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分布式算力的區塊鏈後時代

雙擊自動滾屏 發布者:精密空調 發布時間:2019-08-02 08:58:15 閱讀:次【字體:

幾年前,在雲計算發展一片火熱的檔口,英國數字谘詢公司RedBadger的技術主管ViktorCharypar曾在VentureBeat上發文表示,雲服務將會迎來末日,並指出點對點網絡將會是將來的發展方向:他列舉了雲計算拓展性能差,集中存儲的脆弱及數據信任等問題,非常確信地說解決上麵提到的大部分問題,完全分布式的、永久冗餘的數據存儲、點對點網絡技術是向日葵安卓安装下载不可避免的發展方向。

隨後而起的比特幣,在大多數人眼中示範了數字貨幣的成功,但在更多專業人士的眼中,它的核心魅力在於設計了一個分布式計算係統的激勵體係,為分布式的Web3.0鋪下基石。

什麽是分布式計算?

分布式計算並不是一個新技術概念,出現至今已有了50多年曆史。過去10年中所有的重要趨勢——例如5G、雲計算、大數據、人工智能、區塊鏈等熱門背後,都有一個共同的技術基礎,那就是分布式計算。

但不可否定,不少人對分布式計算還比較陌生。用學術的話術來講,分布式計算是一種能夠允許獨立的計算機通過網絡跨地理區域地協作的技術,它會讓這些計算機好像在同一個環境中工作一樣;他們是一組網絡計算機、可一起工作、執行同樣的工作負載。比較通俗易懂的解釋即,分布式計算是將本來需要超級計算機通過長時間的工作才能完成的巨量運算,通過分解成許多小的任務,分配給多台計算機進行處理的計算方法,大大提高計算效率的方法。

為什麽需要分布式計算?

在ViktorCharypar的文章中,舉了一個很形象的例子:在現有中心化服務器占主流算力的情況下,大部分的網絡應用和服務都需要通過中心服務器完成;比如你和你的朋友要分享照片,這一任務需要先傳送到中心化任務器等待處理,處理之後再返回到你朋友的手機上,如果中心化服務器恰巧在此時出現問題,你會發現即使你的朋友在身邊,你卻仍然無法完成照片在你們設備中的分享。而未來隨著技術的發展,用戶傳送的也許是一段4K高清視頻,那麽中心化服務器的負荷將會更高,計算量將需要隨時擴展,但中心化的計算能力是受設備本身限製的,無法根據需要調動無限量所需的算力。除去計算能力的限製外,帶寬也將是中心化服務器所麵臨的重要製約,試想眾多的計算任務同時傳向中心化服務器,需要極大的帶寬來支撐網絡通訊。

除了算力和帶寬的製約,中心化算力還有嚴重的成本問題,由於布局雲計算需要大量人力物力,很多公司無法自營,所以,雲計算市場由少數幾家科技巨頭霸占,他們依靠自身高度集中化的服務器資源壟斷,抬高價格,令雲計算使用者苦不堪言。對比集權式的雲計算,分布式計算由公眾掌控數據,去"服務器"形態無需為物理空間付費,且所有用戶以較低成本參與其中,節約成本的同時,資源服務更便宜。

隨著越來越多的用戶了解到數據和數據的價值,用戶對自身數據的隱私和安全要求越來越高。傳統的中心化數據庫具有集約性和唯一性,容易遭受攻擊;相比而言,由全網節點掌控的分布式數據庫則安全無虞,分布式擁有眾多"存儲位置",即使遭遇不可抗因素風險,仍能保持數據庫完整性和安全性。從另一方麵來說,對於不再需要集中存儲大量的客戶信息的企業和客戶來說,將擺脫丟失數據的風險。

而在5G加速連接的時代,5G技術將推動一個經濟發展從全局走向垂直局域的過程,傳統上的數據中心或雲計算擁有很大的計算能力,而對於外部或邊緣隻是分布式地理位置,它們隻負責訪問,如能應對新型場景物聯網,VR/AR,自動駕駛車輛帶來的新應用的成功部署,將需要功能強大的分布式邊緣計算、傳感器等資源,以推動新型商業應用和改善用戶體驗。

分布式計算發展現狀?

自1990年代以來,人們一直試圖建立分布式計算網絡;1996年,因特網梅森素數大搜索計劃GIMPS使用分布式計算搜索素數,1999年,Seti@Home利用誌願者的計算能力搜尋地外生命。

時至今日,隨著互聯網技術的普及和發展,目前已逐漸形成以網絡數據通信平台為中心的數據傳輸方案,分布式計算也因此得到了廣為人知的推廣,在近年來的變革中,已逐漸形成以中間件技術、點對點技術、網格化技術為核心的係統化體係架構。

相比於傳統數據庫存儲計算模式,分布式計算帶來了不同的影響效果,尤其應用於區塊鏈領域,分布式計算產生了不同的化學反應,基於區塊鏈的分布式計算基礎設施將允許按需、安全和低成本地訪問最具競爭力的計算基礎設施。而分布式應用程序DApps則可以通過分布式計算平台自動檢索、查找、提供、使用、釋放所需的所有計算資源,如應用程序、數據和服務器。

目前來看,基於區塊鏈的分布式計算正獲得熱捧,眾多采用這些技術的應用項目如Golem、iExec、SONM等已取得一些進展。Golem希望建立在以太坊上的去中心化的GPU計算資源租賃平台;SONM正在打造通用的去中心超級計算機;法國區塊鏈技術公司iExec為所有計算資源相關的供應商提供了一個資源共享交易的可信平台。

通過簡化訪問服務器的方式,分布式計算大大降低了數據中心的熱能損耗,同時使得數據供應商和消費者更容易獲得所需計算資源。另一方麵,基於區塊鏈的分布式計算則可以采用貢獻證明協議,如實時提供數據集、傳輸文件、執行計算、提供專業服務等活動引發參與者之間的代幣交易,通過編碼的激勵體製將分布式算力資源徹底盤活。

區塊鏈對於分布式算力的意義?

分布式算力目前方興未艾,還有極大的空間有待挖掘。但不同於傳統的中心化數據,可以直接將中心化算力作為商品在B端的甲方乙方之間進行交易買賣,分布式的算力存在多個算力提供方,需要有一套體係來計量和計價分布式算力,才能有效地整合利用資源;此外,現行互聯網經濟大多是中心式、集團式發展,沒有給分布式算力帶來很好的應用場景,開發合適的商業模式,從而讓分布式算力做到有的放矢。

區塊鏈的出現從某種程度上解決了以上兩個問題:區塊鏈的分布式賬本係統,可以圍繞分布式算力設計有效可行的激勵體係,將閑置的算力資源組織起來參與市場運行,使得閑置資源參與挖礦服務、節點服務,以產生市場價值並獲得相應獎勵。

此外,由區塊鏈構成的去中心價值網絡,將激發大量去中心的點對點價值交換場景,結合AI、5G、物聯網、邊緣計算等多種技術,分布式算力將會找到越來越多的發揮空間,迎來發展的春天。

然而,現有的區塊鏈還不能支持大規模的分布式計算及應用場景。傳統區塊鏈的串行結構,決定了其所能支撐的計算量和所能允許參與的節點都有天花板的製約,無法達到分布式計算理想狀況下可以根據需求任意調動算力的規模,不但能製約區塊鏈本身所支撐應用的可擴展性,同時製約參與其中分布式算力的可擴展性。

在這方麵,采用了基於Paxos算法創造出的Buddy共識算法的並行鏈,具有天然的優勢。Buddy共識采用節點互證原理,可以並行形成局部共識,再有局部共識形成合集,擴展到全局共識。在這樣的共識機製下,區塊鏈可以允許多條子鏈並存,同時可以並行出塊,這意味著破除了區塊鏈單位時間內計算量的限製,以及可以參與計算節點數目的限製,可以充分調動分布式計算力,以形成能夠產生商業價值的規模;此外Buddy共識不同於傳統區塊鏈的PoW等共識,需要通過算力爭奪最後隻留下一個擁有記賬權的節點——產生大量算力浪費,而失去了使用分布式算力以降低成本的初衷,並行區塊鏈采用Buddy共識,可以允許節點根據自身帶寬資源、連接及計算性能,參與不同難度的計算,從而進一步充分利用分布式算力,做到資源的合理分配和真正的去中心。

在區塊鏈技術、尤其是並行區塊鏈技術的帶動下,分布式計算將會逐步走向規模化的商業應用階段。

來源:精密空調 http://www.cubicleflood.com

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