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数据大爆发,分布式云计算将是大势所趋!

下一代互联网需要革新什么?比特币、以太坊和Defi给了我们第一个答案,就是金融结算层、金融服务的信任机器从中心化、人工化转向了协议化、自动化,并且借由区块链实现了信任成本的降低。

下一代互联网需要革新什么?

比特币、以太坊和Defi给了我们第一个答案,就是金融结算层、金融服务的信任机器从中心化、人工化转向了协议化、自动化,并且借由区块链实现了信任成本的降低。

但是在传统互联网领域,区块链的渗透仍然不足:主流互联网并不是类似金融市场的高价值交易,更多是像电商、O2O、游戏、工具服务这样的高频、低价值“交易”。但是其基础数据库、云服务、基础协议、开源项目,离Web3.0的方向仍存在很大的距离。这并不是“公链性能”之殇,而是需要不同种类的协议来填补传统互联网迈向下一代数据时代的空白。

我们至少需要在2个层面发力,一个是能够让传统开发者低成本更换的基础设施,比如云服务、数据库;一个是性能与中心化服务同样优异的配套设施,如容器、机器学习等工具。而要同时做到这两者,区块链就要求一种新型的计算网络诞生:分布式云。

数据大爆发,分布式云计算将是大势所趋!

分布式云计算的替代价值

什么是分布式云计算?简单而言,就是以由去中心化服务器为基础组成的云平台。

在分布式云计算之前,是中心化的云计算,典型代表如亚马逊云、谷歌云、阿里云等。将计算云化的目的是充分利用计算资源,不必使得每一台设备都必须具备笨重的主机,依靠一个强大的中心服务器即可完成计算。

但是,中心化云计算具有几个弊端:数据不透明、所有权被垄断、利益不均摊等。比如支付宝上10亿用户的信贷数据所有权属于所有用户,但是被集中式地当做平台资产,用户个人并未从中获益。此外,中心化云计算还具有平台作恶风险,篡改数据也很难让人察觉。

因此,分布式云计算就显得尤为必要。我们把信息存储在区块上,每一个区块都会记录着前一个区块的ID,形成链条,并且不可逆不可更改。分布式云计算可以不断地转运数据且碎片化,所有人都可以访问公开的区块链数据,并且可以通过交易来写入,而矿工通过密码学技术来参与数据维护并赚取利润。

相比较以往的中心化计算,分布式云计算至少具备4个优势:

第一,实现碎片资源的可利用:每个人都可以通过分享个人的计算空间(比如硬盘)获得金钱回报。这个金钱回报由租户直接支付给个人,提供服务的平台只收取微小的服务费。

第二,大众广泛参与的力量:所有人都可以访问公开区块链上的数据,所有人都可以发出交易等待被写入区块链。共识过程的参与者通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。

第三,无需某个公司、组织的许可就可以使用,即代码流动性:区块链技术在网络上是公开、透明、开源的。不需要通过任何的机构及组织,可以随时随地上传、下载所需要的信息。这对应用服务来说至关重要,不需要站队和政治正确,只要符合云计算协议的准入标准,其开发的服务就可以长存。比如美国科技巨头苹果、谷歌和亚马逊就已经对一款聚集众多特朗普支持者的社交平台 Parler 进行封杀,据 BuzzFeedNews,Parler 每月向 AWS 支付超过 30 万美元的托管费用。但有分析认为,即使不用云服务,自建数据中心也是困难重重,未必有其它托管服务商愿意提供服务。

第四,高安全性和高便捷性:传统的云计算公司购买或租用服务器来存储他们的客户文件,同时使用RAID方案或多数据中心的方法来保护数据的安全性。而使用区块链技术不需要中心化,不需要购买昂贵的设备及维护人力。

第五,个人隐私安全。目前的计算范式下,所有“上云”的公司默认阿里云、AWS等云平台是通过法律保障企业数据机密和用户隐私的。但实际上,尽管中心化云平台使用了大量的研发成本去搭建隐私保护系统,其数据所有权仍然归企业所有、实际物理控制权归云平台所有。但是在Web3.0云服务中,我们期待见到能够完整将数据所有权、数据使用权从协议层和物理层归属划清的系统,这是区分一个云服务是否是“下一代”产品的关键属性。

最后,对标目前中心化云服务市场的份额大约在1万亿美金左右,可以预测,基于区块链技术的分布式云计算至少是一个千亿级市场。随着数字化的发展,数据迎来前所未有的爆发,而传统企业级云计算厂商,如Google、阿里巴巴、Microsoft等将服务器托管在集中式数据中心,既不透明又垄断了数据所有权。

分布式云计算取代它们将是大势所趋。

数据大爆发,分布式云计算将是大势所趋!

分布式云计算玩家对比:Dfinity和Phala

一个分布式云计算网络的构建至少需要两个路径:数据资产化和提高网络可扩展性。数据资产化就是将数据本身作为一种资产使用和交易;提高网络扩展性就是提高网络的互操作性,支持资产交易和智能合约的开发。

比如矿工可以通过密码学技术来参与数据维护并赚取利润,本质就是数据资产化的过程。在分布式云计算中,将数据资产化并不困难,通过先将数据所有权写入协议层,然后在激励层发行通证,将数据Token化激励矿工打包交易即可。

真正困难的是如何在此基础上提高扩展性,建立一个强交互性的计算网络。

在当前赛道中,代表玩家有“互联网计算机”之称的Dfinity以及以隐私计算云Phala。我们不妨以这二者为例,探讨它们在实现网络扩展性方面的不同路径。

Dfinity的努力是:通过在共识层研发新的算法(即:将传统的共识节点全部参与共识计算,修改为部分节点完成共识计算)来改变区块交易确认的过程,从而实现并行验证,提高链上的任务处理能力。

需要注意的是,虽然它加快了共识验证的步骤,但是失去了全部节点之间的交叉验证,网络安全性大打折扣。

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Dfinity 的共识确认过程

在技术架构上,Dfinity采用了分层结构,最底层是托管专用硬件的独立数据中心,数据中心之上运行节点(Node),节点负责处理子网容器中的数据和状态执行。它可以看作是由很多个子网(Subnet)组成,在每个特定功能和属性的子网中有多个软件容器,在软件容器中包含了用户上传的代码和状态。

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Dfinity 的结构图

也就是说,Dfinity是一个基于区块链计算协议 ICP运行,由软件容器、子网、节点以及数据中心构成的分层结构。等于说是自建了一套生态系统,与别的公链不兼容,需要大量开发力量进驻(更大成本),并且由于要与整个系统逻辑吻合,必须配备专属开发语言。

与Dfinity不同,Phala在实现网络扩展性上首先是采用了共识与计算分离的设计。其 好处是不牺牲网络安全性,不缩短节点的验证路径,仍然可以让网络上的矿工和节点(守门人)团结起来,维护一条区块链的平稳运行。并且,Npos还是一个收益平衡机制,持币人可以将代币交给其他节点代理持有。由于整个网络收益是根据持票规模的递增而递减的,这样就避免了垄断票仓的出现,实现票仓的均匀分布,保证去中心化。

Phala云服务的服务器节点均采用了TEE的可信计算。这样既可以保证数据隐私与网络安全,也可以充分发挥硬件能力,让网络的处理能力随着计算设备的接入成倍提升。与传统的TEE解决方案不同,Phala矿工会运行多副本无恶意开源软件来执行计算,从而减轻硬件破坏(理论上的)和单点故障的风险。

最后比较关键的是,Phala是基于Substrate框架开发,这意味着它和波卡一样具备跨链交互的能力。它可以拥有自己的开发生态,同时也可以与波卡甚至其他公链的开发生态交互。最新的进展是,Phala初步确定了PHA到以太坊的双向桥技术方案,并在第4阶段的测试网络上引入了隐私分级制度。

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Phala 网络的节点验证机制

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结论

如前面所述,第一,资产流动性是当前区块链市场的主要课题,而提高资产流动性有两种方法,一种是创造更多的数字资产(数据资产化),一种是提高区块链网络扩展性。比如Phala和Dfinity,通过借助TEE设备或者共识算法来提高网络扩展性,同时实现智能合约的可组合性,能够创造更多数字资产。

第二,分布式云计算替代中心化服务器大势所趋,谁能够更加安全、更加去中心和更低成本,谁就能够在未来具有更强的竞争力。

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