Una breve introducción a DePIN

¿Qué es DePIN?

DePIN es un conjunto de infraestructura física que utiliza una red de nodos. Permite que cualquiera ponga en marcha la red y reciba recompensas por hacerlo. Este concepto ofrece un nuevo enfoque para las empresas tradicionales. Permite que las organizaciones comiencen por sí mismas, se expandan e incentiven a sus usuarios sin depender de capital inicial ni estar bajo el control de grandes corporaciones.

Las DePIN se clasifican en dos tipos principales:

1. Redes de recursos físicos (PRN)
2. Redes de recursos digitales (DRN)

Redes de recursos físicos

Las redes de recursos físicos son redes descentralizadas de recursos físicos, como hardware relacionado con la conectividad, la movilidad y la energía. Estos recursos están vinculados a una ubicación específica y no pueden transferirse fácilmente.

Redes de recursos digitales

En las redes de recursos digitales, los proveedores aportan recursos digitales como potencia de cómputo, ancho de banda compartido e instalaciones de almacenamiento. Estos recursos no están vinculados a una ubicación específica.

En resumen, las PRN son redes de recursos físicos que proporcionan sistemas de hardware para la conectividad y la distribución de energía, mientras que las DRN suministran recursos de red como computación, ancho de banda y almacenamiento en la nube.

Ejemplo de DePIN

Podemos entender mejor DePIN usando los torrents como ejemplo.

Usar torrents consiste en subir y descargar archivos mediante la red BitTorrent. Se popularizó ampliamente durante la década de 2010, cuando las personas lo usaban para descargar películas, juegos e incluso software. La ventaja es que ofrece mayores velocidades de descarga. Todavía se usa hoy, aunque han surgido otras alternativas para descargar música, películas y otros contenidos sin complicaciones. Pero ¿cómo lograban los torrents alcanzar mayores velocidades de descarga? La respuesta es DePIN. 

BitTorrent es uno de los primeros protocolos descentralizados para compartir archivos. En este protocolo, una red de computadoras proporciona los datos. Puedes descargar datos desde la computadora cercana de otra persona, lo que permite alcanzar una baja latencia. 

Supongamos que quieres descargar una película de 4 GB. Alguien en la red ya tendrá esta película en su computadora. Estas personas se denominan seeds o seeders. Primero crearán un archivo torrent de la película con información relevante, como el nombre, el tamaño, la ubicación y los subarchivos. Luego subirán ese archivo torrent a la web. Ahora imagina que cuatro usuarios cercanos quieren descargar la misma película. El seeder dividirá la película en cuatro partes de 1 GB y enviará una parte a cada usuario. 

Ahora ellos también se convertirán en seeders y se enviarán mutuamente el 1 GB que poseen. De este modo, cada persona puede recibir el archivo completo por partes y reconstruirlo. 

Esto es precisamente lo que representa una red física descentralizada (DePIN): una red de nodos (dispositivos o computadoras) que se ayudan entre sí. Sin embargo, un aspecto importante de DePIN son los «incentivos», que analizaremos con más detalle en la siguiente sección.

¿Cuál es la función de blockchain en DePIN?

Para que DePIN funcione, necesitamos un conjunto distribuido de nodos o redes. Los sistemas distribuidos tienen nodos en distintas ubicaciones físicas. La principal diferencia radica en dónde se toman las decisiones y cómo se distribuyen entre los distintos nodos del sistema. Algunos sistemas centralizan la toma de decisiones, mientras que otros, como las blockchains, la descentralizan. Las blockchains son un tipo específico de sistema descentralizado que suele utilizar mecanismos de consenso para tomar decisiones. Con blockchain podemos implementar un modelo descentralizado, sin permisos y con incentivos para las redes distribuidas. 

La tokenización permite ofrecer mayores beneficios para recompensar a los usuarios. Como vimos, los torrents reducen la latencia de descarga al adoptar un enfoque de red descentralizada que divide los datos entre varios seeders. Sin embargo, los torrents tienen una falla que omití deliberadamente antes. Existen los llamados leechers: usuarios que se desconectan del torrent en cuanto obtienen la copia completa del archivo que desean. Retomemos el ejemplo anterior de descargar una película. En la etapa en la que cada persona recibe 1 GB, si una de ellas cierra el torrent y abandona la red, la latencia aumentará y las descargas tardarán más. Debido a la naturaleza dinámica de los torrents, la descarga no se detendrá, pero la latencia aumentará. Esto se denomina leeching. El leeching ocurre cuando se descargan más datos de los que se suben, es decir, cuando se toman sin compartir, lo que termina acabando con un torrent.

¿Cómo se resuelve este problema? Con incentivos: recompensas a los usuarios con tokens por permitir que otros utilicen sus recursos sin usar. Ahí entra DePIN. Recompensa a quienes contribuyen a la red, lo que aumenta las probabilidades de retener a los colaboradores. La contribución puede consistir en datos o servicios. 

Además de la tokenización, los contratos inteligentes pueden distribuir la autoridad y la gestión por toda una red, en lugar de concentrarlas en manos de una sola organización. Piensa en una aplicación DePIN, como una red eléctrica descentralizada. En este sistema, los hogares individuales con energía solar pueden generar electricidad y vender la energía sobrante directamente a la red o a sus vecinos, sin necesidad de un proveedor de servicios públicos centralizado. Cada transacción, ya sea de producción, consumo o venta de energía, se registra en una blockchain. Esto garantiza transparencia y confianza entre las partes. Cuando se cumplen criterios específicos, como la disponibilidad de energía excedente para la venta, los contratos inteligentes ejecutan automáticamente estas transacciones. Así garantizan una distribución de energía eficiente y confiable.

Casos de uso de DePIN

Las DePIN abarcan distintos ámbitos, como las telecomunicaciones para ofrecer un acceso a Internet resiliente, el almacenamiento de datos para gestionarlos de forma segura y distribuida, y los servicios de computación para aprovechar recursos sin usar.

Telecomunicaciones y redes inalámbricas

Una red de telecomunicaciones es un grupo de dispositivos interconectados, como computadoras, teléfonos o routers, que permiten enviar y recibir información, como voz, datos o video, a distancia. Piensa en una red de telecomunicaciones. Hay antenas por todo el mundo que ofrecen servicios específicos relacionados con la información. Instalar esta infraestructura es costoso y requiere mantenimiento constante. Con DePIN, cualquiera puede unirse a la red e instalar un pequeño dispositivo en casa. Las personas que pasan por esa zona pueden aprovechar los servicios. Del mismo modo, se puede crear una red WiFi descentralizada con el mismo concepto.  

Helium

Helium es el proyecto DePIN más grande. Su protocolo innovador y abierto permite que cualquiera se convierta en un verdadero operador comercial de radio, amplíe la cobertura inalámbrica de su vecindario y obtenga ingresos por su trabajo. Helium Network utiliza un algoritmo de consenso único llamado «prueba de cobertura» (PoC) para verificar que los hotspots representen con precisión su ubicación, configuración y la cobertura inalámbrica que crean. La prueba de cobertura incentiva a los operadores a instalar hotspots en zonas con poca cobertura y a informar sus instalaciones con precisión. Así, los usuarios de Helium Network pueden ver dónde es probable que haya cobertura disponible.  Lo que hace especial a Helium es que utiliza una red con una enorme cantidad de hotspots LoRaWAN, lo que permite cubrir un área más extensa sin necesidad de grandes antenas.

Helium opera en Solana y utiliza su token nativo, HNT, que es esencial para el funcionamiento de la red porque permite comprar los «créditos de datos» necesarios para transferir datos. La red ofrece dos servicios principales: 

• Helium IoT Network, que proporciona conectividad a dispositivos IoT mediante $IOT minados por hotspots LoRaWAN
• Helium 5G Network, que integra operadores a gran escala con hotspots 5G comunitarios y se incentiva mediante tokens $MOBILE 

WiFi Dabba

Otro ejemplo es WiFi Dabba, que atiende las necesidades de WiFi de los consumidores en India. Se diferencia porque primero se centra en la demanda y ofrece servicios de pago mediante alianzas con operadores locales de cable (LCO) de toda India. WiFi Dabba busca implementar WiFi en zonas con alta densidad de consumidores, como edificios residenciales.

Mapeo

Grandes empresas como Google tienen amplios conjuntos de datos cartográficos recopilados de diversas formas, incluso mediante empleados, vehículos autónomos y contribuciones de usuarios. Los usuarios pueden agregar reseñas y marcar lugares en Google Maps, con lo que contribuyen a su extensa base de datos. Sin embargo, Google y otras grandes empresas cobran tarifas considerables a las empresas que quieren acceder a estos datos y utilizarlos.

DePIN ofrece un enfoque alternativo. Al incentivar a usuarios de todo el mundo para que aporten datos cartográficos, DePIN crea un sistema que recompensa las contribuciones individuales. Este modelo ofrece varias ventajas:

1. Garantiza que los mapas se actualicen continuamente y ofrece una perspectiva reciente sin que las empresas tengan que cartografiar físicamente todo el mundo
2. Los residentes locales y los usuarios frecuentes pueden aportar rápidamente novedades sobre obras, accidentes, cierres de vías y carreteras nuevas
3. Los usuarios tienen incentivos para agregar información a las aplicaciones DePIN porque reciben recompensas por sus contribuciones

Este enfoque descentralizado podría crear un sistema de mapeo más dinámico, actualizado y democratizado, además de ofrecer incentivos económicos a quienes contribuyen.

Hivemapper

Hivemapper está abriendo camino con una red global de mapeo que utiliza cámaras para vehículos a fin de recopilar imágenes de alta resolución (4K a nivel de calle) y crear mapas actualizados sin permisos. Esta dinámica red, gobernada por el token $HONEY, cuenta con más de 50 000 colaboradores, desde conductores de transporte compartido y reparto hasta aficionados, que han cartografiado más del 25 % del mundo. Hivemapper ofrece cámaras para vehículos con precios de entre $300 y $650, y recompensa a los colaboradores con tokens $HONEY por compartir grabaciones y metadatos.

Proto

Otro proyecto emergente es Proto, que se centra en crear su base de datos con especial énfasis en India, específicamente en Mumbai y Bengaluru. Para ello, utiliza una aplicación fácil de usar que recompensa a los colaboradores con tokens por enviar sus datos. 

Sensores

Un sensor es un dispositivo que detecta y mide estímulos físicos de su entorno, como temperatura, presión, luz, sonido o movimiento, y los convierte en una señal que una máquina o una persona puede interpretar. Los datos de sensores son útiles cuando se considera una red de sensores distribuidos en distintas ubicaciones, porque aumentan la confiabilidad de la información. Además, estos sensores pueden comunicarse entre sí y ayudar a realizar predicciones, como pronósticos climáticos.

El intercambio de datos meteorológicos implica una sofisticada red de entidades públicas y privadas, incluidas organizaciones que operan diversas redes de sensores, desarrollan modelos meteorológicos y elaboran pronósticos. WiHi busca funcionar como una plataforma unificada que conecte a todas estas entidades para agilizar el intercambio de datos, aumentar la precisión de los pronósticos y mejorar el monitoreo climático. Esto significa que cualquier entidad que opere un sensor meteorológico puede solicitar aportar datos a WiHi. 

Onocoy

Onocoy trabaja para mejorar la precisión de los datos GPS mediante la tecnología de cinemática en tiempo real (RTK). Aunque los satélites GPS son eficaces para determinar una ubicación, no ofrecen una gran precisión. Para aumentarla, se utilizan sensores adicionales como RTK, que emplean receptores terrestres para mejorar la precisión del GPS de metros a milímetros. Onocoy fomenta la instalación de estos receptores RTK, aunque son relativamente costosos, para garantizar una cobertura sólida. Los datos de posicionamiento de alta calidad son valiosos para aplicaciones como el monitoreo de deformaciones, la agricultura, la minería, las alertas de desastres naturales (tsunamis y terremotos), el posicionamiento de drones y robots, y los vehículos autónomos. La empresa opera con un sistema de doble recompensa: los clientes pagan los servicios en efectivo, mientras que los colaboradores reciben tokens $ONO. Así se crea una red de incentivos alineados.

Computación

La computación en la nube es muy relevante hoy. Es una forma de computación basada en Internet que proporciona recursos, software e información compartidos a computadoras y otros dispositivos. Delegar trabajo a servidores en la nube es más accesible, pero tiene un costo. La mayoría pertenece a una entidad central. Recientemente, Google Cloud eliminó por accidente los datos de su cliente UniSuper. Por suerte, tenía una copia de seguridad con otro proveedor. Pero esto no siempre será así. 

Además, se desperdicia una cantidad gigantesca —y eso es decir poco— de potencia de cómputo. Piensa en una familia de clase media de cuatro integrantes: tendrá al menos entre cinco y ocho dispositivos, como teléfonos móviles, laptops, PC, tablets y refrigeradores inteligentes. Imagina permitir que otras personas usen la potencia de cómputo inactiva de estos dispositivos y obtener ingresos a cambio. Ese es el poder de DePIN. 

En un episodio de Silicon Valley, una famosa comedia sobre tecnología, el grupo pensó que Anton, su servidor, no había soportado la carga y había muerto. Más tarde descubrieron que la red seguía activa. Al investigar, Gilfoyle, creador de Anton, descubrió que el refrigerador inteligente donde había instalado el software Pied Piper se había comunicado anteriormente con otros refrigeradores. Los datos que creían perdidos para siempre estaban alojados en 30 000 refrigeradores inteligentes. Como dispositivos IOT, los refrigeradores inteligentes pueden conectarse a Internet y almacenar datos. Aunque los aspectos técnicos de esta referencia son confusos, demuestra que puede aprovecharse la potencia de cómputo de cualquier dispositivo. También existen las computadoras zombi. Una computadora zombi es una computadora que ha sido vulnerada por malware o por un hacker, lo que permite que una persona no autorizada tome el control del dispositivo. Así puede utilizarlo con fines maliciosos sin el conocimiento ni el consentimiento del propietario. Ambos ejemplos muestran correctamente que los dispositivos inactivos pueden aprovecharse por su potencia de cómputo. 

La demanda de potencia de cómputo está en su máximo histórico. Sin embargo, debido a su distribución desigual, a los usuarios que buscan potencia de cómputo les resulta difícil conseguir máquinas. DePIN funciona como un mercado donde los propietarios de hardware pueden prestar capacidad de cómputo a los usuarios que quieren aprovecharla.

Render

Render es una red de computación consolidada que los artistas 3D utilizan para renderizar gráficos de juegos y películas. La red ofrece potencia de cómputo de GPU para renderizado. Los artistas pueden acceder a ella subiendo archivos y eligiendo planes de renderizado. Los mineros pueden alquilar la potencia de cómputo inactiva de sus GPU para convertirse en nodos de renderizado de la red. También ofrece un paquete de software llamado Octane, con el que los artistas pueden delegar sus tareas de renderizado a la red de GPU. Render se creó originalmente en Ethereum, pero hace poco migró a Solana. Además, ahora también incluye servicios de IA/ML y computación espacial.

Akash

Akash, creado sobre Cosmos, es líder en esta categoría. Funciona como una red de computación generalizada de CPU y GPU. Creado sobre Kubernetes, ofrece una plataforma confiable para alojar aplicaciones y garantiza un alto rendimiento a menor costo. 

Aethir

Aethir es una infraestructura de nube descentralizada creada sobre Arbitrum. Funciona como intermediario entre quienes quieren prestar sus GPU infrautilizadas y las personas o empresas que las necesitan para entrenar modelos de IA destinados a la industria de los videojuegos. 

Shaga

Los videojuegos requieren un alto nivel de potencia de procesamiento. Conocemos bien el término «lag». A los jugadores les gusta mencionarlo cuando su conexión a Internet es mala, cuando su dispositivo no tiene suficiente potencia o cuando juegan mal. El lag es un problema en los videojuegos. Además, los juegos en la nube no han estado a la altura debido al alto costo de los servicios y a los problemas de latencia al acceder a los servidores. Los juegos en la nube son un tipo de juego en línea que ejecuta videojuegos en servidores remotos y transmite directamente el resultado del juego, como video y sonido, al dispositivo del usuario.

Shaga resuelve el problema de alta latencia de los juegos en la nube. Garantiza una latencia ultrabaja y una experiencia de juego de alto rendimiento en dispositivos inteligentes, a la vez que protege la transmisión de datos mediante nuestra arquitectura peer-to-peer. Convierte computadoras individuales para videojuegos en nodos más cercanos a los jugadores.

Almacenamiento

El almacenamiento en la nube permite guardar datos en otra ubicación, a la que se puede acceder mediante Internet público o una conexión de red privada dedicada. Por lo general, los servicios de almacenamiento en la nube como Dropbox, Sync y Google Drive utilizan proveedores de nube centralizados como Amazon Web Services y Azure para almacenar sus datos. Sin embargo, el almacenamiento centralizado tiene una gran desventaja. Guardar datos en una ubicación central otorga mucho poder al proveedor de alojamiento, incluida la capacidad de revelar datos a terceros sin consentimiento. También genera un riesgo de pérdida de datos por fallas de hardware o de red y una mayor vulnerabilidad a ciberataques.

El almacenamiento descentralizado distribuye los datos entre varios nodos, lo que aumenta su resistencia ante puntos únicos de falla, ciberataques y filtraciones de datos. DePIN también permite que los usuarios ofrezcan sus recursos sin usar y obtengan tokens por proporcionar almacenamiento. 

Al principio hablamos de BitTorrent como uno de los primeros sistemas para compartir archivos. Más tarde, BitTorrent se convirtió en pionero de la distribución descentralizada de archivos. Combinó este modelo con la adopción de la tecnología blockchain y la utilidad del token BTT. El token nativo BTT cumple varias funciones dentro de este ecosistema. Incentiva a los usuarios a compartir ancho de banda, lo que mejora el rendimiento de la red. También funciona como moneda para transacciones destinadas a comprar mejores velocidades de descarga o contenido prémium, lo que permite interactuar con dApps.

Filecoin

Filecoin es una red de almacenamiento descentralizada que permite a los usuarios aprovechar su almacenamiento sin usar para obtener tokens FIL. Los participantes de la red Filecoin pueden alquilar su capacidad de almacenamiento libre y recibir tokens FIL como compensación. Estos tokens se utilizan después para pagar los servicios de almacenamiento y recuperación de la red.

ShdwDrive

ShdwDrive de GenesysGo es un enfoque alternativo creado sobre Solana. Está diseñado para usuarios que buscan una plataforma similar a Filecoin, pero aprovecha la computación tradicional y móvil de alta potencia para reducir el costo del almacenamiento de datos de nivel empresarial. Utiliza el token nativo $SHDW para las transacciones. ShdwDrive ofrece servicios como alojamiento web, almacenamiento de historiales de redes sociales, almacenamiento de archivos, conjuntos de datos accesibles y opciones de almacenamiento personal similares a Google Drive. Synx es una solución de almacenamiento privado en la nube que funciona con ShdwDrive y cuenta con una aplicación móvil y de escritorio.

Arweave

Arweave (AR) ofrece una solución innovadora para el almacenamiento descentralizado mediante el protocolo Blockweave, diseñado para almacenar datos de forma permanente y a bajo costo. A diferencia de los métodos de almacenamiento tradicionales, susceptibles a la pérdida de datos y la censura, el enfoque de Arweave garantiza que los datos estén disponibles para futuras generaciones. Los usuarios pueden pagar una única tarifa con el token AR para garantizar el almacenamiento indefinido de sus datos. Meta, la empresa matriz de Instagram, integró la tecnología de Arweave para almacenar de forma permanente objetos digitales coleccionables, incluidos NFT, en Instagram.

Storj

Storj se destaca por priorizar la seguridad y la privacidad. Cifra y distribuye los datos entre una red de nodos para garantizar un alto nivel de protección. El token STORJ cumple dos funciones dentro de este ecosistema: pagar servicios de almacenamiento y recompensar a los operadores de nodos por poner a disposición de la red su espacio de almacenamiento sin usar.

Conclusión

DePIN es un nuevo enfoque que utiliza tecnologías digitales para mejorar las redes físicas. Al aprovechar los principios de descentralización mediante la tecnología blockchain, DePIN no solo aborda algunas de las limitaciones inherentes de los sistemas tradicionales, como el problema de los leechers en los torrents, sino que también abre paso a mecanismos más eficientes, transparentes y capaces de recompensar a los participantes en distintos sectores. DePIN está a la vanguardia de las soluciones innovadoras para desafíos complejos, desde mejorar las telecomunicaciones y el almacenamiento de datos hasta revolucionar la distribución de energía. Mientras vemos florecer el ecosistema con más de 650 proyectos en diversos ámbitos, queda claro que el recorrido de DePIN apenas comienza. El avance hacia un mundo más descentralizado, seguro y eficiente no solo es posible: ya está en marcha. Promete un futuro donde la tecnología permita que todos contribuyan a una red colectiva e interconectada y se beneficien de ella.

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Recursos

• Estado de Solana DePIN en 2024 por Superteam
• Estado de DePIN en 2023 por Messari
• Explicación de las redes de infraestructura física descentralizada (DePIN)
• ¿Cómo funciona uTorrent? ‍