Multicoin Capital：DePIN網路設計原理

Multicoin Capital

23-12-07 12:16

閱讀本文需 29 分鐘

AI 總結

看總結

原文標題：《Exploring The Design Space Of DePIN Networks》

原文來源：Multicoin Capital

原文編譯：深潮TechFlow

編按：

究竟什麼是DePIN？ DePIN 究竟如何將硬體、代幣和現實世界結合？能不能成為加密生態中落實 Mass Adoption 的一匹黑馬？ DePIN 作為加密市場中的新敘事，目前還難說是「新瓶裝舊酒」還是「價值發現」。不過讀者可以透過在 DePIN 賽道佈局最深的 Multicoin Capital 在 2023 年 9 月發表的文章來了解 DePIN 存在的意義和設計原理。

2022 年4 月，我們發表了關於實體工作證明（PoPW）網路的論文（現在更通俗地稱為「去中心化實體基礎設施網絡”，簡稱“DePIN”）。在那篇文章中，我們寫道：

PoPW 網路激勵人們做可驗證的工作來建立真實世界的基礎設施。 與用於建設實體基礎設施的傳統資本形成形式相比，這些無需許可且可信中立的協議：

1. 可以更快地建造基礎設施－在許多情況下快10-100 倍；

2. 更緊密地滿足原生市場需求；

3. 成本效益可能更高。

我們是第一個主要投資於這個論點的機構，自那時以來，我們已經看到DePIN 網路在能源、物流、測繪、電信等廣泛類別中出現了爆發。最近，我們也觀察到一些更具針對性的類別出現，圍繞著特定用途的資源網絡，具體來說是針對數位商品的，如計算、儲存、頻寬和消費者資料匯總。每個網路背後都隱藏著一種結構性成本或效能套利，這種套利獨特地由加密貨幣本土資本形成所啟用。

DePIN 網路中的設計模式和最佳實踐有很大的重疊。創辦人和社群在思考網路設計時有幾個關鍵問題需要考慮。網路硬體應該面向消費者，還是應該引導專業安裝人員網路？為了讓第一個付費客戶上線需要多少個節點？ 10 個？ 1000 個？網路應該完全去中心化，還是應該透過可信賴中介來管理？

這些決定必須在網路設計的早期做出，而這些決定需要是正確的。樞紐問題往往決定 DePIN 網路的成功或失敗，硬體層級、代幣層級、分配層級或需求啟動層的小變化可能對網路的成功或失敗產生巨大影響。

在 Multicoin，我們仍對 DePIN 持樂觀態度，預計未來幾年將有許多新的、確定類別的網絡推出。本文將探討我們看到 DePIN 創辦人和社群最常考慮的權衡，希望能幫助下一代 DePIN 創辦人和社群更成功地設計網路。我們提出建立 DePIN 的三個必要考慮因素：硬體、閾值規模和需求產生。在每個方面，我們都探討了主要問題，這些問題會影響關鍵的設計決策，並概述了它們對代幣設計的廣泛含義。

硬體考量

大多數DePIN 網路協調實體基礎設施－即真實的硬件。然而，這並不總是如此。有些網路管理虛擬資源，如運算、儲存或頻寬（這些網路有時被稱為「去中心化虛擬基礎設施網路」或「DeVIN」）。但為了討論本節的內容，我們假設您的網路具有真實的硬件，因此，您需要回答一些關鍵的網頁設計問題。

誰製造硬體？

自製和分發硬體的 DePIN 網路可以更好地控製網路的供應端。他們還可以與貢獻者建立直接關係（有時這會帶來更強大的社區）。但是，隨著時間的推移，這些公司面臨著在製造和分發過程中成為瓶頸或單點故障的風險，這可能會限製網路擴展的能力。

自製和分發您自己的硬體的另一種選擇是開源您的硬體規範，並要求社群為您建立它。這允許創始人和社區在分散供應鏈風險的同時擴展網路的供應端。當然，這個方法的問題是激勵第三方製造商為一個新的市場建造硬體是困難和昂貴的。您還必須考慮的另一方面是硬體品質和支援。假設您確實成功建立了一個強大的硬體製造商生態系統，您還需要在設備和支援方面保持品質。

Helium 是一個有趣的案例研究。他們首先建立自己的熱點來幫助啟動網絡，然後迅速開源了其硬體規範，並激勵第三方為他們建造硬體的強大生態系統。儘管他們擁有大量的第三方硬體製造商，但 Helium 在網路關鍵成長階段遭受了嚴重的供應鏈瓶頸，一些製造商提供了糟糕的支援。

另一方面，Hivemapper（使用智慧型手機對室內空間進行去中心化測繪）選擇建立和分發自己的硬體相機。這使他們完全控制硬體生產，從而可以快速迭代相機的韌體並更快地啟用被動視訊上傳，這反過來又加速了地圖覆蓋率和數據的商業價值。作為一種權衡，由一家公司控制硬體生產對供應鏈有中心化的影響，這可能使供應鏈更脆弱。

總結－我們注意到，當硬體規範開源並部署為無授權時，DePIN 網路的擴展速度要快得多。當網路足夠成熟時，開放硬體開發以分散和擴展網路當然是有意義的。然而，在早期控制硬體以確保品質和支援是明智的。

你的硬體是主動還是被動的？

有些 DePIN 網路是一勞永逸的，而其他網路則需要更持續的使用者參與度。

例如，在 Helium 的情況下，從拆開到設定熱點大約需要 10 分鐘的時間。之後，該設備就靜靜地坐在那裡，並在沒有用戶做太多額外工作的情況下向網路提供被動覆蓋。另一方面，像 Geobyte（使用智慧型手機對室內空間進行去中心化測繪）這樣的網路需要用戶主動做一些事情來創造價值（使用手機感測器捕捉室內空間的視訊）。對於供應端貢獻者來說，主動網路所投入的時間明確地犧牲了可能致力於其他收入產生活動或只是生活的時間。因此，主動網路的貢獻者必須透過代幣或網路設計賺取更多（在大多數情況下）以證明他們的時間和機會成本。這也意味著，由於其設計，主動網路達到閾值規模（我們將在下面詳細討論）的速度比被動網路慢。

正面的一面是，因為主動 DePIN 網路需要某種程度的持續參與，它們通常擁有對網路更投入和更精通的貢獻者。反過來，這也意味著主動網路也受到願意和/或能夠做出貢獻的人數的限制。

總結－我們注意到，如果貢獻者在最開始支付一次性成本（時間或金錢），而不是持續不斷的成本， DePIN 網路的擴充會更容易；被動網路更容易設置，因此也更容易擴充。

成為主動網絡並非被判死刑，它們只需要創造性思考和激勵設計。例如，Geobyte、Dronebase、FrodoBots 和 Veris 等主動網路更像是「永久遊戲」，而不是傳統的基礎設施網路。

你的硬體有多難安裝？

各種 DePIN 網路在硬體安裝過程的難易度上有所不同。一方面可以簡單到將設備插入牆上的插座，另一方面可能需要專業安裝人員。

在難易度範圍的簡單一端，遊戲玩家可以透過簡單運行一個bash 腳本將他們的GPU 連接到Render Network 這個分散式計算網絡，這是理想的，因為計算網路需要數以萬計的地理分佈的GPU 來正確地服務資料中心卸載。

在難度範圍的中間，安裝 Hivemapper 攝影機需要 15-30 分鐘。在給定地理區域需要數百台這樣的車輛來建立一個強大的即時地圖，因此這種安裝必須是簡單的前期時間投資，並且之後易於操作。

相較之下，在難度範圍的困難一端，XNET 正在建立一個運營商級 CBRS 無線網路。他們的網路無線電需要由當地 ISP 的專業人員安裝，並需要商業地產業主的選擇加入。但是，儘管如此，他們的網路仍在擴張，因為覆蓋一個城市區域只需要很少的這樣的安排，並且可以為營運商卸載和資料漫遊用例提供服務。

總結－您網路的擴充速度直接受到硬體安裝難易度的影響。如果您的網路需要世界各地成千上萬的設備，那麼您需要盡可能簡化硬體的安裝。如果您的人脈只需要很少的節點就可以快速擴展，那麼您可以選擇專注於吸引專業貢獻者而不是散戶貢獻者加入網路。一般來說，當安裝複雜度足夠低，普通人可以輕鬆成為貢獻者時，DePIN 網路的擴展速度最快。

對於硬件，代幣設計的影響

當您考慮建立一個網絡時，早期供應端貢獻者是您需要考慮的最重要的利益相關者之一。根據您所做的硬體決定，供應端貢獻者的配置可以傾斜於普通人、專業人士或介於兩者之間的「半專業人士」。

我們觀察到，專業貢獻者傾向於考慮他們在網路早期的立即美元化收益，並且更有可能提前變現他們的代幣。另一方面，早期的普通散戶貢獻者更可能關注長期結果，並且更有可能想累積盡可能多的代幣，而不考慮短期價格波動。

對於擁有大量專業貢獻者基礎的網絡，可以嘗試使用鎖定代幣或美元化收入份額協議等傳統現貨代幣激勵之外的替代方案。

無論供應端貢獻者群體如何，在成熟時，網路的供應端必須以美元術語覆蓋資本投資和營運成本。在平衡啟動階段對早期採用者的激勵與確保後期網路成熟階段向貢獻者獎勵代幣之間找到平衡是一項棘手但重要的工作。

閾值規模考量

我們使用「閾值規模」這個術語來描述網路供應端何時開始對網路需求端具有商業可行性。 DePIN 網路本質上具有顛覆性，因為代幣可以用來獎勵早期貢獻者部署基礎設施以達到閾值規模。

有些網路可以從第一天開始透過一個或幾個節點為需求提供服務（例如，儲存和運算市場），而其他一些網路需要達到一定規模才能為其需求提供服務（例如，無線網路、物流和配送網路）。隨著需求數量級的擴展，滿足這種增量需求所需的最小節點集也在擴展。

位置重要嗎？

有些 DePIN 網路不會從物理分佈中獲得實質效益，而其他網路絕對需要它。在大多數情況下，如果一個網路需要協調實體資源，它就對位置敏感，所以，當確定何時進行需求產生時，關於最小可行覆蓋面的推理就成為一個關鍵因素。

有些網路對位置非常敏感，有些網路與位置無關。例如，能源市場（如 Anode）和製圖網路（如 Hivemapper）對位置非常敏感。無線網路如 Helium IOT 對位置較不敏感，因為熱點範圍很大。像 Filecoin Saturn、Fleek 或 Wynd 這樣的頻寬市場甚至更不敏感位置，因為它們只需要一般的地理覆蓋而不需要特定位置的節點。

另一方面，像 Render Network 這樣的運算市場或 Filecoin 這樣的儲存市場等 DeVIN 不敏感位置。在這些網路中，由於入口不受地理限制，引導供應端貢獻者資源達到閾值規模變得更加容易。

總結－我們注意到，如果一個網路對位置敏感，則應該激勵供應端貢獻者對目標區域進行貢獻，以達到閾值規模，目的是解鎖一個可服務的市場。一旦實現，網路應採取「土地擴張」的方法，並在其他不同領域重複該策略。

網路密度重要嗎？

在上述關於最小可行覆蓋的基礎上，一些DePIN 網路有「網路密度」的概念，通常是以硬體單位（或節點）的數量來定義，或某一特定區域內某種特定資源的總總計單位。

Helium Mobile 是一個 web3 行動電信商，將其網路覆蓋定義為每個社區的行動熱點數量。網路密度對 Helium Mobile 非常重要，因為該網路需要大量移動熱點密度才能在一個區域提供持續覆蓋。

Teleport 是一種無許可的共乘協議，它將密度定義為城市熱點 5-10 英里半徑內的活動司機數量。網路密度對 Teleport 很重要，因為沒有人想等待 10 分鐘以上的計程車。然而，與 Helium Mobile 不同，Teleport 的熱點可以開車去接乘客，所以 Teleport 不需要 Helium Mobile 那麼高的原生密度。

Hivemapper 將網路密度定義為給定城市中的繪圖器數量，因為網路需要城市中有足夠多的繪圖器才能提供不斷更新的繪圖數據。但 Hivemapper 不需要像 Teleport 那樣的密度水平，因為地圖刷新可以承受比叫車更長的延遲。

在閾值規模的背景下考慮密度的一個簡單方法是考慮，在某個地理區域中貢獻者的閾值是多少時，網絡可以進行首次銷售或吸引第一個需求方客戶？那麼第十個呢？第一百個？

例如，XNET 是一個去中心化的準許可行動營運商，可能只需要100 個大型、專業安裝的無線電就可以為一個城市地區提供服務。然而，Helium Mobile 的無線電更小，需要更多無線電來覆蓋同一個城市區域——擁有上百個小基地台的 Helium Mobile 網路價值很低，但擁有十萬個基地台則價值非常高。由於其硬體設計決策，Helium Mobile 的閾值規模高於 XNET 的閾值規模。

總結－我們注意到，需要更高密度的網路需要更多貢獻者才能達到閾值規模。相反，密度較低的網路可以利用更複雜的硬體和/或專業貢獻者。

代幣設計的影響

我們觀察到，由於位置敏感性或網路密度要求的某種組合，閾值規模更高的網路需要更多代幣激勵來建立網路的供應端。相比之下，相對較低閾值規模的網路具有更大的靈活性來更保守地設定代幣激勵，並且可以在後期閾值規模里程碑中進行分配。

廣義上，代幣分配有兩種常見策略：基於時間的策略和基於利用的策略。對於閾值規模較高的網絡，基於時間的策略效果最好，而對於相對較低閾值規模的網絡，基於利用的策略效果最好。 Helium 採用基於時間的代幣發行時間表，而 Hivemapper 採用基於網路利用的發行時間表。

基於時間的策略涉及在給定時間內按比例向貢獻者發放固定數量的代幣，以衡量他們對網路的貢獻。如果上市時間對基礎設施建設很重要，並且要比競爭對手更快達到閾值規模，這些策略更合適。如果網路不是在贏家通吃的市場中第一個採取行動的，則應考慮採用基於時間的策略。 (注意，這種方法通常要求網路能夠透過彈性供應鏈明確地分發硬體。)

基於網路利用的代幣分配是一種更靈活的機制，允許根據網路增長分配代幣。獎勵機制包括在特定位置、特定時間或為網路提供特定類型資源的網路建置中，提供更多的代幣。這裡的權衡是，雖然這為網路保留了將代幣分發給最有價值的參與者的選擇權，但它為供應端帶來了收入不確定性，可能導致較低的轉換率和更高的流失率。

例如，Hivemapper 已用不到總發行量 2% 的代幣獎勵測繪了美國 10% 的區域。因此，他們現在可以非常謹慎地建立獎金挑戰，以達到特定區域的閾值規模，繼續擴展地圖並在戰略區域改善密度。

需求生成考量

當DePIN 網路達到閾值規模時，它們可以開始認真地向網路的需求方銷售。這引出一個問題，誰該進行銷售？

DePIN 網路最終只有在客戶可以輕鬆存取網路匯總的資源時才有價值。消費者和企業通常不想直接從一個無許可網絡購買，而更願意從傳統公司購買。這為加值經銷商創造了機會，將網路資源打包成客戶了解和願意購買的產品和服務。

網路創造者也可以選擇經營網路加值經銷商。該公司在網路之上開展業務，擁有與客戶的關係及與之相關的一切——即產品開發、銷售、客戶獲取和保留、持續支援和服務法律協議等。建構網路加值經銷商的優點在於可以獲得產品銷售成本（對客戶）與網路提供的原始資源成本之間的全部差價。這種方法使網路成為全棧，並且允許更緊密的產品迭代，因為可以從需求方客戶那裡獲得持續回饋。

另一方面，您不必成為加值經銷商或在網路之上開展業務。您可以將需求方關係外包給網路生態系統。這種方法使您可以專注於核心協議開發，但減少與客戶的接觸點可能會阻礙產品回饋和迭代。

您應該成為網路加值經銷商還是外包？

不同的 DePIN 團隊從許多角度考慮這個問題。

例如，Hivemapper Inc。目前是 Hivemapper Network 的主要加值經銷商。他們在網路製圖資料之上開展業務，並透過商業 API 提供企業級物流和製圖資料。

就 Helium 而言，Helium Mobile Network 由單一的加值經銷商 Helium Mobile 提供服務，後者脫胎於 Helium Systems Inc。，而 Helium 的物聯網 Network 由一系列加值經銷商商業化，例如 Senet，其業務涵蓋幫助客戶部署熱點、購買感測器和覆蓋範圍、驗證資料包傳輸等。

與Hivemapper 或Helium 不同，Render Network 將網路資源商業化外包給公共運算客戶，後者再將這些資源轉售給渲染和機器學習作業的機構和藝術家。 Render Network 本身不提供計算完整性證明、隱私保證或處理特定程式包或庫工作負載的不同編排層。這些全部由第三方客戶提供。

總結－我們注意到，增加服務或信任保證可以刺激需求。網路可以自行提供這些服務，但過早投資這些服務——在達到一定關鍵規模之前——會導致時間、精力和資金的浪費。在大規模時，這些服務最好由第三方處理，他們會根據所服務的客戶客製化產品。

我們也觀察到，隨著網路開始擴展並商業化網路資源，它們通常採取以下形式：

第一階段：在第一個門檻規模里程碑時或之後不久，核心團隊管理需求方關係的所有面向。這樣可以確保早期客戶獲得盡可能高品質的產品。

第二階段：除了第一組閾值規模里程碑之外，網路可以開始建立第三方生態系統，轉售網路匯總的資源。處理資源整合的第三方可以進入網路並中介需求和供應之間的關係。

第三階段：在某種穩定狀態下，有許多參與者將資源打包銷售給廣泛的網路參與者。在這個階段，網路成為其他服務企業進入並直接為客戶提供服務的平台，純粹作為一個資源層。