什么是去中心化物理基础设施网络

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本文介绍了 DePIN 的基本概念,工作原理,应用优势,以及典型网络与应用场景。

译者 | 陈峻

审校 | 重楼

1 部分:DePIN Crypto - 现实世界中的人性化 Web 3

DePIN(去中心化物理基础设施网络,Decentralized Physical Infrastructure Networks的简称)将Web 3(基于区块链、加密货币和智能合约构建的去中心化互联网)扩展到了物理基础设施(如:能源网络)和应用服务如:拼车)中。独立加密货币研究公司 Messari预计,DePIN 的可寻址市场总额为 2.2 万亿美元,到 2028 年将增至 3.5 亿美元。其实,DePIN 的理论市场规模是整个非数字经济。根据世界银行的数据,其非数字经济规模接近 90 万亿美元

DePIN 的一天

假设现在是2028 年。以开车为生的波特兰人亚历克斯跳进车里,启动DRIFE应用程序,开始了一天的工作。当他迎来第一位乘客时,乘客便对他仪表盘上时尚的 Hivemapper 设备赞不绝口。他分享了设备如何通过创建谷歌地图的去中心化替代方案,来绘制道路地图,以及能够每月奖励他几百美元的经历

在城市的街道上穿梭,亚历克斯感到自豪的是,他赚取的额外收入不仅来自车费,还有来自其插入汽车 OBD 端口的 DIMO AutoPI设备。AutoPI 能够将他与全球驾驶员和汽车网络连接起来,提供更实惠的保险选择,并通过向庞大的汽车互联网络,提供宝贵的汽车数据,以获得被动收入。同时,Helium网络为他的应用提供了宽带支持。

其实,DePIN 不仅将所有权交还给了像亚历克斯这样的人,还将一个协同工作的全球社区连接在了一起。

DePIN 的存在理由

作为Web 3.0 的人性化技术进步,DePIN 能够让像亚历克斯这样从未投资过加密货币的人,也能积极地参与并受益于去中心化基础设施。DePIN 的工作原理是利用代币奖励机制,来激励大量用户购买实体设备,并加入全球网络。前面提到的Helium 就是一个例子,它是一种在更大范围内颠覆电信和无线网络的 DePIN。毕竟,美国电信需求每年增长 30%。目前仍有 2300 万美国人无法上网,而全球有 29 亿人处于离线状态。对此,Helium 利用 DePIN 的新颖激励模式,启动了一个由 100 万个 5G LoRaWAN 热点组成的网络。用户可以比大型电信公司更低廉的价格,购买宽带接入服务。

下图展示的是一个可视化的网格。它列出了几十个最著名的 DePIN ,以及它们所处的颠覆性关键领域。可见,从 DIMO 的移动网络到 GEODnet 的地理空间网络,DePINs 正在解决社会应用基础问题。

去中心化物理基础设施网络利用区块链技术颠覆传统行业的实例去中心化物理基础设施网络利用区块链技术颠覆传统行业的实例

当然,启动一个 DePIN 项目并不容易。从硬件直至代币设计,要求构建者能够驾驭庞杂的技术栈。

使 DePIN 成为可能

为了成为主流,DePIN 需要一种通用语言,一种构建者可以在不牺牲去中心化、或安全性的前提下,在物理世界快速部署应用的蓝图。

目前,领先的 DePIN 基础设施提供商-- IoTeX 推出了W3bstream devnet这是一个中间件,它抽象了 DePIN 栈的多个层,使得部署新的 DePIN 应用程序并不比在以太坊上创建新的 dApp 难多少。

W3bstream 从物理基础设施中安全地获取数据,并将洞察和行动反馈到去中心化市场中W3bstream 从物理基础设施中安全地获取数据,并将洞察和行动反馈到去中心化市场中

2 部分:DePIN 将推进下一波采用浪潮

Web3 时代最初因加密货币的投机性而被蒙上了阴影,人们对于加密货币的波动难以预测且心存戒备。而作为改变物理基础设施的一种理性而稳定的方法,DePIN 充当了 Web3 与现实世界之间的桥梁,将实际需求与日常设备连接起来。

随时间变化的物理设备数量(来源:Statista)随时间变化的物理设备数量(来源:Statista)

2028 年,亚历克斯所在的世界将拥有250 亿台智能设备。这些设备不仅是收集数据的器官,而且是为用户创造被动收入流的来源。从健身追踪器到家用安全摄像头,各种智能设备都将成为亚历克斯的被动收入来源。

其实,不用等到 2028 年,亚历克斯就能生活在这样一个世界里:他的智能手表不仅能追踪其步数,还能因为全球健康数据集体做出贡献,而获得奖励。Healthblocks就是这样一家公司,它的汽车不仅仅是接送乘客的工具,也可以根据每次旅程收集的数据支付报酬。

简而言之,DePIN 远没有 Web3 的其他功能那样抽象。每个人都可以托管设备,为全球去中心化做出贡献,同时赚取被动收入。

3 部分:Depin 为所有人服务

DePIN的核心是链外计算基础设施(如w3bstream)与区块链架构之间独特的相互作用。该系统的绝妙之处恰是其代币激励机制。亚历克斯的汽车设备连入网络后,他就能赚取作为对网络贡献数据和基础设施的奖励代币。

该系统还意味着供应先于需求的产生。Filecoin 在刚被推出时,由于存储供应量过大,不得不大幅补贴存储成本。但随着 DePIN 生态系统的发展,需求和开发者活动也会随之增加。每个代币的价值都会随着需求的增长而递增,进而反过来又会刺激供应。

这对于去中心化网络的启动来说是一个绝佳的模式。因为一旦启动,代币激励对于任何贡献者的价值都是一样的。这也使得亚历克斯虽然只是一名汽车司机,但在这场数字革命中,他也是一个平等的参与者。

DePIN 飞轮展示了代币激励的物理网络,如何引导去中心化的无线网络,来对抗中心化的基础设施行业

可以说从本质上讲,DePIN 编织了一幅挂毯,其中的每一根线、每一个参与者都发挥着至关重要的作用。在这个世界里,没有中心权力机构能够发号施令,权力会动态向社区转移, DePIN 能够为所有人服务。

4 部分:DePIN 网络

DePIN 将网络效用与去中心化所有权完美地结合在一起,出色地打破了 Web2 的中心化主导模式。例如,看到咖啡馆橱窗上的 Helium 贴纸,亚历克斯会想到它拥有近 50 万个活跃热点。而当他开车经过太阳能住宅时,则会想到全球去中心化能源网React。最近,亚历克斯参加了一个 DePIN 研讨会,会上详细讨论了 IoTeX DePIN 的贡献。IoTeX 不仅将自己定位为独特的 DePIN 专用平台,而且还拥有令人印象深刻的产品组合。例如,IoTeX UcamPebble 这两款 DePIN 硬件产品。在 DePIN 生态系统中,你将不是从中心代理租用访问权,而是成为为系统做贡献的一部分。

大型去中心化物理基础设施项目大型去中心化物理基础设施项目

不过,由于DePIN 项目必须遍历七层技术栈(如下图所示),因此构建起来并不容易。从历史上看,建立此类技术栈的成本比较昂贵。例如,Helium 公司曾筹集了 3.6 亿美元,利用区块链激励机制,协调不同来源的海量数据,构建其 DePIN 协议,并花费了近十年的时间,来扩展 DePIN 应用。

DePIN七层技术栈DePIN七层技术栈

目前,IoTeX 可以支持 DePIN 开发的各个层面,提供了针对 DePIN 优化的一个区块链层、及对中间件和数据分析支持,以确保构建者能够专注于他们最擅长的领域,即构建下一代物理基础设施网络。

从本质上讲,IoTeX 是一种催化促进剂,使得去中心化物理网络更容易获得和实现。它最终会将整体成本降低一个数量级,把部署时间从数年缩短到数周。

5 部分:DePIN 将融入生活的方方面面

就DePIN 的前景而言,它将通过变革性的技术和去中心化的物理基础设施,成为我们日常生活重要的组成部分。例如:

  • 物理存储网络:诸如FilecoinArweaveSia之类的DePIN项目,提供了去中心化数据存储解决方案,数据在众多独立存储提供商之间保持安全的分布。这就像一个数字保险库那样,由成千上万个去中心化的子保险库,通过区块链技术组建在一起,确保了用户的信息安全和冗余存储。
  • 计算力量:传统的计算解决方案不但集中而且昂贵。不过,随着AkashGolem之类去中心化新星的崛起,它们重构了计算,让世界各地的人们汇集自己的计算优势,形成了一朵经济高效的去中心化云,与 AWS 等巨头形成了鲜明对比。
  • 数据的保管者和分发者: CeramicTableland等项目可以在一个分散的网络中存储和传输数据。这些平台既可以确保存储的数据不被篡改,又能让获得明确许可的人可以轻松访问。
  • 基础设施大师:在众多基础设施中,IoTeX 能够脱颖而出,归功于它为 DePIN 生态系统奠定了基础,并将构建时间和成本至少降低了一个数量级。
  • 传感器网络:当我们想到未来的城市和家庭时,很容易想到Smartpoint之类的项目,他们的信息亭已在纽约地铁投入使用。而Healthblocks正在改变我们处理个人健康的方式。此外,PlanetWatch则时刻关注着空气质量,让非营利组织和政府能够更有效地应对空气污染。
  • 无线先锋:WiCrypt Helium Mobile 等平台以分散的方式重建了 WiFi 5G 解决方案,重新定义了我们对连接的持续需求。另一方面Helium IoT 通过 LoRaWAN 和蓝牙等成熟的技术,引领着长距离通信领域的创新。
  • 混合连接:世界移动网络展示了多种无线技术的协同作用,确保我们无论身处何地,都能够始终保持连接状态。
  • VPN CDN 的远见者:在这个网络隐私至上的时代,Sentinel Orchid 等平台提供了去中心化的 VPN 解决方案。同时,Fleek Media 则实现了内容传输方式的去中心化。

6 部分:去中心化物理基础设施网络是未来趋势

集中式和去中心化物理基础设施网络(DePIN)是建设和管理基础设施的两种截然不同的方法。它们的核心区别在于控制、分配和可访问性

建立集中式物理基础设施网络

在集中式结构中,网络往往是由一个或一小部分实体来控制。例如,要建立此类集中式网络,传统的互联网服务提供商(ISP)必须获得许可证、安装专有硬件、建立数据中心、并且管理整个基础设施。这不仅需要巨额的资金,还会造成单点故障。如果互联网服务供应商的主数据中心出现了问题,则成千上万的用户将无法访问。

建立去中心化物理基础设施网络

而在DePIN去中心模式下,一个由社区驱动的互联网络中,每个家庭都有一个小型设备。它们既是接收器,又是中继器。这些设备创建了一个网状网络,在多个点上分发数据。准入门槛被大幅降低,毕竟个人只需花费极少的硬件成本即可加入,而无需大量的监管审批。

同时,去中心化也消除了单点故障。如果一台设备离线,那么其所在网络会通过其他活跃设备去重新路由数据。事实上, Helium 就已经做到了这一点。

通过实现接入的民主化和减少设置的复杂性,DePIN 确保了基础设施更具鲁棒性、更包容性、更易于加入、也使个人或小团体能够为网络做出贡献,并从中受益。

7 部分:DePIN 创造了全新的设计空间

去中心化物理基础设施的出现不仅标志着技术的演进,也标志着基础设施解决方案的范式转变,以及物理工作性质的改变。同时,DePIN 的激励模式意味着每个开发者都有动力去想象、创造、重新定义和改变工作的本质,为全球数百万亚历克斯开启被动收入流。

随着全球数十亿台智能设备和数万亿个传感器的出现,一切数据都变得触手可及。而随着 IoTeX w3bstream 等技术的加持,那些以前被锁在专利墙后面的大量信息会得以释放,为开发人员提供解决方案、服务和体验工具。

我们正站在新的数字黎明的门槛上。DePIN将重塑 Web3 的格局,引领我们重新定义自己的数字命运。

译者介绍

陈峻(Julian Chen),51CTO社区编辑,具有十多年的IT项目实施经验,善于对内外部资源与风险实施管控,专注传播网络与信息安全知识与经验。

原文标题:DePIN Explained: What Are Decentralized Physical Infrastructure Networks? ,作者:Dean Patrick


责任编辑:华轩 来源: 51CTO
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