ゲスト投稿: 分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) について

DePIN は、トークンを通じて物理インフラストラクチャの価値を実世界資産 (RWA) の形で取得します。ボトムアップで自己組織化された方法で、経済メカニズムを通じてユーザーを惹きつけ、分散型経済の規模の経済を最大限に発揮します。

IoTeX_Japan Official

May 10, 2024 • 10 min read

ゲスト投稿: 分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) について
Hashkey Tokenisation の Wang Puyu と Zou Chuanwei が執筆、IoTeXの Andrew Law が翻訳

標準化された小型デバイス (ワイヤレスルーターなど) を非常に低コストで購入でき、これらのデバイスが近くにある同様のデバイス (異なる国や地域の人々が購入したものであっても) と通信およびネットワークでき、それによって巨大な物理インフラストラクチャネットワーク (ストレージなど) を形成できたらどうなるでしょうか。、通信、データネットワークなど）?これは業界にどのような変化をもたらすでしょうか?標準化された小型デバイスを使用すれば、誰でもネットワークの共同構築者になれると同時に、ネットワークの利益の権利とガバナンスも所有できます。そしてユーザーにとっては、これらのネットワークやデータサービスを、いつでも、どこでも、許可なく、極めて低コストで利用できるようになります。ユーザーによるネットワークまたはデータサービスの高頻度使用も、ネットワーク構築者に継続的に受動的収入をもたらす可能性があります。組織化や調整のための集中管理機関や複雑な承認プロセスがなければ、人々が所有する巨大なインフラストラクチャネットワークが構築されます。これを達成するのは難しいように見えますが、私たちの周りで急速に起こっています。この新しいタイプの経済活動には、分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) という新しい用語が付けられました。

I. DePIN とは何ですか?

DePIN は、PoPW (Proof of Physical Work)、MachineFiなどに基づいて派生した新しい Web3 用語です。 DePIN (分散型物理インフラストラクチャネットワーク) とは、「貢献が多ければ多いほど、報酬も増える」という原則に従って、トークンエコノミクスを使用してコミュニティメンバーにさまざまな物理インフラストラクチャネットワークをブートストラップするよう奨励し、調整することを指します。

詳細: 分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) とは何ですか?

メッサーリ氏は、DePIN セクターを 2 つの主要なセクションに分類しています。1) 無線、地理空間、モビリティ、およびエネルギーネットワークからなる物理リソースネットワーク。 2) ストレージ、コンピューティング、帯域幅ネットワークを含むデジタルリソースネットワーク。

II.なぜデピンなのか？

デジタルインフラストラクチャの構築において、DePIN は分散型組織における暗号通貨の利点を最大限に活用し、ボトムアップ、低コスト、効率的な組織アプローチを使用して迅速なネットワーク拡大を達成し、高額支出と低コストに関連するトップダウンアプローチの継承された問題を克服します。効率。

従来の集中型物理インフラストラクチャネットワーク (CePIN)

インフラネットワークの構築には、通常、高額な費用と長い年月がかかります。例えば、中国は2017年から2021年末までに累計142万5,000基の5G基地局を建設・開設し、その費用は1,849億元に達した。

分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN)

Helium は、わずか 31 か月で 833,000 の小型基地局 (ホットスポット) を分散配置し、175 か国をカバーし、月間 30,000 ホットスポットの増加率を維持しています。 CePIN と比較すると、DePIN の初期構築コストは無視できます。

Helium のビジネスモデルが成功するかどうかを判断するわけではありませんが、Helium が過去 3 年間、ほぼ無視できる運営コストで毎月 30,000 ホットスポットの持続的な成長率を達成したことは、DePIN パラダイムの実現可能性を証明しています。

Ⅲ． DePIN はどのように導入しますか?

DePIN エコシステムの構成要素と経済モデルという 2 つの側面から、DePIN を導入する方法をさらに検討します。

DePIN エコノミーの必須コンポーネント

DePIN エコシステムの 6 つの必須コンポーネントには、物理ハードウェア、インセンティブメカニズム、コンセンサスプロトコル、コントリビューター、トークン、DAO コミュニティが含まれます。

A. 物理ハードウェア

物理ハードウェアは DePIN ユニット (DU) として定義できます。これは通常、物理世界を DePIN ネットワーク内のデジタル世界に接続する IoT デバイスです。市場で急速に成長しているプロジェクトを例に挙げると、分散型ストリートビューマッピングの DU、つまり Hivemapper は標準化された車載カメラ、LoraWAN ネットワークの DU、つまり Helium はネットワークマイナー (ホットスポット)、そして再生可能エネルギーネットワークの DU、つまりArkreen は太陽光発電パネルです。分散型組織の下で DePIN を構築する際に、さまざまな地域、背景、コンセンサスからなる貢献者がスムーズに参加できるようにするために、DU は可能な限り次の条件を満たす必要があります。

DU は標準化され、プラグアンドプレイであること
貢献者は DU を頻繁にメンテナンスする必要はありません
DU コストはネットワーク規模に反比例するため、DU コストは可能な限り削減する必要があります。現在、さまざまなプロジェクトの DU 価格は 200 ～ 500 ドルの間で管理されています。

B. インセンティブの仕組み

インセンティブのメカニズムは、DePIN プロジェクトの急速な成長の鍵となります。プロジェクトでは、スケーラブルなインフラストラクチャネットワーク開発を達成するために、インセンティブメカニズムを貢献者の行動目標に合わせる必要があります。さらに、プロジェクトはまず、インフラストラクチャのタイプに基づいて、インフラストラクチャのスケーラブルな開発のための適切な報酬基準を策定する必要があります。たとえば、ネットワークのカバレッジエリアを拡大する場合、ネットワークカバレッジ密度が低いエリアでの Helium の報酬は、密度が高いエリアよりも高くなります。不正行為を防止するため、カバー密度が過度に低い地域では特典も利用できません。その結果、より高い利益を得るために、合理的なマイナーは通常、中程度の密度のエリアにヘリウムマイナーを配置することを選択します。同様に、Arkreen は発電能力に基づいて貢献者にインセンティブを与えているため、合理的な貢献者は理想的な日当たりの良い場所にマイナーを設置します。一般に、インセンティブメカニズムの設計は次の原則に従う必要があります。

プロジェクトには明確な全体目標とサブ目標がなければなりません。全体的な目標は 1 つだけですが、サブ目標は複数存在する場合があります。しかし、サブ目標が追加されるたびに、プロジェクトを理解することの難易度は飛躍的に高まります。
さまざまな貢献者には、明確な行動上の報酬基準 (獲得する X) があるものとします。貢献者の種類が多すぎてはならず、獲得する X が増えるたびにシステムが複雑になります。
トークンの過剰発行による価格下落を避けるため、流通量は市場流通量に基づいたルールで設計されます。

C. コンセンサスメカニズム

CePIN は、中央機関の絶対的な管理下で展開および開発されます。しかし、DePIN は分散型でトラストレスかつ匿名であり、組織化や調整を行う集中機関がないため、すべての参加者が合意に達し、ネットワークのセキュリティと持続可能性を確保するには合意メカニズムが必要です。私たちが言及するネットワークのセキュリティと持続可能性は 2 つの層から構成されています。第 1 層は、さまざまなデバイスの相互接続によって形成されるインフラストラクチャネットワークのセキュリティと持続可能性、つまり、デバイスがインフラストラクチャネットワークを形成し、その安全かつ正常な動作を保証できるかどうかです。これは、プロジェクト側が DePIN プロジェクトを開始する前に十分に評価する必要がある技術的問題に属します。第 2 層は、物理世界の DU の信頼性とオンチェーンの DU データの信頼性の検証を含む、ブロックチェーンの経済活動層におけるネットワークのセキュリティと持続可能性を指します。図3に示すように、ブロックチェーン上の経済活動データは、オンチェーン化された後のみ不変性を保証できますが、オンチェーンデータの信頼性は保証できません。たとえば、デバイス側のデータがオンチェーン化される前に改ざんおよび改ざんされた場合、オンチェーン化後のデータは、データが再度改ざんされないことのみを保証できますが、データが本物であることは保証できません。。したがって、デバイスデータを連鎖する前にデータの信頼性を検証する検証者の役割が必要です。エコシステムの持続可能性を確保するために、すべての貢献者によって認識されたデータのみをオンチェーン化できます。

ここでのコンセンサスメカニズムの議論は、第 2 レベル、つまりブロックチェーン経済活動層におけるネットワークのセキュリティと持続可能性に関するものであり、次の 2 つの側面から構成されます。まず、オンチェーン簿記の公平性と正確性。分散型コラボレーション。第 2 に、犯罪者がエコロジー報酬をだまし取るためにノードの位置を変更したり、偽のデータを送信したりすることを防ぐための、ネットワーク上のさまざまなノードまたはデータの信頼性です。前者は、PoW や PoS コンセンサスなど、プロジェクト側が独自のブロックチェーンを構築する準備をする際に考慮する必要がある問題です。後者は、すべての DePIN プロジェクト関係者が技術的およびアルゴリズムの観点からコンセンサスメカニズムを設計する際に考慮する必要があるものです。たとえば、Arkreen プロジェクトは、おおよそ次のようなプロセスを持つ Proof of Green Energy Generation (PoGG) コンセンサスメカニズムを採用しています。まず、すべての DU が 5 分ごとに PoGG データをサンプリングしてローカルにキャッシュし、1 時間ごとに 12 レコードを Arkreen ネットワークに報告します。。次に、前の報酬サイクルの終了後、Arkreen ネットワークは VRF (検証可能なランダム関数) メソッドを使用して、現在のサイクル DU 属性と組み合わせたランダム値を生成し、報酬を獲得する機会を持つマイナーを選別します。現在のサイクル。次に、Arkreen Network が PoGG データの信頼性を検証し、データが偽造されていると判断された DU を排除します。最後に、現在のサイクルの報酬は、適格な DU の重みに応じて割り当てられます。上記の PoGG 手法を通じて、Arkreen はネットワークデータの信頼性と信頼性を保証します。一般に、DePIN コンセンサスメカニズムの設計は次の原則に従う必要があります。

DePIN コンセンサスメカニズムの設計は、Proof of Physical Work の原則に従っています
Proof はコンセンサスメソッド、Physical Work はコンセンサスオブジェクトです。たとえば、Helium の Physical Work はカバレッジ、Filecoin の Physical Work はレプリケーションとスペースタイムです。
システムの自己組織化を達成し、システムの持続可能性を維持するには、DePIN プロジェクトに必要な物理的作業を繰り返し実証する必要があります。
プルーフ設計には最適なソリューションはなく、技術レベルおよびアルゴリズムレベルから設計する必要があり、物理的作品を検証する方法には長期にわたる反復と検証が必要です。
すべてのコンセンサスルールはDUチップに組み込まれており、コンセンサスプロセスはDU所有者が何も操作しなくても自動的に完了しますが、コンセンサスプロセスの信頼性と信頼性は誰でも検証できます。

D. 貢献者

貢献者は通常、次の 6 つのカテゴリに分類されます。

DePIN プロジェクトの開始者: DePIN には通常、プロジェクトの開始者として 1 つの機関または複数の人々がいます。彼らは、初期の DU テクノロジー開発、システム開発、オンチェーン契約の展開、DePIN コミュニティ開発などを担当します。トークン配布において、DePIN プロジェクトの開始者は報酬として一定の割合のトークンを予約します。
DU 所有者: DU は、コミュニティ内の指定されたチャネルを通じて購入される標準化された小型デバイスです。 DU 所有者はマイナーとしても知られています。共通の目標に従って、DU の所有者は、現時点で収益が高い場所にデバイスを設置して、DePIN マイニングとして知られるネットワーク構築に参加できます。
DU の信頼性検証者: トラストレス環境では、さまざまなマイナーが保持するデバイスがシステムルールに従って正常に動作することを確認することが非常に重要です。これは、物理インフラストラクチャネットワークの安定性に非常に重要な影響を与えます。デバイスデータを単純にチェーンするだけでは、オンチェーンになった後のデータの不変性が保証されますが、オンチェーンデータの信頼性は保証できません。したがって、特別なルールに従ってデバイスデータの信頼性の検証に参加する検証者の役割が必要です。エコシステムの持続可能な発展を保証するために、すべての貢献者によって認識されたデータのみをオンチェーン化できます。
コミュニティガバナー: 分散型コラボレーションの下でのガバナンスにおいては、公平性、公開性、透明性が非常に重要です。ガバナンスの不正行為を防ぐために、知事は通常、一定数のトークンを抵当に入れる必要があります。ガバナンス権はステーキングされたトークンの量とステーキング期間に関連しており、ガバナーの利益とエコシステムとの間の強力な拘束関係を実現します。
プロジェクト投資家: 従来のビジネスと同様に、プロジェクトは依然として、トークン発行前の初期段階におけるプロジェクト開始者のテクノロジーとビジネスへの支出について外部投資機関の支援に依存しています。投資機関は通常、プロジェクト開始者の株式またはプロジェクトトークンの割り当てによって報酬を受けます。株式の場合、投資機関はプロジェクト開始者の IPO 後にエグジットするか、プロジェクト側が将来の収入または株式のトークン化を利用して STO サービスを通じてエグジットする必要があります。プロジェクトトークンの割り当てでは、通常、トークンは 2 ～ 4 年にわたって直線的にロック解除されます。
その他: プロジェクト側は通常、エコシステムアドバイザーに報酬を与えるため、またはシステムの技術的脆弱性を発見した機関や個人に報酬を与えるために、トークンの 3 ～ 5% を予約します。貢献者のタイプはプロジェクトのタイプによって異なる場合があります。

E.トークン

コンセンサスがオンチェーンプロジェクトの基盤である場合、トークンは経済システムの生命線となります。 Web3プロジェクトのアイデア、技術開発、その後の運用、エコロジー開発、コミュニティなど、あらゆる価値がトークンに反映されます。 Xiao Feng博士の「トークンの3世代」モデルを使用してDePINプロジェクトを理解する – NFTはDUのデジタル証明であり、ユーティリティトークンはDePINの使用権を表し、セキュリティトークンは実際のエンティティ（設立機関、DUメーカー、または他）。通常、DePIN プロジェクトでは、生態学的価値を獲得するために次の特徴を持つ 1 つまたは 2 つのユーティリティトークンが使用されます。

トークンは通常、報酬やエアドロップを通じて貢献者に無料で発行されます。
トークンの発行率は、経済活動全体の成長率と一致する必要があります。
トークンは、エコシステム内の支払いツールまたはガバナンスの認証情報として使用されます。
トークンは、取引手数料や創設チームによる買い戻しなどを通じて逆流します。逆流したトークンの一部はルールに従って焼却されるため、総供給量は減少し続け、経済システムはデフレ状態にあります。
トークンによって取得される価値は、実世界の資産 (RWA) から得られます。流通市場での取引が頻繁に行われるため、価格は変動します。参加者が経済活動自体に集中できるようにするため、通常、トークンの資産機能と通貨機能は分離され、市場のアプリケーション側での価格変動の影響が分離されます。典型的なアプローチは、支払いのためにドルのステーブルコインを固定することですが、そのようなステーブルコインは、資産機能のユーティリティトークンを燃やすことによってのみ取得できます。

F.DAO コミュニティ

分散型の自己組織化 DAO モデルでは、いつでも誰でも DePIN プロジェクト開発のためのさまざまな提案を開始したり、さまざまな事項についての決定投票に参加したりできます。ガバナンス攻撃を防ぐために、提案や投票に参加する知事は通常、DePIN プロジェクトに強く拘束されます。つまり、損失につながるネガティブガバナンスはガバナンスが負担する必要がある。典型的なアプローチは、ステーキングされたユーティリティトークンの量と期間に基づいてガバナーの権利を決定することです。DePIN DAO コミュニティは通常、以下を管理する必要があります。

適格な DU サプライヤーのリストへの投票
DePIN 技術実装提案と投票
DePIN経済モデルに影響を与えるパラメータの提案と投票
経済モデルの反復提案と投票

経済モデル

インターネットプラットフォーム経済では、人々はビジネスモデルについて議論することに慣れていますが、経済モデルについて議論することはほとんどありません。ビジネスモデルと経済モデルの概念を混同している人もいます。ただし、Web3 経済システムでは、各 Web3 プロジェクトが独自の通貨システムを持っているため、2 つの概念の間に本質的な違いがあることがわかります。 Web3 プロジェクトでは、ビジネスモデルはプロジェクトがどのように価値を創造、提供、獲得するかを記述し、経済モデルはトークン自体の需要と供給のモデル、および金融政策モデルを記述します。 Web3 の経済モデルとビジネスモデルは独立していません。経済モデルにはそれを実行するためのビジネスモデルが必要ですが、ビジネスモデルは経済モデルをどのように規制するかを決定するからです。オントロジーのチーフエコノミストであるゾウ・チュアンウェイ博士は、経済モデルの設計を次のステップに分けています。

経済的な話を考える
経済モデルの「足場」を磨き上げる
トークン化の対象と決済ツールを含むユースケースを決定する
公共財のための資金調達メカニズムを決定する
分散型のトラストレス環境で各参加者に対するインセンティブを策定する
価値獲得の有効性を判断する
トークンの流通市場を選択し、その影響を評価する
経済モデルの詳細を調整し、ユーザーのニーズとリスク管理に基づいて継続的
に反復します。DePIN 経済モデルを設計する際、次の 9 つの質問は、プロジクトや専門家が経済モデルの設計方法を考えるのに役立ちます。
プロジェクトのロードマップは何ですか?
ネットワーク上での流通がサポートされている商品は何ですか?
関連商品の供給者と需要者は誰ですか?利益を最大化するための目標は何ですか?
商品の流通におけるトークンの役割は何ですか?
トークンはどのように発行されますか? Proof of Physical Work の原則をどのように反映するか?
トークンの用途は何ですか?そしてそれはどのように逆流するのでしょうか？
初期の貢献者にインセンティブを与えるにはどうすればよいでしょうか?
DAOを通じてどのような目的が達成されることが期待されますか?
ネットワークにはどのような不安定要因が存在しますか?

IV.まとめ

DePIN は、トークンを通じて物理インフラストラクチャの価値を実世界資産 (RWA) の形で取得します。ボトムアップで自己組織化された方法で、経済メカニズムを通じてユーザーを惹きつけ、分散型経済の規模の経済を最大限に発揮します。それに比べて、DePIN はまだ非常に初期段階にあり、そのビジネスモデルと経済モデルは急速に進化すると予想されます。 DePIN は多くの可能性を示していますが、全能ではありません。 Helium や Filecoin などの初期のプロジェクトを研究すると、既存のビジネスモデルやテクノロジーの壁には克服する必要のある課題がまだあり、すべてのシナリオに適用できるわけではないことがわかります。要約する：

DePIN は単一のインフラストラクチャシナリオに適しており、複数のシナリオの繰り返しを回避し、つまり「両方の方法を持つ」ことを回避します。 DePIN には物理デバイス間の相互作用が含まれるため、理解の敷居を下げ、複雑なルールによる理解の逸脱を回避し、貢献者の行動がプロジェクト全体の目標に反する状況を回避するために、プロジェクトの目標と参加ルールを可能な限り単純化する必要があります。
物理インフラストラクチャネットワークの構築に人間の管理と運用が関与するリンクがある場合、DePIN モデルは適用できません。サプライチェーンの4つの流れ（貿易の流れ、物流の流れ、資本の流れ、情報の流れ）の観点から、DUの売買リンクの物流部分のみをチェーン上で完結させることで、分散型物理インフラ構築の摩擦を軽減するネットワーク。オフチェーン活動が追加されるたびに、DePIN の経済活動における摩擦の一部を集中的な方法で解決する必要があることを意味し、分散型ビジネスの規模の経済が弱まる可能性があります。
プロジェクト開発の初期段階では、分散型経済の規模のメリットを実証するのは困難です。ネットワークが一定のしきい値（「クリティカルマス」と呼ばれる）を超えた場合にのみ、規模の拡大と価値の創造において分散型組織の利点を発揮できます。図 4 に示すように、クリティカルマス (2 つの線の 2 番目の交点) に達した後でのみ、規模の拡大と価値の創造に関する分散型組織の利点が実現されます。したがって、クリティカルマスに達する前に、DePIN プロジェクトは依然としてコアチームに依存して DePIN ノードをデプロイし、弱い集中型の方法でネットワークを推進します。クリティカルマスに達した後、通常、コアチームはコミュニティに移行し、ネットワークガバナンスは同時にコミュニティガバナンスに引き継がれ、分散型での成長が図られるため、ネットワーク効果が増大します。

また、現在の DePIN の開発はまだネットワーク構築段階に限定されており、デマンド側での汎用的な適用は可能になっていません。将来的には、DePIN エコシステムのビジネスと経済のループが真につながる前に、DePIN プロジェクトがデマンドサイドを推進する際にどのような問題やボトルネックに遭遇するかはまだわかりません。

出典：フォーサイトニュース

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