DBC Deep Dive: DePIN - De toekomst van gedecentraliseerde infrastructuur

Dit artikel is onderdeel van de reeks #DBCDeepDives over Digital Assets en Web3 in samenwerking met Descryptor.

De term Decentralized Physical Infrastructure Networks (DePIN) staat voor een nieuwe categorie toepassingen die fysieke infrastructuren, zoals telecommunicatie, energie en opslag, decentraliseren en beheerd worden door deelnemers aan een netwerk. Vaak wordt dit ondersteund door blockchain-technologie. De essentie van DePIN ligt in het feit dat gebruikers hun eigen middelen, zoals bandbreedte, energie of opslagcapaciteit, kunnen delen in ruil voor tokens of andere vormen van compensatie. Dit creëert een geheel nieuwe manier van het bouwen en beheren van infrastructuren, zonder afhankelijk te zijn van grote, gecentraliseerde partijen.

Het belang van DePIN strekt zich uit tot het fundament van blockchain-technologie en decentrale protocollen. Het decentraliseren van de volledige technologische tech stack (voor meer achtergrond over de tech stack zie dit rapport van FreedomLab) cruciaal om echte decentralisatie te bereiken. DePIN vult de lagen van gedecentraliseerde software en consensusmechanismen aan door ook de fysieke infrastructuur- de hardwarelaag - te decentraliseren. Dit zorgt voor een robuust en veerkrachtig ecosysteem waarin geen enkele partij controle heeft over een essentieel onderdeel van het netwerk. Door de volledige tech stack te decentraliseren, wordt het risico op single points of failure geminimaliseerd en de veiligheid en autonomie van het hele systeem geoptimaliseerd.

Hoewel DePIN recent meer aandacht krijgt, bestaat het concept al langer. Diverse protocollen en toepassingen hebben door de jaren heen de basis gelegd voor de evolutie van deze gedecentraliseerde netwerken. DePIN heeft de potentie om de manier waarop we fysieke infrastructuren ontwikkelen en beheren te revolutioneren.

Hoe Werkt DePIN in de praktijk?

Neem als voorbeeld een gedecentraliseerd energiesysteem. In een dergelijke DePIN-toepassing produceren huizen met zonnepanelen hun eigen elektriciteit en kunnen ze overtollige energie direct verkopen aan buren of het net, zonder tussenkomst van een traditionele energiemaatschappij. Elke transactie – of het nu gaat om productie, consumptie of verkoop van energie – wordt vastgelegd op een blockchain, wat zorgt voor transparantie en vertrouwen tussen partijen. Smart contracts zorgen voor een naadloze uitvoering van deze transacties, waardoor het systeem efficiënt en betrouwbaar blijft.

Door dit gedecentraliseerde model wordt het mogelijk om energieproductie en -distributie te optimaliseren op basis van vraag en aanbod. Daarnaast stimuleert het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en verkleint het de afhankelijkheid van grote energiecentrales. Het maakt energieproductie toegankelijker en eerlijker, doordat individuen zowel producent als consument kunnen zijn – vaak aangeduid als "prosumers".

Twee Categorieën DePIN: PRNs en DRNs

DePIN kan worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: Physical Resource Networks (PRNs) en Digital Resource Networks (DRNs). PRNs zijn locatiegebonden netwerken waarbij hardwarebronnen, zoals connectiviteit, mobiliteit en energie worden gedeeld. Deze bronnen zijn vaak niet overdraagbaar en gebonden aan een specifieke locatie. Denk aan gedecentraliseerde energie- of telecommunicatienetwerken, waarin de diensten lokaal worden geleverd.

DRNs, daarentegen, bieden middelen die niet afhankelijk zijn van een bepaalde locatie. Dit zijn netwerken waarin deelnemers hun rekenkracht, bandbreedte of opslagcapaciteit kunnen delen. Deze bronnen zijn fungibel, wat betekent dat ze niet locatiegebonden zijn en gemakkelijk uitwisselbaar. Beide netwerken verbinden de fysieke wereld met blockchain-technologie op een manier die ongekend is.

DePIN-projecten

Projecten zoals Power Ledger en OpenBazaar waren enkele van de pioniers binnen de DePIN-wereld. Power Ledger liet zien hoe energie peer-to-peer kon worden verhandeld, terwijl OpenBazaar de tussenpersonen in e-commerce overbodig maakte door directe transacties tussen kopers en verkopers mogelijk te maken. Deze vroege initiatieven hebben de weg geëffend voor nieuwe projecten die de mogelijkheden van DePIN verder uitbreiden.

Zo is Helium, gelanceerd in 2019, een gedecentraliseerd draadloos netwerk voor IoT-apparaten. Gebruikers installeren hotspots en ontvangen HNT-tokens in ruil voor hun bijdrage aan het netwerk. Helium heeft met zijn draadloze IoT-netwerk de kosten voor connectiviteit drastisch verlaagd en het bereik vergroot. Filecoin, gelanceerd in 2020, biedt een gedecentraliseerde opslagoplossing waarbij gebruikers opslagruimte delen en worden beloond met FIL-tokens. Andere opvallende voorbeelden zijn Render Network, dat gedecentraliseerde GPU-rekenkracht levert voor het renderen van grafische content, en HiveMapper, een gedecentraliseerd kaartennetwerk waarbij gebruikers kaartgegevens verzamelen met dashcams.

Een ander interessant project is Nunet, een AI-gedreven marktplaats voor computercapaciteit. Hier worden inactieve rekenmiddelen toegankelijk gemaakt voor bedrijven, waarbij aanbieders worden beloond met NTX-tokens.

De Voordelen van DePIN

DePIN biedt een alternatief voor de dominantie van grote centrale spelers door infrastructuren zoals energie, telecom en digitale diensten te decentraliseren. Dit is goed voor de maatschappij omdat het macht en controle herverdeelt naar individuen en lokale gemeenschappen, waardoor de afhankelijkheid van monopolisten wordt verminderd. Het bevordert concurrentie, wat kan leiden tot lagere kosten en snellere innovatie. Bovendien maakt DePIN het voor iedereen mogelijk om deel te nemen en te profiteren van infrastructuurprojecten, wat de economische ongelijkheid verkleint en toegang tot essentiële diensten inclusiever maakt. Het biedt ook meer transparantie en vertrouwen, doordat transacties en eigendom worden vastgelegd op de blockchain. Kortom, DePIN democratiseert toegang tot vitale infrastructuren, versterkt lokale gemeenschappen en creëert een duurzamer en eerlijker systeem.

Struikelblokken van DePIN

Toch kent DePIN ook uitdagingen. Regelgeving is vaak nog onduidelijk, omdat deze nieuwe netwerken om aangepaste wet- en regelgeving vragen. Schaalbaarheid kan ook een probleem zijn, met name in sectoren waar hoge investeringen nodig zijn voor de infrastructuur. Daarnaast kan het tijd kosten om voldoende vertrouwen en acceptatie te winnen bij zowel gebruikers als gevestigde spelers in de industrie. Tenslotte kunnen de technologische complexiteit en de interoperabiliteit tussen verschillende gedecentraliseerde netwerken obstakels vormen.

Schaalbaarheid en DePIN: Een economisch Perspectief

Meltem Demirors biedt een interessant perspectief op de schaalbaarheidsuitdagingen van DePIN door een parallel te trekken met de traditionele grondstoffenmarkten. Ze introduceert het concept van ‘digitale grondstoffen’ en wijst op de potentie voor financialisering binnen DePIN, wat verdere groei kan stimuleren. Dit perspectief laat zien dat we lessen kunnen trekken uit de geschiedenis van de olie-industrie en deze kunnen toepassen op de digitale infrastructuur van vandaag.

In de olie-industrie begon Rockefeller met het integreren van olieraffinaderijen en breidde dit uit naar upstream- en downstream-activiteiten om controle te krijgen over de hele keten. Een soortgelijke trend zien we nu in DePIN-ecosystemen, zoals bij Helium. Helium begon met de optimalisatie van draadloze infrastructuur voor IoT, breidde uit naar 5G en speelt nu in op nieuwe kansen binnen de waardeketen, zoals dataopslag.

Net zoals de olie-industrie te maken had met prijsvolatiliteit, worden DePIN-operators geconfronteerd met schommelende inkomsten omdat ze vaak worden betaald in volatiele tokens. Dit vormt een uitdaging, vooral in een markt waarin de prijzen voor hardware, zoals chips en energie, kunnen fluctueren. De onvoorspelbaarheid van inkomsten maakt het moeilijk voor operators om consistent winstgevend te blijven.

In de olie-industrie bood de introductie van termijncontracten en derivaten een oplossing voor het managen van risico’s en het beheersen van volatiliteit. DePIN zou op een vergelijkbare manier kunnen profiteren van financiële innovatie. Derivaten en futures kunnen helpen om de volatiliteit van digitale markten te stabiliseren, waardoor DePIN-operators beter in staat zijn hun inkomsten te voorspellen en risico’s te beperken.

Daarnaast heeft de olie-industrie een enorme groei gezien in de handel van derivaten, vaak veel groter dan de fysieke markt zelf. Ook binnen DePIN wordt verwacht dat de financiële markten voor digitale grondstoffen, zoals computerkracht en connectiviteit, exponentieel zullen groeien. Deze markten zullen naar verwachting een cruciale rol gaan spelen in de verdere ontwikkeling van gedecentraliseerde infrastructuren.

De waardecreatie binnen DePIN kan worden toegeschreven aan drie belangrijke hefbomen: technologische innovatie, operationele efficiëntie en financiële engineering. Innovaties binnen digitale infrastructuren zullen leiden tot nieuwe toepassingen en verdienmodellen, terwijl controle over de gehele waardeketen grote voordelen kan bieden. Daarnaast kan het ontwikkelen van financiële producten, zoals derivaten, de risico’s verder beperken en de winstgevendheid verhogen.

Tot slot is de commodificatie van digitale infrastructuur een onvermijdelijk proces, aldus Demirors. Net zoals olie, zal digitale infrastructuur verhandelbaar worden als grondstof. Dit proces zal naar verwachting plaatsvinden op de blockchain, waardoor beleggers en operators kunnen speculeren en risico’s kunnen afdekken binnen deze nieuwe markten. Dit alles draagt bij aan de groei en volwassenheid van DePIN, waardoor het een essentieel onderdeel wordt van de toekomstige infrastructuur.

Conclusie

DePIN, met zijn potentie om fysieke infrastructuur te decentraliseren, biedt een transformatieve benadering van sectoren zoals energie, telecommunicatie en digitale diensten. Door blockchain-technologie te gebruiken om gedecentraliseerde netwerken mogelijk te maken, kunnen individuen en kleine spelers waarde toevoegen aan infrastructuurprojecten die traditioneel worden gedomineerd door grote, gecentraliseerde partijen.

DePIN heeft in 2023 een indrukwekkende groei doorgemaakt, met meer dan 650 projecten verdeeld over zes sectoren, variërend van AI tot draadloze netwerken. Volgens gegevens van Messari (begin 2024) heeft DePIN een gecombineerde marktkapitalisatie van meer dan $20 miljard bereikt, met een jaarlijkse on-chain omzet van ongeveer $15 miljoen. Ondanks de bredere daling in de cryptomarkt vanaf 2022, bleef DePIN opmerkelijk veerkrachtig, met een kleinere omzetdaling van 20-60%, vergeleken met de 70-90% daling in andere crypto-sectoren.

DePIN-projecten zoals Helium, Filecoin en Render Network illustreren hoe decentralisatie nieuwe bedrijfsmodellen stimuleert en technologische innovatie versnelt. De uitdagingen, zoals regelgeving en schaalbaarheid, blijven echter bestaan. Maar met de verwachte adoptie van nieuwe technologieën zoals ZK-tech en on-chain AI in 2024, kan DePIN een cruciale pijler worden in de digitale economie. En mogelijk zorgt de financialisering van digitale grondstoffen, zoals de voor AI benodigde rekenkracht, voor een versnelling van de groei.

Meer horen over DePIN? We kunnen deze X Space van 375AI aanbevelen: https://x.com/375ai_/status/1833238394509672788?s=12