金色百科 | 去中心化物理基础设施网络（DePIN）

作者：Arunkumar Krishnakumar，CoinTelegraph；编译：邓通，比特币买卖交易网

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一、DePIN 是什么意思?

去中心化物理基础设施网络（DePIN）是指将区块链技术和去中心化原则应用于物理基础设施和系统。

近年来，区块链技术的兴起催生了我们如何看待和与数字系统互动的范式转变。从去中心化金融（DeFi）到非同质化代币（NFT），去中心化原则已经彻底改变了我们数字生活的各个方面。然而，这场革命并不局限于虚拟领域。

引入去中心化物理基础设施网络（DePIN），这是一个将去中心化精神延伸到有形基础设施的新颖概念，承诺以前所未有的方式重塑行业，并赋予个人更多权力。DePIN通过智能合约和物联网（IoT）等技术在物理基础设施内实现自治、实时交互，增强系统对人类需求的响应能力和适应性。

在关于比特币（BTC）等价值存储和像替代币这样的投机性投资的最初叙事之后，区块链可以通过DePIN真正影响普通人的生活。DePIN利用区块链技术改善物理系统（如可再生能源网络和供应链操作）的安全性、效率和透明度。

例如，DePIN可以在供应链管理中提供产品溯源的不可更改记录，确保从制造到交付的真实性和透明度。同样，区块链技术可以在能源分配领域实现点对点（P2P）能源交易。这可以通过让装有太阳能电池板的家庭向附近的家庭出售多余的能源，去中心化和民主化获取能源资源。

此外，通过确保区块链运营和物联网设备的可持续能源来源，可再生能源的整合补充了DePIN，并减轻了它们的环境影响。另一个核心组成部分，去中心化自治组织（DAOs），通过允许自主治理和独立决策，增强了生态系统，使利益相关者能够共同指导网络的发展。

二、DePIN 的起源和演变

DePIN的种子在早期探索区块链潜力超越数字货币的过程中已经播下。

像Power Ledger和OpenBazaar这样的项目通过展示区块链如何去中心化能源分配和电子商务，奠定了基础。Power Ledger使个人能够点对点地交易多余的能源，促进了更高效、可持续的能源生态系统。

与此同时，OpenBazaar促进了买家和卖家之间的直接交易，在线商务中消除了中介的需要。随着这一概念得到认可，新的倡议涌现出来，将DePIN扩展到各个领域。例如，Helium利用区块链技术创建了一个去中心化的无线网络，使个人能够通过提供覆盖和连接性来赚取奖励。

Render推出了一个去中心化的云计算平台，为开发人员和企业提供可扩展且成本效益高的基础设施。与传统的云计算服务不同，传统服务通常由单一实体（例如亚马逊网络服务、微软Azure、谷歌云）集中管理。Render的平台将计算资源分散到一个个提供者的网络中。

Filecoin通过区块链技术建立了安全的、分布式的数据存储网络，彻底改变了去中心化存储，参与者通过市场获得激励，租用他们未使用的存储空间。

三、DePIN 是如何运作的？

DePIN通过利用区块链技术将权力和管理分散到网络中，而不是集中在一个组织手中来实现功能。

DePIN跨越多个领域：用于点对点可再生能源交易的能源系统，用于增加透明度和效率的供应链，用于弹性互联网接入的电信，用于安全和分布式数据管理的数据存储，用于去中心化移动解决方案的交通运输，以及用于加快房地产交易的房地产。

要理解DePIN的工作原理，可以考虑能源行业中的DePIN应用，例如去中心化能源电网。在这种设置中，个人太阳能供电的家庭可以自行产生电力，并直接将多余的能源出售给电网或邻居，无需依赖典型的中央化公用事业提供商。

每笔交易——无论是涉及能源的生产、消费还是销售——都记录在区块链上，确保各方之间的开放和信任。当满足特定条件时，例如有多余的能源可供出售时，智能合约会自动执行这些交易，确保能源分配的效率和可靠性。

除了根据当前供需优化能源分配之外，这种去中心化模式还促进了可再生能源的利用。它鼓励了更健壮、更可持续的能源环境的发展，并减少了对大型、中央化电力设施的依赖。DePIN通过使人们成为生产者和消费者（通常被称为“生产者”），从而在能源行业中使能源生产和分配更加民主化和公平化。这使得能源更加可获得和更加公平。

一些去中心化能源系统通过加密货币或数字代币来激励用户，作为他们为网络做出贡献的能源的奖励。代币奖励作为一个吸引利益相关者投资、维护和利用基础设施的有力激励，确保其增长和可持续性。

在加密货币领域，DePIN可以表现为使用区块链技术提供金融服务的DeFi平台，包括借贷和交易，而无需传统金融中介。代币化是这些平台可能与实际资产互动的一种方式，即将有形资产（如房地产、艺术品或商品）表示为区块链上的数字代币，以实现去中心化的所有权和交易。

四、在区块链基础设施上扩展 DePIN 应用程序的架构考虑因素

底层区块链基础设施的某些关键功能对于 DePIN 应用程序的无缝扩展是必要的，并且实施了这些架构考虑因素的区块链更有可能维持 DePIN 项目的增长。

可扩展性

区块链必须能够处理大量的交易和数据吞吐量，以支持去中心化物理网络的需求。

交易经济学

由于DePIN应用通常涉及大量交易，每笔交易的费用必须低廉，以保持其可持续性。因此，如果底层区块链无法处理随着交易量增加而降低的交易费用，则很可能不适合于DePIN项目。

互操作性

与其他区块链网络和传统系统的无缝互操作性对于DePIN应用有效地通信和交换数据至关重要。

安全性

强大的安全机制，包括加密、身份验证和共识算法，对于保护敏感信息和确保DePIN网络的完整性至关重要。

易用性

用户友好的界面和直观的设计对于广泛采用至关重要，这使得个人和组织可以参与DePIN生态系统，而无需专门的技术知识。

五、DePIN 与 DeREN

虽然DePIN主要解决去中心化系统的物理方面问题，但DeREN则专注于虚拟和基于资源的方面。

去中心化系统有两种不同的范式：DePIN和去中心化资源网络（DeREN）。DePIN专注于构建用于物理基础设施的去中心化网络，例如通信网络、能源分配网络和交通网络。通过在多个节点之间共享资源和控制权，这些网络旨在提高可访问性、效率和弹性，同时降低对中央机构的依赖。

另一方面，DeREN强调资源管理和分配的去中心化。这些网络使资源如存储空间、处理能力甚至金融资产的点对点、无中介交换成为可能。DeRENs通过促进直接用户交互和鼓励自治、平等访问和可扩展性来减少对中心化平台的需求。

以下是两者之间的一些关键区别：

六、去中心化物理网络的机遇和挑战

DePIN实现了去中心化控制，促进了系统的弹性、资源的平等访问和可持续性。然而，监管和可扩展性障碍以及安全问题阻碍了DePIN的广泛采用，特别是在像电信这样受监管的行业中。

DePIN提供了许多好处，如改善系统的弹性和效率，更公平地访问资源以及鼓励可持续活动。通过将控制和操作分散到网络中，DePIN可以减少单点故障，增强系统对中断的抵御能力。

它们使人们能够参与和从共享资源中获益，如电力或数据存储，并赋予和促进更具参与性的经济。DePIN还促进了点对点交易和可再生资源的利用，这可能导致更经济实惠和生态友好的解决方案，从而促进了各个行业的可持续性和创新。

尽管DePIN具有巨大的潜力，但在未来面临着重大挑战。监管障碍、可扩展性限制、互操作性问题和基础设施要求对广泛采用构成了严峻的障碍。将区块链与物理系统整合需要强大的安全措施、隐私保护和用户友好的界面。

DePIN可以服务的一些行业垂直领域，如电信，通常受到严格监管。因此，随着时间的推移，这些行业和试图在此领域创新的DePIN项目必须进行建设性的对话，以造福普通用户。

七、去中心化物理网络的未来

去中心化物理网络希望利用区块链、物联网和可再生能源，在各个领域创建具有弹性、高效和社区驱动的基础设施。

随着DePIN的不断发展，未来充满了可能性。从优化能源分配、电信和交通中的资源利用到民主化获取医疗和教育等基本服务，DePIN的潜在影响是深远的。

然而，要实现这一愿景，需要各利益相关者之间的合作、监管支持和持续的技术创新，以解决现有挑战并释放去中心化物理网络的全部潜力。在分布式网络内部的创新对于可持续地扩展这些应用至关重要。

在合适的框架下，DePIN有能力为世界带来积极的变革，赋予个人和社区以权力，在去中心化、公平和可持续的方式下塑造基础设施的未来。