币安研报：DePIN 的挑战与未来展望

2024.02.02

作者：JieXuan Chua, Brian Chen 来源：Binance Research 翻译：善欧巴，金色财经

摘要：

近几个月来，各种叙述层出不穷，其中去中心化实体基础设施网络 (DePIN) 领域因其庞大的总可寻址市场和广泛潜力而成为突出焦点。

DePIN 指的是利用区块链技术和加密经济激励个人分配其资本或未使用的资源来创建更透明和可验证的网络的基础设施相关项目，目标是实现比其中心化同行更有效的扩展轨迹。

DePIN 是一个广阔的领域，由多个部门组成，每个部门在实现网络基础设施去中心化方面发挥着不同的作用。本报告涵盖了计算网络、无线网络、存储和传感器领域的发展。

随着该领域继续发展，我们预计未来几年 DePIN 项目将迅速增加。然而，它们的长期可行性和成功最终将取决于真实的适用性，目前仍需经过实战考验。

概述

过去几个月，各种叙事层出不穷，其中去中心化实体基础设施网络 (DePIN) 领域因其潜力和广阔市场前景而备受关注。 DePIN 被认为拥有巨大的增长潜力，因为它不仅拥有庞大的潜在市场，而且能够通过自下而上的方式去中心化地扩展基础设施网络。有些人甚至将其视为全球资源分配（包括物理和数字资源）范式的转变，以及大规模基础设施扩展的一种革新方式。

本报告将深入探讨这一新兴领域。首先，我们将介绍 DePIN 的基本概念及其运作方式。然后，我们将从整体角度分析该领域，提供生态系统地图并剖析各个子行业的现状。最后，我们将研究 DePIN 面临的挑战，确定关键市场主题，并分享对该领域未来展望的见解。

什么是 DePIN？

DePIN 指的是利用区块链技术和加密经济激励个人分配其资本或未充分利用的资源，从而创建更加透明、去中心化和可验证的基础设施网络的基础设施项目。

这些项目可以大致分为物理或数字资源网络，每个网络都涵盖多个子行业。无论关注点是什么，这些项目通常采用类似的运营模式，强调集体所有权，并将分布式系统优先于集中式市场结构。

图 1：中心化和去中心化的概念示意图

DePIN 的运作机制

DePIN 项目通常由以下几个关键部分组成：

目标资源：项目旨在向消费者提供的特定资源。常见类型包括存储容量和计算能力。
硬件：网络贡献者用来收集数据或资源以供网络运行和生成产品的必要设备。这些设备的成本、制造商和使用方式会根据资源类型而有所不同。
激励机制：预先确定的机制，用于奖励供给方的贡献者代币，从而激励他们贡献资源并提供可靠的服务。一些项目也可能会实施处罚措施，以遏制恶意活动。
供给方贡献者：向网络提供闲置或未充分利用的资源的个人或实体。作为回报，他们通常会获得代币奖励。
消费者：参与网络以使用 DePIN 项目提供的服务的终端用户。

DePIN 项目首先确定他们想提供的特定资源。这些资源种类繁多，包括存储容量、计算能力、带宽、热点部署等。这些项目的关键运营部分是激励系统，旨在鼓励积极贡献并阻止有害行为。该系统主要通过原生代币奖励符合条件的行为。

例如，Filecoin 是领先的云存储 DePIN 项目，它使用其原生代币 FIL 来补偿存储提供商。这些提供商通常需要质押抵押品作为安全措施。如果他们未能提供可靠的服务或从事恶意活动，他们将面临抵消奖励、抵押品削减或从网络中移除等惩罚。相反，消费者使用项目的代币来支付服务，例如使用 FIL 支付 Filecoin 上的存储费用。

供给方贡献者是 DePIN 项目的关键组成部分，因为网络依赖他们提供服务。在 Filecoin 中，他们是存储提供商；在 Helium 和 Hivemapper 等项目中，他们是设置所需硬件设备以提供无线覆盖或地图数据的个人。

图2：DePIN项目旨在促进一个自我强化的循环，以维持其持续增长

DePIN 项目的自给自足增长循环是其可持续发展的重要因素。代币奖励可以作为一种有效的激励措施，帮助克服项目初期获取供给方参与的“冷启动”挑战。随着网络规模的扩大，消费者开始使用网络服务，需求将会逐步提升。由于服务通常使用网络的代币进行支付，因此用户越多，代币价格就应该越高，从而进一步激励贡献者参与。需求和供给的同步增长形成一个良性循环，可以持续推进项目的成长。

DePIN 行业概况

DePIN 概念在正式命名之前就已经存在数年，这并不令人惊讶，因为其核心原则与加密行业的理念紧密相连。然而，由于基础设施发展不成熟、公众意识有限以及加密用户基础较小等因素的阻碍，该行业最初并未像现在这样受到广泛关注和认可。尽管面临这些挑战，DePIN 相关项目在多年来稳步发展，形成了如下图 3 所示的充满多样性的格局。

请注意，该地图仅展示了部分 DePIN 项目。根据 IOTeX 的 DePINscan 数据，目前已记录约 160 个 DePIN 项目。(1) 这些项目的分类也可能根据人们如何定义 DePIN 项目而有所不同。无论这些细微差别如何，该行业持续增长和扩张都是显而易见的。

正如上面的生态系统地图所示，DePIN 是一个广阔的领域，由多个子行业组成。每个子行业都在网络基础设施的去中心化和赋能不同用例方面发挥着不同的作用。在本节中，我们将更详细地研究这些子行业，分享它们的工作原理，并强调相关的案例研究。

请注意，提及特定项目并不构成币安的背书。相反，引用这些项目只是为了说明概念性用例。

去中心化计算网络

利用分布式的计算资源来执行复杂的计算任务。这些任务可以从分析大型数据集，到运行复杂的人工智能 (AI) 算法，或任何其他需要计算能力的任务。通过将闲置的系统连接到需要计算能力的系统，去中心化计算网络成为计算资源需求和供给之间的桥梁。

计算在数字时代的今天至关重要，再加上区块链和 AI 等新兴技术的崛起，对计算资源的需求稳步增长. zudem，AI 开发的激增导致云计算公司对这些芯片的需求大大增加. 这导致了长长的等待名单，在某些情况下，等待时间甚至长达一年。(2) 这就是去中心化计算网络出现的地方。它们为现有的解决方案提供了一种替代方案，现有的解决方案由集中式云提供商和硬件制造商主导。在这方面，去中心化计算网络正在引领一场从集中式云提供商（例如 Amazon Web Services 和 Google Cloud）向权力转移，并通过由众多提供商运行的开放市场引入竞争。

从广义上说，去中心化计算网络通过建立一个双边市场来运作，该市场激励计算能力供应商向需要计算能力的人提供闲置的计算资源. 此外，去中心化计算网络的价格也具有竞争力，因为供应商向网络提供计算能力没有明显的额外成本。

案例研究：Akash 网络

Akash 网络使用户能够部署自己的云基础设施，或将闲置的云资源出售给他人。Akash 将自己比作服务器托管领域的 Airbnb - 它建立了一个市场，允许用户从拥有闲置空间的人那里租用计算资源。这使 Akash 能够挖掘全球估计有 840 万数据中心闲置的未充分利用资源市场。(3) 目前，该网络提供超过 8.9K 个中央处理器 (CPU)、171 个图形处理单元 (GPU)、45 太字节内存和超过 583 太字节存储。(4)实际上，Akash 的用户可以将网络用于任何通用的计算功能。

Akash 以一种开放和无许可的方式将未充分利用的计算资源带入市场，满足来自两个关键市场的计算需求：

高性能芯片：对 AI 训练等复杂计算任务至关重要，但市场供应有限。

消费级芯片：用于一般用途的任务，存在大量未使用的计算能力。

值得注意的是，使用 Akash 服务的价格极具竞争力，通常只是其他集中式云提供商的一小部分。一个关键因素是其“反向拍卖”系统，允许客户提交他们想要的的价格，并让供应商争夺业务。

图4：Akash Network的价格具有竞争力

正如我们在最近关于 AI 和加密货币交叉点报告中所探讨的那样，除了基于竞争性价格驱动的增长之外，像 Akash 这样的去中心化计算网络也搭乘了人工智能增长浪潮，平台上的活动有所增加。高性能 GPU 在众多机器学习和 AI 应用中至关重要，而大型语言模型的广泛采用导致对其需求激增。Akash 网络上的活跃租赁在过去一年里有所增加，与 2023 年年初相比增长了三倍以上。租赁代表了计算资源的租用。

图5：2023年第四季度Akash网络上的活跃租约激增

无线网络

去中心化无线网络 (DeWi) 利用加密激励，使 5G、WiFi、低功耗广域网络 (LoRaWAN) 和蓝牙等网络的部署成为可能。

由于构建无线网络基础设施需要大量资金，因此该领域一直由拥有必要规模和财力的电信巨头主导。结果，该行业传统上由少数玩家控制。DeWi 网络提供了一种替代方案，众多独立实体或个人在加密激励的帮助下协调部署无线基础设施。

从广义上说，目前有四种类型的去中心化无线网络：

cellular 5G: 5G 具有高下载速度和低延迟。

WiFi：WiFi 网络为一个区域提供网络连接。

LoRaWAN: LoRaWAN 被广泛用于物联网 (IoT) 通信。

蓝牙：蓝牙可在短距离传输数据。

在机制方面，DeWi 网络通常通过代币激励运营商投资和部署硬件来启动初始阶段。这些代币奖励为运营商提供经济支持和少量投资回报，即使网络尚未从用户那里产生足够的费用，也能激励他们继续运营。随着网络规模扩大并实现规模经济，更低的单位经济以及更好的覆盖范围理论上将有助于吸引更多用户加入网络，为运营商带来更多收入。最终目标是实现一个自给自足的网络，用户生成的费用可以完全覆盖运营支出和任何所需的额外投资以扩大网络。