1kx 研報：評估節點運營商的成本，才是 DePIN 項目的命門

2024.05.31

分享至

TechFlow Selected深潮精選

1kx 研報：評估節點運營商的成本，才是 DePIN 項目的命門

DePIN 創始團隊必須幫助節點運營商優化成本。

2024.05.31 - 08:54:26

DePIN

專注 Web3 行業深度報導，洞察潮水流動的方向

DePIN 創始團隊必須幫助節點運營商優化成本。

作者：1kx

編譯：深潮TechFlow

內容摘要

關鍵要點
什麼是 DePIN，為什麼要談論成本
提出成本估算的框架：

第 1 步：確定網絡貢獻者
第 2 步：評估成本構成
第 3 步：評估成本結構和彙總的差異

附錄實例

關鍵要點

為了確保節點持續參與去中心化物理基礎設施網絡（DePIN），網絡管理者（創始人、DAO 成員等）必須考慮節點運營商所產生的成本。
在某些情況下，成本優化的決策是很簡單的。例如，Livepeer 在 2022 年從以太坊轉移到 Arbitrum，這一決定使結算成本降低了 95% 以上。對於研發資源有限的 DePIN 管理者，外部幫助可能有助於評估運行節點的成本。
如果節點持續虧損，運營商將停止運行這些節點，導致整體節點供應減少。瞭解 DePIN 網絡的運營成本及其最大驅動因素可以使網絡運營商啟動治理討論；同時，成本估算可以為減少節點運營成本的研發工作提供依據，以防網絡服務供應下降。
對於協議管理者來說，估算網絡運營成本可能很困難，因為貢獻者通常是匿名的（這些網絡往往是無需許可的，意味著任何人都可以隨時加入或離開）並且缺乏與成本相關的公開數據。
為了指導管理者的決策，我們提出了一個框架，用於估算成本：

除了當前成本的總體估算外，該框架還提供了：

每個角色和成本組成部分的詳細分類，有助於識別最大的成本驅動因素
隨著對需求或網絡容量增加的估計和情景的不同假設，這種情況如何變化的跡象

例子將展示如何應用這一框架。例如，與 POKT Network 的聯合調查顯示，節點運營商在擴展服務節點方面持續努力。不過，通過去中心化網關，他們克服了規模經濟問題的障礙（包括需求生成）。

引言：什麼是 DePINs 以及為什麼討論成本

DePINs 是由節點組成的去中心化網絡，提供硬件資源（物理基礎設施）用於各種應用，如計算、存儲、無線網絡或數據測量。DePINs 利用 Web3 激勵模型（即代幣獎勵系統）來激勵物理基礎設施網絡的建立。截至 2024 年 5 月，所有 DePIN 代幣的市場資本總額為 290 億美元。

DePINs 為數字和物理資源網絡做出貢獻：

在物理資源網絡 (PRN) 中，貢獻者部署依賴位置的硬件來提供（不可替代的）服務。這包括：
- 無線網絡（例如 Helium, World Mobile, XNET, Nodle）
- 傳感器網絡（例如 Dimo, Hivemapper, Silencio, Onocoy）
- 能源網絡（例如 Starpower, PowerLedger, Arkreen）
在數字資源網絡（DRN）中，貢獻者指示硬件提供（可替代的）數字資源，物理位置不是主要標準。這包括：
- 計算（例如 ICP, Livepeer*, Akash Network, POKT Network*, Covalent*, Lit protocol*）
- 存儲（例如 Arweave*, Filecoin, Sia）
- 帶寬和隱私（例如 NYM*, Hopr, Orchid, Mysterium, Fleek）
- 人工智能（例如 Bittensor, Fetch.ai, Modulus Labs*）

早期的DePIN項目由於其代幣框架設計而引起了人們的極大興趣。例如，Helium用HNT代幣獎勵貢獻者，以幫助通過熱點運行無線網絡，而Filecoin允許用戶出租他們多餘的存儲空間。儘管這足以讓許多 DePIN 項目起步，但代幣獎勵可能不足以保證節點在網絡中的長期參與。

如果運行節點變得無利可圖，節點運營商將不再有動力運營 DePIN 基礎設施。因此，DePIN 創始團隊必須幫助節點運營商優化成本。

DePIN 飛輪

典型的 DePIN 代幣經濟學飛輪如下：

建立服務的供應側，例如存儲或 5g 天線
通脹性代幣獎勵激勵節點運營商在需求尚不足以單獨覆蓋成本時提供所需的基礎設施
隨著需求的增加，通過網絡活動貨幣化可能會增加節點運營商的收入，即使代幣獎勵減少
網絡活動的持續貨幣化和節點運營商收入的增加進一步激勵了供應，從而形成了 DePIN 飛輪

DePIN 飛輪圖示：

正如我們在對獎勵排放時間表的分析中所描述的那樣，這些代幣獎勵的美元價值（代幣價格）在很大程度上受到整體市場情緒的影響。因此，它們可能如下所示：

或者這個，取決於你何時進入牛市：

那麼，代幣獎勵發放與成本有什麼關係？

如上所述，如果代幣獎勵和用戶需求的收入不足以實現收支平衡，節點運營商可能會停止支持網絡。DePIN 的大部分運營賬單以法幣支付，這使得代幣獎勵的美元價值很重要並與整體市場表現掛鉤。即使代幣發放計劃良好，最壞的情況下動態可能如下所示：

這將導致節點運營商退出，從而導致更高的延遲、更低的可靠性和用戶體驗的惡化。最終，需求的停滯將關閉飛輪。

好消息是，有許多方法可以應對這種情況。一種方法是使代幣發放更加靈活，使其更符合網絡的貨幣化（見 KPI 基礎的發放）。另一種方法是解決成本問題，使整體網絡更高效，使其對代幣價格下降的敏感度降低。我們的方法將如下所示：

關鍵主張：如果你知道運營你的 DePIN 網絡的成本及其最大驅動因素，你可以啟動治理討論和研發工作，以減少節點運營成本，防止網絡服務供應下降。

鑑於 DePIN 的去中心化和無需許可的性質，評估成本基礎並非易事。雖然基於代幣的獎勵和收入通常在鏈上跟蹤，但運行節點的其他成本並不公開（例如基礎設施賬單）。這意味著我們需要使用假設和估算來處理可用的數據點。

在本文中，我們將解決這一挑戰，並帶你瞭解估算框架。

第一步：網絡貢獻者
第二步：成本組成部分
第三步：評估網絡貢獻者的成本結構

框架

我們為 DePIN 網絡的管理者提出了以下框架，作為評估運行基礎設施節點所涉及的運營成本的方法。

使用此框架，DePIN 的成本估算分為三個步驟：

識別網絡貢獻者
評估成本組成部分（例如硬件、人工）
評估上述成本結構並將其加總得出總體成本估算

第一步：識別網絡貢獻者

儘管 DePIN 提供各種服務（例如計算、網絡覆蓋、移動數據等），但提供這些服務所需的角色是相同的（參見瞭解 30 多個網絡中 DePIN 供應方角色的概述）：

服務節點/生產者：他們提供服務及其所需的物理基礎設施（例如服務器、天線、行車記錄儀等）。例如 Filecoin 的存儲提供商、Helium 的熱點或 Livepeer 的轉碼器。
驗證者/觀察節點/漁夫：他們直接或通過記賬層檢查服務節點完成的工作。這些檢查結果然後發送到記賬層。例子包括 Filecoin 的存儲提供商（因為他們也驗證其他提供商的存儲證明）和 Helium 的熱點和預言機（執行其他熱點的覆蓋證明）。
記賬層：跟蹤提供的工作/服務的流動和狀態及相應的付款。請注意，協議自行定義記賬邏輯，例如如何在區塊鏈上跟蹤和存儲工作和付款（我們將在另一篇文章中研究這一點）。例子包括 Livepeer 的 Arbitrum 或 POKT 網絡的 POKT 鏈（由 POKT 驗證節點操作）。
網關：在管理訪問或聚合服務（例如傳感器網絡中的數據）時，它們在用戶、服務節點和記賬層之間充當協調器/負載平衡器。例如 Livepeer 的協調器或 POKT 網絡的網關。
委託者：可以通過質押參與服務節點或觀察節點的經濟。

與需求側相關的角色（如銷售團隊）尚不常見，評估運行協議的相關成本，如治理成本，是另一個單獨的主題。

請注意，並非每個 DePIN 都有委託和網關，也不是所有角色都需要分開。例如，Filecoin 的存儲提供商（SP）同時被歸類為服務節點和驗證者，並且還操作 Filecoin 鏈，因此也形成了記賬層，Arweave 礦工也是如此。

第二步：評估成本組成部分

上述每個角色都可以通過節點執行，這些節點的成本來自以下四個組件中的任何一個（大多數具有多個組件）：

硬件/基礎設施：與實際物理基礎設施相關的成本，例如行車記錄儀
人工：與設置和操作基礎設施相關的時間成本
帶寬、電力和其他運營費用：與數據交換及其他運營成本相關的成本，例如電力、數據中心租賃
質押：未在其他地方投資的（機會）成本

最後一點涉及資本成本：在廣泛的範圍內，幾乎不可能獲得與這些業務相關的債務/融資成本的信息。然而，我們可以評估資本成本的一個部分：許多 DePIN 遵循 stake for access（工作代幣）模型，要求節點運營商質押一些代幣以獲得參與的資格。獲取這些代幣是一種投資，即使我們假設在離開網絡時可以取回這筆金額，持有這些代幣與將資金投資到其他地方相比，也存在機會成本。

如果不涉及與記賬層交易相關的成本，我們對成本構成的評估將是不完整的。評估這一點並不簡單；它取決於幾個動態因素。一般來說，網絡決定在鏈外進行簿記的程度。但對於結算層的記錄和鏈上交易，有三種選擇：

專有 L1：網絡運行其自己的區塊鏈。例如 Arweave、Filecoin 和 POKT Network。通常，服務和驗證節點也涵蓋這一角色，因此相關成本也包含在內（然而，如果可能，我們嘗試將其分離——參見示例中的 POKT Network）。
專有 L2，更廣為人知的是應用鏈或應用專用 rollup：rollup 基礎設施（如排序器等）和相鄰基礎設施（如區塊瀏覽器、錢包集成等）的成本通常可以映射到四個組成部分。不太明確的情況，例如使用 rollup 即服務提供商（RaaS）時，將映射到帶寬和其他成本中。
公共 L1/L2：這些將結算層外包，這意味著網絡無需支付硬件和人工成本。然而，服務和驗證節點（以及用戶/支付者）直接支付使用費用。評估這些交易的網絡相關成本存在一些挑戰，因此存在侷限性：並非所有交易都與記賬層相關，例如掉期或其他 DeFi 交易，但將這些交易分開通常並非易事。我們將這些成本映射到帶寬和其他成本中。

將所有這些部分放在一起以創建成本估算是一項具有挑戰性的任務。我們不僅需要為網絡中每個角色的每個成本組成部分提出估算，還需要考慮並非所有節點運營商具有相同的成本結構。確定總體成本估算比簡單地將所有網絡節點運營商的數量乘以一個節點運營商的估算值要複雜得多。

第三步：評估成本結構

當我們談論成本結構時，我們指的是影響成本的關鍵差異。這些關鍵差異使得依賴假設成為必要。當然，這是一種權衡：做出假設簡化了過程，但可能會以準確性為代價。儘管如此，考慮到涉及的因素有很多，某些假設是為了實現可行的理論而必須做出的。

在評估成本結構時，有三個主要考慮因素：

設置差異：一個典型的例子是一個運營商使用裸機服務器而另一個運營商運行在雲上（購買與租賃）。當我們知道整個網絡中節點的相應份額時，我們通常可以考慮這些差異。這也與資本成本有關，例如租賃或融資協議。我們建議忽略這些差異，並假設沒有資本成本。

另一個成本差異與購買時間有關（存儲隨著時間的推移變得更便宜，購買 H100 可能不是這樣）或操作地點有關。我們建議通過使用當前價格來考慮時間因素。對於勞動力成本，地點很重要：DePINs 可以從世界各地的貢獻者中獲取，他們的本地工資差異很大。儘管如此，在我們的框架版本中，我們簡化假設所有節點運營商的統一小時工資。
效率差異：節點運營商可以具有相同的設置，但如果一個運營商運行更多相同的節點，由於規模經濟，他們的單節點成本可能較低。在我們的框架中，我們需要評估節點運營商的分佈情況，作為考慮這些影響的第一步。然後，需要通過與大大小小的運營商進行調查或利用其他可用數據點（如推廣的批量折扣）來了解並估計成本影響。

另一個例子是網絡的長期支持者，與剛加入的人相比，他們在學習曲線上走得更遠，因此他們的運營效率更高。除非我們從調查中獲得直接數據點，否則我們會忽略這一方面。
歸因和記賬差異：即使節點運營商在前兩個方面都相同，他們對貢獻的看法也可能不同，從而導致不同的成本基礎。例如，一個人將他們的參與視為副業，不跟蹤任何時間成本，而另一個人將其作為主要業務，支付基於項目時間的工資。我們通過對“副業”一方設置更寬的誤差範圍來考慮這些差異（因為它們通常被低估），但假設所有節點運營商每個節點投入的時間相似（見規模經濟）。

這與共享經濟效益有關，這是 DePINs 的常見情況：運營商可以在多個網絡中利用相同的設置（因此硬件、勞動力和帶寬、電力及其他運營費用）。例如 Livepeer 與以太坊和 Filecoin 操作，io.net 與 Render、Filecoin 和其他 GPU 網絡。對於操作硬件至關重要的情況，我們不考慮與共享經濟相關的成本節省。不僅它們難以識別，還難以量化哪個網絡在成本方面受益最大，以及如何分攤節省。在記賬方面，我們希望將總成本分解為每月金額。為了簡化，我們假設一個共同的週期，在其間將總金額折舊，併為所有節點運營商平均分攤每月的生命週期金額。

當然，還有更多細微差別，我們將在 DePIN 資料庫中即將發表的長篇文章中詳細探討。這為我們的“執行計劃”添加了第三維度，考慮了六十種不同的組合：

總體而言，雖然此公式非常全面，為您提供了多種成本結構選項，但與一個靜態時間點相比，它在多個不同的時間點應用時最有用。最強的模型是將運營成本與網絡容量掛鉤。這使我們能夠了解成本隨產能或利用率的變化而變化的程度。網絡的容量與網絡提供的服務相關，例如 POKT 的 RPC 請求數量、Arweave 或 Filecoin 的存儲容量，或 Hivemapper 的道路網絡映射百分比。

請注意，此公式需要大量的公開可用信息，我們建議通過網絡提供的文檔、論壇/Discord 帖子以及如果可行的話，通過調查²來獲取。

結論和後續步驟

隨著 DePIN 的快速發展，估算各種 DePIN 的成本組成部分是一個挑戰。除了已知的硬件成本和容量隨時間變化的冪律外，估算加密特定的成本（例如結算層的氣體費用和吞吐量容量）並不簡單。

瞭解當前成本與獎勵發放和需求方收入的關係、最大成本驅動因素如何根據假設變化以及隨著需求增加成本如何增加，都是有用的指示。

為了幫助指導 DePIN 經濟設計的治理決策，成本估算需要與獎勵發放和使用收入相關聯。儘管我計劃提供更多 DePIN 成本估算的例子，但我歡迎對所提出框架、其假設和簡化以及成本估算可能的改進提供反饋。

附錄 - 示例說明框架

Livepeer Network

Livepeer Network 提供去中心化的視頻基礎設施，用於直播和點播流媒體。最近，Livepeer 開始啟用閒置的 GPU 資源用於 AI 模型訓練用例（詳見）。

逐步應用框架的示例在這裡提供。大多數成本估算基於 2023 年夏季對節點運營商（即 Orchestrators）進行的調查和社區信息（例如這裡）。

運行 Livepeer 網絡的總估計成本約為每月 85,000 美元。平均成本的細分顯示，硬件和勞動力佔約相同的份額（約 40%）。如果考慮到電子表格中描述的勞動力成本估算的不確定性，網絡的 100 個 Orchestrator、它們的轉碼器和在 Arbitrum 上的結算成本的月成本約為 40,000 美元，低端估算約為 40,000 美元。值得注意的是，40,000 美元的月成本與目前每月約 5-10 ETH（按 ETH 價格為 3-4k 美元計）的費用收入相差不遠。然而，Orchestrators 並沒有負的 PnL，因為他們的收入很大一部分實際上來自質押獎勵³。

值得注意的是，記賬層成本約為每月 0.5-2 ETH，因為 Livepeer 的交易在 Arbitrum 上結算。這比 2022 年第一季度遷移到 Arbitrum 之前節省了 95% 以上的成本。此外，截至今天，Livepeer 上的交易量比遷移到 Arbitrum 之前增長了 2-3 倍。相對而言，記賬層現在佔成本的約 5%，而在遷移之前是主要成本驅動因素（佔成本的約 80%）。

最近，決定工作分配的算法進行了調整，更加關注 Orchestrator 提供的每像素價格。這對轉碼價格產生了向下壓力，因此可能有助於促進需求（見此），但論壇中的討論表明價格水平需要進一步降低。另一方面，最近推出的 AI 子網可能有助於為網絡增加更多的貨幣化途徑。

估算電子表格中的一個潛在情景是轉碼分鐘需求增加 3 倍，總成本僅增加 20%。值得注意的是，帶寬是成本增加的主要驅動因素。

如果假設類似的價格水平（1 ETH 為 3,000 美元），這應該足以使網絡達到收支平衡區域。然而，如果轉碼價格下降 50%，網絡級費用收入約為每月 45,000 美元，低於成本估算的低端。隨著新的用例如 AI 視頻生成的出現（因此增加了貨幣化機會），尚需觀察 Livepeer 網絡上的成本和收入動態將如何變化。

POKT Network

POKT Network 的核心提供去中心化的遠程過程調用（RPC）端點。最近，POKT Network 宣佈擴展到更多的 AI 模型推理場景。

逐步應用框架的示例在這裡提供。大多數成本估算基於 2023 年夏季對節點運營商的調查以及與這些和網關運營商的後續訪談。

基於大約 15,000 個提供 RPC 端點的節點和四個提供訪問的網關運營商，我們估計 POKT Network 目前的成本約為每月 200,000 美元（±80,000 美元），以服務每天約 5 億次中繼請求。目前，服務節點佔最大部分（約 75% 的成本）。

由於我們可以訪問網絡中活躍節點數量的歷史數據，並且有不同的時間點成本組成部分的數據點，我們可以將網絡成本估算放在時間軸上，顯示解決更大成本減少的三個時間點：

在 2022 年中期進入熊市時，減少了代幣獎勵（尤其是基於美元的代幣獎勵）後的節點整合
網絡範圍內推出的改進，如 Geomesh 和 LeanPOKT，顯著降低了運營成本，以及節點運營商在設置上的個體改進
網關角色的去中心化，通過增加更簡單的網關設置來降低帶寬成本

由於我們的成本框架將成本估算與網絡容量和需求掛鉤，我們可以評估成本結構如何變化。例如，如果需求從目前的每天 5 億次增加到 25 億次中繼請求，那麼網關佔總成本基數的 60%（~40 萬美元/月，對比目前的 20 萬美元）。請注意，這是成本的 2 倍增長，而需求是 5 倍增長。這是因為服務節點能夠改進他們的設置，因此增加的需求可以在基本相同的成本基數上得到滿足。如果我們進一步假設新網關的低成本基數在所有中繼請求的份額中增加（目前為 30%）到例如 50%，那麼整體網絡成本為每月 30 萬美元。

隨著網關的去中心化，網關運營商可以單獨定義他們的價格點。如果我們假設每百萬次請求的平均價格為 4 美元，那麼 POKT Network 整體每月將賺取 30 萬美元，因此基本持平⁴。

Dfinity/ICP

Dfinity / 互聯網計算機協議（ICP）被設計為“區塊鏈的區塊鏈”，為智能合約（稱為 Canisters）的執行提供計算資源，並在子網中組織（詳見）。其骨幹是節點機器，提供存儲、計算和帶寬以複製其子網的所有 Canisters、狀態和計算。

逐步應用框架的示例在這裡提供。大多數成本估算基於文檔和論壇帖子中可用的數據。

ICP是為數不多的網絡之一，其中基於法定的成本被納入代幣獎勵機制，這使得成本評估更容易。目前約有 1,400 臺節點機器由大約 85 名運營商運行。我們沒有關於大型運營商規模經濟的數據點，因此我們的整體估算範圍相當廣泛：每月約 40 萬至 90 萬美元，平均約 60 萬美元。

儘管收入評估值得單獨討論一篇文章，但我們估計目前的月收入約為 25,000 美元。與估計成本相比，這似乎很低，但這是由於利用率低造成的：由於只有 559 臺節點機器處於活動狀態，我們估計當前需求（以週期燃燒率衡量）約佔總容量的 2%。這意味著網絡可以承受25倍的需求，但仍然不會增加當前的成本基礎。論壇帖子實際上估計未來兩年的需求將增加 15-25 倍，然後（其他條件相同）將導致 ICP 賺取這些每月成本的狀態。

DIMO

DIMO 是一個去中心化網絡，使駕駛員能夠管理他們的車輛數據。同時，DIMO 使企業和開發者能夠構建創新的與出行相關的應用程序（然後從中獲利）。數據測量通過特殊設備（如 Autopi , Macaron）或應用程序進行。儘管上述 DePIN 例子是數字資源網絡，DIMO 是分析中包含的第一個物理資源網絡例子。

逐步應用框架的示例在這裡提供。大多數成本估算基於（設備）價格信息、dune 數據和論壇帖子。

對於記賬層，我們假設 2024 年第一季度每輛車平均花費 0.6-1.5 美元的燃氣費用中，有一半歸因於 DIMO 的運營。對於網關，我們假設與上述操作相關的硬件每月約 4,000 美元，勞動力成本約 11,000 美元。總體而言，月度支出約為 180,000 美元，如下表所示。大部分成本與帶寬和其他成本相關，其中約 1/3 與 Polygon 的結算成本相關，2/3 是智能車集成的假定份額。