Explorar el espacio de diseño de redes DePIN

En abril de 2022, publicamos nuestra tesis sobre redes de (https://multicoin.capital/2022/04/05/proof-of-physical-work/ "Proof of Physical Work") (ahora, citadas de forma más coloquial como "redes de infraestructura física descentralizada", o "DePIN" para abreviar). En ese ensayo, incorporamos lo siguiente:

"(Las redes PoPW) Incentivan a las personas a realizar un trabajo verificable que crea infraestructura real. En relación con las formas tradicionales de formación de capital para la construcción de infraestructuras físicas, estos protocolos sin permiso y con credibilidad neutra:

1. Pueden construir infraestructuras más rápidamente, en muchos casos entre 10 y 100 veces más rápido
2. Están más en sintonía con las necesidades del mercado hiperlocal
3. Pueden ser mucho más rentables

Fuimos el primer inversor importante en esta tesis y, desde entonces, hemos visto una explosión cámbrica de redes DePIN en una amplia variedad de categorías, como energía, logística, mapeo y telecomunicaciones, entre otras. Más recientemente, observamos que surgen más categorías de nicho vinculadas a redes de recursos para propósitos especiales, específicamente para productos digitales, como computación, almacenamiento, ancho de banda y agregación de datos de consumo. Detrás de cada una de estas redes hay un arbitraje de costo estructural o rendimiento oculto exclusivamente habilitado por la formación de capital nativo de criptomonedas.

Hay una gran superposición en los patrones de diseño y las prácticas recomendadas en redes DePIN. Los fundadores y las comunidades tienen varias preguntas claves que contemplar mientras analizan el diseño de redes. ¿El hardware de red debe estar orientado al consumidor o debe dar impulso a una red de instaladores profesionales? ¿Cuántos nodos se requieren para incorporar a su primer cliente de pago, al décimo o al milésimo? ¿Debe hacer que la red no cuente en absoluto con permisos o esta debe administrarse a través de intermediarios de confianza?

Estas decisiones deben tomarse desde el principio en el diseño de la red y deben ser correctas; las preguntas de punto de apoyo a menudo determinan el éxito o el fracaso de las redes DePIN y los pequeños cambios a nivel de hardware, token, distribución o capas de activación de demanda pueden ser enormemente determinantes para el éxito o el fracaso de una red.

En Multicoin, seguimos insistiendo con las DePIN y esperamos que muchas redes nuevas que definen categorías lleguen al mercado en los próximos años. Esta publicación explorará las compensaciones más comunes que contemplan los fundadores y las comunidades de DePIN, con la esperanza de ayudar a la próxima generación de fundadores y comunidades de DePIN a diseñar redes con más éxito. Presentamos tres consideraciones necesarias para construir DePIN: hardware, escala de umbral y generación de demanda. En cada uno, exploramos las principales preguntas que informan las decisiones de diseño clave y describimos sus amplias implicaciones en el diseño de tokens.

Consideraciones de hardware

La mayoría de las redes DePIN coordinan la infraestructura física, es decir, el hardware real en el mundo. Sin embargo, ese no siempre es el caso. Algunas redes administran recursos virtuales, como el cálculo, el almacenamiento o el ancho de banda (estas redes a veces se denominan "redes de infraestructura virtual descentralizada" o "DeVIN"). Pero, a los fines de la discusión de esta sección, vamos a suponer que su red tiene hardware del mundo real y, por eso, hay algunas preguntas clave de diseño de red que debe responder.

¿Quién fabrica el hardware?

Las redes DePIN que fabrican y distribuyen su propio hardware tienen mucho más control sobre el lado de la oferta de la red. También tienen el lujo de crear una relación directa con el contribuyente (que a veces resulta en comunidades más fuertes). Sin embargo, con el tiempo, estas empresas corren el riesgo de convertirse en un cuello de botella o un único punto de falla en el proceso de fabricación y distribución, lo que puede limitar la capacidad de escala de la red.

La alternativa a la fabricación y distribución de su propio hardware es el código abierto de sus especificaciones de hardware y pedir a la comunidad que las construya para usted. Esto permite a los fundadores y las comunidades escalar el lado de la oferta de las redes al tiempo que diversifica los riesgos de la cadena de suministro en muchas empresas. El problema con este enfoque, por supuesto, es que incentivar a los fabricantes de terceros a construir hardware para un nuevo mercado es difícil y costoso. Otra consideración en la que también debe pensar es la calidad y el soporte del hardware. Asumiendo que construye con éxito un ecosistema robusto de fabricantes de hardware, también deberá mantener la calidad en todos los dispositivos y el soporte.

Helium, una red inalámbrica descentralizada, es un estudio de caso interesante en esto. Comenzaron construyendo sus propios puntos de acceso para ayudar a arrancar la red, luego abrieron rápidamente sus especificaciones de hardware e incentivaron un ecosistema robusto de terceros para construir hardware para ellos. A pesar de su gran red de fabricantes de hardware de terceros, Helium sufrió cuellos de botella significativos en la cadena de suministro en la fase de crecimiento crítica de la red y algunos fabricantes proporcionaron un soporte deficiente.

Por otro lado Hivemapper, una red de mapeo descentralizada, optó por construir y distribuir sus propias cámaras de control de hardware. Esto les dio un control total sobre la producción de hardware, lo que les permitió iterar rápidamente el firmware de la cámara de control y permitir la carga de video pasiva más rápida, lo que a su vez aceleró la cobertura del mapa y, por lo tanto, el valor comercial de esos datos. Para compensar, tener una empresa que controle la producción del hardware es un impacto centralizador en la cadena de suministro que puede hacer que la cadena de suministro sea más frágil.

Conclusión — En general, hemos observado que las redes DePIN escalan mucho más rápido cuando las especificaciones de hardware son de código abierto y la implementación no tiene permisos. Cuando una red está lo suficientemente madura, ciertamente tiene sentido abrir el desarrollo de hardware para descentralizar y escalar la red. Sin embargo, al comienzo tiene sentido controlar el hardware para garantizar la calidad y el soporte.

¿Su hardware está activo o pasivo?

Algunas redes DePIN se configuran y olvidan, mientras que otras requieren un grado más continuo de participación del usuario.

Por ejemplo, en el caso de Helium, el costo de tiempo de configuración de un punto de acceso es de aproximadamente 10 minutos desde el momento del desempaquetado. Luego, después de eso, la caja simplemente se encuentra allí y proporciona cobertura a la red de forma pasiva sin mucho trabajo adicional del host. Por otro lado, una red como Geobyte (mapeo descentralizado de espacios interiores utilizando teléfonos inteligentes) requiere que el usuario haga algo activamente para crear valor (capturar video de espacios interiores utilizando sensores de teléfono). Para los contribuyentes del lado de la oferta, el tiempo dedicado hacia las redes activas está sacrificando explícitamente el tiempo que podría dedicarse a otras actividades generadoras de ingresos, o simplemente a la vida en general. Como tal, los contribuyentes de las redes activas deben ganar más (a través de token o diseño de red, en la mayoría de los casos) para justificar su tiempo y costo de oportunidad. También significa que las redes activas, como consecuencia de su diseño, alcanzan la escala de umbral (de la que hablaremos más a continuación) más lentamente que las redes pasivas.

Como dato positivo, dado que las redes DePIN activas requieren cierto grado de compromiso continuo, generalmente tienen contribuyentes más comprometidos y sofisticados con la red. La otra cara de esto es que las redes activas también están limitadas por el número total de personas dispuestas y/o capaces de contribuir.

Conclusión — En general, hemos observado que las redes DePIN escalan más fácilmente si los contribuyentes pagan un costo único (en tiempo o dinero) por adelantado, en lugar de un costo permanente y continuo; las redes pasivas son mucho más fáciles de configurar y, por lo tanto, más fáciles de escalar.

Tener una red activa no es una sentencia de muerte, solo requieren pensamiento creativo y diseño de incentivos. Por ejemplo, las redes activas como Geobyte, Dronebase, FrodoBots y Veris se parecen más a "juegos perpetuos" que a las redes de infraestructura tradicionales.

¿Qué tan difícil es instalar hardware?

Varias redes DePIN tienen dificultades en términos del proceso de instalación de hardware. Pueden ser tan simples como, por un lado, montar una caja en una pared o, por el otro, requerir instaladores profesionales.

En el lado simple del espectro de dificultades, un jugador puede conectar su GPU a Render Network, una red de cómputo distribuida, simplemente ejecutando un script bash, lo cual es ideal porque las redes de cómputo requieren decenas de miles de GPU distribuidas geográficamente en perfiles de rendimiento y ancho de banda para servir adecuadamente la descarga de centros de datos.

En medio del espectro de dificultades, una cámara de control Hivemapper requiere de 15 a 30 minutos para instalarse. Se requieren cientos de estos vehículos en un área geográfica determinada para construir un mapa robusto y en tiempo real y como tal, la instalación debe ser una simple inversión de tiempo por adelantado y fácil de operar a partir de entonces.

En contraste, en el lado duro del espectro de dificultades, XNET está construyendo una red inalámbrica CBRS de grado de operador. Las radios de su red requieren una instalación profesional de los ISP locales y la aceptación de los propietarios de tierras comerciales; sin embargo, su red escala a pesar de esto porque solo se necesitan un puñado de tales acuerdos para cubrir completamente una zona urbana y casos de uso de itinerancia de datos y descarga de operadores de servicios.

Conclusión — La velocidad a la que su red puede escalar se ve afectada directamente por lo fácil o difícil que sea instalar su hardware. Si su red requiere cientos de miles de dispositivos en todo el mundo, entonces debe hacer que su hardware sea lo más fácil posible de instalar. Si su red escala rápidamente con solo unos pocos nodos, entonces tiene la opción de centrarse en atraer contribuyentes profesionales a la red en lugar de contribuyentes minoristas. En términos generales, las redes DePIN escalan más rápido cuando la complejidad de la instalación es lo suficientemente baja como para que las personas comunes puedan convertirse en contribuyentes fácilmente.

Implicaciones del diseño de tokens

Los primeros contribuyentes del lado de la oferta son las partes interesadas más importantes a considerar cuando piensa en construir una red. Dependiendo de las decisiones de hardware que tome, el perfil del contribuyente del lado de la oferta puede inclinarse hacia la persona promedio, los profesionales o algún "prosumidor" en medio de ese espectro.

Hemos observado que los contribuyentes profesionales tienden a pensar en sus ganancias en rendimientos inmediatos denominados en dólares y son más propensos a monetizar sus tokens al comienzo de la vida de la red. Por otro lado, los contribuyentes minoristas promedio que comenzaron temprano son más propensos a centrarse en los resultados a largo plazo y más propensos a querer acusar tantos tokens como sea posible, independientemente de las fluctuaciones de precios a corto plazo.

Las redes con una base más grande de contribuyentes profesionales pueden experimentar con alternativas a los incentivos de tokens spot tradicionales, como tokens bloqueados o acuerdos de participación en los ingresos denominados en dólares a plazo y con fecha avanzada.

Independientemente de la cohorte de contribuyentes del lado de la oferta al vencimiento, el lado de la oferta de una red debe cubrir tanto la inversión de capital como los costos operativos en términos de dólares. Garantizar que los tokens estén disponibles para recompensar a los contribuyentes en etapas posteriores de la madurez de la red, al tiempo que equilibra los incentivos de arranque para los primeros adoptantes, es un equilibrio difícil pero importante.

Consideraciones de escala de umbral

Estamos utilizando el término "escala de umbral" para describir cuándo el lado de la oferta de una red comienza a ser comercialmente viable para el lado de la demanda de la red. Las redes DePIN son inherentemente disruptivas porque los tokens se pueden utilizar para recompensar a los contribuyentes tempranos para implementar infraestructura a escala de umbral.

Hay redes que pueden atender la demanda desde el primer día con uno o unos pocos nodos (por ejemplo, mercados de almacenamiento y computación), y hay otras redes que requieren una cantidad mínima de escala para atender su demanda (por ejemplo, redes inalámbricas, logística y redes de cumplimiento). A medida que la demanda escala en órdenes de magnitud, el conjunto mínimo viable de nodos necesarios para atender esa demanda incremental también escala.

¿Qué tan importante es la ubicación?

Algunas redes DePIN no se benefician significativamente de la distribución física, mientras que otras lo requieren absolutamente. En la mayoría de los casos, si una red requiere la coordinación de recursos físicos, es sensible a la ubicación, por lo que el razonamiento sobre la cobertura mínima viable se convierte en un factor esencial al determinar cuándo participar en la generación de demanda.

Hay redes que son extremadamente dependientes de la ubicación y redes que son independientes de la ubicación. Por ejemplo, los mercados de energía, como Anode, y las redes de mapeo, como Hivemapper, son muy dependientes de la ubicación. Las redes inalámbricas como Helium IOT son dependientes de la ubicación, pero no tanto porque los puntos de acceso tienen un alcance significativo. Los mercados de ancho de banda, como Filecoin Saturn, Fleek o Wynd, son incluso menos sensibles a la ubicación porque solo necesitan cobertura geográfica general en lugar de nodos en cualquier ubicación particular.

Por otro lado, los DeVIN como los mercados de cómputo como Render Network o los mercados de almacenamiento como Filecoin, son insensibles a la ubicación. En estas redes, se vuelve más fácil arrancar los recursos de los contribuyentes del lado de la oferta a un punto de escala de umbral, ya que el principio del embudo no está limitado por la geografía.

Conclusión —En general, hemos observado que si una red es sensible a la ubicación, los contribuyentes del lado de la oferta deben ser incentivados para contribuir a las regiones objetivo que construyen a escala de umbral con el objetivo de desbloquear un mercado útil. Una vez logrado, las redes deben perseguir un enfoque de "tierra y expansión" y repetir la estrategia en otras áreas distintas.

¿Qué tan importante es la densidad de red?

Sobre la base del punto anterior acerca de la cobertura viable mínima, algunas redes DePIN tienen una noción de "densidad de red", generalmente definida en términos de unidades de hardware (o nodos), o unidades agregadas totales de un recurso particular en un área específica.

Helium Mobile, un operador móvil web3, define su cobertura de red como puntos de acceso móviles por vecindario. La densidad hiperlocal es muy importante para Helium Mobile porque la red necesita una densidad significativa de puntos de acceso móviles para proporcionar cobertura continua en un área.

Teleport, un protocolo de viaje compartido sin permiso, define la densidad como el número de controladores activos disponibles en un radio de 5-10 millas de un punto de acceso de área urbana. La densidad es importante para Teleport porque nadie quiere esperar más de 10 minutos para un taxi. Sin embargo, la densidad hiperlocal es menos importante para Teleport porque los controladores obviamente pueden conducir para recoger un passenger mientras que los puntos de acceso móviles de Helium no pueden moverse para recoger el tráfico celular del usuario.

Hivemapper define la densidad de red como el número de mapeadores en una ciudad determinada porque la red necesita tener suficientes mapeadores en una ciudad para proporcionar datos de mapeo constantemente actualizados. Pero Hivemapper no necesita el mismo nivel de densidad que Teleport porque las actualizaciones de mapas pueden permitir una mayor latencia que una recogida en taxi.

Una forma fácil de pensar sobre la densidad en el contexto de la escala de umbral es considerar, ¿a qué umbral de contribuyentes en un área geográfica puede la red hacer su primera venta o incorporar a su primer cliente del lado de la demanda? ¿Qué hay de la décima? ¿La centésima?

Por ejemplo, XNET, un operador móvil descentralizado y con seudo permiso, solo puede requerir 100 radios grandes instaladas profesionalmente para dar servicio a un área urbana; sin embargo, Helium Mobile, cuyas radios son más pequeñas e instaladas por contribuyentes minoristas, requieren un mayor número de radios para cubrir la misma área urbana: la Red Móvil de Helium con cien células pequeñas vale muy poco, pero con cien mil células vale bastante. Debido a sus decisiones de diseño de hardware, la escala de umbral para Helium Mobile es más alta que la escala de umbral para XNET.

Conclusión — En general, hemos observado que las redes con más requisitos de densidad requieren más contribuyentes para lograr la escala de umbral. En contraste, las redes de menor densidad pueden aprovechar hardware más complejo y/o contribuyentes profesionales.

Implicaciones del diseño de tokens

Hemos observado que las redes que tienen una escala de umbral más alta, ya sea debido a alguna combinación de sensibilidad de ubicación o requisitos de densidad de red, requieren más incentivos de tokens para construir el lado de la oferta de la red. En contraste, las redes que tienen una escala de umbral relativamente más baja tienen la flexibilidad de ser más conservadoras con sus incentivos de tokens, y pueden distribuirlos en hitos de escala de umbral de etapas posteriores.

En términos generales, hay dos estrategias comunes para la distribución de tokens: estrategias basadas en el tiempo y estrategias basadas en la utilización. Las estrategias basadas en el tiempo son mejores para las redes que tienen una escala de umbral alta, mientras que las estrategias basadas en la utilización funcionan mejor para las redes que tienen una escala de umbral relativamente más baja. Helium emplea un programa de emisiones de tokens basado en el tiempo, mientras que Hivemapper emplea un programa de emisiones basado en la utilización de la red.

Las estrategias basadas en el tiempo implican la creación de tokens para ser emitidos a los contribuyentes en un período de tiempo dado proporcional a alguna medida de su contribución de red. Estos funcionan mejor si el tiempo de salida al mercado es importante para la construcción de infraestructura, y es fundamental llegar a la escala de umbral más rápido que un competidor. Si la red no es el primer motor en un mercado de el ganador se lleva todo, las estrategias basadas en el tiempo son una opción fuerte a considerar. (Tenga en cuenta que este enfoque generalmente requiere que la red tenga una línea de visión clara para distribuir hardware a través de una cadena de suministro resistente).

La distribución de tokens basada en la utilización de red es un mecanismo más flexible que permite que los tokens se distribuyan en función del crecimiento de la red. Los mecanismos de recompensas incluyen tokens descomunales para construcciones de red en ubicaciones específicas, momentos específicos o para tipos específicos de recursos proporcionados a la red. La compensación aquí es que, si bien esto preserva la opción para que la red distribuya tokens a los actores de mayor valor acumulativo, crea inseguridad de ganancias para el lado de la oferta que podría conducir a una conversión más baja y mayores tasas de abandono.

Por ejemplo, Hivemapper ha mapeado el 10% de los Estados Unidos con menos del 2% de las emisiones totales de tokens en recompensas a los contribuyentes de mapeo. En consecuencia, ahora pueden ser extremadamente reflexivos sobre la construcción de desafíos de bonificación para alcanzar la escala de umbral en áreas específicas para continuar construyendo el mapa y mejorando la densidad en regiones estratégicas.

Consideraciones de generación de demanda

Cuando las redes DePIN alcanzan la escala de umbral, pueden comenzar a vender al lado de la demanda de una red en serio. Esto plantea la pregunta, ¿quién debe ocuparse de la venta?

Las redes DePIN solo son valiosas si los clientes pueden acceder fácilmente a los recursos que las redes agregan. Los consumidores y las empresas generalmente no quieren comprar directamente de una red sin permiso, sino que prefieren comprar de una empresa tradicional. Esto crea una oportunidad para que los revendedores de valor agregado (VAR) empaqueten recursos de red en productos y servicios que los clientes entienden y se sienten cómodos comprando.

Los creadores de red también tienen la opción de operar un VAR de red. Esta empresa se basa en la parte superior de la red y es propietaria de la relación con el cliente y todo lo que viene con ella, es decir, desarrollo de productos, ventas, adquisición y retención de clientes, soporte continuo y acuerdos legales de servicio, etc. La ventaja de construir un VAR en la red es capturar el margen completo entre el costo de venta del producto (para el cliente) y el costo de recursos brutos proporcionado por la red. Este enfoque hace que la red sea completa, y permite una iteración de producto más estricta porque hay retroalimentación constante del cliente del lado de la demanda.

Alternativamente, no tiene que ser un VAR o construir sobre la red. En su lugar, se puede externalizar la relación del lado de la demanda al ecosistema de red. Este enfoque le permite centrarse exclusivamente en el desarrollo de protocolos centrales, pero la reducción de puntos de contacto con los clientes puede obstaculizar la retroalimentación del producto y la iteración.

¿Debería usar un VAR de red o subcontratar?

Diferentes equipos de DePIN han abordado esto desde muchos ángulos.

Por ejemplo, Hivemapper Inc. hoy es el VAR principal de la red Hivemapper. Se basan en los datos de mapeo de red y proporcionan logística y datos de mapeo de nivel empresarial a través de una API comercial.

En el caso de Helium, la red móvil de Helium es atendida por un solo VAR, Helium Mobile, que se originó en Helium Systems Inc., mientras que la red IoT de Helium es comercializada por un ecosistema de VAR, como Senet, que incluye todo, desde ayudar a los clientes a implementar puntos de acceso, comprar sensores y cobertura, hasta validar transferencias de paquetes.

A diferencia de Hivemapper o Helium, Render Network subcontrata la comercialización de recursos de red para abrir clientes de computación, que luego revenden esos recursos a agencias y artistas con trabajos de renderizado y aprendizaje automático. La red de procesamiento en sí misma no proporciona pruebas de integridad computacional, garantías de privacidad o diferentes capas de orquestación que manejan cargas de trabajo específicas de paquetes o bibliotecas; en cambio, todas estas son proporcionadas por clientes de terceros.

Conclusión — En general, hemos observado que la superposición de servicios o garantías de confianza puede impulsar la demanda. Las redes pueden optar por proporcionar estos servicios por sí mismas, pero invertir en esos servicios demasiado pronto, antes de alcanzar algún umbral de escala crítica, dará lugar a una pérdida de tiempo, esfuerzo y dólares. A escala, estos servicios son mejor manejados por terceros que adaptan sus ofertas a los clientes que buscan atender.

También hemos observado que las redes generalmente toman la siguiente forma a medida que comienzan a escalar y comercializar los recursos de la red:

• Fase I: En o alrededor del primer hito de escala de umbral, el equipo central administra todos los aspectos de la relación del lado de la demanda. Esto es para garantizar que los primeros clientes reciban un producto de la mayor calidad posible.
• Fase II: Más allá del primer conjunto de hitos de escala de umbral, la red puede comenzar a abrir un ecosistema de terceros para revender los recursos agregados de la red. Los terceros que manejan la curación pueden aprovechar la red e intermediar la relación entre demanda y oferta.
• Fase III: En algún estado estable, hay muchos actores que empaquetan los recursos para vender a una amplia variedad de participantes de la red. En esta fase, la red es una plataforma para que otras empresas de servicios aprovechen y sirvan a los clientes directamente, actuando puramente como una capa de recursos.

Implicaciones del diseño de tokens

Si su red depende de partes específicas para escalar la generación de demanda, puede ser útil designar incentivos de protocolo para estos participantes de la red. Los tokens para actividades de generación de demanda de terceros a menudo se basan en hitos, y los tokens se crean para recompensar a estas partes cuando tanto la red como el tercero logran algunos objetivos compartidos. Siempre debe estructurar cuidadosamente las emisiones a los socios de modo que el valor que impulsan a la red sea proporcional a los tokens con los que terminan.

Mirando hacia adelante

Este ensayo exploró las preguntas y consideraciones más comunes que discutimos con los fundadores al explorar nuevas redes DePIN.

Esperamos que surjan nuevos DePIN que definan categorías en los próximos años, y creemos que las propiedades centrales de la distribución de tokens, el hardware, la escala de umbral y la generación de demanda son críticas y deben explorarse completamente para construir efectivamente recursos del lado de la oferta y servir a los clientes del lado de la demanda. Estas redes son fundamentalmente mercados, y cada compensación tiene efectos dominó que fortalecen sus efectos de red inherentes o crean brechas para que los nuevos participantes compitan dentro de ellas.

En última instancia, vemos a DePIN como una forma de reducir el costo de construir una red de infraestructura valiosa a través de la formación de capital nativo de criptomonedas. Creemos que hay un vasto espacio de diseño para las redes que hacen compensaciones distintas y sirven a subconjuntos de mercados massivos como las telecomunicaciones, la energía, la agregación de datos, la eliminación de carbono, el almacenamiento físico, la logística y la entrega, y más. Si está navegando por el laberinto de ideas en DePIN, nos encantaría ayudarlo a pensar en el proceso.