Im Gegensatz zu den spekulativ ausgerichteten Web3-Finanzanwendungsfällen ermöglicht das PoPW-Netzwerk eine Vielzahl von Diensten, die unser tägliches Leben berühren.
Geschrieben von: Mohamed Fouda, Qiao Wang
Zusammengestellt von: aididiaojp.eth, Foresight News
Web3 eröffnet neue Möglichkeiten zur Koordinierung menschlicher Aktivitäten auf globaler Ebene. Das Web3-Netzwerk zeichnet sich dadurch aus, dass es grenzenlos und geografisch voreingenommen ist und nur einzelne Beiträge zum Netzwerk erkennt. Aufgrund dieser Funktion des Web3-Netzwerks können damit dezentrale Lösungen erstellt werden, die zentralisierte Unternehmen ersetzen, wie z. B. die dezentralen drahtlosen Netzwerke Helium, Pollen, Nodle und die dezentralen Kartenanwendungen Hivemapper, Spexi usw. Diese Projekte zeigen, dass Akteure aus aller Welt zusammenarbeiten können, um zu fairen und offenen Märkten beizutragen, die für alle zugänglich sind. Da sich solche Netzwerke zu einer der größten Web3-Anwendungen entwickeln, haben sie das Potenzial, die wahre Leistungsfähigkeit der Dezentralisierung zu demonstrieren. In der Branche werden diese Netzwerke oft als physische Proof-of-Work-Netzwerke (PoPW) bezeichnet. Obwohl dieser Begriff nicht die meisten Aktivitäten abdeckt, die diese Netzwerke durchführen können, bleiben wir bei diesem Begriff.
In diesem Artikel befassen wir uns mit den Merkmalen eines erfolgreichen PoPW-Netzwerks und mit den Ideen, die es einfacher machen, Skalierbarkeit und Produktmarktanpassung zu erreichen.
Was ist PoPW und warum ist es wichtig?
Das PoPW-Netzwerk ist ein kollaboratives Netzwerk, in dem Netzwerkteilnehmer einen dezentralen zweiseitigen Markt schaffen. Netzwerkteilnehmer werden im Allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt: diejenigen, die Arbeit für das Netzwerk und Servicekäufer leisten, und diejenigen, die zahlen, um von den vom Netzwerk bereitgestellten Diensten zu profitieren.
Im besten Fall sollten diese Netzwerke wie dezentrale Börsen funktionieren, bei denen Serviceanfragen (Asks) automatisch mit Angeboten (Bids) der Dienstleister abgeglichen werden. Das Netzwerk erhebt lediglich Transaktionsgebühren, mit denen die Infrastrukturknoten belohnt werden, die das Netzwerk betreiben. Dies könnte das langfristige Ziel aktueller PoPW-Netzwerke wie Helium sein. In der Anfangsphase ist jedoch eine zentralisierte Einheit erforderlich, die das System entwickelt und sein Wachstum durch Partnerschaften und Marketing steuert. Das Unternehmen muss außerdem ein solides Token-Design entwickeln, um die Angebotsseite des Netzwerks zu stärken und ein Wertnetzwerk zu schaffen, das Kunden anzieht.
Wir können Amazon als einfaches Beispiel verwenden, um zu veranschaulichen, wie sich PoPW entwickelt. Ähnlich wie bei Amazon besteht das Ziel des PoPW-Netzwerks darin, einen globalen Marktplatz zu schaffen. Der Markt erlitt zunächst Verluste beim Aufbau der Unternehmensinfrastruktur und der Ausweitung der Angebotsseite. Marktwirtschaften werden profitabel, wenn die Angebotsseite wächst und es dem Markt gelingt, den Käufern qualitativ hochwertige Dienstleistungen anzubieten. Der Hauptunterschied zu Amazon oder einem anderen zentralisierten Marktplatz besteht darin, dass, wenn ein PoPW-Netzwerk erfolgreich Kunden anzieht, der wirtschaftliche Wert durch die Wertsteigerung der nativen Token an die Netzwerkteilnehmer zurückfließt und nicht an ein zentralisiertes Unternehmen.
Es wurde viel über die Vorteile von PoPW-Netzwerken gegenüber bestehenden zentralisierten Modellen diskutiert. Dieser Artikel wird diese Diskussion nicht wiederholen, sondern stattdessen den Artikel von Multicoin zitieren, der einige der Vorteile auflistet, wie etwa die Kosteneffizienz aufgrund der geringeren Abhängigkeit von Zwischenhändlern und die Fähigkeit, die Infrastruktur schneller zu skalieren.
Wie gelingt ein PoPW-Netzwerk?
Es gibt wenig Diskussion darüber, wie PoPW-Netzwerke ähnliche praktische Effekte wie zentralisierte Lösungen erzielen können, wodurch die Kosteneffizienz von PoPW bedeutsam wird. In diesem Abschnitt werden fünf wesentliche Merkmale erläutert, die für ein erfolgreiches PoPW-Netzwerk erforderlich sind.
Vereinfachen Sie die Abläufe der Mitwirkenden
Für PoPW-Netzwerke, die auf globaler Ebene arbeiten, sollte die Art und Weise, wie Dienstanbieter Beiträge leisten, so einfach wie möglich sein. Diese Einfachheit vergrößert den Pool potenzieller Mitwirkender und ermöglicht das Ziel einer schnelleren Skalierbarkeit. Netzwerke, die Mitwirkende mit Berufserfahrung oder Ausbildung erfordern, sind ebenfalls möglich, verfügen jedoch möglicherweise über eine kleinere Mitwirkendenbasis.
Einige aktuelle PoPW-Netzwerke erfordern komplexe Abläufe und mehrere Planungs- und Koordinationsebenen, was ihre Nutzerbasis erheblich einschränken kann, wie beispielsweise dezentrale Mobilfunknetze. Der Betrieb eines Mobilfunknetzes ist viel komplexer als der Einsatz von „Mikro“-Basisstationen. Die Anforderungen an die Mobilfunkabdeckung sind dynamischer Natur und die Struktur dezentraler Netze kann sich nicht schnell an diese veränderten Anforderungen anpassen. Darüber hinaus erfordern Mobilfunknetze einen hohen technischen Aufwand bei der Planung, Bereitstellung von Infrastruktur, Diensten und Wartung, der für dezentrale Mitwirkende nur schwer zu bewältigen ist. Um einen Eindruck vom Ausmaß dieser Komplexität zu vermitteln, schätzt das dezentrale Mobilfunknetzwerkprojekt XNET, dass für jeden US-Dollar an Netzwerkeinnahmen 0,60 US-Dollar für die Unterstützung komplexer Backend-Vorgänge ausgegeben werden, wobei 0,4 US-Dollar für die Bereitstellung von Knoten vergütet werden. Diese Komplexität legt die Notwendigkeit einer zentralen Einheit zur Koordinierung dieser Aktivitäten nahe, und ein dezentrales PoPW wäre schwieriger zu implementieren.
Standardisierung der Beiträge
Ein weiterer wichtiger Faktor für den Erfolg von PoPW-Netzwerken ist die Standardisierung der Arbeitsbeiträge. Der Beitrag von Dienstleistern kann nicht subjektiv sein. Subjektivität in Beiträgen kann zu minderwertigen Beiträgen führen, die sich auf die Gesamtfunktion des Netzwerks auswirken. Die Bewertung solcher Beiträge zum Ausschluss minderwertiger Beiträge erfordert komplexe Systeme, die nicht in der Kette implementiert werden können. PoPW-Projekte, die komplexe Daten wie Bilder sammeln, haben die Bedeutung standardisierter Beiträge erkannt, Hivemapper erfordert beispielsweise Dashcams mit spezifischen Spezifikationen. Spexi geht noch einen Schritt weiter und erstellt konsistente Luftbilder, indem es die Bewegung der Drohne über eine Systemsoftware steuert. Die Standardisierung sorgt zudem für Fairness und Neutralität unter den Dienstleistern. Dienstanbieter können unterschiedliche Belohnungen erhalten, die auf Kennzahlen im Zusammenhang mit Netzwerkzielen wie Abdeckung, neuer Genauigkeit oder Kundennachfrage basieren. Bitte denken Sie daran, dass Belohnungen nicht an subjektive Meinungen über die geleistete Arbeit gebunden sein sollten.
zuverlässiges Orakel
In einem PoPW-Netzwerk müssen die Beiträge der Netzwerkteilnehmer außerhalb der Kette in der Kette nachgewiesen werden. Diese Nachweise ermöglichen die Belohnung von Beiträgen mit dem nativen Token des Netzwerks. Hierbei handelt es sich um ein klassisches Orakelproblem, bei dem das Orakel die Existenz, Richtigkeit und Authentizität des Beitrags nachweisen muss, bevor es ihn an die Kette übermittelt. Das Oracle-Problem ist eine der schwierigsten Herausforderungen des PoPW-Netzwerks. Böswillige Akteure haben einen Anreiz, Orakel zu manipulieren, um den größtmöglichen Nutzen aus dem Netzwerk zu ziehen. Beispielsweise kam es zu böswilligem Verhalten einiger Teilnehmer des Helium-Netzwerks, und da das Netzwerk von einer erweiterten geografischen Abdeckung profitiert und durch einen Proof-of-Coverage-Mechanismus belohnt wird, besteht ein Anreiz, Hotspots zu fälschen oder deren Standorte zu fälschen. Da beide Verhaltensweisen von Netzwerkakteuren beobachtet und gemeldet wurden, wurden verschiedene Maßnahmen zu ihrer Bekämpfung eingeleitet, darunter die Erstellung von Deny-Listen für nicht vertrauenswürdige Akteure und der Einsatz von Hotspot-Challenge-Systemen. Trotz des harten Vorgehens bleibt die Existenz und korrekte Lokalisierung von Hotspots eine Herausforderung.
Andere PoPW-Plattformen wie Hivemapper verlassen sich auf Hardware-Authentifizierung, um Oracle-Manipulationen entgegenzuwirken. Die Hivemapper-Dashcam nutzt den GPS-Standort und die Verbindung zu einem Helium-Hotspot als Teil eines Proof-of-Location-Protokolls, das zum Nachweis der Richtigkeit der Kartierungsbeiträge verwendet wird. Darüber hinaus fügt Hivemapper eine von Menschen durchgeführte Qualitätssicherungsebene hinzu, um die Authentizität der übermittelten Bilder zu überprüfen. Obwohl es effektiv ist, erhöht die manuelle Überprüfung von Beiträgen die Komplexität und kann Möglichkeiten für böswillige Koordination zwischen Mitwirkenden und Prüfern schaffen.
Effiziente PoPW-Orakel bleiben ein offenes Problem und ein Bereich potenzieller Innovationen. Derzeit gibt es keine universelle Lösung für dieses Problem, und die Hardwareauthentifizierung kann für bestimmte Anwendungsfälle einen gewissen Schutz bieten. Beispiele hierfür sind Anti-Spoofing-GPS-Module für standortbezogene PoPW-Beiträge. Es besteht jedoch Bedarf an widerstandsfähigeren und vielseitigeren Orakeln, um ein breiteres Spektrum an Anwendungsfällen zu unterstützen.
Antimonopol
Damit ein dezentrales PoPW-Netzwerk erfolgreich ist, sollten Ausfälle einzelner Knoten vermieden werden. Zu diesen Fehlerquellen gehört die Abhängigkeit von proprietärer Technologie oder bestimmten Software- oder Hardwareanbietern. Stattdessen sollte das Netzwerk einen beigesteuerten Standard übernehmen, der von mehreren Anbietern unterstützt werden kann, einschließlich aller für das Netzwerk erforderlichen Hardware oder Software. Durch die Eliminierung potenzieller Risiken einer Zentralisierung und eines Monopols wird das Netzwerk zuverlässiger und sicherer. Helium Networks verfügt beispielsweise über mehr als 20 Anbieter, die die für das Netzwerk benötigten LoRaWan-Hotspots produzieren.
Konservatives und flexibles Token-Design
Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg des PoPW-Netzwerks ist das Token-Design, das erfolgreich Netzwerkmitwirkende anzieht, Angebot und Nachfrage ausgleicht und verhindert, dass nutzloser oder böswilliger Wert aus dem Netzwerk extrahiert wird. Ausgewogenes Token-Design ist ein großes Thema, das wahrscheinlich einen eigenen Artikel erfordern würde, aber einige wichtige Richtlinien sind:
Die Nachfrageseite ist schwieriger zu erreichen als die Angebotsseite
Es ist fast unmöglich, das Design gleich beim ersten Versuch hinzubekommen.
Daher sollten PoPW-Entwickler klar und transparent verstehen, dass eine Änderung des Token-Designs auf der Grundlage tatsächlicher Daten aus dem Mainnet des Projekts unvermeidlich ist. Der beste Ansatz besteht darin, die Anbieterseite von Anfang an konservativ für durchdachtes Design zu belohnen und es als erstes Produkt auf den Markt zu bringen.
Aktueller Status von PoPW
Eine häufige Anforderung an PoPW-Netzwerke ist die Notwendigkeit einer schnellen Skalierung, um mit zentralisierten Lösungen konkurrieren zu können. Ein wesentlicher limitierender Faktor für die Teilnehmer sind die Kosten für die Teilnahme am Netzwerk. Netzwerke mit niedrigen Teilnahmekosten können schnell mehr Nutzer anziehen, eine bessere Versorgung ermöglichen, eine starke Dezentralisierung erreichen und die Produktmarkttauglichkeit schneller testen. Die Teilnahmekosten für PoPW werden in der Regel in Vorab-Eintrittskosten und laufende Teilnahmekosten unterteilt. In diesem Abschnitt werden PoPW-Projekte nach diesen Beteiligungskosten klassifiziert.
Eintrittskosten (Capex)
Bei den Eintrittskosten handelt es sich um die Vorabkosten, die Benutzer zahlen müssen, um Teil des Netzwerks zu werden. Etwa die Kosten für einen Helium-Hotspot oder die Kosten für eine Drohne mit dem Spexi-Protokoll. Wir können diesen Teil der Kosten als Capex bezeichnen. Je höher die Investitionskosten, desto schwieriger ist es für das Netzwerk, Benutzer zu gewinnen, da hohe Einstiegskosten oft mit der für die Teilnahme am Netzwerk erforderlichen Spezialausrüstung verbunden sind. Zusätzlich zu den Kosten dauert die Herstellung und Verteilung von Spezialgeräten an Netzwerkteilnehmer länger, was die Akzeptanz verlangsamt. PoPW-Netzwerke, die nur einfache oder gängige Geräte wie Mobiltelefone erfordern, ziehen eher Teilnehmer an.
Laufende Engagementkosten (Opex)
Hierbei handelt es sich um laufende Betriebskosten, die von Benutzern für die aktive Teilnahme am Netzwerk gezahlt werden. Zum Beispiel die Energiekosten und der Zeitaufwand für die Kartierung eines Gebiets mit Hivemapper oder Spexi. Wir nennen diese Opex-Kosten. Aufgrund der hohen Betriebskosten müssen die Teilnehmer ihre Beiträge schneller und häufiger auszahlen. Dies bedeutet auch, dass die Teilnehmer einen erheblichen Teil der Token-Rewards, die sie verdienen, verkaufen müssen, um ihre Betriebskosten zu decken, was zu einem anhaltenden Verkaufsdruck auf den Token-Preis führt. Dieser Druck muss durch die Nachfrage, d. h. den Kaufdruck für native Token, ausgeglichen werden, um den Preis des nativen Tokens vor einem Abwärtstrend zu schützen, der das Vertrauen der Teilnehmer in das Netzwerk erschüttern könnte. Netzwerke, die hohe Betriebskosten erfordern, profitieren oft von einer progressiven Wachstumsstrategie, die Angebot und Nachfrage in Einklang bringt.
PoPW-Innovationspunkte
Infrastruktur und Tools für PoPW-Netzwerke
Bevor spezifische Anwendungsfälle für PoPW-Netzwerke erörtert werden, ist es zunächst wichtig zu erkennen, dass ein allgemeiner Bedarf an Netzwerken besteht, die über die Infrastruktur und Tools zur Unterstützung dieses Bereichs verfügen. Beispiele für diese erforderliche Infrastruktur sind innovative, manipulationssichere Oracle-Lösungen. Diese Oracle-Lösungen müssen auf Hardware oder Verschlüsselungstechnologie basieren, um die Authentizität der Beiträge sicherzustellen und Betrug zu verhindern.
Ein weiteres benötigtes Tool ist ein SDK für den einfachen Start eines modularen PoPW-Netzwerks als L2 oder einer Anwendungskette mit einem anpassbaren Token-Wirtschaftsmodell, sodass das PoPW-Netzwerk nicht wie bisher als L1 gestartet werden muss. Diese SDKs müssen sich darauf konzentrieren, Modularität zu erreichen, indem sie separate Module erstellen, z. B. Token-Dienstprogramme, Belohnungsmechanismen, Oracle-Lösungen, Speicherlösungen usw. Diese Modularität ermöglicht es PoPW-Entwicklern, jedes Modul unabhängig voneinander anzupassen, um eine optimale Anpassung an ihren spezifischen Anwendungsfall zu erreichen. Die Verfügbarkeit solcher SDKs kann die für den Start eines PoPW-Netzwerks erforderliche Arbeit erheblich vereinfachen.
Austausch von Gesundheitsdaten
Eine große Herausforderung für Forscher im Bereich der öffentlichen Gesundheit ist der Mangel an ausreichenden Datensätzen, um ihre Forschungshypothesen zu testen. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, dass Einzelpersonen ihren Beitrag zu Gesundheitsdaten für Forschung und Arzneimittelentwicklung dezentralisieren. Beispielsweise teilen Einzelpersonen DNA-Daten, ein dezentrales 23andme, bei dem Teilnehmer für die Weitergabe ihrer DNA-Daten sowie damit verbundener Gesundheitsinformationen belohnt werden. Universitäten, Krankenhäuser und Pharmaunternehmen können über einen verteilten Marktplatz für Forschung und kommerzielle Anwendungen auf diese Daten zugreifen. Ein weiteres Beispiel ist die Weitergabe von Daten zu körperlicher Aktivität, Herzfrequenz, Schlaf und anderen Arten von Daten, die von tragbaren Geräten erfasst werden und die gesundheitsorientierte Unternehmen zur Verbesserung ihrer Produkte nutzen können. Bei diesen Anwendungen sind die Benutzerbeiträge einfach und standardisiert, was sie zu idealen Kandidaten für PoPW-Netzwerke macht. Darüber hinaus können Anwendungsfälle von Gesundheitsdaten von Techniken zur Verbesserung der Privatsphäre wie Zero-Knowledge-Proofs profitieren.
Dezentrale internationale VoIP-Anrufe
Die VoIP-Technologie „Voice over Internet Protocol“ kann die Kosten für Auslandsgespräche erheblich senken, da sie Anrufe über das Internet weiterleitet. Durch die Dezentralisierung können die Kosten für Auslandsgespräche um das Zehnfache gesenkt werden. Ein PoPW-Netzwerk, das aus Benutzern besteht, die lokale Telefonleitungen mit dem Internet verbinden, schafft ein globales Telefonnetzwerk, das internationale Anrufe zu den Kosten von Ortsgesprächen ermöglicht.
Ausgleich der Verteilung erneuerbarer Energien
Nachhaltigkeit und saubere Energie haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Nutzung von Solarzellen und anderen erneuerbaren Energiequellen kann durch die Schaffung effizienter Verteilungsnetze verbessert werden, die Erzeugung und Verbrauch in Einklang bringen. Dezentrale Energiebeiträge können auch in öffentliche Energienetze integriert werden, um das Netz in Zeiten hoher Nachfrage zu unterstützen und so den Bedarf an fossilen Brennstoffen in diesen Zeiten zu reduzieren. Ein Beispielprojekt in diesem Bereich ist React Web.
Dezentrale Roboter
Amazon MTurk ist eine Plattform, die es ermöglicht, Aufgaben, die menschliche Intelligenz erfordern, an verteilte Mitarbeiter auszulagern. Aufgrund der Aufgabenvielfalt ist das aktuelle MTurk-Modell nicht als PoPW-Netzwerk geeignet. Mit der Entwicklung geeigneter technischer Tools kann MTurk jedoch als PoPW-Netzwerk implementiert werden, das kleinere Aggregationen erfordert. In diesem Modell werden PoPW-Subnetzwerke auf Anfrage von anfragenden Entitäten erstellt und Arbeiterbeiträge werden gemäß seinen Regeln an das Subnetzwerk übermittelt. Alle Subnetzwerke nutzen dasselbe native Token und schaffen so eine Plattform im Besitz des Mitwirkenden. Die Plattform ist flexibel genug, um verschiedene Nischenanwendungsfälle abzudecken. Zusätzlich zu den Vorteilen einer Kostensenkung durch Senkung der Agenturgebühren gibt es folgende Vorteile:
Arbeitssuchende und Arbeitnehmer sind nicht verpflichtet, personenbezogene Daten weiterzugeben, wie dies derzeit bei Amazon MTurk erforderlich ist.
Die Arbeitsleistungen von Antragstellern und Arbeitnehmern sind in der Kette transparent zur Überprüfung durch Gegenparteien verfügbar.
Spezifische Arbeitnehmerqualifikationen können durch einen SBT nachgewiesen werden, der von einem externen Identitätsanbieter ausgestellt wird.
Die erworbene Reputation in der Kette kann auf andere benutzerorientierte Clients übertragen werden.
Über Krypto-Zahlungen können Zahlungen schneller abgewickelt werden.
Erstellung von KI-Datensätzen
Das Training fortschrittlicher KI-Modelle erfordert große und komplexe Datensätze. Bei Computern handelt es sich bei diesen Datensätzen in der Regel um beschriftete Bilder, die bei der Erstellung des Datensatzes erhebliche menschliche Eingaben erfordern. Um beispielsweise einen Datensatz zum Trainieren eines autonomen Fahrmodells zu erstellen, besteht der erste Schritt darin, Fotos der tatsächlichen Verkehrsbedingungen zu verschiedenen Zeiten und in verschiedenen Szenarien aufzunehmen. Dann besteht der zweite Teil darin, diese Bilder richtig zu kennzeichnen und zu kommentieren, um das Computer-Vision-Modell zu trainieren. Beide Schritte erfordern einen erheblichen manuellen Aufwand. So können wir ein PoPW-Netzwerk aufbauen, das menschliche Beiträge aggregiert, um große Datensätze für KI und andere Anwendungsfälle zu erstellen, die von Unternehmen verwendet werden, die große KI-Modelle entwickeln und trainieren.
Grüne Finanzierung
PoPW-Netzwerke können die grüne Finanzierung beschleunigen, indem sie Token verwenden, um Anreize für nachhaltige Aktivitäten zu schaffen und Token als Belohnung für Teilnehmer generieren, die nachhaltige Aktivitäten durchführen. Diese Token werden von Institutionen gekauft und verbrannt, die einen umweltfreundlicheren Fußabdruck und eine größere Nachhaltigkeitswirkung erzielen möchten. Das System funktioniert ähnlich wie Emissionsgutschriften, kann jedoch Anreize für schwieriger zu erreichende Aktivitäten und Ziele schaffen, wie z. B. die Reinigung von Wasserstraßen, die Förderung des Recyclings, die Finanzierung besserer industrieller Filtersysteme und mehr.
abschließend
Wir glauben, dass PoPW-Netzwerke riesige wirtschaftliche Netzwerke schaffen und die wahren Vorteile der Dezentralisierung demonstrieren können. Im Gegensatz zu den spekulativ ausgerichteten finanziellen Anwendungsfällen von Web3 ermöglicht das PoPW-Netzwerk eine Vielzahl von Diensten, die unser tägliches Leben berühren. In den oben genannten Anwendungsfällen kann PoPW bessere Dienste zu geringeren Kosten bereitstellen.