去中心化物理基础设施网络 (DePIN):经济学、激励机制与人工智能计算时代
引言
去中心化物理基础设施网络 (Decentralized Physical Infrastructure Networks, DePIN) 是指基于区块链的项目,通过激励人们部署真实世界的硬件来换取加密代币。通过利用闲置或未充分利用的资源——从无线电台到硬盘和 GPU——DePIN 项目创建了提供有形服务(连接、存储、计算等)的众包网络。这种模式通过代币奖励贡献者,将通常闲置的基础设施(如未使用的带宽、磁盘空间或 GPU 算力)转变为活跃的、能产生收入的网络。早期的主要例子包括 Helium(众包无线网络)和 Filecoin(分布式数据存储),而新进入者则瞄准了 GPU 计算和 5G 覆盖共享领域(例如 Render Network、Akash、io.net)。
DePIN 的前景在于通过代币激励来分散构建和运营物理网络的成本,从而比传统的中心化模式更快地扩展网络。然而,在实践中,这些项目必须精心设计经济模型,以确保代币激励能转化为真实的服务使用和可持续的价值。下文我们将分析关键 DePIN 网络的经济模型,评估代币奖励在多大程度上有效地推动了实际的基础设施使用,并探讨这些项目如何与人工智能相关计算需求的蓬勃发展相结合。
领先 DePIN 项目的经济模型
Helium (去中心化无线物联网与 5G)
Helium 通过激励个人部署无线电热点,开创了一个去中心化的无线网络。最初专注于物联网 (LoRaWAN),后来扩展到 5G 小基站覆盖,Helium 的模型以其原生代币 HNT 为中心。热点运营商通过参与覆盖证明 (Proof-of-Coverage, PoC) 来赚取 HNT——这实质上是证明他们在特定位置提供了无线覆盖。在 Helium 的双代币系统中,HNT 通过数据积分 (Data Credits, DC) 获得效用:用户必须销毁 HNT 来铸造不可转让的 DC,DC 用于按每 24 字节 0.0001 美元的固定费率支付实际网络使用费(设备连接)。这种销毁机制创造了一个销毁与铸造均衡,即网络使用量(DC 支出)的增加会导致更多 HNT 被销毁,从而随着时间的推移减少供应量。
最初,Helium 在自己的区块链上运行,HNT 的通胀发行量每两年减半(导致供应量逐渐减少,最终流通量上限约为 2.23 亿 HNT)。2023 年,Helium 迁移到 Solana,并引入了一个包含子 DAO 的**“网络中的网络”框架。现在,Helium 的物联网网络和 5G 移动网络各自拥有自己的代币(分别为 IOT 和 MOBILE),奖励给热点运营商,而 HNT 仍然是治理和价值的核心代币**。HNT 可以通过财库池兑换为子 DAO 代币(反之亦然),并且 HNT 也用于 Helium 的 veHNT 治理模型中的质押。这种结构旨在协调每个子网络的激励机制:例如,5G 热点运营商赚取 MOBILE 代币,这些代币可以转换为 HNT,从而有效地将奖励与该特定服务的成功挂钩。
经济价值创造: Helium 的价值是通过提供低成本的无线接入来创造的。通过分发代币奖励,Helium 将网络部署的资本支出 (capex) 转移给了购买和运行热点的个人。理论上,随着企业和物联网设备使用网络(通过花费需要销毁 HNT 的 DC),这种需求应该能支撑 HNT 的价值并为持续的奖励提供资金。Helium 通过一个销毁与支出循环来维持其经济:网络用户购买 HNT(或使用 HNT 奖励)并将其销毁以换取 DC 来使用网络,而协议则(根据固定时间表)铸造 HNT 来支付给热点提供商。在 Helium 的设计中,一部分 HNT 发行量也分配给了创始人和社区储备,但大部分始终用于激励热点运营商建设覆盖范围。如下文所述,Helium 面临的挑战是获得足够的付费需求来平衡慷慨的供应侧激励。
Filecoin (去中心化存储网络)
Filecoin 是一个去中心化的存储市场,任何人都可以在其中贡献磁盘空间并因存储数据而赚取代币。其经济模型建立在 FIL 代币之上。Filecoin 的区块链通过 FIL 区块奖励来回报存储提供商(矿工),以表彰他们提供存储空间并正确存储客户数据——使 用加密证明(复制证明和时空证明)来验证数据是否被可靠存储。反过来,客户向矿工支付 FIL 以存储或检索他们的数据,并在一个开放市场中协商价格。这创造了一个激励循环:矿工投资硬件并质押 FIL 作为抵押品(以保证服务质量),通过增加存储容量和完成存储交易来赚取 FIL 奖励,而客户则花费 FIL 获得存储服务。
Filecoin 的代币分配严重偏向于激励存储供应。FIL 的最大供应量为 20 亿,其中 70% 保留用于挖矿奖励。(实际上,约 14 亿 FIL 被分配用于在未来多年内作为区块奖励逐步释放给存储矿工。)剩余的 30% 分配给利益相关者:15% 给 Protocol Labs(创始团队),10% 给投资者,5% 给 Filecoin 基金会。区块奖励的释放遵循一个某种程度上前置的时间表(半衰期为六年),这意味着供应通胀在早期最高,以快速引导一个大型存储网络。为了平衡这一点,Filecoin 要求矿工为他们承诺存储的每 GB 数据锁定 FIL 作为抵押品——如果他们未能证明数据被保留,他们可能会因失去部分抵押品而受到惩罚(被罚没)。这种机制使矿工的激励与可靠的服务保持一致。
经济价值创造: Filecoin 通过提供抗审查、冗余的数据存储来创造价值,其成本可能低于中心化的云提供商。FIL 代币的价值与存储需求和网络效用挂钩:客户必须获取 FIL 来支付数据存储费用,而矿工需要 FIL(既作为抵押品,也通常用于覆盖成本或作为收入)。最初,Filecoin 的许多活动是由矿工竞相赚取代币驱动的——甚至存储零价值或重复的数据,只是为了增加他们的存储算力并赚取区块奖励。为了鼓励有用的存储,Filecoin 推出了 Filecoin Plus 计划:拥有经过验证的有用数据(例如开放数据集、档案)的客户可以将交易注册为“已验证”,这使得矿工在这些交易中获得 10 倍的有效算力,从而转化为相应更多的 FIL 奖励。这激励了矿工去寻找真实客户,并极大地增加了网络上存储的有用数据。到 2023 年底,Filecoin 网络的活跃交易量已增长到约 1,800 PiB,同比增长 3.8 倍,存储利用率从 2023 年初的约 3% 上升到总容量的约 20%。换句话说,代币激励引导了巨大的容量,而现在这部分容量中越来越大的比例被付费客户填满——这是该模型开始通过真实需求自我维持的迹象。Filecoin 也在扩展到相邻服务(见下文的_人工智能计算趋势_),这可能会创造新的收入来源(例如去中心化内容分发和数据计算服务),以在简单的存储费用之外巩固 FIL 经济。
Render Network (去中心化 GPU 渲染与计算)
Render Network 是一个基于 GPU 计算的去中心化市场,最初专注于渲染 3D 图形,现在也支持人工智能模型训练/推理任务。其原生代币 RNDR(最近在 Solana 上更新为 RENDER)为该经济体提供动力。创作者(需要 GPU 工作的用户)用 RNDR 支付渲染或计算任务的费用,而节点运营商(GPU 提供商)通过完成这些工作来赚取 RNDR。这种基本模型将闲置的 GPU(来自个人 GPU 所有者或数据中心)转变为一个分布式的云渲染农场。为确保质量和公平,Render 使用托管智能合约:客户提 交任务并销毁等值的 RNDR 付款,这笔款项被持有直到节点运营商提交完成工作的证明,然后 RNDR 作为奖励被释放。最初,RNDR 作为一个纯粹的效用/支付代币,但该网络最近对其代币经济学进行了改革,采用了销毁与铸造均衡 (Burn-and-Mint Equilibrium, BME) 模型,以更好地平衡供需。
在 BME 模型下,所有渲染或计算任务都以稳定价值(美元)定价,并以 RENDER 代币支付,这些代币在任务完成后被销毁。与此同时,协议根据预定义的递减发行时间表铸造新的 RENDER 代币,以补偿节点运营商和其他参与者。实际上,用户为工作支付的款项会_销毁_代币,而网络则以受控的速率_通胀_代币作为挖矿奖励——净供应量会根据使用情况随时间增加或减少。社区批准了在 BME 的第一年(2023 年中至 2024 年中)初始发行约 910 万 RENDER 作为网络激励,并设定了约 6.44 亿 RENDER 的长期最大供应量(高于最初在启动时铸造的 5.369 亿 RNDR)。值得注意的是,RENDER 的代币分配严重偏向于生态系统增长:初始供应的 65% 分配给财库(用于未来的网络激励),25% 给投资者,10% 给团队/顾问。通过 BME,该财库正通过受控的发行来奖励 GPU 提供商和其他贡献者,而销毁机制则将这些奖励与平台使用直接挂钩。RNDR 也作为治理代币(代币持有者可以对 Render Network 的提案进行投票)。此外,Render 上的节点运营商可以质押 RNDR 来表明其可靠性,并可能获得更多工作,这增加了另一层激励。
经济价值创造: Render Network 通过提供按需 GPU 计算来创造价值,其成本仅为传统云 GPU 实例的一小部分。到 2023 年底,Render 的创始人指出,工作室已经使用该网络渲染电影质 量的图形,并获得了显著的成本和速度优势——“成本仅为十分之一”,并且其聚合容量超过任何单一的云提供商。这种成本优势之所以可能,是因为 Render 利用了全球 dormant 的 GPU(从业余爱好者的设备到专业渲染农场),这些 GPU 否则会处于闲置状态。随着对 GPU 时间(用于图形和人工智能)的需求不断增长,Render 的市场满足了一个关键需求。至关重要的是,BME 代币模型意味着代币价值与服务使用直接相关:随着更多的渲染和人工智能任务通过网络进行,更多的 RENDER 被销毁(产生购买压力或减少供应),而节点激励仅在这些任务完成后才会相应增加。这有助于避免“为无用功付费”——如果网络使用停滞,代币发行最终会超过销毁(导致供应通胀),但如果使用增长,销毁可以抵消甚至超过发行,可能使代币在奖励运营商的同时变得通缩。市场对 Render 模型的浓厚兴趣反映在其价格上:RNDR 的价格在 2023 年飙升,价值上涨超过 1,000%,因为投资者预期在人工智能热潮中,对去中心化 GPU 服务的需求将激增。在 OTOY(云渲染软件领域的领导者)的支持下,并被一些主要工作室用于生产,Render Network 已成为 Web3 和高性能计算交叉领域的关键参与者。
Akash Network (去中心化云计算)
Akash 是一个去中心化的云计算市场,使用户能够从拥有闲置服务器容量的提供商那里租用通用计算资源(虚拟机、容器等)。可以把它看作是 AWS 或 Google Cloud 的去 中心化替代品,由一个基于区块链的反向拍卖系统驱动。原生代币 AKT 是 Akash 经济的核心:客户用 AKT 支付计算租约,提供商通过供应资源赚取 AKT。Akash 基于 Cosmos SDK 构建,并使用委托权益证明区块链来确保安全和协调。因此,AKT 也作为质押和治理代币——验证者质押 AKT(用户将 AKT 委托给验证者)以保护网络并赚取质押奖励。
Akash 的市场通过一个竞标系统运作:客户定义一个部署(CPU、RAM、存储,可能还有 GPU 要求)和最高价格,多个提供商可以竞标托管它,从而压低价格。一旦客户接受一个出价,一个租约就形成了,工作负载就在选定的提供商的基础设施上运行。租约的支付由区块链处理:客户托管 AKT,随着部署的激活,AKT 会随时间流向提供商。独特的是,Akash 网络对每笔租约收取协议**“抽成率”费用**,以资助生态系统并奖励 AKT 质押者:10% 的租约金额(如果以 AKT 支付)或 20%(如果以其他货币支付)将作为费用转入网络财库和质押者。这意味着 AKT 质押者可以从所有使用中分得一杯羹,将代币的价值与平台的实际需求联系起来。为了提高主流用户的可用性,Akash 集成了稳定币和信用卡支付(通过其控制台应用):客户可以用美元稳定币支付,这在后台会转换为 AKT(手续费率更高)。这降低了用户的波动性风险,同时仍然为 AKT 代币带来价值(因为这些稳定币支付最终会导致 AKT 被购买/销毁或分配给质押者)。
在供应方面,AKT 的代币经济学旨在激励长期参与。Akash 创世时有 1 亿 AKT,通过通胀机制,最大供应量为 3.89 亿。通胀率是自适应的,基于质押的 AKT 比例:如果质押率低 ,目标年通胀率为 20-25%,如果质押的 AKT 比例高,则约为 15%。这种自适应通胀(在基于 Cosmos 的链中常见的设计)通过在质押参与度低时给予更多奖励,来鼓励持有者进行质押(为网络安全做贡献)。来自通胀的区块奖励用于支付验证者和委托人,并为一个生态系统增长储备金提供资金。AKT 的初始分配为投资者、核心团队 (Overclock Labs) 和一个用于生态系统激励的基金会池预留了份额(例如,2024 年初的一个项目资助了 GPU 提供商加入)。
经济价值创造: Akash 通过提供成本可能远低于现有云提供商的云计算服务来创造价值,利用了全球未充分利用的服务器。通过去中心化云,它还旨在填补区域空白并减少对少数几家大型科技公司的依赖。AKT 代币从多个角度增值:需求侧费用(更多工作负载 = 更多 AKT 费用流向质押者)、供应侧需求(提供商可能持有或质押收益,并需要质押一些 AKT 作为提供服务的抵押品),以及整体网络增长(AKT 用于治理和作为生态系统中的储备货币)。重要的是,随着更多真实工作负载在 Akash 上运行,流通中用于质押和费用存款的 AKT 比例应该会增加,反映出其实用性。最初,Akash 在 Web 服务和加密基础设施托管方面使用量不大,但在 2023 年底,它扩展了对 GPU 工作负载的支持——使得在网络上运行人工智能训练、机器学习和高性能计算任务成为可能。这在 2024 年显著提升了 Akash 的使用量。到 2024 年第三季度,该网络的指标显示出_爆炸性_增长:活跃部署(“租约”)的数量同比增长 1,729%,每笔租约的平均费用(工作负载复杂性的一个代理指标)上涨了 688%。实际上,这意味着用户在 Akash 上部署了更多的应用程序,并 且愿意运行更大、更长的工作负载(许多涉及 GPU)——这证明了代币激励吸引了真实的付费需求。Akash 的团队报告称,到 2024 年底,网络上有超过 700 个 GPU 在线,利用率约为 78%(即约 78% 的 GPU 容量在任何时候都被租用)。这是代币激励有效转换的一个强烈信号(见下一节)。内置的_费用共享_模型也意味着,随着使用量的增长,AKT 质押者会收到协议收入,有效地将代币奖励与实际服务收入挂钩——这是一个更健康的长期经济设计。
io.net (专注于人工智能的去中心化 GPU 云)
io.net 是一个较新的项目(建立在 Solana 上),旨在成为“全球最大的 GPU 网络”,专门面向人工智能和机器学习工作负载。其经济模型借鉴了 Render 和 Akash 等早期项目的经验。原生代币 IO 的最大供应量固定为 8 亿。在启动时,预先铸造了 5 亿 IO 并分配给各利益相关方,剩余的 3 亿 IO 将在 20 年内作为挖矿奖励发行(每小时分发给 GPU 提供商和质押者)。值得注意的是,io.net 实施了一种基于收入的销毁机制:一部分网络费用/收入用于销毁 IO 代币,直接将代币供应与平台使用挂钩。这种结合——有上限的供应、定时释放的发行以及由使用驱动的销毁——旨在确保代币经济的长期可持续性。
要作为 GPU 节点加入网络,提供商需要质押最低数量的 IO 作为抵押品。这有两个目的:它能阻止恶意或低质量 的节点(因为他们有“切身利益”),并减少奖励代币的即时卖压(因为节点必须锁定一些代币才能参与)。质押者(可以包括提供商和其他参与者)也能获得一部分网络奖励,从而协调整个生态系统的激励。在需求方面,客户(人工智能开发者等)为 io.net 上的 GPU 计算付费,大概是以 IO 代币或可能的稳定币等价物支付——该项目声称提供成本比 AWS 等传统提供商低 90% 的云 GPU 算力。这些使用费驱动了销毁机制:随着收入的流入,一部分代币被销毁,将平台的成功与代币的稀缺性联系起来。
经济价值创造: io.net 的价值主张是从多种来源聚合 GPU 算力(数据中心、重新利用挖矿设备的加密矿工等),形成一个单一网络,能够大规模提供按需的人工智能计算。通过旨在全球范围内接入超过 100 万个 GPU,io.net 试图在规模上超越任何单一云服务,并满足对人工智能模型训练和推理的激增需求。IO 代币通过多种机制捕获价值:供应有限(因此如果对网络服务的需求增长,代币价值可以增长),使用会销毁代币(直接从服务收入中为代币创造价值反馈),以及代币奖励引导供应(逐步将代币分发给贡献 GPU 的人,确保网络增长)。本质上,io.net 的经济模型是一种精炼的 DePIN 方法,其中供应侧激励(每小时的 IO 发行)是可观但有限的,并且它们被与实际使用成比例的代币消耗(销毁)所平衡。这旨在避免因没有需求而导致过度通胀的陷阱。正如我们将看到的,人工智能计算趋势为像 io.net 这样的网络提供了一个巨大且不断增长的市场,这可能会推动理想的均衡状态,即代币激励导致强劲的服务使用。(io.net 仍处于发展初期,其实际指 标尚待证明,但其设计明确针对人工智能计算领域的需求。)
表 1:部分 DePIN 项目的关键经济模型特征
项目 | 领域 | 代币 (代码) | 供应与分配 | 激励机制 | 代币效用与价值流 |
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Helium | 去中心化无线 (物联网与 5G) | Helium Network Token (HNT); 外加子代币 IOT & MOBILE | 可变供应,发行量递减: HNT 发行量约每 2 年减半(按原始区块链),目标 50 年后流通量约 2.23 亿 HNT。迁移至 Solana 后新增 2 个子代币:IOT 和 MOBILE 分别奖励给物联网和 5G 热点所有者。 | 覆盖证明挖矿: 热点通过提供覆盖(LoRaWAN 或 5G)赚取 IOT 或 MOBILE 代币。这些子代币可通过财库池转换为 HNT。HNT 用于治理质押 (veHNT),是跨网络奖励的基础。 | 通过数据积分实现网络使用: HNT 被销毁以创建用于设备连接的数据积分 (DC)(固定价格为每 24 字节 0.0001 美元)。所有网络费用(DC 购买)实际上都会销毁 HNT(减少供应)。因此,代币价值与物联网/移动数据传输的需求挂钩。HNT 的价值也支持子 DAO 代币(使其可兑换为稀缺资产)。 |
Filecoin | 去中心化存储 | Filecoin (FIL) | 上限供应 20 亿: 70% 分配给存储挖矿奖励(数十年内释放);约 30% 分配给 Protocol Labs、投资者和基金会。区块奖励遵循六年半衰期(早期通胀较高,后期递减)。 | 存储挖矿: 存储提供商根据其贡献的已验证存储量按比例赚取 FIL 区块奖励。客户支付 FIL 用于存储或检索数据。矿工需提供 FIL 抵押品,若服务失败可能被罚没。Filecoin Plus 为“有用”的客户数据提供 10 倍的算力奖励,以激励真实存储。 | 支付与抵押: FIL 是存储交易的货币——客户花费 FIL 存储数据,为代币创造了有机需求。矿工锁定 FIL 作为抵押品(暂时减少流通供应)并因提供有用服务而赚取 FIL。随着使用量增长,更多 FIL 被锁定在交易和抵押中。网络费用(用于交易)极少(Filecoin 专注于流向矿工的存储费用)。长期来看,FIL 的价值取决于数据存储需求和新兴用例(例如,Filecoin 虚拟机支持数据智能合约,可能产生新的费用消耗)。 |
Render Network | 去中心化 GPU 计算 (渲染与人工智能) | Render Token (RNDR / RENDER) | 初始供应约 5.369 亿 RNDR, 通过新发行增至最大约 6.44 亿。销毁与铸造均衡: 新 RENDER 按固定时间表发行(约 5 年内 20% 的通胀池,然后是尾部发行)。发行用于网络激励(节点奖励等)。销毁: 用户支付的 RENDER 在每个任务完成后被销毁。分配:65% 财库(网络运营和奖励),25% 投资者,10% 团队/顾问。 | GPU 工作市场: 节点运营商执行渲染/计算任务并赚取 RENDER。任务以美元定价,但以 RENDER 支付;所需代币在工作完成后被销毁。在每个周期( 例如每周),新的 RENDER 被铸造并根据完成的工作量分发给节点运营商。节点运营商也可以质押 RNDR 以获得更高信任度和潜在的任务优先权。 | 效用与价值流: RENDER 是 GPU 服务的费用代币——内容创作者和人工智能开发者必须获取并花费它来完成工作。因为这些代币被销毁,使用直接减少了供应。新的代币发行补偿了工作者,但按递减的时间表进行。如果网络需求高(销毁 > 发行),RENDER 会变得通缩;如果需求低,通胀可能超过销毁(激励更多供应直到需求赶上)。RENDER 也用于网络治理。因此,代币的价值与平台使用密切相关——事实上,RNDR 在 2023 年上涨了约 10 倍,因为人工智能驱动的 GPU 计算需求飙升,表明市场相信使用量(和销毁量)将会很高。 |
Akash Network | 去中心化云 (通用计算与 GPU) | Akash Token (AKT) | 初始供应 1 亿;最大供应 3.89 亿。 通胀型 PoS 代币: 自适应通胀率每年约 15-25%(随着质押率上升而下降)以激励质押。持续的发行用于支付验证者和委托人。分配:34.5% 投资者,27% 团队,19.7% 基金会,8% 生态系统,5% 测试网(有锁仓/归属期)。 | 反向拍卖市场: 提供商竞标托管部署;客户用 AKT 支付租约。费用池: 10% 的 AKT 支付(或 20% 的其他代币支付)作为协议费进入网络(质押者)。Akash 使用权益证明链——验证者质押 AKT 以保护网络并赚取区块奖励。客户可以通过 AKT 或集成的稳定币(带转换)支付。 | 效用与价值流: AKT 用于所有交易(直接或通过稳定币转换)。客户购买 AKT 支付计算租约,随着网络使用增长创造需求。提供商赚取 AKT 并可以出售或质押。质押奖励 + 费用收入: 持有和质押 AKT 可以从通胀中获得奖励,_并_分享所有费用,因此活跃的网络使用直接使质押者受益。该模型将代币价值与云需求对齐:随着更多 CPU/GPU 工作负载在 Akash 上运行,更多 AKT 费用流向持有者(并且更多 AKT 可能被锁定为抵押品或由提供商质押)。治理也通过 AKT 持有量进行。总体而言,代币的健康状况随着利用率的提高而改善,并有通胀控制以鼓励长期参与。 |
io.net | 去中心化 GPU 云 (专注于人工智能) | IO Token (IO) | 固定上限 8 亿 IO: 5 亿预先铸造(分配给团队、投资者、社区等),3 亿在约 20 年内作为挖矿奖励发行(每小时分发)。达到上限后不再有通胀。内置销毁: 网络收入触发代币销毁以减少供应。质押:提供商必须质押最低数量的 IO 才能参与(并可质押更多以获得奖励)。 | GPU 共享网络: 硬件提供商(数据中心、矿工)连接 GPU 并因贡献容量而持续(每小时)赚取 IO 奖励。他们还从客户的使用中赚取费用。质押要求: 运营商质押 IO 作为抵押品以确保良好行为。用户可能用 IO(或转换为 IO 的稳定币)支付人工智能计算任务费用;每笔费用的一部分由协议销毁。 | 效用与价值流: IO 是网络上 GPU 计算能力的交换媒介,也是运营商质押的安全代币 |