Pengertian DePIN : Jaringan Infrastruktur Fisik Terdistribusi

Penulis: Wang Puyu, Zou Chuanwei @ Tokenisasi HashKey

Jika kita membeli perangkat kecil standar (seperti router nirkabel) dengan biaya yang sangat rendah, perangkat tersebut dapat berkomunikasi dengan perangkat periferal serupa, atau bahkan dengan perangkat yang dibeli oleh penduduk negara dan wilayah lain, dan membentuk jaringan. jaringan (seperti jaringan penyimpanan, jaringan komunikasi, jaringan data, dll.), perubahan seperti apa yang akan terjadi pada industri ini? Karena memiliki perangkat kecil yang terstandarisasi, setiap orang menjadi co-builder jaringan, dan pada saat yang sama berhak atas keuntungan dan tata kelola jaringan. Bagi pengguna, jaringan atau layanan data ini dapat digunakan kapan saja, di mana saja dan tanpa izin dengan biaya yang sangat murah. Seringnya penggunaan jaringan atau layanan data oleh pengguna dapat memberikan pendapatan pasif yang berkelanjutan bagi para pembangun jaringan. Tanpa koordinasi lembaga terpusat dan proses persetujuan yang rumit, jaringan infrastruktur yang sangat besar telah dibangun. Kelihatannya sulit untuk dicapai, tetapi terjadi dengan cepat di sekitar kita.Kegiatan ekonomi semacam ini memiliki istilah baru yang disebut Jaringan Infrastruktur Fisik Terdesentralisasi (disingkat DePIN).

1. Apa itu DePIN?

**DePIN adalah istilah Web3 baru yang berasal dari bukti beban kerja fisik PoPW, MachineFi, dll. DePIN (jaringan infrastruktur fisik terdistribusi) mengacu pada penggunaan ekonomi token untuk memotivasi dan mengoordinasikan anggota komunitas untuk menyelesaikan berbagai konstruksi fisik jaringan infrastruktur mengikuti prinsip "semakin banyak kontribusi, semakin banyak manfaat". **Messari membagi trek **DePIN menjadi empat bagian utama: jaringan layanan, jaringan nirkabel, jaringan sensor, dan jaringan energi. **

Gambar 1: Peta distribusi ekologis DePIN Sumber:

2. Mengapa DePIN?

Dalam hal konstruksi infrastruktur digital, DePIN telah memberikan permainan penuh untuk keuntungan ekonomi enkripsi dalam organisasi terdistribusi, dan mencapai perluasan jaringan yang cepat dengan cara organisasi bottom-up, biaya rendah, dan efisiensi tinggi, mengubah top- sebelumnya pengeluaran tinggi ke bawah dan masalah efektivitas rendah.

1. Jaringan infrastruktur fisik tradisional terpusat CePIN

Pembangunan jaringan infrastruktur adalah tugas yang mahal dan memakan waktu. Mengambil contoh pembangunan BTS 5G di China, dari 2017 hingga akhir 2021, total 1,425 juta BTS 5G telah dibangun dan dibuka, dengan biaya 184,9 miliar yuan.

2. DePIN (Jaringan Infrastruktur Fisik Terdesentralisasi)

Helium mengadopsi metode terdistribusi, mengerahkan 833.000 stasiun basis kecil (hot spot) hanya dalam 31 bulan, mencakup 175 negara, dan mempertahankan tingkat pertumbuhan 30.000 unit per bulan untuk waktu yang lama. Dan dibandingkan dengan CePIN, biaya konstruksi awal DePIN dapat diabaikan.

Gambar 2: Peta distribusi sel kecil Helium (hot spot) Sumber:

Tanpa menilai keberhasilan model bisnis Helium, Helium telah mempertahankan tingkat pertumbuhan 30.000 hotspot per bulan untuk waktu yang lama dalam 3 tahun terakhir, membuktikan kelayakan paradigma DePIN dengan biaya operasional yang hampir dapat diabaikan.

3. Bagaimana tata letak DePIN?

Kami mencoba mengeksplorasi cara menerapkan DePIN dari dua aspek: komponen ekosistem DePIN dan model ekonomi.

(1) Elemen Ekonomi DePIN

**Ekosistem DePIN terdiri dari 6 elemen: DU perangkat keras fisik, mekanisme insentif, kesepakatan konsensus, kontributor, komunitas Token dan DAO. **

1. DU perangkat keras fisik

DePIN Unit (disingkat DU), biasanya perangkat IoT, adalah unit dasar yang menghubungkan dunia fisik dan dunia digital dalam jaringan DePIN. Ambil proyek yang berkembang pesat di pasar sebagai contoh. DU dari peta tampilan jalan terdistribusi Hivemapper adalah perekam mengemudi standar, DU dari jaringan area luas berdaya rendah Helium adalah mesin penambangan jaringan (hot spot), dan DU jaringan energi terbarukan Arkreen adalah panel fotovoltaik surya. Untuk memastikan bahwa di bawah organisasi terdistribusi, kontributor dari berbagai daerah, latar belakang berbeda, dan kognisi berbeda dapat berpartisipasi dalam pembangunan DePIN tanpa gesekan, DU harus memenuhi ketentuan berikut sebanyak mungkin:

• DU sudah standar dan bisa plug and play
• Kontributor tidak perlu sering mengelola DU
• Biaya DU berbanding terbalik dengan skala jaringan, sehingga biaya DU harus dikurangi sebanyak mungkin. Saat ini, harga unit DU berbagai proyek di pasar dikendalikan antara 200-500 dolar AS.

2. Mekanisme insentif

Mekanisme insentif adalah kunci untuk pembangunan proyek DePIN yang teratur.Komunitas proyek perlu menerapkan mekanisme insentif dengan terampil untuk menyelaraskan tujuan perilaku kontributor untuk mencapai pengembangan jaringan infrastruktur skala besar. Selain itu, komunitas proyek pertama-tama perlu merumuskan standar imbalan perilaku yang cocok untuk pengembangan skala besar sesuai dengan jenis infrastrukturnya. Misalnya, untuk memperluas jangkauan jaringan Helium, area dengan kepadatan jangkauan jaringan rendah akan menerima hadiah lebih tinggi daripada area dengan kepadatan tinggi, untuk mencegah orang melakukan kejahatan, hadiah tidak dapat diperoleh untuk area dengan kepadatan jangkauan terlalu rendah; Singkatnya, untuk lebih Dengan pendapatan tinggi, penambang yang rasional biasanya memilih untuk menempatkan mesin penambangan Helium di daerah dengan kepadatan sedang. Demikian pula, Arkreen memotivasi kontributor berdasarkan kapasitas pembangkit listriknya.Untuk kontributor yang rasional, mesin penambangan akan dipasang di tempat dengan pencahayaan yang ideal. Secara keseluruhan, rancangan mekanisme insentif umumnya harus mengikuti prinsip-prinsip berikut:

• Proyek memiliki tujuan dan sub-tujuan keseluruhan yang jelas. Hanya ada satu tujuan keseluruhan, dan bisa ada beberapa sub-tujuan. Namun, setiap sub-tujuan tambahan akan meningkatkan kesulitan memahami proyek secara eksponensial
• Kontributor yang berbeda harus memiliki perilaku yang pasti, yaitu standar hadiah penambangan (X to Earn). Jenis kontributor tidak boleh terlalu banyak. Setiap tambahan X to Earn akan meningkatkan kompleksitas sistem
• Insentif juga merupakan cara distribusi Token Jumlah distribusi perlu dirancang sesuai dengan total sirkulasi pasar, untuk menghindari jatuhnya harga Token karena penerbitan Token yang berlebihan.

3. Mekanisme konsensus

CePIN digunakan dan dikembangkan di bawah kendali mutlak dari organisasi terpusat. Namun, DePIN didistribusikan, tidak dapat dipercaya dan anonim, dan tidak ada koordinasi organisasi dari organisasi terpusat.Oleh karena itu, satu atau lebih mekanisme konsensus perlu digunakan untuk membantu semua peserta mencapai konsensus sambil memastikan keamanan jaringan dan pembangunan berkelanjutan. Keamanan dan keberlanjutan jaringan yang kita bicarakan mencakup dua arti, arti pertama adalah keamanan dan keberlanjutan jaringan infrastruktur yang dibentuk oleh perangkat yang berbeda, yaitu, jaringan infrastruktur dapat dibentuk antar perangkat dan memastikan operasi yang aman dan normal. adalah masalah teknis, mengharuskan pihak proyek untuk melakukan penilaian penuh sebelum peluncuran proyek DePIN; arti kedua adalah keamanan dan keberlanjutan pengembangan jaringan di tingkat kegiatan ekonomi di blockchain, termasuk memverifikasi keaslian DU di dunia fisik Dan verifikasi keandalan data DU pada rantai. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, data aktivitas ekonomi pada blockchain hanya dapat dijamin tahan terhadap kerusakan setelah diunggah ke rantai, tetapi keaslian data pada rantai tidak dapat dijamin. Misalnya, jika data diserang dan dirusak di sisi perangkat, setelah data diunggah ke rantai, itu hanya dapat menjamin bahwa data tersebut tidak akan dirusak dua kali, tetapi tidak dapat menjamin bahwa data tersebut benar. Oleh karena itu, kami perlu memverifikasi keaslian data melalui algoritme konsensus sebelum data perangkat diunggah ke rantai; hanya data yang disetujui oleh semua kontributor yang dapat diunggah ke rantai, untuk memastikan pengembangan ekologi yang berkelanjutan.

Gambar 3: Batas Blockchain dan Batas Konsensus Sumber: "Apa yang Bisa dan Tidak Bisa Dilakukan Blockchain" Xu Zhong, Zou Chuanwei

Pada bagian ini, kami membahas mekanisme konsensus hanya untuk level kedua, yaitu keamanan jaringan dan keberlanjutan di level kegiatan ekonomi blockchain.Ini dibagi menjadi dua aspek: pertama, keadilan dan akurasi akuntansi on-chain, yang adalah untuk Dasar dan jalur kehidupan kolaborasi terdesentralisasi; kedua, keaslian berbagai node atau data di jaringan, untuk mencegah pelaku mengubah lokasi node atau mengirim data palsu untuk menipu imbalan ekologis. Yang pertama adalah masalah yang perlu dipertimbangkan oleh pihak proyek ketika bersiap untuk membangun blockchain mereka sendiri, seperti mekanisme konsensus seperti PoW atau PoS; yang terakhir adalah bahwa semua pihak proyek DePIN perlu mempertimbangkan bagaimana merancang mekanisme konsensus dari perspektif teknologi dan algoritma. Misalnya, proyek Arkreen mengadopsi mekanisme konsensus Proof of Green-Energy Generation (PoGG).Proses umumnya adalah sebagai berikut: Pertama, semua DU mengambil sampel data PoGG setiap 5 menit dan menyimpannya secara lokal, dan melaporkan 12 lembar data ke Arkreen Network setiap jam Rekam. Kedua, setelah akhir siklus hadiah sebelumnya, Arkreen Network menggunakan metode VRF (Fungsi Acak yang Dapat Diverifikasi) untuk menghasilkan nilai acak, dikombinasikan dengan atribut DU dari siklus saat ini, untuk menyaring penambang yang memiliki kesempatan untuk menerima hadiah di siklus ini. Kemudian, Arkreen Network memverifikasi kredibilitas data PoGG dan akan menghapus DU yang dinilai sebagai data palsu. Terakhir, hadiah pada siklus saat ini didistribusikan sesuai dengan bobot DU yang memenuhi syarat. Arkreen menjamin keaslian dan keandalan data jaringan melalui metode PoGG yang disebutkan di atas. Secara keseluruhan, desain mekanisme konsensus DePIN perlu mengikuti prinsip-prinsip berikut:

• Desain mekanisme konsensus DePIN mengikuti prinsip Proof of Physical Works.
• Bukti adalah cara konsensus, Pekerjaan Fisik adalah objek konsensus, seperti Pekerjaan Fisik Helium adalah Cakupan, Pekerjaan Fisik Filecoin adalah Replikasi dan Ruangwaktu.
• Untuk mencapai pengorganisasian mandiri sistem dan mempertahankan keberlanjutan sistem, perlu untuk berulang kali mendemonstrasikan Pekerjaan Fisik mana yang dibutuhkan oleh proyek DePIN.
• Tidak ada solusi optimal untuk desain Proof. Ini perlu dirancang dari dua tingkat teknologi dan algoritme, dan memerlukan verifikasi iteratif jangka panjang dari metode Pekerjaan Fisik.
• Semua aturan konsensus tertanam dalam chip DU, dan proses konsensus diselesaikan secara otomatis tanpa operasi apa pun oleh pemilik DU, tetapi keaslian dan keandalan proses konsensus dapat diperiksa oleh siapa saja.

4. Kontributor

Kontributor umumnya termasuk dalam 6 kategori berikut:

• **Pemrakarsa proyek DePIN: **Biasanya DePIN memiliki organisasi atau beberapa orang sebagai pemrakarsa proyek, yang bertanggung jawab atas pengembangan teknologi DU awal, pengembangan sistem, penerapan kontrak on-chain, dan pengembangan komunitas DePIN, dll. Dalam distribusi Token, pemrakarsa proyek DePIN akan menyimpan persentase Token tertentu sebagai gantinya.
• **Pemilik DU: **DU adalah perangkat kecil standar yang dibeli melalui saluran yang ditentukan oleh komunitas, dan pemilik DU juga dikenal sebagai penambang. Sesuai dengan tujuan bersama, pemilik DU dapat berpartisipasi dalam pembangunan jaringan dengan memasang peralatan pada posisi dengan keuntungan yang lebih tinggi.Proses ini disebut penambangan DePIN.
• **Pemverifikasi keaslian DU: **Dalam lingkungan tanpa kepercayaan, dijamin bahwa peralatan yang dimiliki oleh penambang yang berbeda beroperasi secara normal sesuai dengan aturan sistem, yang berdampak sangat penting pada stabilitas jaringan infrastruktur fisik. Jika data perangkat diunggah langsung ke rantai, itu hanya dapat menjamin bahwa data pada rantai tidak dapat dirusak, tetapi tidak dapat menjamin keaslian data pada rantai. Oleh karena itu, peran verifikator diperlukan, dan mereka berpartisipasi dalam verifikasi keaslian data perangkat dengan aturan khusus.
• **Community Manager: **Dalam proses kolaborasi terdistribusi, keadilan, keterbukaan, dan transparansi sangat penting dalam tata kelola. Untuk mencegah Gubernur melakukan kejahatan, Gubernur biasanya perlu menjaminkan sejumlah Token. Hak pemerintahan terkait dengan jumlah yang dijanjikan dan durasi Token, sehingga terwujud hubungan pengikat yang kuat antara Gubernur dan Gubernur. kepentingan ekologis.
• **Investor proyek: **Seperti bisnis tradisional, pada tahap awal proyek sebelum token dikeluarkan, masih perlu bergantung pada lembaga investasi eksternal untuk mendukung sponsor proyek dalam pengeluaran teknologi dan bisnis. Institusi investasi biasanya akan dihadiahi ekuitas utama dari sponsor proyek DePIN atau alokasi token proyek DePIN. Jika ekuitas utama digunakan, lembaga investasi perlu menunggu sampai sponsor proyek DePIN keluar setelah IPO, atau pihak proyek DePIN menarik diri melalui tokenisasi STO dengan pendapatan masa depan atau tokenisasi ekuitas. Jika token proyek dialokasikan, token biasanya akan dibuka secara linear dalam 2-4 tahun.
• Lainnya: Pihak proyek biasanya menyisihkan 3-5% dari token untuk memberi penghargaan kepada konsultan ekologi, atau lembaga atau individu yang menemukan celah teknis dalam sistem penghargaan. Bergantung pada jenis proyek, jenis kontributor akan bervariasi.

5. Token

Jika konsensus adalah dasar dari proyek on-chain, maka Token adalah darah dari sistem ekonomi. Nilai dari ide proyek Web3 hingga pengembangan teknologi, hingga pasca operasi, pengembangan ekologi, dan komunitas akan tercermin dalam Token. Gunakan "Model Tiga Token" Dr. Xiao Feng untuk memahami proyek DePIN. NFT adalah bukti digital DU, Token fungsional mewakili hak untuk menggunakan DePIN, dan Token keamanan mewakili ekuitas perusahaan entitas (lembaga pendiri, perusahaan produksi DU atau lainnya). Dalam proyek DePIN, satu atau dua token fungsional umumnya digunakan untuk menangkap nilai ekologis.Jenis token ini memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Token biasanya dibagikan kepada kontributor secara gratis dalam bentuk reward atau airdrops;
• Kecepatan penerbitan Token harus sesuai dengan tingkat pertumbuhan total aktivitas ekonomi;
• Token akan digunakan sebagai alat pembayaran atau sertifikat tata kelola dalam ekosistem;
• Token dikembalikan sebagai biaya transaksi atau dibeli kembali oleh tim pendiri, dan sebagian dari Token yang dikembalikan dibakar sesuai aturan, sehingga jumlah total akan terus berkurang, sehingga mewujudkan deflasi sistem ekonomi;
• Nilai yang ditangkap oleh Token berasal dari aset dunia nyata (RWA), dan harganya akan berubah karena dampak transaksi frekuensi tinggi di pasar sekunder. Untuk memungkinkan peserta untuk fokus pada kegiatan ekonomi itu sendiri, fungsi aset Token dan fungsi mata uang biasanya dipisahkan untuk mengisolasi dampak fluktuasi harga pada sisi aplikasi pasar; praktik tipikalnya adalah menjangkar mata uang dolar AS untuk menghasilkan jenis pembayaran yang stabil koin, dan Koin stabil ini hanya dapat diperoleh dengan membakar token fungsional dengan fungsi aset.

6. Komunitas DAO

Di bawah model DAO pengorganisasian mandiri yang terdesentralisasi, siapa pun dapat memulai berbagai proposal untuk pengembangan proyek DePIN atau berpartisipasi dalam pemungutan suara pengambilan keputusan tentang berbagai hal kapan saja, di mana saja. Untuk mencegah serangan tata kelola, kepentingan gubernur yang berpartisipasi dalam proposal atau pemungutan suara biasanya sangat terikat dengan proyek DePIN, yaitu kerugian yang disebabkan oleh tata kelola negatif harus ditanggung oleh gubernur. sesuai dengan jumlah Token fungsional yang dijanjikan dan durasi jaminan hak gubernur.

Komunitas DePIN DAO biasanya perlu mengatur konten termasuk namun tidak terbatas pada hal-hal berikut:

• Pemungutan suara daftar pemasok DU yang memenuhi syarat;
• Proposal penerapan teknologi DePIN dan pemungutan suara;
• Berbagai usulan parameter dan suara yang mempengaruhi model ekonomi DePIN;
• Proposal iteratif model ekonomi dan pemungutan suara.

(2) Model Ekonomi

Dalam ekonomi platform Internet, orang terbiasa membahas model bisnis, tetapi hanya sedikit yang membahas model ekonomi, bahkan ada yang mengacaukan konsep model bisnis dan model ekonomi. Namun dalam sistem ekonomi Web3, kita dapat melihat perbedaan mendasar antara kedua konsep tersebut, karena setiap proyek Web3 memiliki sistem mata uangnya sendiri. Dalam proyek Web3, model bisnis menjelaskan bagaimana proyek menciptakan, memberikan, dan memperoleh nilai, sedangkan model ekonomi menjelaskan model penawaran dan permintaan serta model kebijakan moneter Token itu sendiri. Model ekonomi dan model bisnis Web3 tidak independen, karena model ekonomi perlu dibawa oleh model bisnis, dan model bisnis menentukan bagaimana menyesuaikan model ekonomi. Zou Chuanwei, Kepala Ekonom Wanxiang Blockchain, membagi desain model ekonomi menjadi langkah-langkah berikut:

• Pikirkan tentang cerita ekonomi;
• Menyempurnakan "perancah" model ekonomi;
• Menentukan objek dan skenario penggunaan Tokenisasi, termasuk alat pembayaran;
• Menentukan mekanisme investasi dan pembiayaan barang publik;
• Merumuskan insentif untuk semua peserta dalam lingkungan yang terdesentralisasi dan tanpa kepercayaan;
• Tentukan efektivitas penangkapan nilai;
• Pilih pasar sekunder Token dan evaluasi dampaknya;
• Sesuai dengan kebutuhan pengguna dan pengendalian risiko, tingkatkan detail model ekonomi dan terus ulangi.

Dalam desain model ekonomi DePIN, sembilan pertanyaan berikut membantu pihak proyek dan praktisi profesional berpikir tentang bagaimana merancang model ekonomi:

• Apa peta jalan proyek?
• Komoditas apa saja yang didukung di Internet?
• Siapa pemasok dan peminta barang yang relevan? Apa tujuan maksimalisasi keuntungan mereka?
• Apa peran Token dalam sirkulasi komoditas?
• Bagaimana Token dikeluarkan? Bagaimana mewujudkan prinsip Proof of Physical Work?
• Apa kegunaan Token? dan bagaimana untuk reflow?
• Bagaimana Anda akan memotivasi kontributor awal?
• Tujuan apa yang direncanakan untuk dicapai melalui DAO?
• Apa faktor ketidakstabilan dalam jaringan?

4. Ringkasan

DePIN menangkap nilai infrastruktur fisik aset dunia nyata (RWA) melalui Token. Dengan cara pengorganisasian mandiri dari bawah ke atas, pengguna tertarik melalui mekanisme ekonomi, dan utilitas skala ekonomi terdistribusi dimanfaatkan sepenuhnya. Sebagai perbandingan, DePIN masih dalam tahap yang sangat awal, dan model bisnis serta model ekonominya sedang mengalami iterasi yang cepat. Meskipun DePIN memungkinkan kita untuk melihat banyak kemungkinan, itu bukanlah obat mujarab. Melalui penelitian pada proyek-proyek awal seperti Helium dan Filecoin, kita dapat menemukan bahwa masih ada batasan dalam bisnis dan teknologi, dan tidak cocok untuk semua skenario. Penjelasan singkat ringkasannya adalah sebagai berikut: Aspek-aspek berikut:

**1. DePIN berlaku untuk satu skenario infrastruktur, menghindari iterasi multi-skenario, yaitu, menghindari "perlu dan perlu". **Karena DePIN melibatkan interaksi antara perangkat di dunia fisik, tujuan proyek dan aturan partisipasi harus disederhanakan sebanyak mungkin untuk menurunkan ambang kognisi proyek dan menghindari penyimpangan pemahaman kontributor karena aturan yang rumit, dan perilaku kontributor menyimpang dari tujuan keseluruhan proyek Kasus.

**2. Dalam pembentukan jaringan infrastruktur fisik, jika ada pengelolaan dan pengoperasian manusia, mode DePIN tidak berlaku. ** Dari perspektif empat aliran rantai pasokan (aliran bisnis, logistik, aliran modal, dan aliran informasi), hanya ketika tautan jual beli DU melibatkan logistik, tautan lain dapat diselesaikan pada rantai tersebut, sehingga konstruksi jaringan infrastruktur fisik terdistribusi dapat dikurangi dari berbagai gesekan. Setiap kali aktivitas off-chain tambahan ditambahkan, gesekan tersebut perlu diselesaikan secara terpusat dalam kegiatan ekonomi DePIN, dan efek skala perdagangan terdistribusi juga dapat melemah.

**3. Pada tahap awal pengembangan proyek, sulit untuk menunjukkan efek skala dari ekonomi terdistribusi. Hanya ketika jaringan melebihi skala tertentu (disebut "skala kunci") dapat mencerminkan keunggulan relatif terhadap organisasi komersial terpusat . ** Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, keunggulan organisasi terdistribusi dalam hal perluasan skala dan penciptaan nilai tidak terwujud hingga skala kritis (di mana dua garis berpotongan untuk kedua kalinya) tercapai. Oleh karena itu, sebelum proyek DePIN mencapai skala kritis, masih perlu mengandalkan tim inti untuk menyebarkan node DePIN dan memajukan jaringan dengan cara yang terpusat lemah. Setelah mencapai skala kritis, tim inti biasanya akan mundur, dan tata kelola jaringan juga akan diserahkan kepada komunitas untuk meningkatkan efek jaringan melalui pendekatan terdistribusi.

Gambar 4: Kurva J Perdagangan Terdistribusi

Selain itu, pengembangan DePIN pada tahap ini baru dalam tahap pembangunan jaringan, dan belum membuka aplikasi secara umum di sisi demand. Kedepannya, masih perlu mencermati berbagai permasalahan dan hambatan yang dihadapi dalam progres proyek DePIN dari sisi demand, agar benar-benar membuka closed loop ekologi bisnis dan ekonomi DePIN.