Un article détaillé sur l'état actuel du réseau PoPW (Preuve physique de travail), les startups et les voies vers la réussite
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Un article détaillé sur l'état actuel du réseau PoPW (Preuve physique de travail), les startups et les voies vers la réussite
Les caractéristiques d'un réseau PoPW réussi, ainsi que les idées susceptibles d'atteindre plus facilement l'échelle et la convergence produit-marché.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesRédaction : Mohamed Fouda, Qiao Wang
Traduction : TechFlow
Web3 ouvre de nouvelles voies pour coordonner à l’échelle mondiale les activités humaines. Cela découle d’une caractéristique unique de Web3 : elle ignore les frontières nationales et le profil des utilisateurs, ne reconnaissant que la contribution individuelle au réseau.
Grâce à cette particularité, les réseaux Web3 peuvent servir à créer des solutions décentralisées destinées à remplacer les entreprises centralisées. Les réseaux sans fil décentralisés comme Helium, Pollen ou Nodle, ainsi que les cartes ou images décentralisées telles que Hivemapper ou Spexigon, illustrent parfaitement ce concept. Ces projets montrent que des participants du monde entier peuvent collaborer autour d’un marché unifié, accessible à tous.
À mesure que ces réseaux s’imposent parmi les plus grandes applications grand public de Web3, ils ont le potentiel de démontrer pleinement la puissance de la décentralisation. Le secteur qualifie généralement ces réseaux de réseaux « Preuve de travail physique » (Proof of Physical Work, PoPW). Bien que ce terme ne couvre pas l’intégralité des activités possibles, nous continuerons à l’utiliser plutôt que d’en introduire un nouveau.
Dans cet article, nous analyserons en détail les caractéristiques des réseaux PoPW performants, ainsi que les idées capables d’atteindre rapidement une échelle significative et une adéquation produit-marché.
Qu’est-ce que le PoPW ? Pourquoi est-ce important ?
Un réseau PoPW est un réseau collaboratif où les participants créent un marché biface décentralisé. Généralement divisés entre fournisseurs de services et acheteurs de services, les premiers contribuent au réseau tandis que les seconds paient et bénéficient des services fournis.
Dans un scénario idéal, ces réseaux fonctionnent comme une bourse décentralisée, où les demandes de service (offres d’achat) sont automatiquement appariées aux propositions des fournisseurs (offres de vente). Le réseau perçoit simplement des frais d’échange, utilisés pour récompenser les nœuds qui assurent son fonctionnement. Cet objectif à long terme correspond notamment à la vision de réseaux PoPW tels qu’Helium.
Toutefois, durant la phase de lancement, une entité centralisée est nécessaire pour concevoir le système et en diriger le développement via partenariats et marketing. Cette entité doit aussi concevoir une économie token bien pensée afin de stimuler l’offre et créer un réseau suffisamment attractif pour attirer des clients.
Prenons Amazon comme exemple simplifié pour illustrer comment peut se développer un réseau PoPW. Comme Amazon, l’objectif d’un réseau PoPW est de construire un marché global. Dans la phase de construction de l’infrastructure commerciale et de stimulation de l’offre, le marché fonctionne initialement à perte. Finalement, lorsque l’offre croît et que le marché parvient à offrir des services de qualité aux acheteurs, l’économie devient rentable.La principale différence avec Amazon ou tout autre marché centralisé est que lorsqu’un réseau PoPW attire des clients, la valeur économique revient aux participants via la valorisation du token natif, plutôt qu’à une entreprise centralisée.
De nombreux articles ont déjà abordé les avantages des réseaux PoPW face aux modèles centralisés existants ; nous ne reprendrons pas ici ces arguments. Multicoin a notamment listé certains avantages, tels que des coûts réduits grâce à la diminution de l’intermédiation, ou une capacité d’extension rapide de l’infrastructure due à un déploiement décentralisé et à un bassin plus large de contributeurs.
Comment un réseau PoPW peut-il réussir ?
Peu de discussions portent sur la manière dont les réseaux PoPW peuvent atteindre une qualité comparable aux solutions centralisées, condition indispensable pour que leur avantage coût-efficacité soit pertinent. Cet article va dans ce sens. Nous passons ici en revue cinq caractéristiques fondamentales nécessaires à la réussite d’un réseau PoPW.
Simplicité d’usage pour les contributeurs
Pour qu’un réseau PoPW fonctionne à l’échelle mondiale, la contribution des fournisseurs de services doit être aussi simple que possible. Cette simplicité élargit le vivier potentiel de contributeurs et permet une expansion rapide. Des réseaux nécessitant une expertise ou une formation spécialisée sont envisageables, mais auront un bassin de contributeurs plus restreint.
Certains réseaux PoPW actuels exigent des opérations complexes et une coordination multi-niveaux, ce qui limite fortement leur base utilisateur. Les réseaux mobiles décentralisés en sont un exemple. Exploiter un réseau mobile est bien plus complexe que déployer des stations de base « miniatures ». La nature dynamique des besoins en couverture mobile rend difficile l’adaptation rapide d’un réseau décentralisé à ces variations.
En outre, les réseaux mobiles requièrent un travail technique intense dans la planification, le déploiement, la maintenance et la gestion des services, tâches difficiles à confier à des contributeurs décentralisés. Pour mesurer cette complexité, XNET, projet de réseau mobile décentralisé, estime que 0,60 dollar de chaque dollar de revenu sera consacré à des opérations complexes en arrière-plan, contre seulement 0,40 dollar alloué à la récompense du déploiement des stations de base. Cette complexité implique qu'une entité centralisée reste nécessaire pour coordonner ces activités, rendant difficile la réalisation d’un PoPW véritablement décentralisé.
Standardisation des contributions
Un autre facteur clé de succès pour un réseau PoPW est la standardisation des contributions. Les apports des fournisseurs de services ne doivent pas être subjectifs. Une subjectivité excessive risque de nuire à la qualité globale du réseau. Évaluer ces contributions pour écarter les mauvaises performances exigerait des systèmes complexes impossibles à implémenter sur chaîne. Les projets PoPW collectant des données complexes (comme des images) ont déjà compris l’importance de cette standardisation.
Par exemple, Hivemapper impose l'utilisation de caméras embarquées aux spécifications précises. Spexigon va plus loin encore : son logiciel contrôle directement les drones pour produire des images aériennes cohérentes. La standardisation garantit également l’équité et la neutralité entre fournisseurs. Ces derniers peuvent être récompensés différemment selon des indicateurs liés aux objectifs du réseau — tels que la couverture, la fréquence ou les besoins clients — mais jamais selon des opinions subjectives sur la qualité du travail accompli.
Oracles fiables
Dans un réseau PoPW, les contributions hors-chaîne des participants doivent être prouvées sur chaîne. Ces preuves permettent de récompenser les contributions via le token natif du réseau. On retrouve ici le problème classique de l’oracle. L’oracle doit vérifier, avant enregistrement sur chaîne, l’existence, la justesse et l’authenticité des contributions. Ce défi constitue l’un des obstacles les plus critiques des réseaux PoPW. Des acteurs malveillants ont tout intérêt à manipuler l’oracle pour extraire un maximum de valeur du réseau.
L’exemple typique est celui de certains comportements frauduleux observés sur le réseau Helium. Comme le réseau récompense l’expansion géographique via un mécanisme de « preuve de couverture », certains participants ont falsifié des hotspots ou truqué leur localisation. Face à ces pratiques, plusieurs mesures correctives ont été mises en œuvre après signalement par d’autres participants : création de listes noires et mise en place d’un système de défis entre hotspots. Malgré cela, il reste difficile de garantir avec certitude l’existence et la position exacte des hotspots Helium.
D'autres plateformes PoPW, comme Hivemapper, combattent la manipulation des oracles en s’appuyant sur l’authentification matérielle. Les caméras Hivemapper utilisent le GPS et la connexion aux hotspots Helium comme partie intégrante du protocole de preuve de localisation, servant à valider la justesse des contributions cartographiques. En complément, Hivemapper ajoute une couche de contrôle qualité assurée par des humains pour vérifier l’authenticité des images soumises. Bien utile, cette revue humaine augmente néanmoins la complexité et pourrait ouvrir la porte à des pots-de-vin entre contributeurs et vérificateurs.
Concevoir des oracles efficaces pour les réseaux PoPW reste un problème non résolu et un domaine propice à l’innovation. Aujourd’hui, aucune solution universelle n’existe. L’authentification matérielle peut offrir une certaine protection pour des cas d’usage spécifiques, car le matériel est généralement plus difficile à falsifier. Par exemple, des modules GPS antifraude peuvent sécuriser les contributions PoPW sensibles à la localisation. Toutefois, des oracles plus robustes et généralistes sont nécessaires pour couvrir un spectre plus large d’applications.
Éviter les monopoles
Pour réussir, un réseau PoPW décentralisé doit éviter les points de défaillance uniques. Ces points incluent la dépendance à une technologie brevetée ou à un fournisseur spécifique de logiciels ou de matériel.
Au contraire, le réseau devrait adopter des standards permettant à plusieurs fournisseurs de proposer le matériel ou logiciel requis. En supprimant toute centralisation ou risque de monopole, le réseau gagne en fiabilité et sécurité. Un exemple concret est Helium, qui compte plus de 20 fournisseurs produisant les hotspots LoRaWAN nécessaires au réseau.
Une conception de token conservatrice et agile
Un facteur essentiel du succès d’un réseau PoPW est la conception du token, qui doit attirer efficacement les contributeurs, équilibrer offre et demande, et empêcher l’extraction de valeur inutile ou malveillante.
L’équilibre de la conception token est un sujet vaste, méritant probablement un article à part entière.
Quelques principes clés :
1) Attirer la demande est plus difficile que stimuler l’offre,
2) Il est presque impossible d’obtenir du premier coup une conception optimale.
Ainsi, l’entité développant le PoPW doit anticiper clairement et transparentement la nécessité de modifier la conception du token en fonction des données réelles du réseau après son lancement.
La meilleure approche consiste à démarrer avec une conception soigneusement réfléchie pour l’offre, offrant des récompenses conservatrices, et à lancer cela comme produit initial. À mesure que l’utilisation du réseau croît, les retours permettront d’ajuster progressivement l’économie token pour améliorer la santé économique du réseau.
État des lieux du PoPW
Un impératif commun aux réseaux PoPW est leur besoin de croître rapidement pour concurrencer les solutions centralisées. Le principal frein à l’adhésion est le coût de participation. Moins ce coût est élevé, plus le réseau peut attirer d’utilisateurs, améliorer la qualité de l’offre, maximiser la décentralisation et tester rapidement l’adéquation produit-marché. Ce coût se divise généralement en coût d’entrée (investissement initial) et coût de participation continu. Cette section classe les projets PoPW selon ces deux types de coûts.
Coût d’entrée (CAPEX)
Le coût d’entrée désigne les frais initiaux que l’utilisateur doit supporter pour rejoindre le réseau. Par exemple, le prix d’un hotspot Helium ou d’un drone compatible avec le protocole Spexigon. On peut qualifier cette dépense de capital (CAPEX). Plus ce coût est élevé, plus il est difficile d’attirer des utilisateurs. De hauts coûts d’entrée sont souvent associés à du matériel spécialisé nécessaire pour participer.
Outre le prix, la fabrication et la distribution d’équipements spécialisés prennent plus de temps, ralentissant ainsi l’adoption par les participants. Les réseaux PoPW nécessitant des équipements simples ou universels (comme un smartphone) ont un meilleur potentiel d’attraction.
Coût de participation continu (OPEX)
Il s’agit des frais opérationnels continus supportés par les utilisateurs pour participer activement au réseau. Par exemple, le coût énergétique et le temps nécessaires pour cartographier une zone via Hivemapper ou Spexigon. Nous les appelons OPEX.
Un OPEX élevé signifie que les participants doivent être rémunérés plus vite et plus fréquemment. Cela implique aussi qu’ils devront vendre une part importante de leurs tokens récompensés pour couvrir leurs coûts opérationnels, exerçant une pression vendeuse constante sur le prix du token. Cette pression doit être compensée par une demande solide — autrement dit, par l’achat du token natif — afin d’éviter une spirale baissière nuisible à la confiance des participants. Les réseaux à fort OPEX tirent généralement profit d’une stratégie de croissance progressive équilibrant offre et demande.
Idées de startups PoPW
Comme mentionné précédemment, nous imaginons de nombreux autres cas d’usage pouvant bénéficier du modèle de marché décentralisé.
1. Infrastructure et outils pour réseaux PoPW
Avant même d’aborder des cas d’usage spécifiques, il est crucial de reconnaître un besoin commun : des infrastructures et outils partagés. Parmi ceux-ci figurent des solutions innovantes d’oracles résistantes à la manipulation. Ces oracles pourraient s’appuyer sur du matériel ou des primitives cryptographiques pour garantir l’authenticité des contributions et éliminer les tricheries.
Un autre outil nécessaire est un SDK permettant de lancer des réseaux PoPW modulaires comme des L2 ou chaînes dédiées, avec des modèles d’économie token personnalisables.
Les réseaux PoPW n’ont pas toujours besoin d’être lancés comme des L1. Ces SDK devraient privilégier la modularité en créant des composants indépendants : outils token, mécanismes de récompense, solutions d’oracle et stockage (dans le cas des PoPW axés sur les données). Cette modularité permet aux développeurs d’adapter librement chaque module à leur cas d’usage spécifique. La disponibilité d’un tel SDK simplifierait considérablement le lancement de nouveaux réseaux PoPW.
2. Partage de données de santé
Un défi majeur pour les chercheurs en santé publique est le manque de jeux de données suffisants pour tester leurs hypothèses. Une solution consiste à inciter les individus à partager leurs données de santé pour la recherche et le développement de médicaments.
Par exemple, partager ses données ADN, une version décentralisée de 23andme : les participants sont récompensés pour avoir partagé leurs données génétiques et informations de santé associées.Universités, hôpitaux et sociétés pharmaceutiques pourraient accéder à ces données via un marché décentralisé, à des fins de recherche ou commerciales.
Autre exemple : partager des données d’activité physique, de fréquence cardiaque, de sommeil ou d’autres données collectées par des objets connectés. Ces données peuvent aider les entreprises orientées santé à améliorer leurs produits. Dans ces cas, la contribution des utilisateurs est simple et standardisée, ce qui en fait des candidats idéaux pour des réseaux PoPW. Enfin, ces usages peuvent tirer parti de technologies de confidentialité comme les preuves à divulgation nulle (zero-knowledge proofs).
3. Appels internationaux VoIP décentralisés
La technologie VoIP (Voice over Internet Protocol) permet de réduire drastiquement le coût des appels internationaux en acheminant les communications via Internet. Grâce à la décentralisation, ce coût pourrait être encore abaissé d’un facteur 10. Un réseau PoPW constitué d’utilisateurs reliant des lignes téléphoniques locales à Internet crée ainsi un réseau téléphonique mondial capable de passer des appels internationaux au coût d’un appel local.
4. Équilibrage de la distribution d’énergie renouvelable
Ces dernières années, la durabilité et les énergies propres ont gagné en importance. L’utilisation de panneaux solaires et d’autres sources d’énergie renouvelable peut être optimisée grâce à un réseau efficace de distribution, équilibrant production et consommation. Les contributions d’énergie décentralisées peuvent aussi être intégrées au réseau public, soutenant celui-ci en période de forte demande et réduisant ainsi le recours aux énergies fossiles. Un exemple dans ce domaine est le réseau React.
5. MTurk décentralisé
Amazon MTurk est une plateforme permettant d’externaliser des tâches nécessitant l’intelligence humaine vers une main-d’œuvre distribuée. En raison de la diversité des tâches, le modèle actuel de MTurk n’est pas directement adapté à un réseau PoPW.
Cependant, avec le développement d’outils techniques appropriés, MTurk pourrait être réalisé comme un réseau PoPW, regroupant plusieurs petits réseaux PoPW à la demande. Dans ce modèle, des sous-réseaux PoPW sont créés à la volée par les demandeurs, et les contributions des travailleurs sont soumises selon les règles du sous-réseau. Tous les sous-réseaux partagent un même token natif, formant une plateforme appartenant aux contributeurs, assez flexible pour servir divers usages de niche. Outre la réduction des coûts par suppression des intermédiaires, un MTurk décentralisé sur chaîne offre plusieurs avantages supplémentaires :
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Les demandeurs de tâches et les travailleurs n’ont pas à partager leurs données personnelles (PII), contrairement à Amazon MTurk.
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L'historique des travaux et des interactions est transparent sur chaîne, accessible à chaque partie pour vérification.
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Les qualifications spécifiques des travailleurs peuvent être prouvées via des SBT délivrés par des tiers certificateurs d’identité.
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La réputation acquise sur chaîne peut être transférée vers d’autres clients ou plateformes.
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Les paiements peuvent être réglés plus rapidement via des canaux cryptographiques.
6. Création de jeux de données pour l’IA
L’entraînement de modèles d’IA avancés nécessite des jeux de données vastes et complexes. Pour la vision par ordinateur, ces jeux sont souvent constitués d’images annotées, ce qui implique un travail humain considérable lors de leur création.
Par exemple, pour entraîner un modèle de conduite autonome, la première étape consiste à capturer des photos du trafic réel dans diverses conditions et moments.
La deuxième étape est l’annotation précise de ces images pour entraîner le modèle de vision. Ces deux étapes nécessitent une forte implication humaine. Un réseau PoPW peut agréger ces contributions humaines pour créer de grands jeux de données destinés à l’IA et d’autres usages. Ces données seront utilisées par des entreprises développant ou entraînant de grands modèles d’IA. À mesure que la complexité des modèles augmente, le réseau PoPW peut continuellement corriger et enrichir les jeux de données pour améliorer les performances.
7. Finance régénérative
Les réseaux PoPW peuvent accélérer la finance régénérative en incitant via des tokens des comportements durables. Ces tokens sont générés comme récompense pour les participants engagés dans des actions écologiques. Ils sont ensuite achetés puis brûlés par des institutions souhaitant réduire leur empreinte carbone et amplifier leur impact environnemental. Ce système fonctionne comme les crédits carbone, mais peut encourager des actions plus ambitieuses : nettoyer des cours d’eau, promouvoir le recyclage, financer de meilleurs systèmes de filtration industrielle, etc.
Conclusion
Nous pensons que les réseaux PoPW sont bien placés pour créer des écosystèmes économiques à grande échelle, capables de démontrer pleinement les bénéfices de la décentralisation. Contrairement aux cas d’usage financiers de Web3 dominés par la spéculation, les réseaux PoPW favorisent des services qui touchent notre quotidien.
Dans certains cas, les PoPW peuvent surpasser les entreprises monopolistiques en offrant de meilleurs services à moindre coût, et remporter la compétition. Nous sommes particulièrement enthousiastes à l’égard des applications de partage de données décentralisées et des services grand public.
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