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科技新知

基於區塊鏈技術之DePIN應用發展
發表日期:2024-12-25
作者:謝宗憲(資策會)
摘要:
去中心化實體基礎設施網路(Decentralized Physical Infrastructure Network, DePIN)是一種運用區塊鏈技術與去中心化機制,來優化現實生活中各類基礎建設的系統,應用範圍包括影音、通訊及電子地圖等服務。

全文:

一、DePIN技術發展背景

去中心化實體基礎設施網路(Decentralized Physical Infrastructure Network, DePIN)是一種運用區塊鏈技術與去中心化機制,來優化現實生活中各類基礎建設的系統,應用範圍包括影音、通訊及電子地圖等服務。其核心概念是透過代幣獎勵機制,鼓勵使用者釋出閒置資源,共同參與建構實體及虛擬基礎設施,可視為共享經濟的創新模式。

具體而言,DePIN仰賴三種核心技術:(1)區塊鏈:為一種分散式數位帳本技術,其主要特徵在於交易數據被寫入、分組成「區塊」,這些區塊透過加密方式、按照時間順序,鏈結形成一條不可更改的資料鏈,用於以去中心化的方式記錄交易或數據,確保資料的安全性和透明度;(2)智慧型合約:為用於區塊鏈中制訂合約使用的特殊協議,運用代碼形式在區塊鏈上運行,儲存於網路共享資料庫中,合約透過共享資料執行應用程式,並自動進行交易和轉移。當達成合約的條件後,將會自動執行合約內容,並將交易等資訊寫入區塊鏈;(3)代幣/加密貨幣:為區塊鏈網路上發行的數位資產,具有特定價值或功能,如交易媒介、功能使用權的憑證,在DePIN獎勵機制的運作中,扮演重要的角色。

二、DePIN相關技術應用

DePIN能透過區塊鏈技術的特性來優化資源配置,其關鍵在於協議可自動分配「代幣獎勵」與「控制權」,而非依賴平台集中管理。為了確保DePIN順利運作,專案初期通常會推出代幣獎勵機制,作為供給者貢獻閒置資源的回報,形成一個由三個關鍵步驟組成的商業循環。

第一,透過代幣獎勵提升供給者參與意願:DePIN專案會設計專屬的代幣獎勵機制,獎勵協助網路發展的資源供給者,在吸引初期供給者投入的同時,逐步建構完善的網路基礎架構;第二,以完善的網路基礎架構擴大服務規模:隨著供給者數量增加,網路基礎建設逐漸成形,使DePIN專案的網路生態系統,開始具備市場競爭力,進而吸引更多供給者與需求者(終端用戶)加入;第三,透過服務需求帶動供給者收益成長:隨著生態系統規模擴張,需求者的使用率持續提升,對網路服務的需求相應增加,進而推動供給者的收益成長,並吸引更多需求者使用DePIN服務。在此階段,代幣價值因受到供給者、需求者和投資者的青睞而持續攀升。

舉例來說,美國的去中心化影音串流媒體平台暨基礎設施Theta Network,運用區塊鏈讓用戶在點對點的基礎上,共享頻寬與運算資源。該應用解決既有串流媒體平台,在使用內容傳遞網路(Content Delivery Network, CDN)提供即時影音內容時,因網路傳輸快慢、用戶快取數量、伺服器距離等因素,而導致的傳輸品質問題。當多位用戶同時觀看相同影片時,本地端可作為快取節點,共享多餘頻寬資源,讓其他用戶能連接至較近的快取節點,藉此最小化緩衝時間,確保流暢且清晰的影音體驗。

Theta Network採用雙代幣機制,分別是$THETA和$TFUEL。$THETA作為Theta協議的治理代幣,主要用於質押,讓用戶透過成為Theta區塊鏈的守護節點,來強化網路安全。而$TFUEL則是協議的營運代幣,除了作為交易手續費,也用於鏈上互動。當用戶需要邊緣運算節點,執行機器學習、3D渲染或視訊轉碼等任務時,須支付相應$TFUEL才能完成運算操作。

而美國的去中心化無線網路新創Helium,則透過結合實體設備與區塊鏈,讓終端設備能夠經由不同用戶建置的熱點裝置來連結網路。該應用跳脫既有電信領域中,基地台大多仰賴電信公司或專業網路服務供應商,由上而下架設的框架。當網路供給者從Helium購入熱點設備,並安裝在居家場域,即能在附近區域形成無線網路覆蓋區(LoRaWan/5G),讓商業物聯網(Internet of Things, IoT)裝置或手機連接至網際網路。

Helium採用$HCT、$IOT與$Mobile三種代幣來營運IoT及5G電信服務,其中$HCT是Helium熱點裝置挖礦所產生的原生加密貨幣,主要用於獎勵用戶成為IoT的無線網路覆蓋區,或作為企業支付網路上無線數據傳輸的交易費用;$IOT與$Mobile則分別是架設IoT裝置與5G基地台之獎勵代幣。

此外,美國的去中心化的地圖網路新創Hivemapper,透過結合汽車與區塊鏈,使用Hivemapper行車記錄器蒐集4K畫質的街道影像,並運用Map AI引擎分析圖像(如限速數字、號誌變化等),將其轉化為客戶所需的有用資訊。該模式解決既有軟體服務領域中,地圖繪製往往需依賴昂貴的相機、車輛與人力,或受限於資源與時間不足,難以實現圖資即時更新與額外資訊擷取的痛點。Hivemapper依賴眾多供給者在日常駕駛中蒐集周遭景像,提供最新、精確的地圖數據,而供給者也能獲得代幣獎勵,進一步構築高效率的全球街景地圖。

Hivemapper採用原生網路代幣$HONEY,作為經濟獎勵與數據消費的媒介。供給者可透過使用行車記錄器或手機繪製地圖,或是參與人工編輯地圖資訊,以訓練Map AI等方式獲得代幣獎勵。
 

圖1 各廠商DePIN解決方案

資料來源:資策會MIC ITIS研究團隊(2024/12)
圖1 各廠商DePIN解決方案
 

三、結論

DePIN運用區塊鏈技術提升共享經濟理念,實現資源的高效配置與優化社會信任。其去中心化管理模式與代幣獎勵機制能有效吸引供需雙方積極參與,形成經濟的良性循環,為共享經濟開創新方向。值得留意的是,目前DePIN仍需面對各國在資安(如IoT等)、金融籌資法規方面的挑戰,短期發展必須在合規框架內進行。

DePIN的發展潛力可從三個層面分析:(1)在應用概念層面,DePIN致力於將企業資源與權力分散至大眾,透過去中心化框架加速服務推展,並提升服務彈性,從而降低整體的營運成本;(2)在商業循環層面,代幣經濟與獎勵機制提升用戶參與動機,在Web 2.0共享經濟的基礎上強調智慧化發展,創造更多元的商業模式與應用場景;(3)在創新布局層面,DePIN有望加強去中心化應用與既有服務的整合。無論是奠基於Web3專案本身,或是與Web 2.0企業協力合作,都能實現服務的互補與增值,幫助企業進行業務轉型與升級。
 

(本文作者為資策會MIC執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)


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更新日期:2024-10-24

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