HashKey 郝凯：去中心化無線通信ネットワークHeliumのトークンモデルとエコシステムの進展を解読する

この記事は HashKey Research に由来し、著者は HashKey Capital Research に勤務する郝凯です。
Helium は、グローバルで分散型のオープンネットワークです。Hotspots（Hotspots は Helium エコシステム内のホットスポットを指します）を通じて、Helium は LoRaWAN プロトコルをサポートする IoT デバイスに公共の無線ネットワークカバレッジを提供し、IoT デバイスがインターネットに接続し、データを送信するのを容易にします。

PoC メカニズム（Proof of Coverage、カバレッジ証明）を通じて、Helium は Hotspots の位置と作成された無線ネットワークのカバレッジ範囲を継続的に検証できます。PoC コンセンサスメカニズムには 3 つの役割があります。一つは挑戦者（challenger）で、ネットワーク内のランダムなホットスポットに対して 240 ブロックごとに挑戦を行うことができます。二つ目は被挑戦者（challengee）で、挑戦されたホットスポットは挑戦情報に基づいて無差別の無線放送を発信します。三つ目は証人（Witness）で、被挑戦者の周囲のホットスポットが無線放送を受信し、情報を Helium ネットワークに返送して検証します。

Helium が採用している PoC メカニズムは、分散ストレージネットワークで使用されるさまざまなストレージ証明と類似しています。たとえば、Filecoin プロジェクトでは、ストレージ提供者はユーザーのデータを保存していることを証明し、顧客の要求に応じて一定の期間保存する必要があります。ストレージ提供者は、データが唯一の専用物理ストレージにコピーされたことを顧客に証明するために、コピー証明（PoRep）を使用し、ユーザーはストレージ提供者が自分のデータを保存しているかどうかを確認するために時空証明（PoSt）を使用します。

Helium エコシステム内のワークフローは大まかに次のようになります。マイナーは Hotspots を購入して展開し、カバレッジ内の IoT デバイスに無線ネットワークを提供します。他のユーザーの IoT デバイスは、この無線ネットワークを通じてインターネットに接続し、データを送信できます。このプロセスでは、ユーザーは使用料を支払う必要があります。

トークンモデル

現在、Helium エコシステムには HNT と Data Credits の 2 種類のトークンがあります。

HNT

公式文書の計画によれば、HNT トークンの総量は 240,000,000 個で、50 年間で発行され、最初の年に 6000 万個が発行され、その後 2 年ごとに半減します。最初の年の実際の発行量は 4300 万個であるため、HNT トークンの実際の総量は約 223,000,000 個です。

現在、HNT トークンを取得する主な方法は次のとおりです：挑戦者、被挑戦者、証人になること、コンセンサスグループに参加して Helium ブロックチェーンのコンセンサスに参加すること、ネットワークデータの送信に参加すること、そして Helium チームと投資家のトークンです。HNT トークンの配分は以下の表に示されています。

表 1：HNT トークンの配分

HNT の主な役割は、マイナーが Hotspots を展開し無線ネットワークカバレッジを維持することを奨励し、エコシステム内のユーザーが PoC と Helium ブロックチェーンのコンセンサスに参加することを奨励することです。HNT の価格は変動し、二次市場のトレーダーによって決定されます。

Data Credits

Data Credits は主に Helium ネットワークで発生する費用の支払いに使用されます。たとえば、Helium ウォレット間の送金、IoT デバイスによるデータ送信、新しい Hotspots ノードの追加、Hotspots の位置の宣言などです。

HNT とは異なり、Data Credits の価格は安定しており、1 Data Credits の価格は 0.00001 ドルです。ユーザーは HNT を破棄することで Data Credits を取得し、得られる Data Credits の数は破棄時の HNT の価格によって決まります。たとえば、HNT の価格が 1 ドルのとき、ユーザーが 1 個の HNT を破棄すると、得られる Data Credits の数は 100,000 になります。

Data Credits は Ethereum のガスに似ていますが、明らかな違いもあります。まず、Data Credits の価格は固定されていますが、ガス価格はユーザーが設定できます。次に、Ethereum のガスは ETH で支払われ、この費用はブロックを生成するマイナーが得ます。Data Credits は HNT を破棄することで得られ、破棄は流通しなくなることを意味し、Helium マイナーはこの部分の HNT を得ることができません。Helium マイナーがネットワークデータの送信に参加できるようにするために、HNT のトークン配分の中で 32.5% がこの部分のインセンティブとして割り当てられています（表 1 を参照）。

1 つのエポック（30 ブロックを含み、約 3424.65 個の HNT）で Data Credits の生成により破棄された HNT の数が 1113（3424.65 個の HNT の 32.5%）を超えると、そのエポックで作業に参加したすべての Hotspots は 1113 個の HNT を比例配分します。エポック内で破棄された HNT の数が 1113 未満の場合、たとえば実際に破棄された数が N（N<1113）の場合、そのエポックで作業に参加したすべての Hotspots は N 個の HNT を比例配分し、残りの（1113-N）個の HNT は挑戦者、被挑戦者、証人に配分されます。

HNT を破棄して Data Credits を取得するプロセスは Helium ウォレットによって自動的に行われ、Data Credits は取引や譲渡ができず、ウォレットの所有者のみが使用できます。破棄メカニズムはデフレ特性を持ち、ある程度 HNT のインフレの影響をバランスさせることができます。しかし、大量の HNT が破棄されると、全体のエコシステムの安定性にも悪影響を及ぼします。したがって、Helium チームは Net Emissions メカニズム（ネット排出、純増発行と理解できます）を導入します。もし 1 つのエポックで m 個の HNT が破棄された場合、そのエポックでは m 個の HNT が追加で生成され、純増発行の HNT の数が計画と一致するようにします。

トークンモデルに関する議論

投機や炒作などの要因により、多くのブロックチェーンプロジェクトのトークン価格は大きく変動し、トークンを支払いツールとして使用したり、エコシステム内の製品やサービスを購入したりすることに不利です。ブロックチェーンエコシステムの発展に伴い、単一のトークンでは多様なニーズを満たすことができない可能性があり、二重トークンモデルがいくつかのブロックチェーンプロジェクトで採用され始めています。その中で、一つのトークンの価格は安定しており、主に使用料の支払いに使用され、エコシステム全体の商業的安定性はトークン価格の変動に影響されません。もう一つのトークンの価格は変動し、プロジェクトの収益権、ガバナンス権などを代表し、投機的な需要にも応えます。

Data Credits は HNT を破棄することで生成されるため、厳密には Helium は二重トークンモデルとは言えません。ユーザーは Data Credits を生成するためにまず HNT を保有する必要があります。ユーザーは Helium を使用する際に価格が大きく変動することを望まないため、ユーザーは価格が高いときに HNT を破棄して Data Credits を生成し、価格が低いときは待つことを選択するかもしれません。HNT の価格の変動は Helium ユーザーの使用心理に影響を与えます。

エコシステムの発展状況

Helium エコシステムは非常に速く発展しており、現在、エコシステム全体で 80575 個の Hotspots があり、さらに加速して増加しています。Hotspots は主にアメリカとヨーロッパに分布しており、中国の Hotspots の増加速度は非常に速いです。Helium チームは、各都市には 150-300 台の Hotspots が必要で、効果的にネットワークカバレッジを達成できると考えています。北京や上海などの超大型都市では、約 500-3000 台のデバイスが必要です。したがって、グローバルで分散型のオープンネットワークを実現するために、今後さらに多くの Hotspots が展開されるでしょう。

図 1：Hotspots 分布図（データソース：explorer.helium）

理論的には、LoRaWAN プロトコルをサポートする IoT デバイスはすべて Helium ネットワークに接続できます。Helium の公式サイトには、ペット追跡、空気監視、食品トレーサビリティなど、具体的なアプリケーションシナリオとケースが数十件リストされています。たとえば、Conserv は Helium ネットワークを使用して博物館とプライベートコレクションのアートコレクションを整理します。NOWI は漏水警報を修理担当者に送信するために、滴下センサーを Helium ネットワークに接続します。

現在、Helium エコシステムが迅速に発展できている主な理由は投機需要です。前述のトークン配分に基づくと、現在毎月 500 万個の HNT が新たに生成され、そのうち 34% はチームと投資家に属し、残りの 66% はエコシステム内の参加者が取得します。つまり、約 330 万個の HNT です。Helium エコシステム内の既存の 80575 個の Hotspots を考慮すると、平均して各 Hotspots は毎月 41 個の HNT を獲得でき、つまり毎日 1.36 個です（実際には平均分配ではなく、計算を容易にするためのものです）。coinmarketcap の価格情報によれば、HNT の市場価格は 12.1 ドルであり、各 Hotspots は毎日 16.5 ドルの利益を得ることができます。Hotspots のデバイスコストは 350 ドルであり、家庭に直接展開でき、消費電力も非常に少ないため、他のコストは無視できます。現在の状況では、Hotspots を購入するための回収期間は約 21 日です。

図 2：HNT 価格変動（データソース：coinmarketcap）

このような利益を得る効果により、ますます多くの参加者が Helium エコシステムに参加し、新しい Hotspots を展開することになります。これはエコシステム内のマイナーに対して複雑な影響を与えます。マイナーの収益は主に 2 つの変数に依存します：獲得した HNT の数と HNT の価格です。

獲得した HNT の数については、より多くの Hotspots が参加するにつれて、マイナーが獲得する HNT の数は減少します。2019 年には、Hotspots は平均して毎日 100 個の HNT を獲得できましたが、現在はそれが 98% 以上減少しています。HNT の価格については、より多くの Hotspots が参加することで関心が高まり、アプリケーションの範囲が広がり、これは HNT の価格上昇に寄与します。

もちろん、Hotspots の数が急増することは Helium プロジェクトが成功したことを示すものではなく、エコシステム内のアプリケーションケースの実際の参加者と実際のビジネス量、そして HNT トークンがどれだけのエコシステム価値を捕捉できるかにさらに注目する必要があります。

スタートアップモデル

IoT デバイスに無線ネットワークカバレッジを提供するインフラを構築することは非常に困難です。プロジェクトの立ち上げ段階では、広範な資金と人材の投入が必要で、場所の賃貸、ホットスポットデバイスの購入、無線ネットワークの維持と運用、人件費などが含まれます。多くの伝統的な通信事業者が主導する類似プロジェクトは、構築速度が非常に遅く、エコシステムも発展しませんでした。それに対して、Helium はおそらく最も急速に発展している無線ネットワークであり、Hotspots はすでに世界中に広がり、持続的な拡張の傾向を持っています。

Helium モデルの利点

Helium モデルの最大の利点は、HNT トークンのインセンティブを導入し、参加者が Hotspots を購入するように促すことで、プロジェクトの立ち上げ段階の構築コストを移転したことです。伝統的な通信事業者と比較して、Helium チームは自らホットスポットデバイスを購入する必要がなく、デバイスの維持と運用を担当する必要もなく、労働者を雇う必要もありません。逆に、Helium チームは Hotspots を販売することでかなりの収入を得ることができ、プロジェクトコストを大幅に削減しました。

同時に、Hotspots を購入したマイナーは HNT を獲得し、これはプロジェクト全体の発展と結びついています。彼らは自らの利益のために Helium のエコシステム構築を自発的に支援し、保有する HNT の価値を高めようとします。

Helium チームは LoRaWAN プロトコルを使用することを選択し、新しいプロトコルの開発や普及を行う必要がありません。LoRaWAN プロトコルは IoT デバイスで使用される人気のあるプロトコルであり、汎用性が非常に高く、長距離、低消費電力、オープンなどの特徴があります。

Hotspots ハードウェア製造業者は大量の利益を実現できます。利益を得る効果が高まる中で、Hotspots は需要が高く、ハードウェア製造業者は数ヶ月の間に数万台のデバイスを販売できます。そして、エコシステムの発展に伴い、彼らは継続的に収入を得ることができます。

Helium モデルの問題

まず、Helium の立ち上げ段階のビジネスモデルはオリジナルではなく、人気のあるプロジェクトである Filecoin、Chia、数年前に迅雷が発表した玩客云などが類似のモデルを採用しています。これらのプロジェクトは、立ち上げ前にハードディスク、クラウドストレージなどのさまざまなタイプのマイニングデバイスを発表し、成功裏に展開された後にマイニングに参加して相応のトークン報酬を得られると主張しました。初期の利益を得る効果に引き寄せられ、多くの投機者が流入し、展開されるデバイスが増加しました。その後、平均して各デバイスが得られるトークン報酬は減少し続け、プロジェクトに実際の使用需要がなければ、トークンの価格も大幅に下落し、投機者は離れ、プロジェクトは最終的に失敗します。

次に、Helium はグローバルなオープンネットワークを構築することを計画しており、発行された HNT トークンは多くの国でコンプライアンスリスクが存在する可能性があります。たとえば、Helium チームは中国市場での展開と普及を進めていますが、中国は仮想通貨に対する規制が非常に厳しいです。現在、Helium は中国であまり多くのアプリケーションプロジェクトを持っておらず、参加者は主に HNT トークンを得るための投機的な需要から来ていますが、将来的には規制の影響を受ける可能性があります。

第三に、Helium チームによれば、Helium ネットワークは IoT アプリケーションとデバイスのサポートにおいて明らかな価格優位性を持っており、1 台の Lora 端末が 1 年間に 5 分ごとにデータパケットを送信するのに約 1 ドルのコストがかかります。これは一方で Helium の価格優位性を示し、他方でプロジェクトの時価総額を支えるためには非常に大きなビジネス量が必要であることを示しています。現在のところ、Helium エコシステム内のビジネス量はまだ十分ではありません。Helium ネットワークの安定性とユーザー体験も実践の中でさらに検証する必要があります。

第四に、ハードウェア製造業者とは異なり、エコシステム内のマイナーや他の参加者は利益を確保できるわけではありません。彼らの利益レベルはマイニングの難易度とトークン価格の変動の二重の影響を受け、マイニングの期待収益は実際の収益と大きく異なる可能性があり、損失が発生することもあります。

結論

Helium は無線ネットワークインフラを構築する新しいモデルを示しています。トークンインセンティブを導入することで、マイナーや他の参加者は初期の構築コストを負担し、ネットワークを構築しデータを送信する手助けをし、将来的には超過収益を得る可能性があります。このモデルにより、Helium は急速に発展し、持続的な拡張の傾向を持っています。投機需要が大きな役割を果たしていることは否定できません。

しかし、このモデルが必ず成功するわけではありません。投機的な感情が薄れると、プロジェクトを決定する重要な要素は実際の使用状況と価値捕捉能力です。プロジェクトに実際の使用需要がなければ、プロジェクトの時価総額は支えられません。

ブロックチェーンは分散型、多者の合意、インセンティブメカニズムなどの特徴を持ち、IoT はデバイスが多く、データ量が大きいという特徴を持っています。ブロックチェーンと IoT の有機的な結合は、デバイス間の大規模な協力を実現し、インセンティブメカニズムを通じて利益分配を行うことができます。Helium の初期の発展も順調ではなく、後にブロックチェーンと IoT を結びつけることでプロジェクトの急速な発展を実現しました。