Peer-to-Peer-basiertes Teilen, auch Sharing Economy genannt, ermöglicht es Einzelpersonen oder Dienstanbietern, Vermögenswerte oder Infrastruktur zu monetarisieren, die nicht voll ausgelastet sind. An sich ist das kein neues Konzept. Das haben Uber, Airbnb, Hubble und sogar Tinder gemeinsam. Aber die explosionsartige Zunahme an Unternehmen, die dieses Modell übernehmen, wirft folgende Fragen auf:
Brauchen wir noch einen zentralen Mittelsmann wie Amazon oder Uber?
Kann der Ethos der Dezentralisierung auf eine konkrete Infrastruktur ausgeweitet werden, damit Einzelne von diesem Modell der Sharing Economy profitieren können?
Besteht die Möglichkeit, einen dezentralen Marktplatz für ungenutzte Ressourcen wie Rechenleistung und Datenspeicher zu schaffen?
DePINs, die Abkürzung für Decentralized Physical Infrastructure Networks, können als Blockchain-Anwendungen definiert werden, die Communities nutzen, die durch Token dazu motiviert werden, die Infrastruktur der realen Welt zu dezentralisieren. Diese Infrastruktur kann alles Mögliche sein, von WLAN-Hotspots über die Energieverteilung in solarbetriebenen Heimbatterien bis hin zum E-Commerce.
Dieser Artikel untersucht diese avantgardistische Erzählung rund um Kryptowährungen und Blockchain im Kontext dezentraler physischer Infrastrukturnetzwerke (DePINs).
Was sind dezentrale physische Infrastrukturnetzwerke (DePINs)?
DePINs sind ein neuer Trend innerhalb der Blockchain, der versucht, die physische Infrastruktur für den persönlichen Gebrauch zu dezentralisieren. Denken Sie beispielsweise an Ihr WLAN oder Ihren Speicher. Alles, was ungenutzt ist, können Sie Leuten, die es brauchen, zu geringeren Kosten anbieten.
Wenn wir die genialen Köpfe betrachten, dann werden laut einem Papier von BlockSys’23 die dezentralen physischen Infrastrukturnetzwerke als eine Weiterentwicklung der „Sharing Economy“ angesehen, da sie die bestehenden IoT-Geschäftsmodelle aufbrechen und es Web3-Communitys ermöglichen, innovative, maschinengesteuerte und dezentrale IoT-Netzwerke und -Anwendungen aufzubauen.
Die Idee besteht darin, beispielsweise 5 % der Rechenleistung eines Computers zu nutzen und ihn mit 5 % von Tausenden anderer ähnlicher Computer zu verbinden, um Berechnungen durchzuführen und diese kollektive Rechenleistung zu monetarisieren, sodass Benutzer wie wir nahtlos dazu beitragen können, während sie ressourcenintensive Arbeit leisten und Belohnungen verdienen. Dies ist im Wesentlichen die DePIN-Geschichte.
Dennoch kann dieser Web3-Trend unter anderen Namen verwendet worden sein, wie etwa EdgeFi, Proof of Physical Work (PoPw) oder Token Incentivized Physical Networks (TIPIN).
Dezentrale physische Infrastrukturnetzwerke (auch bekannt als DePIN) verdrahten den Hardware- und Software-Stack des Webs neu und nutzen Blockchain-Anreize, um den Zugriff zu demokratisieren. Es ist das neueste Kapitel, das den dezentralen Ethos des frühen Internets auf seine Hardwareebene bringt. Das Polygon… pic.twitter.com/HiJ4XjgxhK
— Polygon | Aggregiert (@0xPolygon) 22. Januar 2024
Wie erfolgt überhaupt die Dezentralisierung physischer Netzwerke?
Glauben Sie mir, es ist nicht so schwer zu verstehen und die Kernidee besteht darin, das traditionelle Modell umzuwerfen. Sie wissen, dass DePIN in Wirklichkeit das Problem der monopolistischen Kontrolle der traditionellen Infrastruktur durch große Unternehmen angeht. Diese Zentralisierung führt nicht nur zu einer Hemmung des Wettbewerbs und der Innovation, sondern auch zu unterdurchschnittlichen Verbrauchererlebnissen.
Web3-Unternehmen versuchen, den Prozess des „Aufbaus und der Wartung“ der Infrastruktur an eine Armee von Freiwilligen auszulagern, die Token-Anreize erhält, und später Geld zu verdienen, sobald die Abdeckungsrate hoch genug ist. Dies ist also das gleiche Liquiditätsanreizprinzip wie in anderen Web3-Sektoren wie DeFi, Yield Farming oder Play-to-Earn.
Apropos Token: DroomDroom hat in diesem ausführlichen Leitfaden alles bereitgestellt, was Sie über KI-Token wissen sollten.
Kurz gesagt löst DePIN das oben genannte Problem durch die Nutzung von Token-Anreizen, Smart Contracts, Dezentralisierung und partizipativen Governance-Mechanismen von Blockchains. Das bedeutet, dass kein einzelnes Unternehmen das Netzwerk kontrolliert und jeder am Aufbau und an der Wartung des Netzwerks beteiligt ist. Menschen verdienen „Token“, indem sie zum Netzwerk beitragen, beispielsweise indem sie ihr Internet oder ihren Speicherplatz teilen.
Die Funktionsweise von DePIN
Um zu verstehen, wie DePIN funktioniert, betrachten wir das Beispiel eines dezentralen „Google Maps“, das in Wirklichkeit ein Solana-Projekt namens „Hivemapper“ ist. Ein solches DePIN-Projekt funktioniert durch die Integration realer physischer Geräte (z. B. von Benutzern in ihren Autos installierte Armaturenbrettkameras), die Daten (z. B. Live-Aufnahmen) generieren und teilen.
Dieser riesige Datenpool wird verwendet, um eine dezentrale Karte mit einer API-Schnittstelle für Anwendungen aufzubauen. Das DePIN-Ökosystem besteht aus den folgenden Komponenten:
Reales physisches Infrastrukturnetzwerk
Dabei handelt es sich um konkrete Elemente wie die oben erwähnten Dashcams von Hivemapper, die Daten sammeln und an das DePIN-Netzwerk übermitteln. Weitere Beispiele sind Solarmodule zur Erzeugung erneuerbarer Energien, Hotspots für drahtlose Konnektivität oder Server für dezentrale Cloud-basierte Dienste.
Blockchain-Architektur
DePIN sind dezentralisierte Blockchain-basierte Projekte, was diese Komponente natürlich zum Rückgrat von DePIN macht. Die Blockchain-Architektur bildet das Zentrum dieser Token-Ökonomie, in der jedes Netzwerk über ein Blockchain-System mit eingebetteter Smart-Contract-Logik interagiert, das vorgegebene Regeln für Token-Belohnungen ausführt (wie die HONEY-Token von Hivemapper).
Off-Chain-Computing-Infrastruktur
Dies dient als Brücke zwischen der realen physischen Welt und der Blockchain. Lassen Sie mich Ihnen beispielsweise Orakel vorstellen – die Middleware-Entitäten, die Smart Contracts mit externen Datensystemen (Off-Chain-Informationen) verbinden.
Ruitao Su, Mitbegründer des Liquiditätszentrums Acala Network von Polkadot, erläuterte im ZK-Podcast die Bedeutung von Orakeln mit der Aussage: „Wenn das Ethereum-Netzwerk überlastet ist, konkurrieren Orakeltransaktionen tatsächlich mit allen anderen Transaktionen da draußen.
Was wir also mit Acala machen, ist, dass wir Oracle-Transaktionen für sehr wichtig halten. Sie sollten priorisiert werden und nicht für die typischen Gaskosten verantwortlich sein, da die Oracle-Anbieter tatsächlich zum Netzwerk beitragen. Wir sollten sie anreizen und belohnen, anstatt ihnen Gasgebühren zu berechnen.“
Falls Sie tiefer in die Materie eintauchen möchten, hat DroomDrooms Einführungshandbuch zu Blockchain Oracle alles für Sie.
Dezentrale Token-Anreize
Die HONEY-Token-Anreize von Hivemapper sind für dieses DePIN-Modell von zentraler Bedeutung, da sie Dienstanbieter belohnen, die Teilnahme und Wachstum fördern.
Nachdem wir nun die Komponenten eines typischen DePIN-Projekts festgelegt haben, ist es Ihrer Meinung nach nicht wichtig zu verstehen, wie ein dezentrales Ökosystem für physische Infrastrukturen wie Hivemapper die Integrität und Gültigkeit der von Menschen geteilten Daten gewährleistet? Die Konzepte der Blockchain helfen dabei, Vertrauenswürdigkeit herzustellen.
Das ausführliche Dokument zum „Generalised DePIN Protocol“ erläutert den primären Prozess zur Ausführung des DePIN vom Kunden zum Endbenutzer mithilfe des folgenden Bildes. Es zeigt die verschiedenen Phasen, von der Einbindung der Benutzer über die Überprüfung der Anmeldeinformationen der Benutzer durch Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) und Multi-Party Computation (MPC) bis hin zum Staking und mehr.
Um es auf den Punkt zu bringen und beim Beispiel von Hivemapper zu bleiben: Sobald der Benutzer verifiziert und autorisiert ist, kann er damit beginnen, relevante Live-Aufnahmen von den in seinem Fahrzeug installierten Dashcams beizutragen.
Im weiteren Verlauf sorgen Validatoren im Netzwerk für die Gültigkeit von Zeitstempel und Quellgerät. Und Benutzer, die gültige Daten zur dezentralen Karte beigetragen haben, werden mit HONEY-Tokens belohnt.
Das Konzept der ZKPs hat viel Aufsehen erregt und in diesem Artikel geht es ausschließlich um zk-SNARKS
Kategorisierung dezentraler Infrastruktur
Ein interessanter Bericht von Messari kategorisiert DePIN-Projekte auf zwei Arten, abhängig von der Hardware und den Ressourcen, Waren und Dienstleistungen, die das Netzwerk anbietet.
Der erste Typ von DePIN sind Physical Resource Networks (PRNs), die Menschen Anreize bieten, standortabhängige Hardware einzusetzen und zu verwalten. Beispiele für PRNs sind daher materielle Ressourcen wie Mobilität (z. B. Peer-to-Peer-Carsharing-Dienste), Energie (z. B. Solarmodule) und Konnektivitätsnetzwerke (z. B. dApps, die Echtzeitdaten zu Verkehrsmustern sammeln).
Ein weiterer DePIN-Typ, der im Bericht näher erläutert wird, sind Digital Resource Networks (DRNs), die Menschen dazu anregen, Hardware bereitzustellen, die austauschbare (fungible) digitale Ressourcen anbietet. Einige Beispiele für DRNs aus der Praxis könnten folgendermaßen aussehen:
Verteilte Cloud-Speicherressourcen oder
Intelligente Stromnetze, die die Stromerzeugung optimieren oder
Verwendung von IoT-Geräten zur Verbesserung der Lieferkettentransparenz in Echtzeit.
Wir haben die Arten dezentraler physischer Infrastrukturnetzwerke untersucht. Kommen wir nun zur Beantwortung der Frage, wie DePIN die Welt verändern wird.
Welche Vorteile bietet uns die Zukunft von DePIN?
Das Beste an dezentralen physischen Infrastrukturnetzwerken ist, dass sie das komplette Gegenteil herkömmlicher Infrastrukturen sind. Das wissen wir mittlerweile, aber welchen Nutzen hat das überhaupt für uns?
Derzeit sind IoT-Anwendungen hauptsächlich zentralisierte Cloud-basierte Infrastrukturen, die vollständig von großen Organisationen verwaltet werden, die an die Daten ihrer Benutzer gebunden sind. Diese Art von Architektur wirft natürlich viele Bedenken auf, die sich auf Sicherheit, Datenschutz, Identität und Dateneigentum beziehen.
Aus diesem Grund ermöglicht der Aufbau innovativer und dezentraler IoT-Anwendungen im Blockchain- und Web3-Paradigma den Benutzern, die Kontrolle über die Identität und die zugehörigen Benutzerdaten zu behalten. Die Zukunft von DePIN dreht sich jedoch nicht nur um die zugrunde liegende Blockchain-Technologie, sondern auch darum, die Möglichkeiten des gemeinsamen Eigentums zu überdenken.
Um die grundlegenden Unterschiede zwischen der Web2- und Web3-Infrastruktur besser zu verstehen, lesen Sie diesen DroomDroom-Artikel.
Werfen wir einen Blick auf die Vorteile der dezentralisierten physischen Infrastrukturnetzwerke, um herauszufinden, warum Sie und ich uns die Mühe machen sollten, die traditionelle Vorgehensweise auf den Kopf zu stellen, ja?
Skalierung zu einem Bruchteil der Kosten
DePIN integriert Maschinen in Web3, indem es die physische Infrastruktur per Crowdsourcing nutzt. Durch diesen Mechanismus kann es schneller als herkömmliche Projekte hyperskalieren und das zu einem Bruchteil der Kapital- und Betriebskosten. Neugierig, wie das geht? Es ist doch offensichtlich, oder? Indem es unter den Netzwerkteilnehmern verteilt wird.
Aus diesem Grund haben P2P-GPU-Verarbeitungsnetzwerkprojekte wie Render gezeigt, dass dezentrales Rendering nicht nur Ressourcen effektiv nutzt, sondern auch bis zu zehnmal günstiger ist als zentralisierte Alternativen. Auf ähnliche Weise kann DePIN die schnelle Bereitstellung von Netzwerken in einem Tempo ermöglichen, an das zentralisierte Telekommunikationsunternehmen nur denken können.
Von der Community getragen statt von einem traditionellen Konzern
Dezentrale Mesh-Netzwerke mit Hilfe der Blockchain ermöglichen aufgrund der von Eigentümern wie Ihnen und mir beigesteuerten Routern nicht nur einen breiteren und kostengünstigeren Internetzugang, sondern gewährleisten auch Transparenz, Eigentumsverhältnisse und Verantwortlichkeit für Investitionen oder sonstige wirtschaftliche Vergütungen aus der gemeinsamen Nutzung von Netzwerkverkehrsdiensten.
Hier ist Ihr vollständiger Leitfaden zu einer sehr wichtigen Komponente Ihres Web3-Ökosystems: dem Community-Management.
Laut Messari konzentrieren sich die DePIN-Blockchain-Projekte nicht auf Quartalsberichte und Finanzdienstleistungen wie traditionelle Unternehmen, sondern zielen darauf ab, Netzwerke aus physischer Hardware zu schaffen, die die Funktionen traditioneller Unternehmen übernehmen können.
Aber wissen Sie, was das Beste daran ist? DePIN fördert nicht nur die Einbindung der Community, sondern auch Crowdsourcing. Dies kann für wirtschaftliche Nachhaltigkeit sorgen und die Interessen der Beteiligten in Einklang bringen, um Akzeptanz und Wachstum zu fördern.
Beispielsweise hat Hivemapper durch die Verwendung des Rahmens „dynamische Belohnungen“ und die Belohnung der Mitwirkenden auf der Grundlage von Geografie, Produktivität und Qualität der Mitwirkenden Vorteile in beide Richtungen geschaffen. Wie?
Hivemapper-Mitbegründer Ariel Seidman erklärte, dass das Framework so funktioniere, dass Beiträge gefördert würden, die die Kartenqualität verbesserten, während die Mitwirkenden/Beteiligten, die dem Netzwerk am meisten nützten, auf gleicher Ebene Anreize erhielten. Dadurch sei eine Win-Win-Situation für beide Seiten entstanden.
Dezentrale Verwaltung
DePIN bietet eine Möglichkeit, den Zugang und die Teilnahme an der digitalen Wirtschaft zu demokratisieren. Im Gegensatz dazu haben traditionelle Infrastrukturunternehmen eine zentrale diktierende Autorität darüber, was ihre Benutzer wie Sie und ich tun und verwenden können. Außerdem hilft die Dezentralisierung DePIN dabei, das Risiko von Hackerangriffen und Korruption zu minimieren und die Netzwerkstabilität zu gewährleisten.
Ein Blockchain-Entwickler versteht genau, wie wichtig seine Sicherheit ist. Hier ist der Artikel zu Bedrohungen und Best Practices für die Sicherheit in der Blockchain.
Uber hat beispielsweise einen Rekord an Datenschutzverletzungen. Lassen Sie mich Ihnen vorstellen, wie ein Web3-Uber aussehen würde. Ein Web3-Uber ermöglicht es den Benutzern, ausnahmsweise einmal zu kontrollieren, welche Art von Daten sie teilen möchten. Dezentralisierte Verwaltung bedeutet, dass alle Beteiligten (Fahrer, Passagiere, App-Entwickler und Investoren), buchstäblich jeder, die Möglichkeit haben wird, auf jeder Ebene Miteigentümer, Mitverwalter und Mitverdiener zu sein.
Abschluss
Laut CoinGecko steigt die Marktkapitalisierung von DePIN stetig. Außerdem hebt Messaris Bericht „State of DePIN 2023“ hervor, dass das DePIN-Ökosystem auf über 650 Projekte angewachsen ist, die letztendlich sechs Untersektoren abdecken, nämlich Computer, künstliche Intelligenz (KI), drahtlose Kommunikation, Sensoren, Energie und Dienstleistungen.
Diese umwerfenden Statistiken zeigen definitiv, dass es sowohl quantitative als auch qualitative Anzeichen dafür gibt, dass sich der DePIN-Sektor in einer Phase unglaublichen Wachstums befindet. Sie zeigen auch, dass sich der Sektor in der Wachstumskurve befindet und sich auf jeden kleinen Aspekt der physischen Infrastruktur ausdehnt, der das Potenzial hat, in Form einer Dezentralisierung reformiert zu werden.