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读懂 DePIN:分布式物理基础设施网络

币灵灵财经 2024-12-05 10:09 702

一、什么是 DePIN?

DePIN 是在物理工作量证明 PoPW、MachineFi 等基础上衍生出的 Web3 新名词,DePIN(分布式物理基础设施网络)指使用代币经济学激励及协调社区成员完成各类物理基础设施网络的建设,遵循「贡献越多、收益越多」的原则。Messari 将 DePIN 赛道分为四大板块,分别是:服务网络、无线网络、传感器网络和能源网络。

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图 1: DePIN 生态分布图  资料来源:https://messari.io/report/the-depin-sector-map

二、为什么要 DePIN?

1. 传统中心化物理基础设施网络 CePIN

2. DePIN ( 去中心化物理基础设施网络)

Helium 采用了一种分布式方式,仅 31 个月布局了 83.3 万个小型基站 ( 热点 ),覆盖 175 个国家,并长期维持在每月 3 万台的增长速度。且相较于 CePIN,DePIN 前期建设成本可以忽略不记。

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图 2:Helium 小型基站(热点)分布图  资料来源:https://explorer.helium.com/old-explorer

三、如何布局 DePIN?

(一)DePIN 经济的构成要素

DePIN 生态系统的构成要素包括 6 个:物理硬件 DU、激励机制、共识协议、贡献者、Token 和 DAO 社区。

1. 物理硬件 DU

DePIN Unit(简称 DU),通常是一个物联网设备,在 DePIN 网络中连接物理世界与数字世界的基本构成单元。以市场上发展较为快速的项目为例,分布式街景地图 Hivemapper 的 DU 是标准化行车记录仪、低功耗广域网 Helium 的 DU 是网络矿机(热点)、可再生能源网络 Arkreen 的 DU 是太阳能光伏板等。为保证在分布式组织下,让不同地域、不同背景、不同认知的贡献者们都能够无摩擦的参与到 DePIN 的建设中,DU 需要尽可能满足以下条件:

DU 是标准化的且可以即插即用

DU 成本与网络规模成反比,因此要尽可能降低 DU 成本,目前市场上不同项目的 DU 单价控制在 200-500 美金之间。

2.激励机制

项目有清晰的总目标和分目标。总目标只有一个,分目标可以是多个。但每增加一种分目标,都会成倍增加对项目的理解难度

3. 共识机制

CePIN 是在中心化机构绝对控制权下统一部署发展的。但 DePIN 是分布式、去信任化且匿名的,没有中心化机构的组织协调,所以需要通过一种或多种共识机制帮助所有参与者达成一致性,同时保证网络安全及可持续发展。我们所讲的网络安全及可持续性包含两层含义,第一层含义是不同设备所组建基础设施网络的安全及可持续性,即设备之间能够组成一个基础设施网络并保证安全且正常地运转,这属于技术层面的问题,需要项目方在 DePIN 项目启动前做好充分评估;第二层含义是区块链上经济活动层面的网络发展安全与可持续性,包括验证物理世界 DU 真实性和验证链上 DU 数据的可靠性。如图 3 所示,区块链上的经济活动数据只能保证其上链后的不可篡改性,但无法保证上链数据的真实性。举例来说,如果数据在设备侧遭到攻击并被篡改,那么该数据上链后只能保证数据不会被二次篡改,但无法保证该数据是真实的。因此,我们需要在设备数据上链前,通过共识算法来验证数据的真实性;仅被所有贡献者认可的数据才能上链,以此保证生态的可持续发展。

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图 3:区块链边界与共识边界  资料来源:《区块链能做什么,不能做什么》徐忠,邹传伟

DePIN 共识机制设计遵循物理工作量证明 Proof of Physical Works 原则。

Proof 是共识的方式,Physical Works 是共识的对象,如 Helium 的 Physical Work 是 Coverage,Filecoin 的 Physical Work 是 Replication 和 Spacetime。

Proof 设计没有最优解,需要从技术和算法两个层面设计,且需要长期迭代验证 Physical Works 的方法。

4. 贡献者

DePIN 项目发起者:通常 DePIN 都有一个机构或若干人作为项目发起人,他们负责早期 DU 技术开发、系统开发、链上合约部署、DePIN 社区发展等。在 Token 分配中,DePIN 项目发起者会自留一定比例 Token 作为回报。

DU 所有者:DU 是在社区指定的渠道购买的标准化小型设备,DU 所有者也被称为是矿工。根据共同目标,DU 所有者将设备安装在当下收益更高的位置即可参与网络建设,该过程被称之为 DePIN 挖矿。

DU 真实性验证者:在去信任环境下保证不同矿工所持有的设备是按照系统规则正常运转,这对物理基础设施网络的稳定性有着非常重要的影响。如果将设备数据直接上链,只能保证上链后的数据不可篡改,而无法保证链上数据的真实性。因此需要验证者角色的出现,他们以特殊的规则参与设备数据真实性的验证工作。

项目投资人:与传统商业一样,在项目早期还未发行代币阶段,仍需依赖外部投资机构支持项目发起人在技术和商业方面的支出。投资机构通常会以 DePIN 项目发起人的主体股权或 DePIN 项目代币分配作为回报。如果以主体股权方式,投资机构需要等到 DePIN 项目发起人 IPO 后退出,或者 DePIN 项目方以未来收益或股权代币化,通过 STO 发币的方式退出。如果以项目代币分配方式,代币通常会分 2-4 年时间线性解锁。

5. Token

Token 通常会以奖励或空投的方式免费发放给贡献者;

Token 发行速度需要匹配经济活动总量的增长速度;

Token 会被用作生态中的支付工具或治理凭证;

Token 作为交易手续费或通过创始团队回购等方式回流,一部分回流的 Token 按照规则被燃烧,让总量持续减少,以实现经济系统处于通缩状态;

Token 所捕获的价值源于现实世界资产(RWA),受二级市场高频交易影响,价格会发生变化。为了让参与者专注于经济活动本身,通常会分离 Token 的资产功能和货币功能以隔离价格波动对市场应用侧带来的影响;典型做法是锚定美元货币铸造支付型稳定币,且这类稳定币仅通过燃烧资产功能的功能型 Token 才能获得。

6. DAO 社区

DePIN DAO 社区通常需要治理的内容包括但不限于以下:

DePIN 技术实施提案及投票;

(二) 经济模型

选择 Token 的二级市场并评估其影响;

项目的 Roadmap 是什么?

Token 在商品流通中的作用是什么?

Token 如何发行?如何体现 Proof of Physical Work 原则?

Token 的用途有哪些?以及如何回流?

通过 DAO 准备达成哪些目的?

四、总结

DePIN,通过 Token 捕获现实世界资产(RWA)的物理基础设施价值。以从下到上的自组织方式,通过经济机制吸引用户,充分发挥了分布式经济的规模效用。相较而言,DePIN 仍处于非常早期阶段,其商业模型和经济模型都在快速迭代中。虽然 DePIN 让我们看到了很多可能性,但它并不是万能的,通过对 Helium、Filecoin 等早期项目的研究,我们可以发现其在商业和技术方面依然存在边界,并不是适合所有场景,简单总结为以下几方面:

1. DePIN 适用于单一基础设施场景,避免多场景迭代,即避免「既要、又要」。由于 DePIN 涉及物理世界设备之间的交互,因此项目目标和参与规则要尽可能简化,降低项目认知门槛,避免因复杂规则导致贡献者理解偏差,出现贡献者行为与项目总目标相背离的情况。

2. 物理基础设施网络组建中,如果存在人为管理和运营的环节,DePIN 模式并不适用。从供应链四流(商流、物流、资金流、信息流)解释,仅在 DU 买卖环节涉及物流外,其他环节均能够在链上完成,才能够减少分布式物理基础设施网络建设中的各种摩擦。链下活动每增加一项,DePIN 经济活动中就需要通过中心化方式解决该类摩擦,分布式商业的规模效应也可能被弱化。

3. 在项目发展初始阶段,很难显现出分布式经济的规模效应,仅当网络超过一定规模后(称为「关键规模」),才能体现出相对中心化商业机构的优势。如图 4 所示,在达到关键规模(两条线第二次相交处)后,才能体现出分布式组织在规模扩张和价值创造方面的优势。因此,DePIN 项目在未达到关键规模前,仍需依赖于核心团队布 DePIN 节点,对网络的方式以弱中心化方式进行推进。待达到关键规模后核心团队通常会退出,网络治理也同步交由社区治理,通过分布式方式提高网络效应。

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图 4:分布式商业的 J 曲线