内容概要

• 要点
• 什么是 DePIN 以及为什么谈论成本
• 提出成本估算的框架
• 第一步：确定网络贡献者
• 第二步：评估成本构成
• 第三步：评估成本结构和总量的差异
• 例子

摘要

为了确保节点持续参与去中心化物理基础设施网络（DePIN），网络管理者（如创始人、DAO 成员等）在运行节点时必须考虑运营商产生的成本。在某些情况下，成本优化的关键决策显而易见。例如，Livepeer 在2022年从以太坊转向Arbitrum，这是一个显而易见的选择，将结算成本降低了95%以上。而在其他情况下，研发资源有限的 DePIN 管理者可能需要外部帮助来评估运行节点的成本。

如果节点持续亏损，运营商将停止运行，从而减少整体节点供应。了解运营 DePIN 网络的成本及其最大驱动因素，可以帮助网络运营商启动治理讨论；同时，成本估算也可以为研发工作提供信息，以在网络服务的供应开始下降之前降低节点运营商的成本。

由于贡献者的匿名性（这些网络通常是无需许可的，即任何人都可以随时贡献和退出），以及缺乏与成本相关的公共数据，估算网络运营成本对于协议管理员来说可能很困难。

为了指导管理者的决策，我们提出了一个包含三个步骤的框架来估算成本：

• 除了当前成本的总体估算外，该框架还提供：
• 每个角色和成本组成部分的细分，帮助确定最大的成本驱动因素
• 展示在支持需求/网络容量增加的情况下，这些情况如何随着不同假设的变化而变化

示例

作为如何应用此框架的演示，例如，与 POKT Network 的联合调查显示，节点运营商持续努力进一步扩大服务节点规模。也就是说，经济可扩展性的剩余障碍（包括需求产生）是通过网关的去中心化来解决的。

简介：什么是 DePIN 以及为什么谈论成本

DePIN 是去中心化的节点网络，为计算、存储、无线网络或数据测量等广泛的用例提供硬件资源（物理基础设施）。DePIN 利用 Web3 激励模型（即代币奖励系统）来激励物理基础设施网络的建设。截至2024年5月，所有 DePIN 代币的市值为29亿美元。

DePIN 对数字和物理资源网络都有贡献：

在物理资源网络 (PRN) 中，贡献者部署位置相关的硬件来提供（不可替代的）服务。这包括：

• 无线网络（如 Helium、World Mobile、XNET、Nodle）
• 传感器网络（如 Dimo、Hivemapper、Silencio、Onocoy）
• 能源网络（如 Starpower、PowerLedger、Arkreen）

在数字资源网络（DRN）中，贡献者指导硬件提供（可替代的）数字资源，其中物理位置不是主要标准。这包括：

• 计算（如 ICP、Livepeer、Akash Network、POKT Network、Covalent、Lit 协议）
• 存储（如 Arweave、Filecoin、Sia）
• 带宽和隐私（如 NYM、Hopr、Orchid、Mysterium、Fleek）
• AI（如 Bittensor、Fetch.ai、Modulus Labs）

早期的 DePIN 项目因其代币框架设计而引起了极大的兴趣。例如，Helium 用 HNT 代币奖励贡献者，以帮助通过热点运行无线网络，而 Filecoin 则允许用户出租多余的存储空间。虽然这足以让许多 DePIN 项目启动，但代币发行可能不足以保证节点长期参与网络。

如果运行节点变得无利可图，节点运营商将不再有动力运营 DePIN 基础设施。因此，DePIN 创始团队有必要帮助优化节点运营商的成本。

DePIN 飞轮

DePIN 代币经济的典型飞轮模型如下：

1. 建立服务供应方，例如存储或 5G 天线。
2. 通货膨胀的代币奖励激励节点运营商提供所需的基础设施，即使需求不足以单独支付成本。
3. 随着时间推移，需求增加，即使代币奖励减少，网络活动货币化也可能提高节点运营商的收入。
4. 网络活动的持续货币化和节点运营商收入的增加进一步刺激了供应，形成了 DePIN 飞轮。

对于 DePIN 飞轮的直观描述如下：

正如我们在奖励发放计划的分析中所述，这些代币奖励的美元价值（代币价格）在很大程度上受到整体市场情绪的影响。因此，它们可能表现如下：

或者可能这样，取决于你进入牛市的时间：

那么，代币奖励排放与成本有什么关系呢？

如前所述，如果代币奖励和用户需求收入不足以实现收支平衡，节点运营商可能会决定停止支持网络。DePIN 的大部分运营费用都是以法定货币支付的，这使得代币奖励的美元价值非常重要，并且与总体市场表现挂钩。尽管对精心计划的代币发行进行了各种衡量，但在最坏的情况下，动态可能如下所示：

这将导致节点运营商流失，从而导致更高的延迟、更低的可靠性以及最终用户更差的体验。最终，需求停滞将关闭飞轮。

好消息是，有多种方法可以解决这一问题。一个方法是使代币排放更加灵活，使其更符合网络的货币化（请参阅此处基于 KPI 的排放）。另一个方法是解决成本问题，以提高整个网络的效率，从而降低对代币价格下降的敏感度。我们的动态将如下所示：

关键主张：如果您了解运营 DePIN 网络的成本及其主要驱动因素，您可以启动治理讨论和研发工作，以在网络服务供应下降之前降低节点运营商的成本。

鉴于 DePIN 的去中心化和无需许可的性质，评估成本基础并非易事。虽然基于代币的奖励和收入通常在链上跟踪，但运行节点涉及的其他成本并不公开（例如基础设施账单）。这意味着我们需要围绕可用数据点使用假设和估计。

在本文中，我们将解决这一挑战并引导您完成该框架以得出估计

• 第一步：网络贡献者
• 第二步：成本构成
• 第三步：评估网络贡献者的成本结构

框架

我们为 DePIN 网络管理者提出以下框架，作为评估运行基础设施节点所涉及的运营成本的方法。

使用该框架，DePIN 的成本估算分为三个步骤：

1. 确认网络贡献者
2. 评估成本组成部分（例如硬件、劳动力）
3. 评估上述成本结构并将其相加得出总体成本估算

第一步：确认网络贡献者

尽管 DePIN 提供各种服务（例如计算、网络覆盖、移动数据等），但提供这些服务所需的角色是相同的（请参阅此处了解30多个网络中DePIN供应方角色的概述）：

• 服务节点/生产者：他们提供服务及其所需的物理基础设施（例如服务器、天线、行车记录仪等）。示例包括Filecoin的存储提供商、Helium的热点或Livepeer的转码器。
• 验证者/观察者节点/渔民：他们直接或通过会计层检查服务节点完成的工作。这些检查的结果被发送到会计层。示例包括Filecoin的存储提供商（因为它们还验证其他提供商的存储证明）以及Helium的热点和预言机（执行其他热点的覆盖范围证明）。
• 会计层：跟踪所提供的工作/服务的流程和状态以及相应的付款。协议本身定义了记账逻辑，例如如何在区块链上跟踪和存储工作和付款（我们将在另一篇文章中对此进行研究）。示例包括Livepeer的Arbitrum或POKT网络的POKT链（由POKT验证器节点操作）。
• 网关：在管理访问或聚合服务（例如传感器网络中的数据）时，它们充当用户、服务节点以及计费层之间的协调器/平衡器。示例包括Livepeer的Orchestrator或POKT网络中的网关。
• 委托人：可以通过质押参与服务经济或观察者节点。

与需求方（例如销售团队）相关的角色尚不常见，评估与运行协议相关的成本（例如治理成本）是另一篇文章的主题。

请注意，并非每个DePIN都需要委托和网关，也不需要将所有角色分开。例如，Filecoin存储提供商（SP）既被归类为服务节点，又被归类为验证者，并且还运营Filecoin链，因此也形成了记账层。这同样适用于Arweave矿工。

第二步：评估成本构成

上述每个角色都可以通过节点来执行，而这些节点的成本来自以下四个组成部分中的任何一个（大多数情况下包含多个组成部分）：

1. 硬件/基础设施：与实际物理基础设施相关的成本，例如行车记录器。
2. 劳动力：与建立和运营基础设施所花费的时间相关的成本。
3. 带宽、电力和其他运营成本：与数据交换相关的成本以及其他运营成本，例如电力、数据中心租赁。
4. 质押：不投资其他地方的（机会）成本。

最后一点涉及资本成本：在大范围内获取与这些业务相关的债务/融资成本的信息几乎是不可能的。然而，我们可以评估与资本成本相关的一部分：许多 DePIN 遵循访问权（工作代币）模型，并要求节点运营商抵押一些代币才能做出贡献。获取这些代币是一项投资，即使我们假设在离开网络时可以取回这笔金额，但与在其他地方投资资本相比，持有这些代币存在机会成本。

如果不涉及与会计层交易相关的成本，我们对成本组成部分的评估将是不完整的。评估这一点并不简单；这取决于几个动态因素。一般来说，网络决定它们在链下聚合簿记的程度。但对于结算层和链上交易的跟踪记录，有以下三种选择：

1. 专有 L1：网络运行自己的区块链，例如 Arweave、Filecoin 和 POKT Network。通常，服务和验证器节点也涵盖此角色，因此相关成本也包含在内（但如果可能，我们尝试将它们分开，例如在 POKT 网络的示例中）。
2. 专有 L2：更广为人知的名称是应用程序链或特定于应用程序的汇总。汇总基础设施（如排序器）和相邻基础设施（如区块浏览器、钱包集成）的成本通常可映射到四个组件中。不太清楚的情况，例如当使用汇总即服务提供商 (RaaS) 时，将映射到带宽和其他成本。
3. 公共 L1/L2：这些将结算层外包，这意味着网络没有硬件和劳动力成本。然而，服务节点和验证节点（以及用户/付款人）直接付费（基于使用情况）。评估这些交易的网络相关成本存在一些挑战和限制：并非所有交易都与会计层相关，例如掉期或其他 DeFi 交易，但区分这些交易通常并不容易。我们将这些成本映射到带宽和其他成本中。

将所有这些部分放在一起进行成本估算是一项具有挑战性的任务。我们不仅需要对网络中每个角色的每个成本组成部分进行估计（如下图所示），还需要考虑并非所有节点运营商都具有相同的成本结构。确定总体成本估算比简单地将所有网络节点运营商的数量乘以针对一个节点运营商得出的估算更为复杂。

第 3 步：评估成本结构

当我们谈到成本结构时，我们指的是影响成本的关键差异。这些关键差异使得依赖假设变得至关重要。当然，这是一个权衡：做出假设可以简化过程，但这可能会牺牲准确性。尽管如此，考虑到涉及的因素很多，必须做出某些假设才能实现可行的理论。

评估成本结构时主要考虑三个因素：

1.设置差异：一个典型的例子是一个运营商使用裸机服务器与另一个在云上运行的运营商（购买与租赁）。当我们了解整个网络节点之间的相应份额时，通常可以解释这种差异。这还涉及签订租赁或融资协议时的资本成本问题。我们建议忽略这些差异并假设没有资本成本。

成本差异：另一个差异与购买时间有关（随着时间的推移，购买存储可能变得更便宜，而购买 H100 可能不会）或操作位置有关。我们建议使用当前价格来考虑时间因素。对于劳动力成本而言，地点很重要：DePIN 可以从世界各地寻找贡献者，而当地工资（难以评估）和投入的时间差异很大。在此框架中，我们对所有节点运营商的一般小时工资进行了简化假设。

2.效率差异：节点运营商可以拥有完全相同的设置，但如果运行更多相同的节点，规模经济可能会降低每个节点的成本。在我们的框架中，我们需要评估每个节点运营商的节点分布，作为考虑这些影响的第一步。确定这些影响的大小需要对较大和较小的运营商或其他可用数据点（例如促销的批量折扣）进行调查，以了解和估计成本影响。另一个例子是网络的长期支持者，他们在学习曲线上走得更远，因此与刚刚加入的人相比，他们的运营效率更高。除非有直接的调查数据点，否则我们会忽略这一方面。

3.归因和会计方面的差异：节点运营商在前两点上是平等的，但仍可能以不同方式看待他们的贡献，因此最终会得到不同的成本基础。例如，有人认为他们的参与是一种副业，不跟踪所花费的时间，而另一个人则认为这是主要业务，并根据项目上花费的时间支付工资。我们通过对“副业者”一方给出更宽的误差范围来解释这种差异（考虑到他们通常代表性不足），但假设每个运行节点投入的时间相似（也请参见规模经济）。

同时运行以太坊和 Filecoin 操作，或在具有渲染、Filecoin 和其他 GPU 网络的情况下运营。在硬件对运营至关重要的情形下，我们不考虑与共享经济相关的成本节省。这不仅难以识别，还很难量化哪个网络在成本方面受益最大以及如何分配节省的费用。

(当更多协议主动构建在整合来自各种其他网络的资源基础上时，我们可能需要重新审视这一点。此外，这并不意味着我们应该忽视共享经济利益：大多数 DePIN 都能够以某种形式实现这些利益，因此我们在总体成本估算中确实考虑了这些利益（通常平等地影响所有节点运营商）。当用于网络的硬件广泛可用时（例如智能手机或笔记本电脑），情况会相对简单。如果我们可以假设购买这些设备时没有特别考虑网络支持，那么硬件成本可以视为零。类似的逻辑也适用于劳动力成本、带宽、电力和其他运营成本。)

在会计方面，我们希望将总成本分解为每月金额。为了简化处理，我们假设一个共同时期，在此期间，我们弃用所有节点运营商生命周期每个月的总金额，并赋予相同的金额。

当然，还有更多细微差别，我们将在 DePIN 存储库中通过较长的文章进行深入探讨。

这为我们的“执行计划”添加了第三个维度，创建了六十种不同的组合来考虑。

总体而言，虽然该公式非常全面，为您提供了多种成本结构选项，但其在同时应用于多个不同时间点时最为有用。最强大的模型是将运营成本与网络容量联系起来的模型。这使我们能够了解成本随容量或利用率变化的程度。网络的容量与网络提供的服务有关，例如 Pocket 的 RPC 请求数、Arweave 或 Filecoin 的 TB 存储空间或 Hivemapper 映射的道路网络百分比。

请注意，此公式需要大量公开信息，我们建议通过网络提供的文档、论坛/讨论帖子以及（如果可行）调查获取这些信息。（一些不错的起点是 depinscan、depinhub、depin ninja 和 wholovesburritos）

要点和后续步骤

随着 DePIN 的不断发展，估计各种 DePIN 的成本构成具有挑战性。除了关于硬件成本和容量随时间变化的已知幂律之外，估计特定于加密货币的成本并不简单，例如结算层的 Gas 和吞吐量。

了解当前成本如何与奖励排放和需求方收入相关，最大的成本驱动因素如何根据假设发生变化，以及成本如何随着需求的增加而增加，这些都是有用的指示。

为了帮助指导围绕 DePIN 经济设计的治理决策，成本估算需要与奖励排放和使用收入相关。虽然我计划提供更多 DePIN 成本估算的示例，但我欢迎对所提出的框架、其假设和简化以及对所提供的成本估算的潜在改进提供反馈。

附录 - 说明框架的示例

Livepeer 网络

Livepeer 网络为直播和点播流媒体提供分布式的视频基础设施。最近，Livepeer 也开始利用空闲的 GPU 资源为 AI 模型训练提供支持

大多数成本估算基于2023年夏季与节点运营商（即 Orchestrator）进行的调查和社区信息（如下）。

Livepeer 网络的运营总成本预计每月约为8.5万美元。平均成本细分显示，硬件和劳动力各占大约40%。如果我们考虑电子表格中描述的劳动力成本估算的不确定性，则网络100个Orchestrator的每月成本、他们的转码器和在Arbitrum上的结算成本在较低的估算范围内总计约为4万美元。值得注意的是，每月4万美元的成本与当前每月约5-10 ETH的费用收入（相当于2万至4万美元，以ETH价格为3000至4000美元）相差不远。然而，Orchestrator 并未出现亏损，因为他们的大部分收入实际上来自质押奖励。

目前，Orchestrator拥有约4-5%的LPT自绑定，并平均获得剩余委托分阶段奖励的12%（请参阅此处的附录）。根据每月支付的约250万美元的质押奖励，这相当于约38万至40万美元的质押奖励。由于Orchestrator还与他们的代表分享平均40%的转码收入，因此来自质押奖励的收入超过95%。

值得注意的是，自从 Livepeer 的交易在 Arbitrum 上结算以来，会计层成本每月为0.5-2 ETH。与2022年第一季度 Arbitrum 迁移之前相比，成本节省了超过95%。此外，截至今天，Livepeer 上的交易量比 Arbitrum 迁移之前增长了2-3倍。相对而言，会计层现在约占成本的5%，而在迁移之前是主要成本驱动因素（约占成本的80%）。

最近，确定工作分配方式的算法进行了调整，更加重视编排器提供的每像素价格。这给转码价格带来了下行压力，因此可能有助于促进需求（请参见此处），但论坛中的讨论表明价格水平需要进一步降低。另一方面，最近推出的人工智能子网可能有助于为网络增加更多的货币化途径。

估算电子表格中的一个潜在场景是，转码分钟数的需求增加3倍只会使总体成本增加20%。值得注意的是，带宽是成本增加的主要驱动因素。

如果我们假设类似的价格水平（1 ETH价格为3000美元），这应该足以使网络进入盈亏平衡区域。然而，如果转码价格下降50%，网络级费用收入将约为4.5万美元/月，从而低于成本估算的下限。随着人工智能视频生成等新用例的出现（从而增加了货币化的机会），Livepeer 网络的成本和收入动态将如何变化还有待观察。

POKT 网络

POKT 网络的核心功能是提供去中心化的远程过程调用 (RPC) 端点。最近，POKT 网络宣布将扩展到更多人工智能模型推理的应用场景。

大多数成本估算基于2023年夏季与节点运营商进行的调查以及随后的节点运营商和网关运营商的访谈。

基于提供RPC端点的约15,000个节点和四个提供访问这些端点的网关运营商，我们估计POKT网络目前每月花费约20万美元（±8万美元）来为约500M中继提供服务。目前最大的成本部分是服务节点（约占成本的75%）。

由于我们可以访问网络中活跃节点数量的历史数据，并且随着时间的推移拥有不同的成本组成数据点，因此我们可以在时间线上进行网络成本估算，显示解决更大成本削减问题的三个关键点：

1. 随着2022年中期进入熊市，代币奖励（特别是基于美元的代币奖励）减少后的节点整合。
2. 在全网络范围内推出Geomesh和LeanPOKT等改进措施，可显著降低运营成本，并对节点运营商的设置进行单独改进。
3. 网关角色的分散化，通过添加更简单的网关设置来降低带宽成本。

由于我们的成本框架将成本估算与网络容量和需求联系起来，因此我们可以评估成本结构如何变化。例如，如果需求从当前的500M增加到每天2.5B中继，网关占每月约40万美元总成本的60%（当前为20万美元）。请注意，成本增加了2倍，而需求增加了5倍。这是因为服务节点能够改进其设置，从而在基本相同的成本基础上满足不断增长的需求。如果我们进一步假设在所服务的中继总数中，以较低成本运行的新网关的份额进一步增加（目前为30%），例如增加到50%，则总体网络成本为每月30万美元。

随着网关的去中心化，网关运营商可以单独定义其价格点。如果我们假设该场景的平均价格为每百万请求4美元，整个POKT网络每月将赚取30万美元，因此几乎达到收支平衡。

（需要注意的是，这并不意味着所有角色和所有节点运营商都能达到收支平衡。）

Dfinity/ICP

Dfinity/互联网计算机协议（ICP）被设计为“区块链的区块链”，为执行智能合约（称为容器）提供计算资源，并组织在子网中。主干网是提供存储、计算和带宽以复制其子网的所有容器、状态和计算的节点机器。

这里提供了逐步应用的框架。大多数成本估算基于文档和论坛帖子中提供的数据。

ICP 是少数几个将基于法定成本纳入代币奖励机制的网络之一，这使得成本评估更加容易。目前约有1400台节点机器由约85名运营商运行。我们没有关于大型运营商规模经济的数据点，因此总体估计范围相当广泛：运营ICP网络的每月成本约为40万至90万美元，平均约为60万美元。

虽然适当的收入评估值得单独撰写一篇文章，但我们估计当前的月收入约为25,000美元。与估计成本相比，这似乎很低，但这是由于利用率低造成的：由于只有559个节点机器处于活动状态，我们估计当前需求（以周期消耗率衡量）约为总容量的2%。这意味着网络可以在需求增加25倍的情况下，仍然不增加当前的成本基础。论坛帖子实际上估计未来两年的需求量将增长15-25倍，然后（在其他条件相同的情况下）将导致ICP每月赚取这些费用。

DIMO

DIMO 是一个去中心化网络，使驾驶员能够管理其车辆数据。同时，DIMO 使企业和开发人员能够构建创新的移动相关应用程序（然后从中获利）。数据测量通过特殊设备（如Autopi、Macaron）或通过应用程序进行。虽然上述 DePIN 示例是数字资源网络，但 DIMO 是本分析中包含的第一个物理资源网络示例。

这里提供了逐步应用的框架。大多数成本估算基于在线设备价格信息、沙丘数据和论坛帖子。

对于会计层，我们假设2024年第一季度每辆联网汽车平均花费0.6-1.5美元的汽油费用中有一半归因于DIMO的运营。对于网关，我们假设与上述操作相关的硬件成本约为每月4,000美元，每月劳动力成本约为11,000美元。总而言之，每月支出总计约为18万美元，如下表所示。大部分成本与带宽和其他成本有关，其中约三分之一与Polygon上的结算成本相关，三分之二与智能汽车集成的每月成本假设份额相关。

我们没有关于网络实际收入的信息，但使用全球汽车数据市场和汽车数据相关收入进行的一些估计表明，目前每辆车的收入可能约为150-185美元，到2030年将增长到500-600美元。如果DIMO能够将其中10-15%货币化，那么每月产生的收入将在11万至18万美元之间，从而覆盖运营成本。

（根据MarketsAndMarkets研究，预计到2035年，每辆车的收入约为1600美元，到2023年将达到120美元。这意味着复合年增长率为24%，因此到2024年，每辆车的收入约为150美元，到2025年将达到185美元。）

然而，数据货币化本身似乎并不是协议的实际目标。相反，DIMO 专注于提供基础设施以支持网络之上的应用程序，正如有关 DIMO 节点和令牌升级的最新讨论所反映的那样。所讨论的变化可能会影响上述成本结构。