撰書：シャヨン・セングプタ、トゥシャール・ジェイン
編集者: Shenchao TechFlow
2022 年 4 月、私たちは物理プルーフ オブ ワーク (PoPW) ネットワーク (現在では俗に「分散型物理インフラストラクチャ ネットワーク」、略して「DePIN」として知られています) に関する論文を発表しました。その記事では次のように書きました。
PoPW ネットワークは、現実世界のインフラストラクチャを構築するための検証可能な作業を行うよう人々を奨励します。物理インフラストラクチャを構築するための従来の資本形成形式と比較して、これらのパーミッションレスで信頼中立的なプロトコルは次のとおりです。
インフラストラクチャはより速く構築でき、多くの場合 10 ～ 100 倍の速さで構築できます。
現地市場のニーズにさらに密接に対応します。
コスト効率も高くなる可能性があります。
私たちはこの理論に主眼を置いて最初に投資した企業であり、それ以来、エネルギー、物流、地図作成、通信など、幅広い分野で DePIN ネットワークが普及していくのを目の当たりにしてきました。最近では、コンピューティング、ストレージ、帯域幅、消費者データの集約など、デジタル商品に特化した、特定の目的のためのリソース ネットワークに関する、よりターゲットを絞ったカテゴリも登場しています。あらゆるネットワークの背後には、暗号通貨固有の資本形成によって独自に可能になる構造的なコストまたはパフォーマンスの裁定取引が存在します。
DePIN ネットワークの設計パターンとベストプラクティスには大きな重複があります。ネットワーク設計を考える際に、創設者とコミュニティが考慮すべき重要な質問がいくつかあります。ネットワーク ハードウェアは、消費者向けに販売するべきでしょうか、それともプロの設置業者向けに販売するべきでしょうか?最初の有料顧客をオンラインにするには、いくつのノードが必要ですか? 10ですか？ 1000？ネットワークは完全に分散化されるべきでしょうか、それとも信頼できる仲介者を通じて管理されるべきでしょうか?
これらの決定はネットワーク設計の早い段階で行う必要があり、適切な決定である必要があります。多くの場合、ハブの問題が DePIN ネットワークの成功または失敗を決定します。ハードウェア レベル、トークン レベル、配布レベル、または需要活性化レイヤーでの小さな変更が、ネットワークの成功または失敗に大きな影響を与える可能性があります。
Multicoin では、DePIN について引き続き楽観的であり、今後数年間で多くの新しい、カテゴリを定義するネットワークが立ち上がることを期待しています。この記事では、DePIN の創設者とコミュニティが最も頻繁に考慮するトレードオフについて検討し、次世代の DePIN の創設者とコミュニティがよりうまくネットワークを設計できるように支援します。 DePIN を構築するために必要な 3 つの考慮事項として、ハードウェア、しきい値スケール、需要創出を提案します。各領域では、主要な設計上の決定に影響を与える主要な問題を検討し、トークン設計に対する広範な影響を概説します。
ハードウェアに関する考慮事項
ほとんどの DePIN ネットワークは、物理インフラストラクチャ、つまり実際のハードウェアを調整します。しかし、必ずしもそうとは限りません。一部のネットワークは、コンピューティング、ストレージ、帯域幅などの仮想リソースを管理します (これらのネットワークは、「分散型仮想インフラストラクチャ ネットワーク」または「DeVIN」と呼ばれることもあります)。ただし、このセクションでは、ネットワークに実際のハードウェアがあることを前提としているため、ネットワーク設計に関するいくつかの重要な質問に答える必要があります。
ハードウェアを製造しているのは誰ですか?
ハードウェアを製造および配布する DePIN ネットワークは、ネットワークの供給側をより適切に制御できます。また、貢献者と直接的な関係を築くこともできます (これにより、コミュニティが強化されることもあります)。しかし、時間が経つにつれて、これらの企業は製造および流通プロセスにおけるボトルネックや単一障害点になるリスクがあり、ネットワークの拡張性が制限される可能性があります。
独自のハードウェアを作成して配布するもう 1 つの選択肢は、ハードウェア仕様をオープンソース化し、コミュニティに構築を依頼することです。これにより、創設者とコミュニティは、サプライチェーンのリスクを分散しながら、ネットワークの供給側を拡大することができます。もちろん、このアプローチの問題点は、サードパーティの製造業者に新しい市場向けのハードウェアを製造するよう奨励することが困難で費用がかかることです。考慮する必要があるもう 1 つの側面は、ハードウェアの品質とサポートです。ハードウェアメーカーの強力なエコシステムを構築できたとしても、機器とサポートの面でも品質を維持する必要はあります。
ヘリウムは興味深いケーススタディです。彼らはまず、ネットワークの立ち上げを支援するために独自のホットスポットを構築し、その後すぐにハードウェア仕様をオープンソース化し、強力なサードパーティのエコシステムがハードウェアを構築するよう奨励しました。 Helium には多数のサードパーティ ハードウェア製造業者がいますが、ネットワークの重要な成長段階でサプライ チェーンの深刻なボトルネックが発生し、一部の製造業者のサポートが不十分でした。
一方、Hivemapper（スマートフォンを使用した屋内空間の分散マッピング）は、独自のハードウェアカメラを構築して配布することを選択しました。これにより、ハードウェアの製造を完全に制御できるようになり、カメラのファームウェアを迅速に反復してパッシブビデオのアップロードをより迅速に実行できるようになり、マップの範囲とデータの商業的価値が向上します。トレードオフとして、ハードウェアの生産を 1 つの企業が管理すると、サプライ チェーンが集中化され、より脆弱になる可能性があります。
結論 — ハードウェア仕様がオープンソースで、許可なしで展開されると、DePIN ネットワークの拡張性が大幅に向上することがわかりました。ネットワークが十分に成熟すると、ネットワークを分散化および拡張するためにハードウェア開発を開放することが確実に理にかなっているでしょう。ただし、品質とサポートを確保するために、早い段階でハードウェアを管理することが賢明です。
ハードウェアはアクティブですか、パッシブですか?
一部の DePIN ネットワークは設定したらそのまま放っておけますが、他のネットワークでは継続的なユーザー エンゲージメントが必要になります。
たとえば、Helium の場合、開梱からホットスポットのセットアップまで約 10 分かかります。その後は、デバイスはただそこに置かれ、ユーザー側で余分な作業をすることなく、ネットワークにパッシブなカバレッジを提供します。一方、Geobyte（スマートフォンを使用した屋内空間の分散型マッピング）のようなネットワークでは、ユーザーが価値を生み出すために積極的に何かを行う必要があります（スマートフォンのセンサーを使用して屋内空間のビデオをキャプチャする）。供給側の貢献者にとって、アクティブなネットワーキングに費やす時間は、他の収入を生む活動や単に生活に費やすことができた時間を明確に犠牲にすることになります。したがって、アクティブ ネットワークへの貢献者は、時間と機会コストを正当化するために、トークンまたはネットワーク設計を通じてより多くの収益を得る必要があります (ほとんどの場合)。これはまた、その設計により、アクティブ ネットワークが閾値スケール (詳細は後述) に到達するまでの時間がパッシブ ネットワークよりも遅いことも意味します。
良い面としては、アクティブな DePIN ネットワークには、ある程度の継続的な参加が必要なため、通常、ネットワークに積極的に関与し、ネットワークに精通している貢献者がいます。つまり、アクティブなネットワークも、貢献する意思のある人や貢献できる人の数によって制限されることになります。
結論 - 貢献者が継続的なコストではなく、最初に 1 回限りのコスト (時間またはお金) を支払うと、DePIN ネットワークを拡張しやすくなることがわかりました。パッシブ ネットワークはセットアップが簡単なので、拡張も簡単です。
アクティブなネットワークになることは死刑宣告ではありません。創造的な思考とインセンティブ設計が必要なだけです。たとえば、Geobyte、Dronebase、FrodoBots、Veris などのアクティブ ネットワークは、従来のインフラストラクチャ ネットワークよりも「永続的なゲーム」に似ています。
ハードウェアのインストールはどれくらい難しいですか?
さまざまな DePIN ネットワークでは、ハードウェアのインストール プロセスの容易さが異なります。一方では、デバイスを壁のコンセントに差し込むだけの簡単な作業ですが、他方では、専門の設置業者が必要になる場合があります。
難易度の低い方では、ゲーマーは bash スクリプトを実行するだけで GPU を分散コンピューティング ネットワークであるレンダリング ネットワークに接続できます。これは、コンピューティング ネットワークでデータセンターのオフロードを適切に処理するには地理的に分散された数万の GPU が必要となるため、理想的です。
中程度の難易度では、Hivemapper カメラのインストールに 15 ～ 30 分かかります。特定の地理的エリアで堅牢なリアルタイム マップを構築するには、このような車両が数百台必要となるため、このような設置は、事前に簡単な時間投資で、その後の操作も容易でなければなりません。
対照的に、難易度の高い方では、XNET がキャリアグレードの CBRS ワイヤレス ネットワークを構築しています。ネットワーク無線は、地元の ISP の専門家が設置する必要があり、商業用不動産所有者の同意が必要です。しかし、それにもかかわらず、都市部をカバーするのに必要なこのような取り決めはほとんどなく、キャリアのオフロードとデータローミングの両方のユースケースに対応できるため、ネットワークは拡大しています。
要約 – ネットワークをどれだけ速く拡張できるかは、ハードウェアのインストールの容易さに直接影響されます。ネットワークに世界中に何千ものデバイスが必要な場合は、ハードウェアのインストールをできるだけ簡単にする必要があります。ネットワークを迅速に拡張するために必要なノード数が少数であれば、小売貢献者ではなくプロの貢献者をネットワークに引き付けることに重点を置くこともできます。一般的に言えば、インストールの複雑さが一般の人々が簡単に貢献できるほど低い場合、DePIN ネットワークは最も速く拡張されます。
トークン設計がハードウェアに与える影響
ネットワークの構築を考えるとき、初期の供給側の貢献者は、考慮する必要がある最も重要な関係者の 1 人です。ハードウェアの決定に応じて、供給側の貢献者の構成は、平均的な人、プロフェッショナル、またはその中間の「セミプロフェッショナル」に傾く可能性があります。
私たちは、プロの貢献者はネットワークの早い段階での即時ドル化による利益を考慮する傾向があり、トークンを早期に清算する可能性が高いことに気づきました。一方、初期の平均的な小売投資家は長期的な結果に重点を置く傾向があり、短期的な価格変動を気にせずできるだけ多くのトークンを蓄積したいと考える傾向があります。
プロの貢献者の基盤が広いネットワークの場合、ロックされたトークンやドル化された収益分配プロトコルなど、従来のスポット トークン インセンティブの代替手段を検討できます。
供給側の貢献者グループに関係なく、成熟時には、ネットワークの供給側が資本投資と運用コストをドル建てで賄う必要があります。ローンチ段階で早期導入者へのインセンティブのバランスをとることと、ネットワーク成熟の後期段階で貢献者にトークンが報酬として与えられることとの間の適切なバランスを見つけることは、難しいですが重要な取り組みです。
しきい値のサイズに関する考慮事項
ネットワークの供給側が、ネットワークの需要側にとって商業的に実行可能になり始める時点を説明するために、「閾値スケール」という用語を使用します。 DePIN ネットワークは、しきい値規模に達するインフラストラクチャを展開した初期の貢献者にトークンを使用して報酬を与えることができるため、本質的に破壊的です。
一部のネットワークは、1 つまたは少数のノードで初日から需要に対応できます (例: ストレージおよびコンピューティング市場)。一方、他のネットワークは、ニーズに対応できるようになる前に一定の規模に達する必要があります (例: ワイヤレス ネットワーク、ロジスティクス、配信ネットワーク)。需要が桁違いに増加すると、この増加した需要を満たすために必要なノードの最小セットも増加します。
場所は重要ですか?
一部の DePIN ネットワークでは物理的な配布によって実質的な利益は得られませんが、他のネットワークでは物理的な配布が絶対に必要です。ほとんどの場合、ネットワークで物理リソースの調整が必要な場合は場所が重要になるため、需要を生成するタイミングを決定する際には、最小限の実行可能なカバレッジについての推論が重要な要素になります。
一部のネットワークは場所に非常に敏感ですが、一部のネットワークは場所に依存しません。たとえば、エネルギー市場 (Anode など) やマッピング ネットワーク (Hivemapper など) は、場所に非常に敏感です。 Helium IOT のようなワイヤレス ネットワークは、ホットスポットの範囲が広いため、場所による影響が少なくなります。 Filecoin Saturn、Fleek、Wynd などの帯域幅マーケットプレイスは、特定の場所のノードではなく、一般的な地理的範囲のみを必要とするため、場所の制約がさらに少なくなります。
一方、Render Network のような計算市場や Filecoin のようなストレージ市場は、DeVIN に敏感な場所ではありません。これらのネットワークでは、参入が地理的な制限を受けないため、供給側の貢献者のリソースを閾値規模に到達するように誘導することが容易になります。
要約 - ネットワークが場所に敏感な場合、供給側の貢献者は、サービス可能な市場の解放を目標に、ターゲット地域に貢献してしきい値サイズに到達するようにインセンティブを与えられるべきであることに注意してください。一度達成したら、ネットワークは「着陸と拡大」アプローチを採用し、他のさまざまな分野で戦略を繰り返す必要があります。
ネットワーク密度は重要ですか?
上記の最小限の実行可能なカバレッジの概念に基づいて、一部の DePIN ネットワークには「ネットワーク密度」という概念があります。これは通常、ハードウェア ユニット (またはノード) の数、または特定のエリア内の特定のリソースの合計集約ユニットとして定義されます。
Helium Mobile は、ネットワーク カバレッジを近隣地域ごとのモバイル ホットスポットの数として定義する Web3 モバイル オペレータです。ネットワーク密度は Helium Mobile にとって非常に重要です。ネットワークでは、エリア内で継続的なカバレッジを提供するために、高密度のモバイル ホットスポットが必要となるためです。
Teleport は、都市のホットスポットの半径 5 ～ 10 マイル以内のアクティブなドライバーの数として密度を定義する、許可のないライドシェアリング プロトコルです。タクシーを 10 分以上待つ人はいないので、ネットワーク密度は Teleport にとって重要です。ただし、Helium Mobile とは異なり、Teleport のホットスポットは乗客を拾うために車で移動できるため、Teleport では Helium Mobile ほど高いネイティブ密度は必要ありません。
Hivemapper では、ネットワーク密度を特定の都市のマッパーの数として定義します。これは、ネットワークが継続的に更新されるマッピング データを提供するために、都市内に十分なマッパーが必要であるためです。しかし、Hivemapper では、マップの更新は配車サービスよりも長い遅延を許容できるため、Teleport と同じレベルの密度は必要ありません。
閾値スケールのコンテキストで密度について考える簡単な方法は、地理的エリア内の貢献者の何閾値でネットワークが最初の販売を行ったり、最初の需要側顧客を引き付けたりできるかを考えることです。では10番目はどうでしょうか? 100番目ですか?
たとえば、分散型ライセンスのモバイル オペレータである XNET では、大都市圏にサービスを提供するために、専門的に設置された大型の無線機が 100 台しか必要ありません。しかし、Helium Mobile の無線は小型であり、同じ都市エリアをカバーするにはより多くの無線が必要です。100 個の小さなセルを持つ Helium Mobile ネットワークの価値は低いですが、10 万個のセルを持つネットワークの価値は非常に高くなります。ハードウェア設計上の決定により、Helium Mobile のしきい値スケールは XNET のしきい値スケールよりも高くなります。
要約 - より高い密度を必要とするネットワークでは、しきい値サイズに到達するためにより多くの貢献者が必要になることに注意してください。逆に、密度の低いネットワークでは、より高度なハードウェアや専門の貢献者を利用できます。
トークン設計の影響
しきい値サイズが大きいネットワークでは、場所の感度やネットワーク密度の要件の組み合わせにより、ネットワークの供給側を構築するためにより多くのトークンインセンティブが必要になることがわかります。対照的に、しきい値サイズが比較的低いネットワークでは、トークンインセンティブをより保守的に設定できる柔軟性が高く、しきい値サイズのマイルストーンの後で配布を行うことができます。
大まかに言えば、トークン配布には時間ベースの戦略と利用ベースの戦略という 2 つの一般的な戦略があります。しきい値サイズが大きいネットワークでは時間ベースのポリシーが最も効果的に機能しますが、しきい値サイズが比較的小さいネットワークでは使用率ベースのポリシーが最も効果的に機能します。 Helium は時間ベースのトークン発行スケジュールを使用しますが、Hivemapper はネットワーク使用率ベースの発行スケジュールを使用します。
時間ベースの戦略では、一定期間にわたるネットワークへの貢献度に応じて、貢献者に固定数のトークンを発行します。インフラストラクチャを構築し、競合他社よりも早く閾値スケールに到達するために市場投入までの時間が重要な場合は、これらの戦略がより適しています。勝者総取りの市場でネットワークが最初に行動しない場合は、時間ベースの戦略を検討する必要があります。 (このアプローチでは通常、ネットワークが復元力のあるサプライ チェーンを介してハードウェアを明示的に配布できる必要があることに注意してください。)
ネットワーク利用率に基づくトークン配布は、ネットワークの成長に基づいてトークンを配布できる、より柔軟なメカニズムです。報酬メカニズムには、特定の場所、特定の時間にネットワークを構築したり、ネットワークに特定の種類のリソースを提供したりすることで、より多くのトークンを提供することが含まれます。ここでのトレードオフは、これによりネットワークが最も価値のある参加者にトークンを配布するオプションが保持される一方で、供給側の収益の不確実性が生じ、コンバージョン率の低下と解約率の上昇につながる可能性があることです。
たとえば、Hivemapper は総トークン発行量の 2% 未満で米国の 10% をマッピングしました。その結果、特定のエリアでしきい値サイズに到達し、マップを拡張し続け、戦略的なエリアの密度を向上させるために、ボーナス チャレンジを非常に慎重に構成できるようになりました。
需要創出の考慮事項
DePIN ネットワークがしきい値のサイズに達すると、ネットワークの需要側への本格的な販売を開始できます。すると、誰が販売を行うべきかという疑問が生じます。
DePIN ネットワークは、最終的に、クライアントがネットワークによって集約されたリソースに簡単にアクセスできる場合にのみ価値があります。消費者や企業は通常、許可のないネットワークから直接購入することを望まず、従来の企業から購入することを好みます。これにより、付加価値再販業者は、オンライン リソースを顧客が理解し、購入したいと思える製品やサービスにパッケージ化する機会が生まれます。
ネットワーク作成者は、ネットワーク付加価値再販業者を運営することもできます。同社はウェブ上で事業を展開し、顧客との関係とそれに伴うすべて（製品開発、販売、顧客の獲得と維持、継続的なサポート、サービスの法的契約など）を管理しています。 VAR ネットワークを構築する利点は、製品を（顧客に）販売するコストと、ネットワークによって提供される元のリソースのコストとの差額をすべて把握できることです。このアプローチにより、ネットワークがフルスタックになり、需要側の顧客から継続的なフィードバックが得られるため、より緊密な製品の反復が可能になります。
一方で、付加価値再販業者になる必要も、Web 上でビジネスを構築する必要もありません。需要側の関係をネットワーク エコシステムにアウトソーシングできます。このアプローチにより、コアプロトコルの開発に集中できますが、顧客とのタッチポイントが減ると、製品のフィードバックと反復が妨げられる可能性があります。
ネットワーク付加価値再販業者になるか、アウトソーシングするべきでしょうか?
さまざまな DePIN チームがこの問題をさまざまな角度から検討しました。
たとえば、Hivemapper Inc. は現在、Hivemapper Network の主要な付加価値再販業者です。これらは Web 地図データ上で動作し、商用 API を通じてエンタープライズ グレードの物流および地図データを提供します。
Helium の場合、Helium Mobile Network は Helium Systems Inc. から分離した単一の付加価値再販業者である Helium Mobile によってサービス提供されており、一方 Helium の IoT Network は、顧客によるホットスポットの展開、センサーやカバレッジの購入、パケット伝送の検証などの支援を行う Senet などのさまざまな付加価値再販業者によって商用化されています。
Hivemapper や Helium とは異なり、Render Network はネットワーク リソースをパブリック コンピューティング カスタマーに商業的にアウトソーシングし、そのカスタマーはレンダリングや機械学習のジョブのためにそのリソースを代理店やアーティストに再販します。レンダリング ネットワーク自体は、計算の整合性、プライバシーの保証、または特定のパッケージやライブラリのワークロードを処理するためのさまざまなオーケストレーション レイヤーの証明を提供しません。これらはすべてサードパーティの顧客によって提供されます。
要約 – サービスや信頼の保証を追加することで需要を刺激できることがわかります。ネットワークは独自にこれらのサービスを提供できますが、クリティカルマスに達する前に投資しすぎると、時間、労力、費用が無駄になる可能性があります。大規模な場合、これらのサービスは、サービス提供先である顧客に合わせてサービス内容を調整するサードパーティによって処理されるのが最適です。
また、ネットワークが拡張され、ネットワーク リソースが商用化されるようになると、次のような形態をとることが多くなったこともわかりました。
フェーズ 1: 最初のしきい値スケールのマイルストーンまたはその直後に、コア チームが需要側の関係のあらゆる側面を管理します。これにより、早期の顧客に最高品質の製品をお届けできるようになります。
フェーズ 2: 最初の一連のしきい値スケールマイルストーンを超えると、ネットワークは、ネットワークによって集約されたリソースを再販するサードパーティのエコシステムの構築を開始できます。リソースの集約を扱う第三者がネットワークに参加し、需要と供給の関係を仲介することができます。
フェーズ 3: ある安定した状態では、多くの参加者がリソースをパッケージ化して、幅広いネットワーク参加者に販売します。この段階では、ネットワークは、純粋にリソース層として、他のサービス企業が参入し、顧客に直接サービスを提供するためのプラットフォームになります。
トークン設計の影響
ネットワークが需要創出の規模拡大に特定の関係者に依存している場合は、それらのネットワーク参加者に対してプロトコル インセンティブを指定すると役立つ場合があります。サードパーティの需要創出活動に使用されるトークンは通常、マイルストーン ベースであり、ネットワークとサードパーティが共通の目標を達成したときに、その関係者に報酬を与えるためにトークンが割り当てられます。パートナーとのトークン発行は、パートナーがネットワークにもたらす価値と最終的に受け取るトークンが釣り合うように常に構成する必要があります。
将来に向けて
この記事では、新しい DePIN ネットワークを検討する際に創設者と話し合う最も一般的な質問と考慮事項について説明します。
私たちは、今後数年間で、新しい、カテゴリを定義する DePIN ネットワークが登場すると予想しており、トークン配布、ハードウェア、しきい値スケーリング、需要創出などのコア属性が重要であり、供給側のリソースを効果的に構築し、需要側の顧客にサービスを提供するために十分に検討する必要があると考えています。これらのネットワークは本質的には市場であり、あらゆるトレードオフは波及効果をもたらし、固有のネットワーク効果を強化したり、新規参入者が競争するための隙間を生み出したりします。
最終的に、私たちは DePIN を、暗号ネイティブの資本形成を通じて貴重なインフラストラクチャ ネットワークの構築コストを削減する方法であると考えています。私たちは、通信、エネルギー、データ集約、炭素削減、物理的保管、物流、配送などの大規模市場のサブセットにおいて、明確なトレードオフを行い、サービスを提供するネットワークには幅広い設計の余地があると考えています。
