新型基础设施热潮：深入剖析去中心化物理基础设施网络的机遇与挑战

去中心化物理基础设施网络(DePIN)通过代币激励机制,鼓励用户共享个人资源来构建基础设施网络,包括存储空间、通信流量、云计算、能源等领域。简而言之,DePIN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用户提供。

根据数据显示,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。从早期的Arweave和Filecoin,到上个周期的Helium,以及近期备受关注的Render Network等,均属于这一领域。

DePIN近期重新引发关注主要有三个原因:

1. 基础设施建设较几年前更加完善,为DePIN赛道奠定基础。

2. 2022年底Messari首次提出DePIN概念,认为其是"未来十年加密投资最重要领域之一",新的定义和预期为该赛道注入新的热度。

3. 之前人们将Web3破圈寄望于社交和游戏,但随着熊市到来,开始探索其他可能性,与Web2用户紧密相连的DePIN自然成为Web3建设者的重要选择。

那么DePIN赛道是否只是新瓶装旧酒,还是Web3破圈的新机遇?本文将从五个角度深入剖析DePIN:需求背景、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行业的基础设施主要分为:硬件、软件、云计算与数据存储、通讯技术。目前全球市值前十的公司中,有六家属于ICT行业,占据半壁江山。

2022年全球ICT市场规模已达43900亿美元,数据中心、软件等领域近年呈增长趋势,影响着我们生活的方方面面。

传统ICT行业的困境

当前ICT行业面临两大显著困境:

1. 行业进入门槛高,限制充分竞争,导致定价被巨头垄断。

在数据存储和通讯服务等领域,企业需要大量资金投入硬件购买、土地租赁部署和人员维护等。高昂成本导致只有巨头企业才能参与,如云计算和数据存储领域AWS、Microsoft Azure、Google Cloud、Alibaba Cloud共占市场份额近70%。这造成定价被巨头垄断,高昂成本最终转嫁给消费者。

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上的支出总额达4900亿美元,预计2024年将超7200亿美元。31%的大型企业每年云服务支出超1200万美元,54%的中小型企业支出超120万美元。随着企业对云服务投资增加,60%的企业表示云成本高于预期。

仅从云计算和数据存储相关云服务领域支出现状可见,价格被巨头垄断后,用户和企业支出压力越来越大。此外,资本密集属性限制了市场充分竞争,也影响领域创新和发展。

2. 中心化基础设施资源利用率较低。

中心化基础设施资源低利用率是当今业务运营的重大挑战,在云计算环境中尤为突出。

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

资源分配不当可归因于多种因素。例如对资源供应,公司往往高估需求以确保服务连续可用。此外,超过一半情况下云浪费是由于缺乏对云成本的了解导致的,在复杂的云定价和套餐中迷失。

一方面巨头垄断导致价格过高,另一方面公司云支出中相当一部分被浪费,使企业IT成本与利用率陷入双重困境,对商业环境健康发展极为不利。然而,这也为DePIN发展提供了土壤。

面对云计算和存储高价格以及云浪费困境,DePIN赛道能很好解决这一需求。在价格方面,去中心化存储(如Filecoin、Arweave)比中心化存储便宜好几倍;在云浪费困境方面,一些去中心化基础设施开始采用分层定价,区分不同需求,如去中心化计算赛道的Render Network通过多层次定价策略,最高效匹配GPU供需关系。后文项目分析章节将详细介绍去中心化基础设施在解决这两个困境上的优势。

DePIN的代币经济模型

在了解DePIN赛道现状之前,我们先来了解其运转逻辑。核心问题是:为什么用户愿意提供自己的资源加入DePIN项目?

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DePIN网络做出贡献。

由于DePIN项目早期代币往往没有实际价值,用户参与网络提供资源的行为某种程度上类似风险投资人。供给侧在众多DePIN项目中挑选看好的项目,投入资源成为"风险矿工",通过获取代币数量增加和价格升值空间来盈利。

这些提供者与传统挖矿不同,他们提供的资源可能涉及硬件、带宽、计算能力等,收入的代币往往与网络使用情况、市场需求和其他因素相关。例如网络使用量低导致奖励减少,或网络遭受攻击或不稳定导致资源浪费。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,成为网络稳定和项目发展的关键组成部分。

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

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

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,从而在供需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,项目的代币价值和供需双方参与者的增长保持一致,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,从而实现项目的冷启动和核心运转机制,进而能够进一步扩张和发展。

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。

然而,随着互联网、物联网和AI不断发展,对基础设施的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的项目来看,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,也会在后面的项目分析中进一步解读。

DePIN行业代表性项目

按照市值排名,本文将重点分析排名前五的项目:Filecoin、Render、Theta、Helium和Arweave。

首先,让我们一起来看看去中心化存储赛道的Filecoin和Arweave,也是大家比较熟悉的两个项目。

Filecoin & Arweave - 去中心化存储赛道

正如开头传统ICT行业困境中提到,在传统数据存储领域,供给侧的中心化云存储高定价和消费侧的低资源利用率给用户和企业利益造成困境,此外也存在数据泄露等风险。面对这一现象,Filecoin和Arweave通过去中心化存储方式提供更低价格来破局,为用户提供不一样的服务。

让我们先来看看Filecoin。从供给侧来看,Filecoin是一个去中心化的分布式存储网络,通过代币激励方式,激励用户提供存储空间(提供更多存储空间与获得更多区块奖励直接相关)。在测试网上线1个月左右时间,其存储空间就达到了4PB,其中中国的矿工(存储空间提供者)扮演了很重要角色。目前存储空间已达24EiB。

值得注意的是,Filecoin构建在IPFS协议之上,而IPFS本身已是一个被广泛认可的分布式文件系统,Filecoin通过将用户数据存储在网络中的节点上,实现数据存储的去中心化和安全。此外,Filecoin利用了IPFS的优势,使其在去中心化存储领域具有较强技术实力,同时还支持智能合约,使开发者可以构建各种基于存储的应用程序。

在共识机制层面,Filecoin采用的是Proof of Storage,包括Proof of Replication(PoRep)和Proof of Spacetime(PoSt)等先进的共识算法,来保证数据的安全性和可靠性。简单来说,Proof of Replication确保节点复制了客户端的数据,而Proof of Spacetime确保节点一直保持了存储空间。

目前,Filecoin与许多知名区块链项目和企业建立了合作关系,例如NFT.Storage利用Filecoin为NFT内容和元数据提供简单的去中心化存储解决方案,而Shoah基金会和互联网档案馆则利用Filecoin备份其内容。值得关注的是,全球最大NFT市场OpenSea也利