検証可能なDePINのためのモジュラーインフラストラクチャ

For DePINs, the use of “off-chain” data and computation is not simply a design decision but a necessity. How can we verify what happened in the real world before bringing it on-chain?

Modular Infrastructure for Verifiable DePINs

「信じるな、確認せよ。」この名言は、分散化がなぜそれほど強力であるかの本質を捉えています。誰もが他者を信じるのではなく、自分自身でブロックチェーンの状態(すなわち、ユーザー、資産、取引の履歴)が実際で信頼できるものであることを確認できます。確認する能力は、取引や計算がスマートコントラクトを介して「オンチェーン」に行われる限り、ブロックチェーン上で展開されるDappsにも広がります。しかし、今日の最も人気のあるDappsのいくつか(例:DeFi、GameFi)は、高コスト、スケーラビリティの制限、オフチェーンのデータの必要性から100%オンチェーンになることを選んでいません。代わりに、多くはハイブリッドなオンチェーン/オフチェーンアーキテクチャを採用し、実世界のデータを使用した重い計算をオフチェーンで行い、これらの計算の結果をオンチェーンで決済します。しかし、私たちがすでに知っている通り、Dappのオフチェーン活動は、オンチェーンの活動と同じレベルのセキュリティと検証可能性を保証されていません。

分散型物理インフラネットワーク(DePIN)の世界では、ユーザーが所有するハードウェアは、デバイスネットワークを作成するためにブロックチェーンベースのプロトコルによってオーケストレーションされ、データ、デジタルリソース、実世界のサービスなどの形でユーティリティを生み出します。DePINにおいて「オフチェーン」データと計算の使用は単なる設計の選択ではなく、必要不可欠です。なぜなら、バリューチェーンは実世界に起因し、そこで物理現象がデジタルインサイトに変換され、オンチェーンのトークン経済を支えるからです。この実世界とブロックチェーンの世界との接続は、魅力的なユースケースの宇宙を開く一方で、DePINの構築者たちに以下のような独特な課題をもたらします。

実世界で何が起こったかを、オンチェーンに持ち込む前にどのように確認できますか?

2017年からIoTeXは、初のインフラを構築し、実世界をブロックチェーン世界に検証可能に接続するための基準を定義することでDePINセクターの先駆者とされています。残念ながら、現在、検証可能性をDePINに取り入れることに対する焦点と優先度の欠如が深刻な問題となっています。多くのプロジェクトが、検証可能な分散型インフラを使用して時間の試練に耐えるDePINを構築するのではなく、検証不可能な中央集権型インフラを使用した迅速な市場進出戦略を選択しています。私たちは、DePINのすべてのステークホルダー(構築者、ユーザー、投資家)に、DePINの検証可能性を共に促進することを強く呼びかけます。これは、今日のDePINの正当性と需要サイドの成長を促進するだけでなく、未来におけるコンポーザビリティと相互運用性に関する驚くべき機会を解放するためです。このブログ記事では、DePINにおける検証可能性の重要性、検証可能なDePINを活用するために必要なインフラ、検証可能なDePINの現在と未来のユースケースに関する私たちの視点を共有します。

DePINにおける検証可能性の重要性

ますますデジタル化が進む世界では、誰を信じ、なぜ信じるかがこれまで以上に重要です。人間と関わる際に、誰かの信頼性を確認する際に考慮すべき最も関連性の高いことはa) あなたは自分が言う通りの人ですか(すなわち、アイデンティティ)b) あなたは自分が言う通りのことを行っていますか(すなわち、ユーティリティ)です。これらの確認が適用される実世界のシナリオの一つは、就職応募です。潜在的な雇用主は、見込みのある従業員に対してバックグラウンドチェックを実施し、彼らが自分が言う通りの人であることを確認し、それに続いて面接で彼らができると言っていることを実際に行えるか確認します。人間の信頼を築く上で、このような個人のアイデンティティとユーティリティに関する基本的な確認は基盤となります。

DePINにおいても、デバイスのアイデンティティとユーティリティを確認する必要性は非常に重要です。会社の人間の労働者と同様に、デバイスもDePINの「労働者」と見なすことができます。デバイスのアイデンティティと属性(「アイデンティティ/仕様の証明」)およびデバイスが割り当てられた仕事を完了する能力(「作業/ユーティリティの証明」)は、DePINの「供給側」のコア要素です。従来の会社の従業員や製品と同様に、DePINの供給側(すなわち、デバイス/労働者の数、製品の品質)はDePIN自体の価値と可能性に直接関連しています。そのため、データ、リソース、またはDePINのサービスを利用する消費者や企業(すなわち「需要側」)は、信頼できないデバイスワーカーで構成されるDePINと取引する前に、供給側を自ら確認できなければなりません。需要側がDePINのデバイスが本当にそれであることと本当に自分が言う通りのことを行っていることを確認できる能力は、DePINへの需要を引き寄せるために極めて重要です。

DePINの物理デバイスが現実世界で作業を行うことに加えて、DePINのエンドツーエンドプロセスの一部となる下流の仕事に関与する他の多くのモジュールがあります。これをDePINバリューチェーンと呼びます。高いレベルでは、これらのモジュールはDePINデバイスの出力(例:データ、リソース、サービス)を処理し、「現実世界の活動の証明」を計算し、この証明をDappまたはスマートコントラクトに決済し、ブロックチェーンでデバイスの所有者にトークンを発行する責任を負っています。エンドツーエンドプロセスはDePINのユースケースによって異なりますが、すべてのプロセスは何らかの形でデータの送信(データの転送中)、データの保存(データの静止中)、およびデータの計算(データの使用中)を含みます。DePINの物理デバイスと同じように、DePINバリューチェーン全体に関与するサーバーやノードも確認可能でなければなりません。バリューチェーンは、その最も弱いリンクと同じように強く、信頼できるものです。

DePINのさまざまなコンポーネントが確認される必要があることを理解した今(デバイスのアイデンティティ / ユーティリティとデータの転送中 / 静止中 / 使用中)、DePINのエンドツーエンドの検証可能性を実現するために必要なインフラを探ってみましょう。

DePINインフラ概要

インフラはアプリケーションが構築される技術的な基盤です。他のDappsのカテゴリー(例:DeFi、NFT)と比較して、DePINは物理的なハードウェアを利用し、現実世界から情報を送信、保存、計算する必要があるため、ビルダーやチームが革新、成長、スケールするのを困難にする、より広範で複雑なインフラのスイートが必要です。さらに、DePINは現在、サイロ化されたネットワークの集合体であり、互いにコンポーザブルではなく、革新を制限しています。デザイン原則の観点から、DePINが繁栄するために必要なインフラは、モジュラーで、コンポーザブルで、検証可能でなければなりません。

  • モジュラリティ:システムは、柔軟性とスケーラビリティを促進するために明確に定義された機能を持つ区別可能な相互置換可能なモジュールで構築されるべきです。モジュラシステムは、最高のプロトコルを統合してエンドツーエンドシステムに構成することを可能にします。DePINにとって、これらのモジュールには、デバイスのアイデンティティ、接続性、データのシーケンシング/ストレージ、オフチェーンの計算などが含まれ、シームレスに統合されてエンドツーエンドのDePINバリューチェーンを形成します。
  • コンポーザビリティ:システムは、さまざまなモジュールが他のモジュールとシームレスに接続し、相互作用できるように設計されるべきです。これにより、開発者が既存のインフラの上に構築できるようにして革新を促進します。個々のDePINが特定の垂直市場(例:エネルギー、輸送、接続性)を対象とするかもしれませんが、すべての垂直に適用される共通の水平インフラの必要性を共有しています。各DePINのために各モジュールを再創造する代わりに、コンポーザビリティはインフラビルダー間のコラボレーションを促進し、相互接続されたシステムを作成します。
  • 検証可能性:システムはエンドツーエンドの検証可能性を優先するべきです。なぜなら、システムはその最も弱いリンクと同じほど信頼できるからです。オープンソースで検証可能な技術(例:ゼロ知識証明)を利用し、ブラックボックスの使用を制限する設計を採用することにより、インフラは「設計による検証可能」になり、誰でも各個別モジュールの出力と活動を検証できるようになり、したがって全体システムの信頼性を検証できます。検証可能なインフラに基づいて構築することを選択したDePINは、検証活動を繰り返す必要がなく、プロジェクトの具体的な要件を育成することに焦点を合わせることができます。

過去7年間、IoTeXはモジュラーで構成可能な、検証可能なDePINのための最先端技術スタックを構築してきました。デバイスアイデンティティのためのioID、転送のためのioConnect、検証可能な計算のためのW3bstream、スマートコントラクトのためのL1などの社内モジュールから成り、接続のためのStreamr、シーケンシングのためのEspresso、データの可用性のためのNuffle、ストレージのためのFilecoin/Irysなどの一流インフラストラクチャパートナーとの統合を含む、IoTeXの技術スタックは、DePINのバリューチェーン全体を網羅するインフラを提供し、設計上検証可能になるようにアーキテクチャされています。これにより、DePINのビルダーは市場で最も洗練されたインフラを活用し、設計上検証可能なDePINを構築することができます。IoTeXのモジュラー技術スタックに関する詳細は、こちらを参照してください。

ioIDとW3bstreamによるDePINの未来

モジュラーインフラは、DePINを立ち上げる際の複雑さに対処し、参入障壁を下げ、製品市場適合を早期に特定するためにビルダーにとって必須です。エンドツーエンドのDePIN技術スタックを形成するさまざまなモジュールの中で、IoTeXはDePINセクターを革命する2つのフラッグシップ製品を2024年11月にioID、2024年12月にW3bstreamを発表します。

ioIDは、物理ハードウェアに分散型アイデンティティ(DID)と検証可能な資格証明(VC)を発行する初のオンチェーンアイデンティティソリューションであり、デバイスをオンチェーンエンティティにします。最終的に、ioIDを使用するDePINは、誰でも「あなたが言う通りの人ですか?」を検証し、DePINの供給側が本物であることを信頼できるようにします。さらに、ioIDは、初期デバイス提供(IDO)の一部として新しいマイナーやコミュニティメンバーがioIDを事前購入してDePINネットワークをブートストラップする資本形成において重要な役割を果たします。デバイスにオンチェーンDIDが発行されると、そのデバイスDIDは所有者のオンチェーンアイデンティティに結び付けられ、物理マイナーの所有権を確立します。また、特定の属性(例:アイデンティティ、能力、構成)や認証(例:製造業者、規制当局、メンテナンス)を証明するためのさまざまなチャレンジ/レスポンステストを完了した後、DIDに検証可能な資格証明のセットが割り当てられることがあります。$IOTXトークンは、ioIDの作成と管理に利用され、デバイスの所有者はioIDを取得するために$IOTXを焼却し、IoTeX L1ブロックチェーンに自分のハードウェアを登録します。ioIDに関する詳細は、こちらを参照してください。

W3bstreamは、デバイスが提供する実世界のデータ/メタデータに対して実行する計算を検証するためにゼロ知識証明(ZKP)を利用する、DePIN向けに特化した検証可能な計算システムです。W3bstreamは、許可のないチェーンに依存しない計算エンジンとして設計されており、DePINビルダーがデバイスの「自分たちが言っていることを実際にやっている」ことを証明するための作成可能な基盤を提供します。たとえば、再生可能エネルギーのDePINの場合、W3bstreamは太陽光パネルやその他のエネルギーハードウェアから直接データを取り込み、生成されたエネルギー量に関するZKPを使用して有効性の証明を生成し、誰もが各デバイスとDePIN全体の「ユーティリティの証明」を自分で検証できるようにします。DePINデバイスのユーティリティを検証することに加えて、W3bstreamはioIDを介してDePINデバイスのアイデンティティを検証するためにも使用され、ゼロ知識証明がW3bstreamによって処理され、さまざまなioIDに検証可能な資格証明(VC)が発行されます。$IOTXトークンはW3bstreamの設計に組み込まれ、分散型ノードオペレーターが$IOTXをステークし、DePINプロジェクトが$IOからIOTXを支出してW3bstreamのトークノミクスを推進します。W3bstreamに関する詳細は、こちらを参照してください。

検証可能なDePINのユースケース

DePINセクターは年々劇的に進化していますが、検証可能性の欠如によって未開発の驚くべき潜在能力が残っています。2024年第3四半期現在、数百万台のデバイスがDePINに「統合」されていますが、企業や一般消費者からのDePINの需要はほとんどゼロに近いです。なぜでしょうか?答えは簡単です。現在のDePINの供給側は検証不可であり、したがって暗号通貨の内輪以外の人々や企業からは信頼されません。AIモデルのトレーナーは、その起源を検証できない場合、DePINからのデータを利用しません。企業は、24時間365日の可用性を検証できなければ、DePINのデジタルリソース(例:CPU、GPU、ストレージ)を急いで採用することはありません。大衆は、成功の可能性を検証できなければ、DePINからサービス(例:ライドシェア、配達)を購入しません。厳しい現実は、DePINの供給側を許可なく検証できる能力がなければ、需要側は決して発展しないということです。

したがって、検証可能なDePINの最初で最も重要なユースケースは、検証可能性そのものです。DePIN業界は、暗号通貨に精通していない人々の懐疑心に対抗する唯一の方法は、DePINのユーティリティが検証可能に実在することを疑いなく立証することだと認識しなければなりません。検証可能性を達成した個々のDePINは、さまざまな利害関係者のセグメント間で正当性と信頼を築くでしょう:

  • マイナー(供給側):マイナーはリアルネットワークにデバイスをオンボードしたいと考えています
  • エンドユーザー(需要側):エンドユーザーは実際のユーティリティを消費したいと考えています
  • 投資家:VCと小売は供給側の成長とユーティリティの証明を要求します
  • 取引所:CEXは信頼できるメトリックを持つトークンを上場したいと考えています
  • 規制当局:コンプライアンスはDePINの活動を検証できる能力から始まります
  • 企業:サービスレベル契約(SLA)は、検証可能なサービス提供に依存しています

一度DePINが検証可能になると、コンポーザビリティや相互運用性に焦点を当てたユースケースのエキサイティングな宇宙が広がり、DePINセクターの総アドレス可能市場(TAM)が大幅に増加します。前のセクションでは、インフラストラクチャのコンポーザビリティの利点を探りました。これは、さまざまなインフラストラクチャモジュールが、他のインフラストラクチャモジュールとシームレスに接続し相互作用できることを可能にします。同じことがアプリケーション層でも当てはまります - 特定の縦の市場や地理的地域をターゲットとした検証可能なDePINは、他の縦の市場や地域をカバーする他の検証可能なDePINとシームレスかつ許可なしに相互作用することができます。ただし、相互作用するすべてのDePINが検証可能でなければ、これらのDePIN間の相互作用は実現できません。これは、DePINが相互に盲目的に信頼しないためです - 相互接続されたDePINのネットワークは、その最も弱いリンクと同じくらい信頼性があります。

  • 縦の市場間のコンポーザビリティ:天気のDePINからのデータは天気予報を提供し、これが再生可能エネルギーのDePINからの将来のエネルギーコストに通知し、これがライドシェアのDePINによって調整される電気自動車の数を決定し、さらにスマートシティのDePINの一部として駐車スペースを提供するように促す、など…
  • 地域間のコンポーザビリティ:南アメリカにホットスポットが配備された接続のDePINは、アフリカや南東アジア、その他の市場に焦点を合わせたDePINのユーザーにローミング接続サービスを提供できます。これにより、以前は孤立していたマイクロDePINの到達範囲が世界的に拡大します。
  • リソース集約のためのコンポーザビリティ:デジタルリソースを商品として提供するDePIN(例:データストレージ、GPU能力、検証可能な計算)は、他のデジタルリソースプロバイダーと供給を集約し、より多くの需要を引き付けるためにより大きな供給側を作成できます。これは、複数のDEXにわたって流動性を集約してエンドユーザーにより良い取引体験を提供するDeFiのDEXアグリゲーターに似ています。
  • デバイス間のコンポーザビリティ:検証可能な属性/機能を持つデバイスは、一度に複数のDePINに貢献できます。例えば、環境センサー、5G接続、GPU能力などを検証可能に証明するオールインワンのDePINデバイスは、同時に複数のDePINに貢献できます。また、トップクラスの気象観測所は、複数の気象に特化したDePINと同時にその気象データを共有することを許可される場合があります - これは私たちが「デバイス抽象化」と定義する概念です。

DePINからDePINへの相互運用性は、開発者が相互接続されたサービスや製品を構築するための新しい設計空間を解放し、すべてのDePINがひとつの合成可能なシステムの下に整列し、関与するすべてのDePINの新しい収益や需要を生み出すでしょう。しかし、DePINセクターと人工知能(AI)、分散型金融(DeFi)、実物資産(RWA)、予測市場など他のセクターとの相互運用性にはさらに大きな機会が潜んでいると言えます。数兆ドル規模のDePINセクターと他の数兆ドル市場との間で相互運用性を実現することは、考えられないネットワーク効果を形成し、DePINを現実の経済に不可欠な部分として確立するでしょう。

  • DePINからAIへ: 物理的な世界がオンチェーンに移行するにつれて、デバイスは驚異的な量のセンサーデータ、メタデータ、およびAIモデルに供給できる他の形式のデータを生成します。ただし、これらのデータは検証可能で信頼できるものでなければ活用できません。このデータを生成するデバイスとデータ自体の品質を検証することで、DePINデータをAIに利用(および収益化)し、集合的な現実の知性を構築できるようになります。
  • DePINからDeFiへ: DePINネットワークは、データ、サービス、リソースの形でユーティリティを生産し、さまざまなDeFiユースケースの入力として使用できます。DePINからの検証可能なデータ(例:天気データ、カメラフィード、ドローンの画像など)は、オンチェーン保険市場に情報を提供します。DePINからの検証可能なリソース(例:GPU/CPU、GBのストレージ、MB/sの帯域幅)は、物理的なコモディティのように取引できるオンチェーンコモディティにトークン化できます。
  • DePINからRWAへ: 検証可能なキャッシュフローを生成するDePINデバイスは、取引可能または貸出可能な実物資産にトークン化できます。固定収入商品に似て、DePINデバイスの元本価値と暗号通貨の形での固定収益は、投資家にとってユニークな投資手段となり、物理インフラの展開者にとって革新的な資本形成/ファンドレイジング手段となります。
  • DePINから予測市場へ: DePINデバイスは、“オラクル”として活用され、現実の現象を測定し、予測市場に検証可能な洞察を提供できます。天気、交通、接続速度などのオンチェーン予測市場は、DePINデバイスによって検証可能に測定され、将来の予測市場の決済に使用できます。

結論

DePINは未来です。DePINの急成長を受けて、私たちはこれまでの進展を評価し、批判的に見つめ、DePINに関与するすべての人々の資本、エンジニアリング時間、マインドシェアが、最終的な目標である大規模な採用に近づくことを確認する必要があります。DePINセクター全体での実験は盛況で、新しい種類のデバイスと新しいカテゴリのDePINが日々誕生しています。この好奇心と成長志向のマインドセットがイノベーションを前進させますが、イノベーションは現実の需要を生み出すために基準と組み合わせる必要があることも認識しなければなりません。このために、検証可能性はDePINの次の大きなフロンティアであり、IoTeXはDePINの関係者を集めて、次のレベルに到達するための基準を確立することを誇りに思っています。検証可能性は、一般の人々が個々のDePINを信頼できるようにするだけでなく、DePIN間の合成性とDePINと他のセクター間の相互運用性を実現し、新しいユースケースのエキサイティングな宇宙を解放するのです。IoTeXの検証可能なDePINのためのモジュラーインフラに関する技術とビジョンについて詳しく知りたい方は、iotex.io で私たちのウェブサイトをご覧いただき、docs.iotex.io にて詳細なドキュメントをご覧ください - 私たちはあなたと共にDePINの未来を築くことを楽しみにしています!