去中心化物理基础设施网络:探索DePIN的机遇与挑战

DePIN(去中心化物理基础设施网络)通过代币激励方式,鼓励用户共享个人资源来建设基础设施网络,包括存储空间、通信流量、云计算、能源等领域。它以众包形式,将原本由中心化公司提供的基础设施分散给全球众多用户提供。

数据显示,DePIN领域市值已达52亿美元,超过预言机领域,呈持续上升趋势。从Arweave和Filecoin,到Helium,再到Render Network等,均属于这个领域。

DePIN最近重新引起关注主要有三个原因:

1. 基础设施搭建比几年前更完善,为DePIN赛道铺路赋能。

2. Messari提出DePIN新概念,认为其是"未来十年加密投资最重要领域之一",给这个赛道重新加了叙事热度。

3. Web3破圈预期从社交和游戏转向其他方向探索,与Web2用户链接紧密的DePIN成为重要选择。

本文将从五个角度深度剖析DePIN:需求、代币经济模型、行业现状、代表性项目、优势分析,以及局限性与挑战。

为什么需要DePIN?

传统ICT行业现状

传统ICT基础设施主要分为硬件、软件、云计算与数据存储、通讯技术。全球市值前十公司中有六家属于ICT行业,占据半壁江山。

2022年全球ICT市场规模达43900亿美元,数据中心、软件呈增长趋势,影响着我们生活的方方面面。

传统ICT行业困境

1. 行业进入门槛高,限制充分竞争,定价被巨头垄断。

高昂成本导致只有巨头企业参与,如云计算和数据存储领域AWS、Microsoft Azure、Google Cloud、Alibaba Cloud市场份额接近70%。这导致定价受巨头垄断,成本转嫁给消费者。

以云计算和数据存储价格为例,成本相当高昂:

2022年企业和个人在云服务支出总额达4900亿美元,预计2024年超过7200亿美元。31%大型企业每年云服务支出超1200万美元,54%中小企业超120万美元。60%企业表示云成本高于预期。

2. 中心化基础设施资源利用率低。

平均而言,公司云预算的32%被浪费,意味着云支出后有三分之一资源闲置,造成巨大财务损失。

这种资源分配不当可归因于多种因素。对资源供应,公司往往高估需求以确保服务连续可用。超过一半云浪费是由于缺乏对云成本了解导致。

面对云计算和存储高价格及云浪费困境,DePIN能很好解决这一需求。去中心化存储(如Filecoin、Arweave)价格比中心化存储便宜好几倍;一些去中心化基础设施采用分层计价,区分不同需求,如Render Network通过多层次定价策略,高效匹配GPU供需关系。

DePIN代币经济模型

DePIN核心逻辑是通过代币激励促进用户提供资源,包括GPU算力、部署热点、存储空间等,为整个网络做贡献。

早期DePIN代币往往没有实际价值,用户参与提供资源某种程度上类似风险投资人,选择看好的项目投资资源成为"风险矿工",通过获取代币数量增加和价格升值空间盈利。

这些提供者与传统挖矿不同,提供的资源可能涉及硬件、带宽、计算能力等,收入往往与网络使用情况、市场需求等因素相关。例如网络使用量低导致奖励减少,或网络遭受攻击导致资源浪费。因此,DePIN赛道中的风险矿工需要愿意承担这些潜在风险并为网络提供资源。

这种激励方式会形成飞轮效应,发展向好时形成正向循环;发展向下时容易造成撤离循环。

1. 通过代币吸引供给侧参与者:通过良好代币经济学模型,吸引早期参与者参与网络建设和提供资源,给予代币回报。

2. 吸引建设者和网络消费用户:随着资源提供者增加,一些开发者开始加入生态构建产品,同时在供给侧能提供一定服务后,由于DePIN相比去中心化基础设施提供更低价格,消费者也开始被吸引加入。

3. 形成积极反馈:随着消费者用户增加,这种需求激励给供给侧参与者带来更多收入,形成积极反馈,从而在供给双方都吸引更多人参与。

在这种循环下,供给侧有了更多更有价值的代币回报,需求侧有了更便宜性价比更高的服务,项目代币价值和供需双方参与者增长保持一致,随着代币价格上升,吸引更多参与者和投机者参与,形成价值捕获。

通过代币激励机制,DePIN先吸引供给者,然后吸引用户使用,从而实现项目冷启动和核心运转机制,进一步扩张发展。

DePIN行业现状

从最早成立的一批项目,如去中心化网络Helium(2013年),去中心化存储的Storj(2014年)、Sia(2015年),可以看出最早的DePIN项目基本都聚焦在存储和通信技术方面。

随着互联网、物联网和AI不断发展,对基础设施要求和创新需求越来越多。从DePIN发展现状来看,目前项目主要集中在计算、存储、通信技术以及数据收集与分享上。

从DePIN领域目前市值排名前10项目来看,大部分属于Storage和Computing领域,另外在telecommunications领域也有一些不错项目,包括行业先锋Helium和后期之秀Theta。

DePIN行业代表性项目

Filecoin & Arweave - 去中心化存储赛道

Filecoin和Arweave通过去中心化存储方式提供更低价格来破局,为用户提供不一样服务。

Filecoin是去中心化分布式存储网络,通过代币激励用户提供存储空间。目前存储空间达24EiB。Filecoin构建在IPFS协议之上,支持智能合约,使开发者可构建各种基于存储的应用程序。

Arweave是去中心化永久性存储网络,一旦数据上传将永远保存在区块链中。Arweave使用"Proof of Access"工作证明机制,要求矿工在区块创建过程中提供随机选择的先前存储数据块,作为"访问证明"。

Filecoin和Arweave在存储方式、经济模型和共识机制等方面有明显区别,在不同应用场景中具备各自优势。目前Filecoin在市场表现上遥遥领先。

去中心化存储相较于中心化存储价格有显著差异。同样存储1TB一个月条件下,去中心化存储价格平均不到Google Drive一半,是Amazon S3十分之一。

除价格优势外,去中心化存储安全性更高,数据在多个节点上分布存储,降低单点故障风险,并有更高抗审查性。用户在去中心化存储中保留对数据绝对所有权和控制权。

在劣势方面,去中心化存储有很多技术挑战,包括数据存储和检索效率、节点可靠性等问题需要解决。相比中心化存储的高可用性和性能保证,去中心化存储可用性和性能可能受网络中参与者影响,可能有波动,对用户体验造成影响。

Helium - 去中心化无线网络

Helium成立于2013年,是DePIN赛道元老和先驱。在传统IoT行业中,由于基建成本难以cover营收,物联网设备网络供应商还没有巨头出现,没有整合市场。有需求、难供给为Helium在IoT发展提供土壤。

Helium通过代币激励方式,吸引全球用户参与购买网络设备形成网络,实现网络供给。其技术实力使其在物联网(IoT)领域具有显著优势,去年8月热点数量突破90万,IoT月活跃热点数量达60万,是传统IoT网络头部玩家The Things Network 3万热点的20倍。

Helium在IoT领域表现突出,却在5G领域略显疲软。这是因为:

1. IoT领域采用LoRaWAN技术,功耗低、传输距离远且室内穿透性优异,无需特定授权,成为大规模物联网部署经济实惠之选。

2. IoT网络市场因覆盖广但数据传输量少而难以覆盖营收,尚未涌现行业巨头。Helium抓住契机,将web3技术与IoT网络结合,通过DePIN巧妙解决资金门槛较高问题。

3. 5G市场面临合规和市场天花板双重困境。合规方面,美国国内频段分配和许可受FCC严格监管。市场天花板方面,5G是受国家政策严格监管领域,全球大多数国家网络运营商均为国企,只有少数私企且与国家有紧密关系。

此外,合作设备不透明性是供给侧存在的体验问题。由于Helium设备开源,不同合作厂商性能、价格以及安装流程各有差异,性能和价格不透明对供给者造成困扰,也存在商家以二手设备滥竽充数现象。

今年3月27日,Helium开始从自己Layer1区块链迁移到Solana上。迁移原因主要有:

1. 团队核心想做网络,评估维护Layer1重要性后,决定把底层区块链维护交给擅长的人,团队重心可解放出来在Helium网络建设上。

2. 选择Solana主要从生态