1kx Rapport de recherche : Évaluer les coûts des opérateurs de nœuds est la clé des projets DePIN
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1kx Rapport de recherche : Évaluer les coûts des opérateurs de nœuds est la clé des projets DePIN
Les équipes fondatrices de DePIN doivent aider les opérateurs de nœuds à optimiser leurs coûts.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteur : 1kx
Traduction : TechFlow
Résumé du contenu
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Points clés
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Qu'est-ce que DePIN et pourquoi parler des coûts ?
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Présentation d'un cadre d'estimation des coûts :
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Étape 1 : Identifier les contributeurs du réseau
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Étape 2 : Évaluer la composition des coûts
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Étape 3 : Évaluer les différences structurelles de coût et les agréger
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Exemples en annexe
Points clés
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Pour garantir une participation continue aux réseaux décentralisés d'infrastructure physique (DePIN), les gestionnaires du réseau (fondateurs, membres de DAO, etc.) doivent tenir compte des coûts supportés par les opérateurs de nœuds.
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Dans certains cas, les décisions d’optimisation des coûts sont simples. Par exemple, Livepeer a migré d’Ethereum vers Arbitrum en 2022, réduisant ainsi le coût de règlement de plus de 95 %. Pour les gestionnaires DePIN disposant de ressources limitées en R&D, une aide extérieure peut s’avérer utile pour évaluer le coût de fonctionnement d’un nœud.
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Si les nœuds subissent des pertes continues, leurs opérateurs cesseront de les exploiter, ce qui entraînera une diminution globale de l’offre de nœuds. Comprendre les coûts d’exploitation d’un réseau DePIN et ses principaux facteurs moteurs permet aux opérateurs de lancer des discussions de gouvernance ; en outre, l’estimation des coûts peut justifier des efforts de R&D visant à réduire ces coûts afin d’éviter une baisse de l’offre de services.
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Pour les gestionnaires de protocoles, estimer les coûts d’exploitation du réseau peut être difficile, car les contributeurs sont souvent anonymes (ces réseaux étant généralement sans autorisation, permettant à quiconque de rejoindre ou de partir à tout moment) et il existe peu de données publiques liées aux coûts.
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Afin d’aider les gestionnaires dans leurs décisions, nous proposons un cadre d’estimation des coûts :
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Outre une estimation globale des coûts actuels, ce cadre fournit :
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Une ventilation détaillée par rôle et composante de coût, utile pour identifier les principaux facteurs moteurs des coûts
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Des indications sur la manière dont cela évolue selon différentes hypothèses concernant la demande ou la capacité du réseau
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Des exemples illustreront l’application de ce cadre. Par exemple, une enquête conjointe avec POKT Network a montré que les opérateurs de nœuds faisaient constamment des efforts pour développer leurs nœuds de service. Toutefois, grâce à des passerelles décentralisées, ils ont surmonté les obstacles liés aux économies d’échelle (y compris la génération de demande).
Introduction : Qu'est-ce que les DePIN et pourquoi discuter des coûts ?
Les DePIN sont des réseaux décentralisés constitués de nœuds fournissant des ressources matérielles (infrastructures physiques) pour diverses applications telles que le calcul, le stockage, les réseaux sans fil ou la mesure de données. Les DePIN utilisent des modèles d’incitation Web3 (c’est-à-dire des systèmes de récompenses en jetons) pour inciter au déploiement de réseaux d’infrastructure physique. En mai 2024, la capitalisation boursière totale de tous les jetons DePIN s’élève à 29 milliards de dollars.
Les DePIN contribuent aux réseaux de ressources numériques et physiques :
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Dans les réseaux de ressources physiques (PRN), les contributeurs déploient du matériel dépendant de leur localisation pour fournir des services (non fongibles). Cela inclut :
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Les réseaux sans fil (par exemple Helium, World Mobile, XNET, Nodle)
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Les réseaux de capteurs (par exemple Dimo, Hivemapper, Silencio, Onocoy)
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Les réseaux d'énergie (par exemple Starpower, PowerLedger, Arkreen)
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Dans les réseaux de ressources numériques (DRN), les contributeurs utilisent du matériel pour fournir des ressources numériques (fongibles), la localisation physique n’étant pas un critère principal. Cela inclut :
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Le calcul (par exemple ICP, Livepeer*, Akash Network, POKT Network*, Covalent*, Lit protocol*)
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La bande passante et la confidentialité (par exemple NYM*, Hopr, Orchid, Mysterium, Fleek)
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L'intelligence artificielle (par exemple Bittensor, Fetch.ai, Modulus Labs*)
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Les premiers projets DePIN ont suscité un grand intérêt en raison de leur conception de modèle de jeton. Par exemple, Helium récompense les contributeurs en jetons HNT pour aider à faire fonctionner un réseau sans fil via des hotspots, tandis que Filecoin permet aux utilisateurs de louer leur espace de stockage excédentaire. Bien que cela ait suffi à lancer de nombreux projets DePIN, les récompenses en jetons peuvent ne pas être suffisantes pour garantir une participation durable des nœuds au réseau.
Si l’exécution des nœuds devient non rentable, les opérateurs de nœuds n’auront plus d’incitation à gérer l’infrastructure DePIN. Par conséquent, les fondateurs de DePIN doivent aider les opérateurs de nœuds à optimiser leurs coûts.
La dynamique vertueuse des DePIN
L’économie typique des DePIN suit une dynamique vertueuse comme suit :
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Construire le côté offre du service, par exemple le stockage ou les antennes 5G
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Des récompenses inflationnistes en jetons incitent les opérateurs de nœuds à fournir l’infrastructure nécessaire lorsque la demande n’est pas encore suffisante pour couvrir les coûts seuls
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À mesure que la demande augmente, la monétisation de l’activité du réseau pourrait augmenter les revenus des opérateurs de nœuds, même si les récompenses en jetons diminuent
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La monétisation continue de l’activité du réseau et l’augmentation des revenus des opérateurs de nœuds encouragent davantage l’offre, créant ainsi une dynamique vertueuse DePIN
Illustration de la dynamique vertueuse DePIN :
Comme décrit dans notre analyse des calendriers de distribution de récompenses, la valeur en dollars de ces récompenses en jetons (prix du jeton) dépend fortement de l’humeur générale du marché. Elles peuvent donc ressembler à ceci :
Ou bien à ceci, selon que vous êtes entré en plein marché haussier :
Alors, quelle est la relation entre la distribution des récompenses et les coûts ?
Comme indiqué ci-dessus, si les revenus provenant des récompenses en jetons et de la demande utilisateur ne suffisent pas à atteindre l’équilibre, les opérateurs de nœuds pourraient cesser de soutenir le réseau. La majeure partie des frais d’exploitation des DePIN est payée en monnaie fiduciaire, ce qui rend la valeur en dollars des récompenses en jetons importante et corrélée à la performance globale du marché. Même si le calendrier de distribution est bien conçu, dans le pire des cas, la dynamique pourrait être la suivante :
Cela conduirait à une sortie des opérateurs de nœuds, entraînant des délais plus longs, une fiabilité moindre et une détérioration de l’expérience utilisateur. Finalement, la stagnation de la demande fermerait la boucle vertueuse.
La bonne nouvelle est qu’il existe de nombreuses façons de contrer cette situation. Une méthode consiste à rendre la distribution de jetons plus flexible, en l’alignant mieux sur la monétisation du réseau (voir distributions basées sur KPI). Une autre approche consiste à s’attaquer aux coûts, rendant ainsi le réseau global plus efficace et moins sensible à la baisse du prix du jeton. Notre approche serait la suivante :
Affirmation clé : Si vous connaissez les coûts d’exploitation de votre réseau DePIN et ses principaux facteurs moteurs, vous pouvez lancer des discussions de gouvernance et des travaux de R&D afin de réduire les coûts d’exploitation des nœuds, empêchant ainsi une baisse de l’offre de services.
Étant donné la nature décentralisée et sans permission des DePIN, évaluer la base de coûts n’est pas chose aisée. Bien que les récompenses et revenus basés sur les jetons soient généralement suivis sur chaîne, d’autres coûts liés à l’exploitation des nœuds ne sont pas publics (par exemple les factures d’infrastructure). Cela signifie que nous devons recourir à des hypothèses et estimations à partir des points de données disponibles.
Dans cet article, nous aborderons ce défi et vous guiderons à travers le cadre d’estimation.
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Étape 1 : Contributeurs du réseau
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Étape 2 : Composantes des coûts
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Étape 3 : Évaluation de la structure des coûts des contributeurs du réseau
Cadre
Nous proposons aux gestionnaires de réseaux DePIN le cadre suivant comme méthode pour évaluer les coûts opérationnels liés à l’exploitation des nœuds d’infrastructure.
En utilisant ce cadre, l’estimation des coûts DePIN se divise en trois étapes :
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Identifier les contributeurs du réseau
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Évaluer les composantes des coûts (ex. matériel, main-d’œuvre)
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Évaluer la structure des coûts ci-dessus et l’agréger pour obtenir une estimation globale des coûts
Étape 1 : Identifier les contributeurs du réseau
Bien que les DePIN offrent divers services (par exemple calcul, couverture réseau, données mobiles, etc.), les rôles nécessaires pour fournir ces services sont similaires (voir un aperçu des rôles côté offre dans plus de 30 réseaux DePIN) :
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Nœuds de service/producteurs : Ils fournissent le service et l’infrastructure physique requise (serveurs, antennes, caméras embarquées, etc.). Exemples : les fournisseurs de stockage Filecoin, les hotspots Helium ou les transcodeurs Livepeer.
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Validateurs/nœuds observateurs/pêcheurs : Ils vérifient directement ou via une couche comptable le travail accompli par les nœuds de service. Ces vérifications sont ensuite envoyées à la couche comptable. Exemples : les fournisseurs de stockage Filecoin (car ils valident aussi les preuves de stockage d’autres fournisseurs) et les hotspots Helium et oracles (qui exécutent les preuves de couverture d’autres hotspots).
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Couche comptable : Elle suit le flux et l’état du travail/service fourni ainsi que les paiements correspondants. Notez que le protocole définit lui-même la logique comptable, par exemple comment suivre et stocker le travail et les paiements sur une blockchain (nous examinerons cela dans un autre article). Exemples : Arbitrum pour Livepeer ou la chaîne POKT pour POKT Network (opérée par les nœuds validateurs POKT).
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Passerelles : Lorsqu’elles gèrent l’accès ou agrègent les services (ex. données de capteurs), elles agissent comme coordinateurs/équilibreurs de charge entre les utilisateurs, les nœuds de service et la couche comptable. Exemples : les coordinateurs Livepeer ou les passerelles POKT Network.
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Délégués : Peuvent participer économiquement aux nœuds de service ou nœuds observateurs via le staking.
Les rôles liés à la demande (comme les équipes commerciales) sont encore rares, et l’évaluation des coûts associés au fonctionnement du protocole, tels que les coûts de gouvernance, fait l’objet d’un autre sujet distinct.
Notez que chaque DePIN n’a pas nécessairement de délégation ni de passerelle, et tous les rôles n’ont pas besoin d’être séparés. Par exemple, les fournisseurs de stockage Filecoin (SP) sont à la fois classés comme nœuds de service et validateurs, et opèrent également la chaîne Filecoin, formant ainsi aussi la couche comptable — de même pour les mineurs Arweave.
Étape 2 : Évaluer les composantes des coûts
Chacun des rôles ci-dessus peut être exécuté via des nœuds dont les coûts proviennent de quatre composantes (la plupart ayant plusieurs composantes) :
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Matériel/Infrastructure : Coûts liés à l’infrastructure physique réelle, comme une caméra embarquée
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Main-d’œuvre : Coût temporel lié à la configuration et à l’exploitation de l’infrastructure
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Bande passante, électricité et autres frais opérationnels : Coûts liés à l’échange de données et autres coûts opérationnels, comme l’électricité ou la location de centres de données
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Staking : Coût d’opportunité (capital immobilisé qui ne génère pas de rendement ailleurs)
Ce dernier point concerne le coût du capital : à grande échelle, il est presque impossible d’obtenir des informations sur les coûts de dette/financement associés à ces activités. Toutefois, nous pouvons évaluer une partie du coût du capital : de nombreux DePIN suivent un modèle « stake for access » (jeton de travail), exigeant des opérateurs de nœuds de staker des jetons pour être éligibles à la participation. L’acquisition de ces jetons représente un investissement ; même si nous supposons que ce montant peut être récupéré en quittant le réseau, détenir ces jetons implique un coût d’opportunité par rapport à l’investissement de ce capital ailleurs.
Notre évaluation des composantes de coût serait incomplète sans tenir compte des coûts liés aux transactions avec la couche comptable. Évaluer cela n’est pas simple ; cela dépend de plusieurs facteurs dynamiques. En général, le réseau décide dans quelle mesure la comptabilité est effectuée hors chaîne. Pour les enregistrements de la couche de règlement et les transactions sur chaîne, il existe trois options :
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L1 propriétaire : le réseau exécute sa propre blockchain. Exemples : Arweave, Filecoin et POKT Network. Généralement, les nœuds de service et de validation assurent aussi ce rôle, donc les coûts y sont inclus (toutefois, si possible, nous tentons de les séparer — voir l’exemple POKT Network).
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L2 propriétaire, mieux connu sous le nom de chaîne applicative ou rollup dédié : Le coût de l’infrastructure rollup (ex. ordonnanceurs) et de l’infrastructure adjacente (ex. explorateur de blocs, intégration portefeuille, etc.) peut généralement être attribué aux quatre composantes. Dans les cas moins clairs, comme lors de l’utilisation d’un fournisseur de service rollup (RaaS), ces coûts seront attribués à la bande passante et autres frais.
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L1/L2 public : ils externalisent la couche de règlement, ce qui signifie que le réseau n’a pas à payer les coûts matériels ni de main-d’œuvre. Toutefois, les nœuds de service et de validation (ainsi que les utilisateurs/payeurs) paient directement les frais d’utilisation. Évaluer les coûts réseau liés à ces transactions comporte certaines difficultés, donc des limitations subsistent : toutes les transactions ne sont pas liées à la couche comptable (par exemple les swaps ou autres transactions DeFi), mais il est souvent difficile de les distinguer. Nous attribuons ces coûts à la bande passante et autres frais.
Assembler toutes ces parties pour créer une estimation des coûts est une tâche complexe. Non seulement nous devons produire des estimations pour chaque composante de coût et pour chaque rôle du réseau, mais nous devons aussi considérer que tous les opérateurs de nœuds n’ont pas la même structure de coûts. Déterminer une estimation globale des coûts est bien plus compliqué que simplement multiplier le nombre total de nœuds du réseau par l’estimation d’un seul opérateur de nœud.
Étape 3 : Évaluer la structure des coûts
Lorsque nous parlons de structure des coûts, nous faisons référence aux différences clés influençant les coûts. Ces différences essentielles rendent nécessaires l’utilisation d’hypothèses. Bien sûr, il s’agit d’un compromis : faire des hypothèses simplifie le processus, mais peut nuire à la précision. Néanmoins, compte tenu du grand nombre de facteurs impliqués, certaines hypothèses sont inévitables pour parvenir à une théorie réalisable.
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