DePIN 简介

什么是 DePIN？

DePIN 是一组利用节点网络运行的物理基础设施。任何人都可以帮助网络从零启动，并因此获得奖励。这一概念为传统业务提供了全新思路，使组织无需依赖初始资本或受大型企业控制，也能自主启动、扩张并激励用户。

DePIN 主要分为两类：

1. 物理资源网络（PRN）
2. 数字资源网络（DRN）

物理资源网络

物理资源网络是由连接、移动和能源相关硬件等物理资源组成的去中心化网络。这些资源与特定地点相关，难以转移。

数字资源网络

在数字资源网络中，提供方贡献算力、共享带宽和存储设施等数字资源。这些资源不受特定地点限制。

简而言之，PRN 是提供连接和能源分配硬件系统的物理资源网络，而 DRN 则提供计算、带宽和云存储等网络资源。

DePIN 示例

我们可以通过下载种子文件的例子更好地理解 DePIN。

下载种子文件是指通过 BitTorrent 网络上传和下载文件。这种方式在 2010 年代得到广泛普及，人们用它下载电影、游戏，甚至软件。它的优点是下载速度更快。如今仍有人使用它，但也出现了其他可以轻松下载音乐、电影等内容的替代方案。那么，种子下载为何能实现更快的速度？答案就是 DePIN。 

BitTorrent 是一种早期的去中心化文件共享协议。在这一协议中，计算机网络负责提供数据。你可以从附近其他人的计算机下载数据，因此能够实现低延迟。 

假设你要下载一部 4GB 的电影。网络中会有人已经在自己的计算机上拥有这部电影，他们被称为种子或做种者。做种者首先会为电影创建种子文件，其中包含名称、大小、位置和子文件等相关信息，然后将该种子文件上传到网络。现在假设附近有 4 位用户想下载同一部电影，做种者会把电影分成 4 个 1GB 的部分，分别向每位用户发送一部分。 

接下来，这些用户也会成为做种者，相互发送自己拥有的 1GB 数据。这样，每个人都可以分段接收完整文件，再将其重新组合。 

这正是去中心化物理网络（DePIN）所涉及的概念：由节点（设备或计算机）组成并相互协作的网络。不过，DePIN 还有一个重要方面，即“激励机制”，我们将在下一节进一步讨论。

区块链在 DePIN 中扮演什么角色？

要让 DePIN 正常运行，我们需要一组分布式节点或网络。分布式系统的节点位于不同的物理地点。系统之间的主要区别在于决策在哪里做出，以及决策权如何分布到系统中的各个节点。有些系统采用中心化决策，而区块链等系统则采用去中心化决策。区块链是一类特殊的去中心化系统，通常使用共识机制进行决策。借助区块链，我们可以为分布式网络实现去中心化、无需许可且具有激励机制的模型。 

代币化可以为奖励用户提供更多优势。如前所述，种子下载采用去中心化网络，将数据分散到多个做种者之间，从而降低下载延迟。但它存在一个我之前故意没有提到的缺陷：吸血用户。他们会在获得所需文件的完整副本后立即断开种子连接。仍以之前下载电影的例子说明：当每个人都收到 1GB 数据时，如果其中一人关闭种子并退出网络，延迟就会增加，下载时间也会变长。由于种子下载具有动态特性，下载不会停止，但延迟会增加。这称为吸血行为。吸血行为是指下载的数据多于上传的数据，也就是只获取而不分享，最终会让一个种子失去活力。

如何解决这一问题？提供激励：用户允许其他人使用自己的闲置资源，就能获得代币奖励。这正是 DePIN 发挥作用的地方。它奖励为网络做出贡献的用户，从而提高贡献者留在网络中的可能性。贡献可以是数据，也可以是服务。 

除了代币化，智能合约还能将权力和管理分散到整个网络，而不是集中在某个组织手中。以去中心化能源电网等 DePIN 应用为例。在这种模式下，各个太阳能住宅可以自行发电，并将多余能源直接出售给电网或邻居，无需经过中心化公用事业提供商。无论涉及能源的生产、消耗还是销售，每笔交易都会记录在区块链上，确保各方之间公开透明、彼此信任。当满足特定条件时，例如有多余能源可供出售，智能合约就会自动执行交易，确保能源分配高效可靠。

DePIN 用例

DePIN 覆盖多个领域，例如通过通信提供更具韧性的互联网接入，通过数据存储实现安全的分布式数据管理，以及通过计算服务利用闲置资源。

通信与无线网络

通信网络是由一组互联设备（例如计算机、电话或路由器）组成的网络，可远距离收发语音、数据或视频等信息。以通信网络为例，世界各地分布着提供特定信息服务的天线。建设成本很高，而且需要持续维护。通过 DePIN，任何人都可以加入网络，并在家中安装小型设备。经过该区域的人便可以使用相关服务。同样，也可以利用这一概念建立去中心化 WiFi。  

Helium

Helium 是最大的 DePIN 项目。凭借创新且开放的协议，任何人都可以真正成为商业无线电运营商，为所在社区增加无线网络覆盖，并通过自己的工作获得收益。Helium Network 使用名为“覆盖证明”（PoC）的独特共识算法，验证热点是否准确反映其位置、配置及所创建的无线网络覆盖。覆盖证明激励热点运营商在服务不足的地区部署热点，并准确报告部署情况，让 Helium Network 用户了解哪些地点可能有网络覆盖。Helium 的特别之处在于，它使用由大量 LoRaWAN 热点组成的网络，无需大型天线就能覆盖更广阔的区域。

Helium 在 Solana 上运行，并由其原生代币 HNT 提供支持。HNT 对网络运行至关重要，可用于购买数据传输所必需的“Data Credits”。该网络主要提供两项服务： 

• Helium IoT Network，通过 LoRaWAN 热点挖出的 $IOT 为 IoT 设备提供连接
• Helium 5G Network，将大型运营商与社区 5G 热点相结合，并通过 $MOBILE 代币提供激励 

WiFi Dabba

另一个例子是 WiFi Dabba，它面向印度消费者的 WiFi 需求。该项目首先关注需求侧，并与印度各地的本地有线电视运营商（LCO）合作提供付费服务，从而形成差异化优势。WiFi Dabba 计划在人口密集的住宅楼等区域部署 WiFi。

地图绘制

Google 等大型企业通过员工、自动驾驶汽车和用户贡献等多种方式收集了海量地图数据。用户可以在 Google Maps 上添加评论和标注地点，为其综合数据库贡献内容。然而，Google 和其他大型公司会向需要访问和使用这些数据的企业收取高额费用。

DePIN 提供了另一种方式。通过激励全球用户贡献地图数据，DePIN 建立了一个让个人因提供信息而获得奖励的系统。这种模式有多项优势：

1. 它能确保地图持续更新，无需企业亲自绘制整个世界，就能提供最新视角
2. 当地居民和高频用户可以快速提交施工、事故、道路封闭和新建道路等更新
3. 用户会因贡献而获得奖励，因此更有动力向 DePIN 应用添加信息

这种去中心化方式有望打造更动态、更及时、更民主化的地图系统，同时为贡献者提供经济激励。

Hivemapper

Hivemapper 正在开创一个全球地图网络，利用车载行车记录仪收集高分辨率影像（4K 街景），以无需许可的方式创建最新地图。这个由 $HONEY 代币治理的活跃网络拥有 50,000 多名贡献者，包括网约车司机、配送司机和业余爱好者，他们已经绘制了全球超过 25% 的区域。Hivemapper 提供售价从 300 美元到 650 美元不等的行车记录仪，并以 $HONEY 代币奖励分享影像和元数据的贡献者。

Proto

另一个新兴项目是 Proto。它专注于构建自己的数据库，尤其关注印度的孟买和班加罗尔，并通过易于使用的应用，以代币奖励提交数据的贡献者。 

传感器

传感器是一种设备，可检测和测量环境中的温度、压力、光线、声音或运动等物理输入，并将其转换为机器或人类能够理解的信号。对于分布在不同地点的传感器网络，传感器数据非常有用，因为它能提高信息的可靠性。此外，这些传感器还可以相互通信，并协助进行气候预测等工作。

天气数据共享涉及由公共和私营实体组成的复杂网络，其中包括运营各种传感器网络、开发天气模型和提供预报的组织。WiHi 旨在成为连接所有这些实体的统一平台，简化数据共享、提高预报准确性，并改善气候监测。这意味着任何运营天气传感器的实体都可以申请向 WiHi 贡献数据。 

Onocoy

Onocoy 正在利用实时动态定位（RTK）技术提高 GPS 数据的准确性。GPS 卫星虽然能够有效确定位置，但精度不高。为了提升精度，需要使用 RTK 等额外传感器，通过地面接收器将 GPS 精度从米级提升至毫米级。尽管这些 RTK 接收器相对昂贵，Onocoy 仍鼓励部署它们，以确保强大的覆盖能力。高质量定位数据对形变监测、农业、采矿、自然灾害预警（海啸或地震）、无人机或机器人定位以及自动驾驶汽车等应用非常有价值。该公司采用双重奖励系统：客户以现金支付服务费用，而贡献者则获得 $ONO 代币作为报酬，从而建立激励一致的网络。

计算

云计算在当今非常重要。它是一种基于互联网的计算形式，通过网络向计算机和其他设备提供共享资源、软件和信息。将工作外包给云服务器更加方便，但也需要付出代价。大多数云服务器由中心化实体所有。最近，Google Cloud 意外删除了客户 UniSuper 的数据。幸运的是，他们在另一家提供商处有备份，但并非每次都能如此幸运。 

此外，巨量（这还是保守说法）的算力正在被浪费。一个四口中产家庭通常至少拥有 5 到 8 台设备，包括手机、笔记本电脑、PC、平板电脑、智能冰箱等。想象一下，让其他人使用这些设备上的闲置算力，并从中获得收益。这就是 DePIN 的力量。 

在知名科技情景喜剧 Silicon Valley 的某一集中，主角一行人以为 Anton（他们的服务器）无法承受负载，已经宕机。后来，他们发现网络仍在运行。经过检查，制造 Anton 的 Gilfoyle 发现，他安装了软件 Pied Piper 的智能冰箱此前曾与其他冰箱通信。他们以为已永久丢失的数据，其实托管在 30,000 台智能冰箱上。智能冰箱作为 IOT 设备，可以连接互联网并存储数据。尽管这个桥段在技术细节上有些混乱，但它展示了任何设备的算力都可以被利用。类似的还有僵尸计算机。僵尸计算机是指受到恶意软件或黑客入侵，并被未经授权的人控制的计算机。这使攻击者能够在所有者不知情或未同意的情况下，将受感染的设备用于恶意目的。这两个例子都准确说明，处于闲置状态的设备可以贡献其算力。 

市场对算力的需求达到了历史最高水平。然而，由于算力分布不均，需要算力的用户很难获得机器。DePIN 就像一个市场，硬件所有者可以将算力借给希望使用它的用户。

Render

Render 是一个成熟的计算网络，供 3D 艺术家在游戏和电影中进行图形渲染。该网络提供渲染所需的 GPU 算力，艺术家可以上传文件并选择渲染方案来使用。矿工可以出租闲置的 GPU 算力，成为网络中的渲染节点。它还为艺术家提供名为 Octane 的软件套件，以便将渲染任务外包给 GPU 网络。Render 最初基于 Ethereum，最近已迁移至 Solana。此外，Render 目前还提供 AI/ML 和空间计算服务。

Akash

基于 Cosmos 构建的 Akash 是该领域的领先项目。它是一个通用的 CPU/GPU 计算网络。该项目基于 Kubernetes 构建，为托管应用提供可靠平台，在确保高性能的同时降低成本。 

Aethir

Aethir 是构建在 Arbitrum 上的去中心化云基础设施。它充当中介，连接希望出租闲置 GPU 的用户，以及需要使用这些 GPU 为游戏行业训练 AI 模型的个人或公司。 

Shaga

游戏需要强大的处理能力。大家都很熟悉“卡顿”这个词：当网络连接不佳、设备性能不足，或者玩家技术太差时，他们都喜欢提到它。卡顿是游戏中的一个重要问题。此外，由于服务昂贵以及访问服务器造成的延迟，云游戏体验一直不尽如人意。云游戏是一种在线游戏形式，视频游戏在远程服务器上运行，并将游戏输出（视频、声音等）直接以流的形式传输到用户设备。

Shaga 解决了云游戏的高延迟问题。它可以在智能设备上提供超低延迟、高性能的游戏体验，同时通过点对点架构保障数据传输安全。它将个人游戏 PC 转变为距离玩家更近的节点。

存储

云存储允许用户将数据保存在其他位置，并通过公共互联网或专用私有网络连接访问。Dropbox、Sync 和 Google Drive 等云存储服务通常使用 Amazon Web Services 和 Azure 等中心化云提供商存储数据。然而，中心化存储存在一个主要缺点。将数据存储在中心位置会赋予托管方巨大权力，例如未经同意向第三方披露数据。同时，硬件或网络故障可能导致数据丢失，系统也更容易受到网络攻击。

去中心化存储将数据分布在多个节点上，因此更能抵御单点故障、网络攻击和数据泄露。DePIN 还能让用户贡献闲置资源，通过提供存储空间赚取代币。 

一开始，我们将 BitTorrent 作为早期文件共享系统进行讨论。后来，BitTorrent 成为去中心化文件分发领域的先驱，并将这一模式与区块链技术以及 BTT 代币的实用性相结合。原生 BTT 代币在该生态系统中承担多项职能。它激励用户共享带宽，从而提高网络性能。同时，它也可以作为交易货币，用于购买更快的下载速度或高级内容，并支持用户与 dApp 交互。

Filecoin

Filecoin 是一个去中心化存储网络，用户可以利用闲置存储空间赚取 FIL 代币。Filecoin 网络参与者可以出租多余的存储容量，并获得 FIL 代币作为报酬。这些代币随后可用于支付网络的存储和检索服务。

ShdwDrive

GenesysGo 推出的 ShdwDrive 是构建在 Solana 上的另一种方案。它面向希望使用 Filecoin 类似平台的用户，但通过高性能的传统和移动计算资源，降低企业级数据中心存储的成本。它使用原生代币 $SHDW 进行交易。ShdwDrive 提供网站托管、社交媒体历史数据存储、归档存储、可访问数据集，以及类似 Google Drive 的个人存储等服务。Synx 是一款与 ShdwDrive 配合使用的私有云存储解决方案，并提供移动端和桌面端应用支持。

Arweave

Arweave（AR）通过引入 Blockweave 协议，为去中心化存储领域提供创新解决方案，旨在实现永久、低成本的数据存储。传统存储方式容易受到数据丢失和审查影响，而 Arweave 的方案可以确保数据持续可用，惠及后代。用户只需使用 AR 代币支付一次性费用，即可保证数据无限期存储。Instagram 的母公司 Meta 已集成 Arweave 的技术，用于在 Instagram 上永久存储包括 NFT 在内的数字收藏品。

Storj

Storj 以重视安全和隐私而脱颖而出。它对数据进行加密，并将其分布在节点网络中，从而提供高水平的数据保护。STORJ 代币在该生态系统中具有双重用途：支付存储服务费用，以及奖励向网络提供闲置存储空间的节点运营商。

总结

DePIN 是一种利用数字技术改进物理网络的新方法。DePIN 通过区块链技术运用去中心化原则，不仅解决了传统系统的一些固有局限，例如种子下载中的吸血用户问题，还为各个行业开辟了更高效、更透明且能够奖励参与者的新机制。从改善通信和数据存储，到彻底改变能源分配，DePIN 站在解决复杂挑战的创新方案前沿。随着整个生态系统蓬勃发展，在不同领域涌现出 650 多个项目，显然 DePIN 的旅程才刚刚开始。一个更加去中心化、安全且高效的世界不仅可能实现，而且已经在形成。这预示着一个由技术赋能的未来，每个人都能为集体互联网络做出贡献，并从中获益。

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资源

• Superteam 发布的 2024 年 Solana DePIN 现状
• Messari 发布的 2023 年 DePIN 现状
• 去中心化物理基础设施网络——DePIN 详解
• uTorrent 如何运作？ ‍