DePIN生态如何重塑AI算力 揭秘区块链技术的变革力量

引言

DePIN这一概念由Messari在2022年11月正式提出，虽然看似新颖，但实际上与早期的IoT（物联网）概念有着诸多相似之处。在笔者看来，DePIN代表着一种全新的”共享经济”模式。与以往的DePIN热潮不同，本轮周期中的热点项目主要围绕AI三要素——数据、算法和算力展开，其中以”算力”类项目尤为突出，如io.net、Aethir、Heurist等。本文将重点聚焦于”算力”相关项目的分析。

本文系统性地梳理了DePIN项目的基本框架，采用”WHAT-WHY-HOW”的结构对DePIN赛道进行了全面回顾与总结。基于笔者的实践经验，本文还提出了一套分析DePIN项目的基本思路，并运用该思路对具体的”算力”项目进行了深入剖析。

1. DePIN概述

1.1 定义解析

DePIN全称为Decentralized Physical Infrastructure Networks，中文译为”去中心化物理基础设施网络”。这是一种利用区块链技术，以去中心化方式连接物理硬件基础设施的网络架构。它允许用户无需许可即可访问网络资源，并以经济实惠的方式加以利用。DePIN项目通常采用代币奖励机制，遵循”多劳多得”的原则激励用户积极参与网络建设。

DePIN的应用领域十分广泛，涵盖数据收集、计算处理和数据存储等多个方面。可以说，传统CePIN所涉及的领域几乎都能看到DePIN的身影。从运作模式和经济模型的角度来看，DePIN本质上是一种新型的”共享经济”。在初步分析DePIN项目时，可以采取一个简单的方法：首先识别项目的核心业务。

如果项目主要涉及算力或存储服务，那么可以将其定义为提供’共享算力’和’共享存储’服务的平台。这种分类方式有助于更清晰地理解项目的价值主张和市场定位。

source: @IoTeX

上图展示了典型的共享经济模型，主要由需求方、供给方和平台方三个参与主体构成。在该模式中，需求方向平台方提出服务请求（如网约车、短租等），平台方再将需求传递给供给方，最后由供给方提供相应服务完成交易闭环。资金流向则是从需求方到平台方，在服务确认完成后再由平台方支付给供给方，平台通过提供稳定的交易环境和良好的服务体验来赚取手续费。这与我们日常使用滴滴打车的体验如出一辙。

然而，传统”共享经济”模式存在明显的中心化问题。平台通常由大型企业控制，网络、司机和业务的主导权完全掌握在企业手中。在某些情况下，供给方与平台方甚至合二为一，如”共享充电宝”和”共享电动车”。这种模式容易导致企业垄断、作恶成本降低、手续费过高损害供给方利益等问题。换言之，定价权被中心化企业掌控，生产资料所有者反而失去了定价权，这与共享经济的初衷背道而驰。

相比之下，Web3时代的”共享经济”模式采用去中心化协议作为交易撮合平台，消除了中间商（如滴滴）的垄断地位，使定价权回归供给端。这种模式能为乘客提供更经济的服务，为司机创造更高收入，同时让参与者对网络发展拥有话语权，真正实现了多方共赢。

1.2 发展历程

自比特币兴起以来，业界就开始探索将点对点网络与物理基础设施相结合的方案，即在不同设备间构建开放、具有经济激励的去中心化网络。受Web3中DeFi、GameFi等概念的启发，MachineFi成为最早提出的相关概念之一。

2021年12月，IoTeX率先为这一新兴领域命名，提出了”MachineFi”概念。该词融合了”Machine”（机器）和”DeFi”（去中心化金融），代表了机器及其产生数据的金融化理念。

2022年4月，Multicoin提出了”Proof of Physical Work”（PoPW）概念，指的是一种无需许可的激励结构，允许任何人贡献于共享目标。这一机制的提出极大地推动了DePIN的发展进程。

2022年9月，Borderless Capital提出了”EdgeFi”概念。

2022年11月，Messari通过Twitter投票统一该领域名称，候选包括PoPW、TIPIN、EdgeFi和DePIN。最终DePIN以31.6%的得票率胜出，成为行业标准称谓。

source: @MessariCrypto

2. DePIN的必要性

传统物理基础设施网络（如通信网络、云服务、能源网络等）由于需要巨额资本投入和运营维护成本，市场往往被大公司垄断。这种集中化特性带来了多重困境与挑战：

政企利益捆绑导致准入门槛高企。以美国通信业为例，联邦通信委员会（FCC）通过拍卖将无线频谱授予出价最高的企业，资本雄厚的公司更容易获得优势资源，形成马太效应。

市场竞争格局固化导致创新乏力。少数获得许可的企业掌握定价权，稳定的现金收益使其缺乏发展动力，导致网络优化缓慢、设备更新滞后、技术创新不足。

技术服务外包化导致质量参差。虽然专业化外包成为趋势，但不同服务商的技术水平和服务理念差异巨大，缺乏有效的协作机制来保障交付质量。

2.1 CePIN的局限性

中心化控制：存在单点故障风险，易受攻击且透明度低，用户对数据和操作缺乏控制权。

高准入门槛：新进入者面临巨额资本投入和复杂监管壁垒，抑制市场竞争和创新活力。

资源浪费：中心化管理导致资源闲置或利用率低下。

设备更新低效：集中决策机制延缓设备再投资进程。

服务质量不均：外包体系难以保证一致的服务标准。

信息不对称：中央机构垄断系统运行数据，增加信息不透明风险。

激励不足：缺乏有效机制激发用户贡献网络资源的积极性。

2.2 DePIN的优势

去中心化架构：消除单点故障，增强系统可靠性和弹性，提高整体安全性。

透明可审计：所有交易和操作记录公开透明，用户享有完全数据控制权和参与决策权。

激励机制完善：通过代币经济学奖励网络资源贡献者，激发参与热情。

抗审查特性：无中心控制点，保障信息自由流动。

资源高效利用：分布式网络激活潜在闲置资源，提升整体利用率。

开放全球化：协议开源，无需许可，突破地域和监管限制实现全球部署。

DePIN通过去中心化、透明性、用户赋权、激励机制和抗审查等优势，有效解决了CePIN的中心化控制、数据隐私、资源浪费和服务质量等问题。它推动了物理世界生产关系的变革，为实现高效、可持续的物理基础设施网络提供了全新范式。对于需要高安全性、高透明度和高用户参与度的应用场景，DePIN无疑是更优越的选择。

3. DePIN网络实现路径

3.1 共识机制比较

在探讨DePIN网络实现之前，有必要先了解其常用的PoPW机制。

DePIN网络的核心需求包括：快速扩展能力、低参与成本、丰富节点供给和高度去中心化。PoW机制因需要昂贵矿机而抬高参与门槛，不适合DePIN网络；PoS机制要求预先质押代币，同样会降低用户参与意愿。PoPW机制的出现恰好满足了DePIN网络的特性需求，极大促进了物理设备接入网络的便利性，加速了DePIN的发展进程。

PoPW与经济模型的结合，从根本上解决了”先有鸡还是先有蛋”的困境。通过代币奖励，协议可以激励参与者构建足够的网络供给端，吸引用户使用并形成良性循环。

3.2 主要参与方

一个完整的DePIN网络通常包含以下几类参与主体：

Founder：网络发起者，即项目方，承担网络构建和冷启动的关键责任。

Owner：网络资源供给方，如算力矿工、存储矿工，通过提供软硬件资源获取代币奖励，是网络冷启动阶段的重要角色。

Consumer：网络资源需求方，主要来自B端用户且多为Web2企业。目前Web3对DePIN网络的需求相对有限，仅靠Web3用户难以支撑网络运转，Filecoin和Bittensor就是典型案例。

Builder：网络维护者和生态建设者。随着网络发展，会有越来越多的Builder加入生态建设，早期主要由Founder承担这一角色。

3.3 基本构成要素

DePIN网络的稳定运行需要与链上链下数据交互，离不开强大的基础设施和通信协议支撑。主要包含以下组件：

物理设备基础设施：由Owner提供的GPU、CPU等硬件设备。

链下计算设施：将物理设备产生的数据通过PoPW证明机制上传至链上的预言机。

链上计算设施：验证数据后，核对设备Owner的链上地址并发放代币奖励。

代币激励机制：即代币经济模型，在网络不同发展阶段发挥关键作用。

3.4 基础运行模式

DePIN网络的运行模式遵循”链下生成数据→链上确认数据”的流程，链下数据自下而上流动，链上数据自上而下传递。

设备通过提供服务（如Helium提供信号覆盖）获取奖励（如$HNT）。在获得奖励前，设备需提供物理工作证明（PoPW）。类似于传统公链的公私钥体系，DePIN设备也采用公私钥进行身份验证。私钥用于生成和签署PoPW，公钥则作为设备ID供外部验证。

DePIN项目部署的智能合约记录设备持有人的链上地址，实现链下奖励直接发放至持有人账户的功能。

通过考试场景类比可以更直观理解这一过程：老师（代币发行方）需要验证”学生成绩”（PoPW）的真实性；学生（代币获取方）需完成”试卷”（网络任务）获得奖励。老师分发试卷相当于需求端的订单，学生需按规则（PoPW）作答。老师通过比对字迹（私钥）和姓名（公钥）确认试卷归属，并根据完成情况评分排序，遵循”多劳多得”的代币分配原则。

DePIN的基本运作机制与现实生活中的考试制度异曲同工。在加密货币领域，许多项目本质上是现实模式在区块链上的映射。面对复杂项目时，将其与日常生活类比是理解其运行逻辑的有效方法。

4. DePIN赛道分类

按照WHAT-WHY-HOW的逻辑梳理后，我们将DePIN赛道分为物理资源网络和数字资源网络两大类。

物理资源网络：激励参与者部署基于位置的硬件设备，提供现实世界的非标准化商品和服务。可细分为无线网络、地理空间数据网络、移动数据网络和能源网络。

数字资源网络：激励参与者部署硬件设备，提供标准化数字资源。包括存储网络、算力网络和带宽网络。

各细分赛道的代表项目如下图所示：

4.1 去中心化存储网络-Filecoin（$FIL）

Filecoin是全球最大的分布式存储网络，拥有超过3800个存储提供商和17M TB的存储容量。作为最知名的DePIN项目，其$FIL代币在2021年4月1日达到历史高点。Filecoin致力于将开放、可验证的特性带入数据经济的三大支柱：存储、计算和内容分发。

Filecoin基于IPFS（星际文件系统）实现文件的安全高效存储。其独特的经济模型要求存储节点预先质押$FIL代币，在牛市时形成”质押代币→存储空间增加→更多节点参与→更多质押需求→币价上涨”的飞轮效应；但在熊市也容易引发螺旋下跌，这种模型更适合牛市环境。

4.2 去中心化GPU渲染平台-Render Network（$RNDR）

Render Network是OTOY旗下的去中心化GPU渲染平台，由艺术家和GPU提供商组成，为全球用户提供强大的渲染能力。其$RNDR代币在2024年3月17日达到峰值，正值AI板块热潮。工作流程为：创作者提交渲染任务（如3D场景、高清图像/视频），网络将任务分发给GPU节点处理；节点所有者贡献闲置算力获得$RNDR奖励。

Render采用动态定价模型，根据任务复杂度、紧急程度和资源供给等因素确定价格，既保证创作者获得有竞争力的价格，也公平补偿算力提供者。近期利好是其支持的Octane渲染应用登陆iPad。

4.3 去中心化数据市场-Ocean（$OCEAN）

Ocean Protocol是一个去中心化数据交换协议，专注于数据安全共享和商业化应用。主要参与方包括：

数据提供者：在协议上共享数据

数据消费者：使用$OCEAN购买数据访问权

节点运营者：维护网络基础设施获取$OCEAN奖励

Ocean通过以下机制保障数据流动与安全：

数据安全与控制：区块链技术确保交易安全透明，数据所有者保持完全控制权。

数据代币化：使数据像加密货币一样可交易，提升市场流动性。

隐私保护：通过Compute-to-Data功能，允许在不暴露原始数据的情况下进行分析，数据所有者可批准AI算法在本地环境运行。

细粒度权限控制：提供详细的访问策略设置，确保安全共享的同时维护数据隐私。

4.4 EVM兼容公链-IoTeX（$IOTX）

IoTeX成立于2017年，是一个以隐私为核心的开源平台，结合区块链、安全硬件和数据服务创新，支持可信物联网发展。与其他DePIN项目不同，IoTeX定位为DePIN建设者的开发平台，类似于Google Colab。其核心技术是链下计算协议W3bStream，实现物联网设备与区块链的连接。知名生态项目包括Envirobloq、Drop Wireless和HealthBlocks等。

4.5 去中心化热点网络-Helium（$HNT）

Helium成立于2013年，是DePIN领域的先驱项目，首创了大规模用户贡献硬件网络的模式。用户可通过购买第三方制造的Helium热点设备为物联网提供信号覆盖，同时获得$HNT奖励。这实质上是一种特殊形式的挖矿，设备由项目方指定。

DePIN设备主要有两种模式：项目方定制的专用硬件（如Helium）和通用硬件接入（如Render Network、io.net接入闲置GPU）。

Helium的核心技术是LoRaWAN协议，一种适用于IoT设备的低功耗、远距离无线通信协议。虽然建立了全球最大的LoRaWAN网络，但需求未达预期，目前更专注于5G蜂窝网络建设。

2023年4月，Helium迁移至Solana网络，并推出Helium Mobile项目，提供每月20美元的5G无限流量套餐，凭借实惠价格迅速在北美走红。

从全球”DePIN”搜索指数看，2023年12月至2024年1月出现小高峰，恰逢$MOBILE币价高点，随后热度持续攀升。可以说Helium Mobile开启了新一轮DePIN发展浪潮。

source: @Google Trendes

5. DePIN经济模型

经济模型对DePIN项目发展至关重要，在不同阶段发挥不同作用。例如在起步阶段，主要通过代币激励吸引用户贡献资源完成供给端建设。

5.1 BME模型

在探讨经济模型前，有必要了解BME（燃烧铸币平衡）模型，因为多数DePIN经济模型都与之