Explorando o espaço de design das redes DePin

Em abril de 2022, publicámos a nossa tese sobre redes de Prova de Trabalho Físico (PoPW) (agora, mais coloquialmente referidas como “Redes de Infraestrutura Física Descentralizadas” ou “DePin” para abreviar). Nesse ensaio, escrevemos:

“(redes PoPW) incentivam as pessoas a fazerem um trabalho verificável que constrói infraestruturas do mundo real. Em relação às formas tradicionais de formação de capital para a construção de infraestruturas físicas, estes protocolos sem permissão e com credibilidade neutros:

1. Consegue construir infraestruturas mais rápido — em muitos casos 10-100x mais rápido
2. Estão mais sintonizados com as necessidades do mercado hiper-local
3. Pode ser muito mais rentável

Fomos o primeiro grande investidor nesta tese e, desde então, vimos uma explosão cambriana de redes DePin numa vasta gama de categorias, como energia, logística, mapeamento, telecomunicações e muito mais. Mais recentemente, observamos que surgem mais categorias de nicho em torno de redes de recursos para fins especiais, especificamente para mercadorias digitais, como computação, armazenamento, largura de banda e agregação de dados do consumidor. Por trás de cada uma dessas redes existe uma arbitragem oculta de custo estrutural ou de desempenho que é exclusivamente habilitada pela formação de capital nativa da criptografia.

Há uma grande sobreposição nos padrões de design e nas melhores práticas nas redes DePin. Os fundadores e as comunidades têm várias questões-chave a considerar enquanto pensam no design de rede. O hardware de rede deve estar voltado para o consumidor ou deve iniciar uma rede de instaladores profissionais? Quantos nós são necessários para integrar o seu primeiro cliente pagante, o décimo ou o milésimo? Deve tornar a rede completamente sem permissão ou deve ser gerida através de intermediários fidedignos?

Estas decisões têm de ser tomadas no início da concepção da rede, e estas decisões têm de estar corretas; as questões de fulcro determinam frequentemente o sucesso ou falha das redes DePin e pequenas alterações ao nível do hardware, nível de token, nível de distribuição ou camadas de activação da procura podem ter um impacto maciço no sucesso de uma rede, ou a falta dele.

Na Multicoin, continuamos otimista em relação ao DePin e esperamos que muitas novas redes definidoras de categorias cheguem ao mercado nos próximos anos. Este post irá explorar as compensações mais comuns que vemos os fundadores e comunidades DePin contemplarem, com a esperança de ajudar a próxima geração de fundadores e comunidades DePin a projetar redes com mais sucesso. Apresentamos três considerações necessárias para a construção de DEPins: Hardware, Escala Limiar e Geração de Procura. Em cada um, exploramos as principais questões que informam as principais decisões de design e descrevemos as suas amplas implicações de design de token.

Considerações sobre Hardware

A maioria das redes DePin coordena infraestruturas físicas — ou seja, hardware real no mundo. No entanto, nem sempre é o caso. Algumas redes gerem recursos virtuais, tais como computação, armazenamento ou largura de banda (estas redes são por vezes referidas como “Redes de Infraestrutura Virtual Descentralizadas” ou “DeVins”). Mas, para uma questão de discussão nesta secção, vamos assumir que a sua rede tem hardware do mundo real e, por causa disso, há algumas questões importantes de design de rede que precisa de responder.

Quem faz o hardware?

As redes DePin que fabricam e distribuem o seu próprio hardware têm muito mais controlo sobre o lado da oferta da rede. Também têm o luxo de criar uma relação direta com o colaborador (o que às vezes resulta em comunidades mais fortes). No entanto, ao longo do tempo, estas empresas correm o risco de se tornarem um gargalo ou ponto único de falha no processo de fabrico e distribuição, o que pode limitar a capacidade de escala da rede.

A alternativa para fabricar e distribuir o seu próprio hardware é o fornecimento aberto das suas especificações de hardware e pedir à comunidade que as construa para si. Isto permite que fundadores e comunidades escalem o lado da oferta das redes, ao mesmo tempo que diversificam os riscos da cadeia de abastecimento em muitas empresas. O problema com esta abordagem, é claro, é que incentivar fabricantes terceiros a construir hardware para um novo mercado é difícil e caro. Outra consideração em que também deve pensar é a qualidade e o suporte do hardware. Supondo que construa com sucesso um ecossistema robusto de fabricantes de hardware, também precisará manter a qualidade em todos os dispositivos e suporte.

O hélio, uma rede sem fios descentralizada, é um estudo de caso interessante neste. Começaram por construir os seus próprios pontos de acesso para ajudar a inicializar a rede, depois abriram rapidamente as suas especificações de hardware e incentivaram um ecossistema robusto de terceiros para construir hardware para eles. Apesar da sua grande rede de fabricantes de hardware de terceiros, o Helium sofreu estrangulamentos significativos na cadeia de abastecimento na fase crítica de crescimento da rede e alguns fabricantes forneceram um suporte deficiente.

Por outro lado, o Hivemapper, uma rede de mapeamento descentralizada, optou por construir e distribuir os seus próprios dashcams de hardware. Isto deu-lhes total controlo sobre a produção de hardware, o que lhes permitiu iterar rapidamente o firmware da dashcam e permitir o carregamento passivo de vídeo mais rápido, o que por sua vez acelerou a cobertura do mapa e, portanto, o valor comercial desses dados. Como compensação, ter uma empresa a controlar a produção do hardware é um impacto centralizador na cadeia de abastecimento que pode tornar a cadeia de abastecimento mais frágil.

Resumindo — Geralmente, observamos que as redes DePin escalam muito mais rápido quando a especificação do hardware é de código aberto e a implementação é sem permissão. Quando uma rede está suficientemente madura, faz certamente sentido abrir o desenvolvimento de hardware para descentralizar e escalar a rede. No entanto, nos primeiros dias faz sentido controlar o hardware para garantir a qualidade e o suporte.

O seu hardware está ativo ou passivo?

Algumas redes DePin são set-it-and-esque-it, enquanto outras exigem um grau mais contínuo de envolvimento do utilizador.

Por exemplo, no caso do Hélio, o custo temporal da criação de um ponto de acesso é de cerca de 10 minutos a partir do momento do unboxing. Depois disso, a caixa fica lá e fornece passivamente cobertura à rede sem muito trabalho adicional do anfitrião. Por outro lado, uma rede como a Geobyte (mapeamento descentralizado de espaços interiores usando smartphones) exige que o utilizador faça ativamente algo para criar valor (capturar vídeo de espaços interiores usando sensores de telefone). Para os contribuintes do lado da oferta, o tempo dedicado às redes ativas está a sacrificar explicitamente o tempo que poderia ser potencialmente dedicado a outras atividades geradoras de rendimentos, ou apenas a vida em geral. Como tal, os contribuidores de redes ativas devem ganhar mais (via token ou design de rede, na maioria dos casos) para justificar o seu tempo e custo de oportunidade. Significa também que as redes ativas, como consequência do seu design, atingem a escala limite (sobre a qual falaremos mais abaixo) mais lentamente do que as redes passivas.

Numa nota positiva, porque as redes DePin ativas exigem algum grau de envolvimento contínuo, normalmente têm colaboradores mais engajados e sofisticados para a rede. O outro lado disso é que as redes ativas também são limitadas pelo número total de pessoas dispostas e/ou capazes de contribuir.

Contribuição — Geralmente, observamos que as redes DePin escalam mais facilmente se os contribuintes pagarem um custo único (em tempo ou dinheiro) antecipadamente, em oposição a um custo contínuo e contínuo; as redes passivas são muito mais fáceis de configurar e, portanto, mais fáceis de escalar.

Ser uma rede ativa não é uma sentença de morte, apenas exigem pensamento criativo e design de incentivo. Por exemplo, redes ativas como Geobyte, Dronebase, FrodoBots e Veris parecem mais “jogos perpétuos” do que redes tradicionais de infraestrutura.

Quão difícil é instalar hardware?

Várias redes DePin variam em dificuldade em termos de processo de instalação de hardware. Podem ser tão simples como ligar uma caixa a uma parede, por um lado, ou exigir instaladores profissionais, por outro.

No lado simples do espectro de dificuldade, um jogador pode ligar a sua GPU à Render Network, uma rede de computação distribuída, simplesmente executando um script bash, o que é ideal porque as redes de computação exigem dezenas de milhares de GPUs distribuídas geograficamente em perfis de desempenho e largura de banda para servir adequadamente a descarga dos centros de dados.

No meio do espectro de dificuldade, uma dashcam do Hivemapper requer 15-30 minutos para instalar. Centenas desses veículos numa determinada área geográfica são necessários para construir um mapa robusto e em tempo real e, como tal, a instalação deve ser um simples investimento de tempo inicial e fácil de operar a partir de então.

Em contraste, no lado duro do espectro de dificuldade, a XNET está a construir uma rede sem fios CBRS de nível de operadora. Os rádios da sua rede exigem instalação profissional de ISPs locais e opt-in de proprietários comerciais; no entanto, a rede deles é dimensionada apesar disso porque apenas um punhado desses arranjos são necessários para cobrir totalmente uma área urbana e casos de descarga de operadoras de serviços e casos de uso de roaming de dados.

Takeaway — A taxa à qual a sua rede pode escalar é diretamente impactada pela facilidade ou dificuldade de instalar o seu hardware. Se a sua rede requer centenas de milhares de dispositivos em todo o mundo, então precisa tornar o seu hardware o mais fácil possível de instalar. Se a sua rede escalar rapidamente com apenas alguns nós, então tem a opção de se concentrar em trazer colaboradores profissionais para a rede em vez de contribuidores de retalho. De um modo geral, as redes DePin escalam mais rápido quando a complexidade da instalação é baixa o suficiente para que as pessoas normais possam facilmente tornar-se contribuintes.

Implicações do Design de Token

Os primeiros contribuintes do lado da oferta estão entre as partes interessadas mais importantes a considerar ao pensar em construir uma rede. Dependendo das decisões de hardware que tomar, o perfil do colaborador do lado da oferta pode inclinar-se para a pessoa comum, profissionais ou algum “prosumer” no meio desse espectro.

Observamos que os contribuintes profissionais tendem a pensar nos seus ganhos em retornos imediatos denominados em dólares e são mais propensos a monetizar os seus tokens no início da vida da rede. Por outro lado, os contribuintes médios de retalho que estão cedo têm maior probabilidade de se concentrarem nos resultados a longo prazo e mais propensos a querer acumular tantos tokens quanto possível, independentemente das flutuações de preço a curto prazo.

As redes com uma base maior de contribuidores profissionais podem experimentar alternativas aos incentivos tradicionais de tokens spot, tais como tokens bloqueados ou acordos de partilha de receitas com data a prazo denominados em dólares.

Independentemente da coorte de contribuintes do lado da oferta, na maturidade, o lado da oferta de uma rede deve cobrir tanto o investimento de capital como os custos operacionais em termos de dólares. Garantir que os tokens estão disponíveis para recompensar os contribuidores em fases posteriores da maturidade da rede, ao mesmo tempo que equilibra os incentivos de inicialização para os primeiros a adotar, é um equilíbrio complicado mas importante.

Considerações sobre a escala de limiar

Estamos a usar o termo “escala limite” para descrever quando o lado da oferta de uma rede começa a tornar-se comercialmente viável para o lado da procura da rede. As redes DePin são inerentemente disruptivas porque os tokens podem ser usados para recompensar os primeiros contribuintes para implementar a infraestrutura à escala limite.

Existem redes que podem satisfazer a procura desde o primeiro dia com um ou alguns nós (por exemplo, mercados de armazenamento e computação), e existem outras redes que exigem uma quantidade mínima de escala para satisfazer a sua procura (por exemplo, redes sem fios, logística e redes de atendimento). À medida que a procura aumenta em ordens de grandeza, o conjunto mínimo viável de nós necessários para satisfazer essa procura incremental também aumenta.

Quão importante é a localização?

Algumas redes DePin não beneficiam significativamente da distribuição física, enquanto outras o exigem absolutamente. Na maioria dos casos, se uma rede requer a coordenação de recursos físicos, é sensível à localização e, portanto, o raciocínio sobre a cobertura mínima viável torna-se um fator essencial ao determinar quando se envolver na geração de procura.

Existem redes que são extremamente dependentes da localização e redes que são independentes da localização. Por exemplo, os mercados de energia, como o Anode, e as redes de mapeamento, como o Hivemapper, dependem muito da localização. As redes sem fios como o Helium IOT dependem da localização mas menos porque os hotspots têm um alcance significativo. Os mercados de largura de banda, como o Filecoin Saturn, Fleek ou Wynd, são ainda menos sensíveis à localização porque só precisam de cobertura geográfica geral em vez de nós em qualquer localização específica.

Por outro lado, os DeVins como os mercados de computação como a Render Network ou os mercados de armazenamento como o Filecoin, são insensíveis à localização. Nestas redes, torna-se mais fácil iniciar os recursos de contribuintes do lado da oferta para um ponto de escala limite, uma vez que o topo do funil não tem restrições geográficas.

Constatação — Geralmente, observamos que se uma rede é sensível à localização, os contribuintes do lado da oferta devem ser incentivados a contribuir para as regiões-alvo que se construam à escala limite com o objetivo de desbloquear um mercado útil. Uma vez alcançado, as redes devem seguir uma abordagem de “terra e expansão” e repetir a estratégia noutras áreas distintas.

Qual é a importância da densidade da rede?

Com base no ponto acima sobre a cobertura mínima viável, algumas redes DePin têm uma noção de “densidade de rede”, geralmente definida em termos de unidades de hardware (ou nós), ou unidades agregadas totais de um recurso específico numa área específica.

A Helium Mobile, uma operadora de telemóvel web3, define a sua cobertura de rede como Hotspots Móveis por bairro. A densidade hiperlocal é muito importante para a Helium Mobile porque a rede precisa de uma densidade significativa de pontos de acesso móveis para fornecer cobertura contínua numa área.

Teleport, um protocolo de partilha de viagens sem permissão, define densidade como o número de condutores ativos disponíveis num raio de 5-10 milhas de um hotspot de área urbana. A densidade é importante para o Teletransporte porque ninguém quer esperar mais de 10 minutos por um táxi. No entanto, a densidade hiperlocal é menos importante para o Teletransporte porque os condutores podem obviamente conduzir para buscar um passageiro enquanto os Helium Mobile Hotspots não podem mover-se para captar o tráfego celular do utilizador.

O Hivemapper define a densidade da rede como o número de mapeadores numa determinada cidade porque a rede precisa de mapeadores suficientes numa cidade para fornecer dados de mapeamento constantemente actualizados. Mas o Hivemapper não precisa do mesmo nível de densidade que o Teleport porque as actualizações do mapa podem permitir uma latência maior do que uma pickup de táxi.

Uma maneira fácil de pensar sobre a densidade no contexto da escala de limiar é considerar, em que limiar de contribuintes numa área geográfica a rede pode fazer a sua primeira venda ou a bordo do seu primeiro cliente do lado da procura? E o décimo? O centésimo?

Por exemplo, a XNET, uma operadora móvel descentralizada e com permissão psuedo, pode exigir apenas 100 rádios grandes e profissionalmente instalados para servir uma área urbana; no entanto, a Helium Mobile, cujos rádios são menores e instaladas pelo retalho, requerem um número maior de rádios para cobrir a mesma área urbana — A Helium Mobile Network com cem células pequenas vale muito pouco, mas com cem mil células vale bastante muito. Devido às suas decisões de design de hardware, a escala limite para o Helium Mobile é superior à escala limite para a XNET.

Constatação — Geralmente, observamos que as redes com mais requisitos de densidade exigem mais contribuintes para atingir a escala limite. Em contraste, as redes de menor densidade podem alavancar hardware mais complexo e/ou colaboradores profissionais.

Implicações do Design de Token

Observámos que as redes que têm uma escala de limiar mais elevada — seja devido a alguma combinação de sensibilidade de localização ou requisitos de densidade de rede — exigem mais incentivos de token para construir o lado da oferta da rede. Em contraste, as redes que têm uma escala de limiar relativamente mais baixa têm a flexibilidade de serem mais conservadoras com os seus incentivos de token e podem distribuí-los por marcos de escala limite de estágio posterior.

Em termos gerais, existem duas estratégias comuns para a distribuição de tokens: estratégias baseadas no tempo e estratégias baseadas na utilização. As estratégias baseadas no tempo são melhores para redes que têm uma escala de limiar elevada, enquanto as estratégias baseadas na utilização funcionam melhor para redes que têm uma escala de limiar relativamente mais baixa. O hélio emprega um calendário de emissões de token baseado no tempo, enquanto o Hivemapper emprega um calendário de emissões baseado na utilização da rede.

As estratégias baseadas no tempo envolvem a criação de tokens a serem emitidos aos contribuidores num determinado período de tempo proporcional a alguma medida da sua contribuição de rede. Estes são mais adequados se o tempo de colocação no mercado for importante para a construção da infra-estrutura, e é fundamental chegar à escala limite mais rapidamente do que um concorrente. Se a rede não é a primeira a mover um vencedor leva todo o mercado, as estratégias baseadas no tempo são uma opção forte a considerar. (Note que esta abordagem geralmente requer que a rede tenha uma linha de visão clara para distribuir hardware através de uma cadeia de fornecimento resiliente.)

A distribuição de tokens baseada na utilização de rede é um mecanismo mais flexível que permite que os tokens sejam distribuídos com base no crescimento da rede. Os mecanismos de recompensas incluem tokens desdimensionados para construções de rede em locais específicos, horários específicos ou para tipos específicos de recursos fornecidos à rede. A compensação aqui é que, enquanto isso preserva a opcionalidade para a rede distribuir tokens aos atores que mais agregam valor, cria insegurança de ganhos para o lado da oferta, o que pode levar a uma conversão mais baixa e a taxas de churn mais altas.

Por exemplo, o Hivemapper mapeou 10% dos EUA com menos de 2% do total de emissões de tokens em recompensas para mapear contribuintes. Consequentemente, podem agora ser extremamente cuidadosos na construção de desafios de bónus para atingir a escala limite em áreas específicas para continuar a construir o mapa e melhorar a densidade em regiões estratégicas.

Considerações sobre a geração de procura

Quando as redes DePin atingem a escala limite, podem começar a vender para o lado da procura de uma rede a sério. Isto levanta a questão, quem deve fazer a venda?

As redes DePin só são valiosas se os clientes puderem aceder facilmente aos recursos que as redes agregam. Os consumidores e as empresas normalmente não querem comprar diretamente de uma rede sem permissão, mas preferem comprar de uma empresa tradicional. Isto cria uma oportunidade para os revendedores de valor acrescentado (VARs) embalarem recursos de rede em produtos e serviços que os clientes compreendem e se sentem confortáveis em comprar.

Os criadores de rede também têm a opção de operar um VAR de rede. Esta empresa baseia-se no topo da rede e possui a relação com o cliente e tudo o que vem com ela — ou seja, desenvolvimento de produtos, vendas, aquisição e retenção de clientes, suporte contínuo e acordos legais de serviço, etc. A vantagem de construir um VAR na rede é capturar o spread total entre o custo de venda do produto (para o cliente) e o custo dos recursos brutos fornecido pela rede. Esta abordagem torna a rede completa e permite uma iteração de produto mais apertada porque há feedback constante do cliente do lado da procura.

Em alternativa, não tem de ser um VAR ou construir sobre a rede. Em vez disso, pode tercializar a relação do lado da procura com o ecossistema da rede. Esta abordagem permite-lhe concentrar-se exclusivamente no desenvolvimento do protocolo principal, mas reduzir os pontos de contacto com os clientes pode dificultar o feedback e a iteração do produto.

Deveria ser um VAR de rede ou tersourcing?

Diferentes equipas DePin abordaram isso de muitos ângulos.

Por exemplo, a Hivemapper Inc. hoje é o principal VAR da Rede Hivemapper. Eles se constroem sobre os dados de mapeamento de rede e fornecem dados logísticos e de mapeamento de nível empresarial através de uma API comercial.

No caso do Helium, a Helium Mobile Network é servida por um único VAR, o Helium Mobile, que se originou da Helium Systems Inc., enquanto a rede IoT da Helium é comercializada por um ecossistema de VARs, como o Senet, que inclui tudo, desde ajudar os clientes a implementar pontos de acesso, à compra de sensores e cobertura, à validação de transferências de pacotes.

Ao contrário do Hivemapper ou do Helium, a Render Network terceiriza a comercialização de recursos de rede para abrir clientes de computação, que depois revendem esses recursos a agências e artistas com trabalhos de renderização e machine learning. A rede de renderização em si não fornece provas de integridade computacional, garantias de privacidade ou diferentes camadas de orquestração que lidam com cargas de trabalho específicas de pacotes ou bibliotecas; em vez disso, todas são fornecidas por clientes de terceiros.

Takeaway — Geralmente, observamos que a estratificação de serviços ou garantias de confiança pode impulsionar a procura. As redes podem optar por fornecer esses serviços elas mesmas, mas investir nesses serviços muito cedo — antes de atingir algum limiar de escala crítica — resultará em perda de tempo, esforço e dólares. Em escala, estes serviços são melhor tratados por terceiros que ajustam as suas ofertas de forma personalizada aos clientes que procuram prestar serviços.

Também observamos que as redes normalmente assumem a seguinte forma à medida que começam a escalar e a comercializar os recursos da rede:

• Fase I: Em ou próximo do primeiro marco à escala de limiar, a equipa principal gere todos os aspetos da relação do lado da procura. Isto é para garantir que os primeiros clientes recebam um produto da mais alta qualidade possível.
• Fase II: Para além do primeiro conjunto de marcos de escala limite, a rede pode começar a abrir um ecossistema de terceiros para revender os recursos agregados da rede. terceiros que lidam com curadoria podem explorar a rede e intercalar a relação entre procura e oferta.
• Fase III: Em algum estado estacionário, existem muitos atores que empacotam os recursos para vender a uma grande variedade de participantes da rede. Nesta fase, a rede é uma plataforma para outras empresas de serviços explorarem e servirem os clientes diretamente, agindo puramente como uma camada de recursos.

Implicações do Design de Token

Se a sua rede depende de partes específicas para escalar a geração de procura, pode ser útil designar incentivos de protocolo para esses participantes da rede. Os tokens para atividades de geração de procura de terceiros são frequentemente baseados em marcos, com tokens a serem criados para recompensar essas partes quando a rede e a terceira parte atingem alguns objetivos partilhados. Deve sempre estruturar cuidadosamente as emissões aos parceiros de modo que o valor que eles direcionam para a rede seja proporcional aos tokens com os quais acabam.

Olhando para a frente

Este ensaio explorou as perguntas e considerações mais comuns que discutimos com os fundadores ao explorar novas redes DePin.

Esperamos que novos DEPins que definam a categoria surjam nos próximos anos e acreditamos que as principais propriedades da distribuição de tokens, hardware, escala de limiar e geração de procura são críticas e devem ser totalmente exploradas para construir efetivamente recursos do lado da oferta e servir os clientes do lado da procura. Estas redes são fundamentalmente mercados, e cada troca tem efeitos cascata que fortalecem os seus efeitos de rede inerentes ou criam lacunas para os novos participantes competirem.

Em última análise, vemos o DePin como uma forma de reduzir o custo de construção de uma valiosa rede de infraestruturas através da formação de capital cripto-nativo. Acreditamos que existe um vasto espaço de design para redes que fazem compensações distintas e servem subconjuntos de mercados massivos como telecomunicações, energia, agregação de dados, remoção de carbono, armazenamento físico, logística e entrega, e muito mais. Se está a navegar no labirinto de ideias em DePin, adoraríamos ajudá-lo a pensar no processo.

Isenção de responsabilidade：

1. Este artigo foi reimpresso de [multicoin.capital]. Todos os direitos de autor pertencem ao autor original [SHAYON SENGUPTA、TUSHAR JAIN]. Se houver objeções a esta reimpressão, contacte a equipa do Gate Learn（gatelearn@gate.io), e eles vão lidar com isso imediatamente.
2. Isenção de responsabilidade: As opiniões e opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem nenhum conselho de investimento.
3. As traduções do artigo para outras línguas são feitas pela equipa do Gate Learn. A menos que mencionado, é proibido copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos.