Guide de DePIN : réseaux d'infrastructures physiques décentralisés

Le partage entre particuliers, également appelé économie du partage, est un concept qui permet aux particuliers ou aux fournisseurs de services de monétiser des actifs ou des infrastructures qui ne sont pas pleinement utilisés. Ce n’est pas un concept nouveau en soi. C’est ce qu’ont en commun Uber, Airbnb, Hubble et même Tinder. Mais vous savez que la grande explosion d’entreprises qui adoptent ce modèle soulève des questions :
Avons-nous encore besoin d’un intermédiaire centralisé comme Amazon ou Uber ?
L’éthique de la décentralisation peut-elle s’étendre aux infrastructures concrètes permettant aux individus de bénéficier de ce modèle d’économie du partage ?
Existe-t-il une possibilité de créer un marché décentralisé de ressources sous-utilisées telles que la puissance de calcul et le stockage de données ?
Les DePINs, qui signifient Decentralized Physical Infrastructure Networks, peuvent être définis comme des applications blockchain qui utilisent des communautés qui sont incitées par des jetons à décentraliser l'infrastructure du monde réel. Cette infrastructure peut être n'importe quoi, des points d'accès Wi-Fi à la distribution d'énergie dans des batteries domestiques alimentées par l'énergie solaire en passant par le commerce électronique.
Cet article explore ce récit avant-gardiste autour des crypto-monnaies et de la blockchain dans le contexte des réseaux d'infrastructures physiques décentralisés (DePIN).
Que sont les réseaux d’infrastructures physiques décentralisés (DePIN) ?
Les DePINs sont une tendance émergente au sein de la blockchain qui tente de décentraliser l'infrastructure physique pour un usage personnel. Par exemple, pensez à votre connexion Internet Wi-Fi ou à votre stockage, tout ce qui n'est pas utilisé peut être proposé aux personnes qui en ont besoin à moindre coût.
Si l’on considère les cerveaux de génie, selon un article de BlockSys’23, les réseaux d’infrastructures physiques décentralisés sont considérés comme poussant l’« économie du partage » un peu plus loin, car ils perturbent les modèles commerciaux IoT existants et permettent aux communautés Web3 de créer des réseaux et des applications IoT innovants, pilotés par des machines et décentralisés.
L’idée est d’utiliser 5 % de la puissance de traitement d’un ordinateur et de le connecter à 5 % de milliers d’autres ordinateurs similaires pour effectuer des calculs et monétiser cette puissance de calcul collective afin que les utilisateurs comme nous puissent contribuer de manière transparente tout en effectuant un travail gourmand en ressources et en gagnant des récompenses. C’est en gros le récit de DePIN.
Néanmoins, cette tendance web3 peut avoir été utilisée sous différents noms tels que EdgeFi, Proof of Physical Work (PoPw) ou Token Incentivized Physical Networks (TIPIN).
Les réseaux d'infrastructures physiques décentralisés (AKA DePIN) reconfigurent la pile matérielle et logicielle du Web, en exploitant les incitations de la blockchain pour démocratiser l'accès. C'est le dernier chapitre qui apporte l'éthique décentralisée des débuts de l'Internet à sa couche matérielle. Le Polygone… pic.twitter.com/HiJ4XjgxhK
— Polygone | Agrégés (@0xPolygon) 22 janvier 2024
Comment se produit la décentralisation des réseaux physiques ?
Croyez-moi, ce n’est pas si difficile à comprendre et l’idée clé est de renverser le modèle traditionnel. Vous savez que DePIN s’attaque en réalité au problème du contrôle monopolistique des infrastructures traditionnelles par les grandes entreprises. Cette centralisation conduit à étouffer la concurrence et l’innovation, et elle se traduit également par des expériences client médiocres.
Les entreprises du Web3 tentent d’externaliser le processus de « construction et de maintenance » de l’infrastructure à une armée de volontaires incités par des jetons et de monétiser plus tard une fois que le taux de couverture est suffisamment élevé. Il s’agit donc du même principe d’incitation à la liquidité dans d’autres secteurs du Web3 tels que la DeFi, le yield farming ou le play-to-earn.
En parlant de jetons, DroomDroom a fourni tout ce que vous devez savoir sur les jetons AI dans ce guide complet.
En résumé, DePIN résout le problème mentionné ci-dessus en utilisant des incitations symboliques, des contrats intelligents, la décentralisation et des mécanismes de gouvernance participative des blockchains. Cela signifie qu'aucune entreprise ne contrôle le réseau et que tout le monde participe à la construction et à la maintenance du réseau. Les gens gagnent des « jetons » en contribuant au réseau, par exemple en partageant leur connexion Internet ou leur espace de stockage.
Le fonctionnement de DePIN
Pour comprendre le fonctionnement de DePIN, nous allons prendre l’exemple d’un « Google Maps » décentralisé qui est en réalité un projet Solana appelé « Hivemapper ». Un tel projet DePIN fonctionne en intégrant des appareils physiques du monde réel (c’est-à-dire des caméras embarquées installées par les utilisateurs dans leurs voitures) qui génèrent et partagent des données (c’est-à-dire des images en direct).
Ce vaste pool de données est utilisé pour construire une carte décentralisée avec une interface API pour les applications. L'écosystème DePIN comprend les composants suivants pour fonctionner :
Réseau d'infrastructure physique du monde réel
Il s’agit d’éléments tangibles comme les caméras embarquées de Hivemapper, comme je l’ai mentionné plus haut, qui collectent des données et les transmettent au réseau DePIN. D’autres exemples peuvent inclure des panneaux solaires pour la production d’énergie renouvelable ou des points d’accès pour la connectivité sans fil ou des serveurs pour des services décentralisés basés sur le cloud.
Architecture de la blockchain
Les DePIN sont des projets décentralisés basés sur la blockchain, ce qui fait naturellement de ce composant l'épine dorsale de DePIN. L'architecture blockchain constitue le centre de cette économie de jetons où chaque réseau interagit via un système blockchain avec une logique de contrat intelligent intégrée qui exécute des règles prédéterminées sur les récompenses de jetons (comme les jetons HONEY de Hivemapper).
Infrastructure informatique hors chaîne
Cela sert de pont entre le monde physique réel et la blockchain. Laissez-moi vous présenter les oracles par exemple, ces entités intergicielles qui connectent les contrats intelligents aux systèmes de données externes (informations hors chaîne).
Ruitao Su, co-fondateur du hub de liquidité de Polkadot, Acala Network, a expliqué l'importance des oracles sur le podcast ZK en déclarant : « Lorsque le réseau Ethereum est congestionné, les transactions oracles sont en fait en concurrence avec toutes les autres transactions existantes.
« Nous pensons donc que les transactions Oracle sont très importantes. Elles doivent être prioritaires et ne doivent pas être responsables des coûts de gaz habituels, car les fournisseurs d’oracles contribuent réellement au réseau. Nous devrions les inciter et les récompenser au lieu de leur facturer des frais de gaz. »
Le guide d’introduction à Blockchain Oracle de DroomDroom vous couvre, au cas où vous voudriez approfondir.
Incitations pour les jetons décentralisés
Les incitations liées aux jetons HONEY de Hivemapper sont au cœur du modèle de ce DePIN, car elles récompensent les fournisseurs de services qui encouragent la participation et la croissance.
Maintenant que nous avons établi les composants qui composent un projet DePIN typique, ne pensez-vous pas qu’il est important de comprendre comment un écosystème d’infrastructure physique décentralisé comme Hivemapper garantit l’intégrité et la validité des données partagées par les personnes ? Eh bien, les concepts de la blockchain aident à établir la fiabilité.
Le document détaillé sur le « Protocole DePIN généralisé » explique le processus principal pour exécuter le DePIN du client à l'utilisateur final à l'aide de cette image ci-dessous. Il présente les différentes étapes impliquées depuis l'intégration des utilisateurs, la vérification des informations d'identification des utilisateurs via les preuves à connaissance nulle (ZKP) et le calcul multipartite (MPC) jusqu'au jalonnement et plus encore.
En reprenant l’exemple du Hivemapper, une fois que l’utilisateur est vérifié et autorisé, il peut commencer à contribuer aux séquences en direct pertinentes capturées par ses caméras de tableau de bord installées dans ses véhicules.
Au fur et à mesure que nous avançons, les validateurs du réseau fournissent une validité, par exemple l'horodatage et l'appareil source. De plus, les utilisateurs qui partagent des données valides sur la carte décentralisée sont récompensés par des jetons HONEY.
Le concept des ZKP a suscité beaucoup de buzz et cet article parle en détail des zk-SNARKS
Catégorisation des infrastructures décentralisées
Un rapport intéressant et curieux de Messari catégorise les projets DePIN de deux manières en fonction du matériel et des ressources, des biens et des services offerts par le réseau.
Le premier type de DePIN sont les réseaux de ressources physiques (PRN) qui incitent les gens à déployer et à gérer du matériel dépendant de la localisation. Les exemples de PRN incluent donc des ressources tangibles comme la mobilité (par exemple : les services de partage de voiture peer-to-peer), l'énergie (par exemple : les panneaux solaires) et les réseaux de connectivité (par exemple : les dApps collectant des données en temps réel sur les modèles de trafic).
Un autre type de DePIN tel que spécifié par le rapport sont les réseaux de ressources numériques (DRN) qui incitent les gens à diriger ou à déployer du matériel pour offrir des ressources numériques interchangeables (fongibles). Vous savez donc que certains exemples concrets de DRN peuvent ressembler à :
Ressources de stockage cloud distribuées ou
Des réseaux intelligents qui optimisent l'électricité ou
Utilisation d'appareils IoT pour améliorer la visibilité de la chaîne d'approvisionnement en temps réel.
Nous avons exploré les types de réseaux d’infrastructures physiques décentralisés. Passons maintenant à la question de savoir comment DePIN va changer le monde, d’accord ?
Comment l’avenir de DePIN nous profite-t-il ?
L'avantage des réseaux d'infrastructures physiques décentralisés est qu'ils sont à l'opposé des infrastructures traditionnelles. Nous le savons maintenant, mais en quoi cela nous profite-t-il ?
Dans le scénario actuel, les applications IoT sont principalement des infrastructures centralisées basées sur le cloud, entièrement gérées par de grandes organisations ayant des verrous sur les données des utilisateurs. Ce type d'architecture pose naturellement de nombreuses préoccupations en matière de sécurité, de confidentialité, d'identité et de propriété des données.
C’est pour cette raison que la création d’applications IoT innovantes et décentralisées dans le paradigme de la blockchain et du Web3 permet aux utilisateurs de conserver le contrôle de leur identité et des données utilisateur associées. Mais l’avenir de DePIN ne se limite pas à la technologie blockchain sous-jacente, il s’agit de repenser les possibilités de propriété partagée.
Pour comprendre plus en profondeur les différences fondamentales entre les infrastructures Web2 et Web3, lisez cet article DroomDroom.
Examinons les avantages des réseaux d’infrastructures physiques décentralisés pour savoir pourquoi vous et moi prendrions la peine de renverser les méthodes traditionnelles de faire les choses, n’est-ce pas ?
Mise à l'échelle à moindre coût
DePIN intègre des machines au Web3 en faisant appel à une infrastructure physique participative. Grâce à ce mécanisme, il peut évoluer plus rapidement que les projets traditionnels et y parvenir, à une fraction du coût d’investissement et d’exploitation. Vous vous demandez comment ? C’est évident, n’est-ce pas ? En étant réparti entre les contributeurs du réseau.
C'est la raison pour laquelle les projets de réseau de traitement GPU P2P comme Render ont montré que le rendu décentralisé n'utilise pas seulement les ressources de manière efficace, mais est également jusqu'à dix fois moins cher que les alternatives centralisées. De la même manière, DePIN peut rendre possible le déploiement rapide de réseaux à un rythme auquel les entreprises de télécommunications centralisées ne peuvent que penser.
Une communauté au lieu d'une société traditionnelle
Les réseaux maillés décentralisés avec l'aide de la blockchain permettent non seulement un accès Internet plus large et à faible coût grâce aux infrastructures construites à partir de routeurs fournis par des propriétaires comme vous et moi, mais ils garantissent également la transparence, la propriété et la responsabilité des investissements ou de toute autre compensation économique provenant du partage des services de trafic réseau.
Voici votre guide complet sur un composant très important de votre écosystème web3 qui est la gestion de communauté.
Selon Messari, plutôt que de se concentrer sur les rapports trimestriels et les services financiers comme les entreprises traditionnelles, les projets de blockchain DePIN visaient à créer des réseaux de matériel physique capables d'exécuter les fonctions des entreprises traditionnelles.
Mais savez-vous ce qui est le plus intéressant ? DePIN encourage non seulement l’implication de la communauté, mais aussi le crowdsourcing. Cela peut assurer la durabilité économique et correspondre aux intérêts des parties prenantes pour promouvoir l’adoption et la croissance.
Par exemple, en utilisant le cadre des « récompenses dynamiques » et en récompensant les contributeurs en fonction de la géographie, de la productivité et de la qualité des contributeurs, Hivemapper a créé des avantages bilatéraux. Comment ?
Ariel Seidman, cofondateur de Hivemapper, a expliqué que le cadre fonctionnait en encourageant les contributions qui amélioraient la qualité de la carte tandis que les contributeurs/parties prenantes bénéficiant le plus au réseau étaient incités au même niveau. Cela a créé une situation gagnant-gagnant pour les deux parties.
Gouvernance décentralisée
DePIN offre un moyen de démocratiser l'accès et la participation à l'économie numérique. En revanche, les entreprises d'infrastructure traditionnelles ont une autorité centralisée qui dicte ce que leurs utilisateurs comme vous et moi peuvent faire et utiliser. De plus, la fonction de décentralisation aide DePIN à minimiser le risque de piratage et de corruption et à assurer la résilience du réseau.
Un développeur de blockchain comprend clairement à quel point sa sécurité joue un rôle crucial. Voici l’article sur les menaces et les meilleures pratiques en matière de sécurité dans la blockchain.
Par exemple, Uber a un historique de violations de données. Laissez-moi vous faire imaginer à quoi ressemblerait un Uber Web3. Pour une fois, un Uber Web3 permettra aux utilisateurs de contrôler le type de données qu'ils souhaitent partager. La gouvernance décentralisée signifie que toutes les parties prenantes (chauffeurs, passagers, développeurs d'applications et investisseurs) auront littéralement la possibilité de co-détenir, de co-gouverner et de co-gagner à chaque niveau.
Conclusion
Selon CoinGecko, la capitalisation boursière de DePIN augmente régulièrement. De plus, le rapport « State of DePIN 2023 » de Messari souligne que l’écosystème DePIN s’est développé pour atteindre plus de 650 projets qui couvrent en fin de compte six sous-secteurs, à savoir l’informatique, l’intelligence artificielle (IA), le sans fil, les capteurs, l’énergie et les services.
Ces statistiques ahurissantes indiquent clairement qu'il existe des signes quantitatifs et qualitatifs indiquant que le secteur DePIN traverse une période de croissance incroyable. Cela montre également que le secteur est dans la courbe de croissance de l'expansion vers chaque petit aspect de l'infrastructure physique qui a le potentiel d'être réformé sous forme de décentralisation.