这篇文章深入探讨了去中心化物理基础设施(DePIN)如何改变我们对基础设施、所有权和协调的思考,聚焦于以太坊生态系统内的DePIN项目。文章阐述了DePIN在各个领域(如电信、计算和能源)中的应用,分析了去中心化的必要性及其对传统集中化系统的挑战,同时举例说明了如DIMO、Wicrypt等项目如何提升效率和可及性。整体文章结构清晰,内容丰富。
去中心化物理基础设施(DePIN)正在重塑我们在21世纪对基础设施、所有权和协调的思考。DePIN项目通过将基础设施的关键要素分散到三个领域,提供了一种新的资源协调方法:
虽然对DePIN项目的总数(和合并市值)的估计各不相同,数据表明DePIN领域中存在超过1,000个项目——其中前100个项目的合并市值高达400亿美元。随着我们进入一个基础设施需求(例如,用于训练人工智能(AI)模型的GPU)快速增长的加速时代,这一数字预计将进一步增长。
基于以太坊的DePIN项目超过110个活跃项目,使以太坊生态系统在这一快速增长的市场中占据了重要份额。这些项目不仅突显了以太坊作为去中心化创新基础的角色,而且展示了其生态系统在支持可扩展、无信任和安全基础设施解决方案方面的独特优势。
来源:Vitalik Buterin在Farcaster上的发言
本文专注于以太坊L1和L2生态系统中的DePIN项目,探索各种协议如何在电信、计算、能源等领域解决现实问题。我们还将探讨DePIN理论的主要组成部分,并审视推动以太坊DePIN产业增长的因素。
本文探讨了一些最紧迫的问题,这些问题正在塑造去中心化基础设施的未来:
与其争论DePIN的严格定义,本文采用了一个功能性视角,基于项目的聚焦领域(如电信、能源、计算、全球定位等)探索项目的发展。我们将从追溯去中心化的根源开始,将其与零工经济的演变联系起来,并探讨基础的Web2与Web3进展如何为DePIN奠定基础。
在其核心,密码货币代表了自由、控制和透明性——这些价值观与去中心化密切相关(同时在必要时保持隐私)。这一精神是我们在DeFi(去中心化金融)领域观察到的更广泛转变的一部分,它解决了传统系统中激励的失调问题。集中控制历史上将权力、财富和数据集中在少数实体手中,抑制了个人自由与创新。
回顾科技行业的演变说明了这种中心化:
2000年代初,Web 2.0的到来使互联网从静态页面转变为动态用户生成的平台,促进了前所未有的连接性和信息交流。然而,这一演变也导致了显著的经济集中,少数科技巨头积累了大量的财富和影响力。
例如,在2005年,全球市值最高的上市公司名单中包括了石油公司和跨国企业的组合。到2021年,这些名次被美国科技巨头所主导,像苹果和微软的公司居于领先地位。
来源 - Statista
“豪华七国”——苹果、微软、亚马逊、谷歌(母公司Alphabet)、Facebook(母公司Meta)、英伟达和特斯拉代表了这种集中。到2024年,这些公司的总市值达到13万亿美元——超过大多数G20国家(不包括中国、日本和美国)所有上市公司的总价值。
这种经济影响不仅限于收入,还影响了就业实践。传统的实体零售商每1000万美元销售额大约雇佣47名员工,而亚马逊为相同的收入只雇佣14人。这一差异表明一个趋势,即科技公司以相对较少的劳动力创造巨大的收入,贡献了更广泛的经济不平等现象。
这些科技巨头的主导地位并非仅限于美国。2020年,全球最有价值的上市公司前五名主要是数字平台的拥有者和运营者,包括苹果、微软、亚马逊、Facebook和Alphabet。这一集中反映了全球科技行业朝着经济中心化的趋势。
尽管技术进步使生活变得更加便利和可及,但也带来了诸如资源垄断和对数据控制等限制。DePIN代表了通过去中心化关键基础设施来打破这些限制的机会,提升更广泛的财富创造和决策参与。
在2022年,以太坊基金会(EF)的Josh Stark发表了一篇发人深省的文章,标题为 原子 , 机构 , 区块链,我逐渐认识到这与推动DePIN的核心思想有着深切的共鸣。他谈到人类的进步在于能够创造和维持提供稳固性的系统——在我们的互动和基础设施中带来可预测性和可靠性。从物理资源(原子)到制度构造,每一层都使得日益复杂的社会协作成为可能。然而,随着全球数字文明的加速,这些传统系统正承受压力,暴露出在规模、效率和包容性方面的脆弱性。
历史上,人类依赖物理资源——如黄金、土地和化石Gas——推动社会和经济的增长。这些资源提供了稳固性:在互动和基础设施中提供可预测性和可靠性。然而,物理资源本质上受到地理和自然的限制,造成了在获取和机会方面的差异。
DePIN通过去中心化访问物理基础设施提供了一种替代方案。它不是仅仅依赖于地理受限的资源,DePIN使个人和社区能够贡献和利用基础设施,如带宽、计算能力和可再生能源。这种方法确保了可扩展性,而不受传统资源稀缺限制的束缚。
随着社会的演变,银行、政府和企业等机构应运而生,旨在管理和协调资源与关系。机构带来了一定程度的灵活性,但代价是:复杂性、中心化和排斥。它们在地理上是有限的,并且容易导致非效率,往往限制了特权群体的参与。
DePIN通过以太坊等区块链绕过了这些机构的低效。它引入了“区块链稳固性”——一种可编程的、无信任的协调形式,确保全球透明和去中心化的基础设施访问。例如,DePIN使得社区拥有和运营的替代方案得以分化,而不是依赖Uber或Doordash等集中平台,DIMO(我们将在后面的章节中介绍)就是一个例子。
区块链通过提供可编程 稳固性代表了下一个进化的飞跃——一种全球、透明和自主执行规则的系统。像以太坊这样的平台为构建无信任网络提供了基础,去中心化参与取代了传统的中介。
DePIN利用此区块链支持的协调来管理物理基础设施。通过将“原子”的可靠性与“机构”的灵活性和“区块链”的可扩展性相结合,DePIN创建出:
本质上,DePIN是区块链稳固性在现实基础设施中的实际应用。它解决了物理资源和机构低效的局限,同时解锁了新的经济和社会可能性。
零工经济在去中心化和民主化劳动力方面发挥了重要作用,为DePIN的出现铺平了道路。在过去几十年中,零工经济已经演变为一种全球力量,其典型代表是像Uber、DoorDash和Airbnb这样的平台,允许个人以去中心化的方式将个人资产和劳动货币化。
尽管美国在全球零工经济中处于领先地位,印度、印度尼西亚和巴西等新兴市场也在快速增长。以下是一些关键洞察:
思想领袖如Naval Ravikant(Uber、X和Notion的早期投资者)预测零工经济将继续朝着以自雇为驱动的模式演变。Ravikant设想一个未来,工作像猎人-采集者社会的独立却合作的结构,不受严格的等级制度和日程安排的限制。他认为这种转变赋予个人更大的自由和自我主权。
“真正的自由来源于不被僵化的日程和老板束缚。”——Naval Ravikant。
但是像Uber、DoorDash和Airbnb这样的零工经济平台并不是在短短一天内形成的,也不是由一两个突破所推动的。它们是多年在多元技术和基础设施发展中取得进展的结果:
这些进步,加上强大的物流网络和灵活的劳动力市场,使这些平台高效且具备扩展性。同样,我们正在看到类似以太坊这样的区块链的快速发展,它们正在扩展以提供此类应用的强大基础设施。软件和硬件领域的创新,加上网络效应,奠定了DePIN蓬勃发展的基础。
在接下来的章节中,我们将探讨一些革命性(或至少尝试变革)不同部门和领域的DePIN项目,并从DIMO开始。
对大多数人来说,他们的汽车是仅次于房屋的第二大购买,年花费可达到12,000美元。但尽管技术进步,大多数汽车依然处于离线状态——这一弊端限制了所有者的效用。DIMO正致力于通过使汽车变得智能、可编程和开放,来革新车辆所有权并提高所有者的使用价值。
DIMO旨在赋能驾驶员和开发者,提供无与伦比的车辆数据访问(例如速度、位置、油量)、连接性(例如锁定/解锁、点火)和商业功能(例如支付、注册)。DIMO利用以太坊区块链来建立车辆身份、权限和奖励,同时提供无与伦比的开放性、隐私、安全性和性能保证。
来源:DIMO开发文档
想象一下,一辆车可以自主停车、支付停车费,并与基于人工智能的机械师或根据你的驾驶习惯量身定制的保险无缝连接。DIMO使得这种未来应用成为可能,促进创新而不受传统封闭平台的限制。开发者可以构建前沿的移动产品,确保透明性、安全性和可扩展性,同时通过其$DIMO代币对利益相关者进行对齐。
来源:DIMO网站
DePIN出现在电信行业其中一个最具前景的应用之一。
作为互联网的代表,连接性是最具变革性的发明之一,根本塑造和转变了现代人类社会。为提供背景,今天有53.5亿互联网用户,除了一年内增长了1.8%(新增约9700万用户首次上网)。
尽管取得了这些进展,世界上仍有超过33%的人口与互联网断开联系,这是当今世界的基本资源。去中心化物理基础设施网络(DePIN)通过启用社区所有基础设施,为更加迅速地拓展连接性提供了一种有效的解决方案,优于传统的互联网服务提供商(ISP)。
然而,随着每天产生的巨大数据量以及建立传统基础设施的高昂成本,传统电信行业的供应可能难以跟上市场需求的增长。我们将在下一部分更详细地分析这一趋势。
现代电信自1990年代以来经历了重大变革,随着无线技术取代有线系统,从那时起,它融合了卫星到WiFi的不同行为,每年在移动、宽带和固定无线等行业中创造超过1.5万亿美元的收益。
然而,这种中心化模型面临着日益严重的挑战。电信巨头如AT&T、中国移动和Verizon依赖于大量投资于基础设施和劳动力,这使得高效扩展变得越来越困难。Citrini研究在一篇最近的文章中强调了这种依赖性带来的挑战:
此外,全球对数据的需求激增进一步加剧了这一问题。例如,普通美国每年生成53TB的数字信息——比起COVID前的6-8TB大幅提升。数据生成的激增耗费来源包括像物联网(IoT)设备、人工智能驱动的工具和日益交互的系统等。
传统电信在基础设施扩展方面正在努力跟上这前所未有的需求,留下了DePIN等去中心化解决方案可以弥补的缺口。
DePIN正在开发去中心化无线网络,使个人能够部署节点和热点,同时因提供连接服务而获得奖励。这些项目通过以下方式应对电信行业的挑战:
有些人认为去中心化解决方案已经在如共享校园和地铁网络等领域满足了需求,而传统电信则难以快速部署资源。通过利用区块链和加密激励,DePIN项目解锁了基础设施管理中未察觉的潜力。
去中心化的电信解决方案不仅降低了成本,提高了可扩展性,还赋权个人积极参与并受益于连接革命。DePIN有望填补传统电信留下的缺口,为基础设施管理提供更有效和包容的方法。
Wicrypt是一个DePIN网络,通过去中心化最后一公里连接性并允许用户成为 공급方参与者,从而改变互联网的可访问性。作为价值约1.1万亿美元的ISP市场与去中心化世界间的桥梁,Wicrypt通过其试点计划在非洲将移动互联网成本降低超过60%。
根据文档,Wicrypt在简化和去中心化的设计下基于双层架构。
未来,Wicrypt计划将所有节点与由Filecoin提供动力去中心化的存储网络集成,使其可以作为云存储设备使用。
该网络的原生代币$WNT,通过激励主办者在难以到达的地区创建WiFi区域来驱动操作。它还开放用户奖金,如现金返还和空投,从而进一步促进在服务不足地区的采用。
Wicrypt的产品和能力
Wicrypt提供三种主要产品,旨在满足用户的不同需求:
这些产品满足从个人便携式中心到企业高容量路由器等多种用途的需求。Wicrypt已经连接了55,000多名用户,共享了3.84PB的数据,并在37个国家和119个城市运营,展示了其去中心化互联网接入和赋能社区的潜力。用户可以通过Wicrypt热点集中器共享数据来赚取$WNT代币,这些集中器在网站、移动应用或Flutterwave商店可购买。
Wicrypt最近与Arbitrum One集成,将其$WNT代币从Polygon迁移到Arbitrum,以提升流动性和交易效率。通过MEXC交易所处理无缝代币交换,Arbitrum One现在成为Wicrypt交易的默认链。这种创新的方法正在打破ISP垄断,同时赋能社区享有负担得起的互联网接入。
在AI革命的核心是GPU(图形处理器),最初为游戏设计,现在对训练和运行AI模型不可或缺。对GPU的需求急剧增加,使其成为稀缺商品,许多公司在获得甚至少量GPU时面临数月的等待列表。为例,Nvidia——无可置疑的GPU领导者——在最近的财务报告中警告潜在的GPU短缺,这与生产转移和需求飙升有关。
训练像Meta的Llama 3.1 405B等大型AI模型可能花费超过6亿美元,计算需求每3-4个月就翻倍。AI集群的规模现已扩大到10万个GPU,预计到2025年将计划达到30万个以上的GPU集群。但供应因多种原因受到限制:(a)芯片短缺和制造瓶颈;(b)云资源和能源限制。这引发了几个问题:
这些限制创造了DePIN项目去中心化计算的机会,采用区块链激励来释放未被利用的GPU能力,提供可负担且可扩展的解决方案。
接下来讨论的项目(Aethir、Spheron和Golem)是一些致力于去中心化AI计算并避免困扰大科技公司的中心化瓶颈的以太坊DePIN项目。
Aethir正在重新定义云计算,构建一个企业级GPU的分布式网络,以支持AI、游戏和虚拟计算等部门。其去中心化的方法将利用不足的GPU聚合集成到全球网络中,从而为供应者和用户释放它们的潜力。供应者通过贡献闲置的GPU资源获得奖励,而用户则能够获得用于AI训练、实时渲染等的可负担和可扩展的按需计算服务。
根据B方案,已售出74,673个节点,包括45,129个公开销售和29,544个白名单销售,总计筹集41,903枚以太(在当时约合1.5亿美元)。Checker节点是Aethir基础设施的核心,确保云容器的完整性和性能,通过验证其规范。
虽然我们不会评论节点销售或提出论据——这超出了本文的范围——但这些数字突显了社区对像Aethir这样去中心化计算解决方案的信任和热情。如下所示的是Dune统计数据:
来源:Luganodes报告
Spheron通过将GPU资源连接到去中心化计算网络,正在改变GPU资源的利用方式。该系统使供应商能够通过租赁闲置GPU硬件获利,而用户则可以以有竞争力的价格租赁强大的计算资源,用于机器学习、科学模拟和CGI渲染,供应商获取被动收入,用户则以有竞争力的价格获取高性能计算资源。
Spheron的去中心化计算网络(DCN)确保GPU供应商与需要计算能力的用户之间的无缝互动。具体而言,GPU提供者可以通过租赁闲置计算资源获得被动收入,而DCN(由Arbitrum L2支持)确保可扩展性、效率和低交易成本。
来源 - Spheron白皮书
来源:Spheron网站
Golem欢迎新的去中心化计算,其建立了一个为计算资源提供点对点市场的平台。用户(“供应者”)可以按费率出租空闲的计算能力给其他人(“请求者”),创建出一个全球网络,挑战传统云基础设施。通过支持去中心化微服务和异步任务执行,Golem降低了复杂计算的成本,使CGI渲染、科学研究和机器学习等应用程序变得对所有人可及。
来源:统计数据.golem.network
实现零碳排放需要在能源的生产、消费和激励机制上进行根本性的转变。该过渡的核心是碳信用系统,它为减少二氧化碳排放提供货币价值。
一个碳信用代表一公吨的二氧化碳避免或从大气中去除。它通过两个市场运作:合规碳信用市场(2024年初估值约1万亿美元,预计到2028年将超过2.68万亿美元),实体必须抵消超额排放,以及自愿碳信用市场(预计到2030年为300亿-1000亿美元),组织和个人购买信用以实现碳中和。
但该系统面临重大挑战,包括不一致的标准和低市场流动性。此外,验证“高额外性”信用(意味着在没有补贴的条件下不会存在的项目)也存在难题。要说明的是:仅电力生成就占美国二氧化碳排放的 30%,预计到2030年全球将上升至 40-50%。太阳能提供了一个解决方案,过去二十年成本下降了95%(从 2001年的每瓦特5美元降至2021年的0.25美元)——但当前的太阳能碳信用证往往奖励已经可行的项目,从而限制了影响力。
来源:Messari
DePIN有潜力通过提供透明、可扩展和社区驱动的高附加值信用验证,彻底改变碳信用体系,最大限度地提高成本效益,加速向净零的过渡。怎样来实现呢?让我们通过这两个项目来理解:
Glow是一个基于以太坊的太阳能项目,通过去中心化电网实现100%可再生能源。该项目于2023年12月启动,已经从Framework Ventures和Union Square Ventures筹集了3000万美元的资金。Glow的去中心化网络覆盖美国和印度的太阳能农场,利用区块链和加密经济激励来推动高附加值的太阳能碳信用。
Glow关键亮点
Glow似乎通过创建一个可扩展、透明和有效的太阳能部署平台,加速了向可再生能源的过渡。
Arkreen是一个DePIN(去中心化物理基础设施网络),旨在通过将小规模可再生能源生产者整合到一个去中心化、高效且碳中性的电网中来革命性地改变能源生产和消费。其使命是在满足人工智能等先进技术日益增长的能源需求的同时,解决气候挑战。
Arkreen正致力于将可再生能源整合到人工智能操作中,通过提供去中心化、可扩展且碳中性的电源,以降低人工智能系统的碳足迹,并通过低延迟、本地化的能源解决方案增强边缘计算。
源 - Arkreen文档
Arkreen的GreenBTC Club计划于2023年11月启动,是一个基于区块链的比特币挖矿自愿碳抵消平台。通过利用可再生能源证书(RECs)和区块链技术,该倡议提供了一种透明且具有影响力的方式来使比特币区块绿色化并减少挖矿相关的碳排放。
实时通信(RTC)平台是现代数字交互的支柱,为视频通话、直播和协作工具等应用提供动力。然而,传统RTC平台(如Zoom或Google Meet)往往面临隐私问题、高延迟、可扩展性问题和集中控制。这些挑战造成了监视风险、单点故障和可及性有限等脆弱性。
去中心化RTC(dRTC)通过利用点对点网络、加密协议和区块链技术提供了变革性的解决方案。这确保了隐私的端到端加密,通过优化数据路由降低延迟,并通过全球各地的节点分布式增强强大的基础设施。与中心化平台不同,dRTC消除了中介,降低了成本,提高了安全性。此外,去中心化架构使用户、节点运营商和开发者之间的激励相一致,促进了一个包容的、可扩展的通信网络。
Huddle01通过去中心化WebRTC协议改善实时通信。其音频和视频产品集包括视频会议、多直播以及代币门控会议。基于去中心化的dRTC网络,Huddle01确保超低延迟、加密通信和隐私保护功能——消除了集中控制,并利用Web3原始技能向用户和开发者提供可扩展、隐私优先的RTC服务。
媒体节点是Huddle01去中心化实时通信(dRTC)网络的支柱,路由和管理音频、视频和数据流。通过获取媒体节点NFT,运营商可以向网络贡献CPU和带宽等资源,同时赚取$HUDL代币,为无国界、抗审查的通信提供动力。
Streamr是一个用于发布和订阅实时数据流的点对点网络。基于去中心化消息传递协议,它确保强大、可扩展和抗审查的数据传输。
Streamr基于以太坊的代币经济为节点运营商提供激励,同时确保数据完整性和透明性。通过使数据传输民主化,Streamr正在为去中心化应用重塑实时消息基础设施。
GPS技术已改变各个行业,提供无缝的导航、物流和运营服务。然而,传统GPS存在固有的误差,通常在1-3米之间,这限制了其在自动驾驶汽车、无人机配送和精准农业等对精度要求极高的应用中的效用。这时,实时动态(RTK)技术和GEODNET、FOAM等去中心化网络作为游戏规则的改变者出现,提供厘米级的精度、增强的安全性和用户激励,以促进下一代基于位置的技术的发展。
RTK是一种卫星导航技术,通过利用固定基站和移动设备将GPS精度提高到厘米级。基站计算实时修正,以消除由于气象条件和卫星信号不一致而产生的误差。RTK在土地测量、农业和自动导航等对精度要求极高的行业中是不可或缺的。
RTK的实时修正对于以下用例至关重要:
尽管拥有潜力,但传统RTK系统面临高成本和有限的可扩展性,这为GEODNET和FOAM等创新的去中心化解决方案铺平了道路。
GEODNET结合区块链和RTK技术,创建一个去中心化的RTK网络。与Trimble和Hexagon等传统供应商不同,GEODNET利用价格仅为 700美元 的经济高效基站,而传统的成本为 25000美元每个基站。这种负担得起的特性为用户带来了显著的成本优势,GEODNET提供RTK服务的年费用仅需 20-400美元,而行业平均费用为 2500美元每个设备。
GEODNET可扩展、低成本的基础设施正在颠覆传统RTK市场,使其成为高精度定位服务的首选解决方案。我们建议阅读Blockworks的一份最新报告以深入了解GEODNET的基本面。
FOAM通过去中心化、基于区块链的定位证明系统重新定义位置验证。与易受到欺骗和黑客攻击的传统GPS不同,FOAM确保使用地面无线电和基于区块链的验证来获取安全和不可篡改的位置信息。
FOAM区域锚点无线电
FOAM还通过FOAM代币激励参与,协调用户和贡献者之间的利益,同时维持一个社区拥有的模式。通过保护关键基础设施并提供容错的定位服务,FOAM在去中心化GPS技术中起到了变革性作用。
缺乏基于地面的天气数据一直是提高天气预报准确性的瓶颈——影响农业和能源等行业,每年损失数十亿美元,原因便是预测不准确。传统的政府管理天气站收费高、效率低,且往往未能提供全面的数据,尤其在服务不足的地区。
这个缺口为去中心化物理基础设施网络(DePIN)转变天气数据领域提供了机遇。像Weather XM这样的以加密为基础的项目(接下来我们将讨论)可以填补这个空白,并能够实现更精确、高效的气象监测系统。
WeatherXM利用区块链创建一个去中心化的天气站网络,解决基于地面天气数据的紧缺问题。WeatherXM如何引领DePIN革命:
WeatherXM还利用巴黎奥运会展示其技术价值。该项目在2024年巴黎奥运会期间部署了40个Pulse(WB3000)天气站,作为一个研发计划的一部分,以监测和分析实时天气状况。这些站点提供了超本地的、准确的天气数据,帮助运动员、官员和赛事组织者做出明智的决策。该计划的关键目标包括:
DePIN代表了去中心化原则的自然演变,超越了金融领域,进入物理和数字基础设施的领域。在本文中,我们研究了DePIN如何通过去中心化访问计算能力、能源和天气数据等关键资源来改变基础设施。这种范式转变解决了传统系统难以满足的可扩展性、经济性和可持续性挑战。
- 原文链接: research.2077.xyz/depin-...
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