LikeLib:區塊鏈技術優勢可以解決雲端計算髮展瓶頸

區塊鏈的眾多優勢使其可以很好地解決現有一些技術所面臨的瓶頸問題，利用這些優勢和傳統雲端計算技術相結合，將促進基於區塊鏈的分散式雲端計算領域的一些突破和應用，為大規模的應用打下基礎。

最近幾年，區塊鏈作為新興的技術引起了廣泛的關注。區塊鏈可以應用的領域非常廣，包含支付、身份識別、雲端計算、物品溯源、遊戲、投票、醫療等。眾多傳統的技術也可以和區塊鏈技術相結合發揮更大的作用，比如在傳統的雲端計算領域，將雲端計算和區塊鏈結合起來可以實現更高效、更經濟、更安全可信的分散式雲端計算。

雲端計算是一種基於網際網路的計算方式。通過這種方式，共享軟硬體資源和資訊，可以按需求提供給計算機各種終端和其他裝置。雲端計算描述了一種基於網際網路的新IT服務增加、使用和交付模式，通常涉及通過網際網路來提高動態易擴充且經常虛擬化的資源。

然而，雲端計算技術的發展也存在不少痛點。

雲端計算三大亟解難題

在走向市場化的過程中，雲端計算在安全性、效能和可用性方面呈現出了一些問題。這些問題的解決，要依靠更加先進的技術手段和對雲端計算的更深層次研究來解決。這些問題的解決過程中，雲端計算的市場地位將逐步得到確定。

雲端計算的安全問題

《適合於新時代的新安全模式》認為雲端計算安全改變了一切。雲端計算的可擴充套件性依賴於共享以前從來沒有共享過資源，迫切要求一套新的最優安全方法。

在傳統的資料中心內，圍繞需要保護的基礎設施和資料構建穩定的邊界，在適當的位置可以安置管理程式和控制。由於組織能夠控制其伺服器的位置並且利用全部物理硬體，這種部署比較容易管理。然而，在雲中，由於應用動態地遷移並且組織與第三者共享同一個遠端安置的物理硬體，邊界變得模糊並且減弱了對安全的控制。

雲端計算的效能問題

雲端計算效能嚴重地依賴於延伸交付鏈中的每一個組成部分：資料中心、傳送網路(包括網際網路、廣域網、區域網或物理運輸工具等)、其他服務供應商，甚至終端使用者的裝置和瀏覽器。

應用效能和收入之間存在直接的聯絡。例如，在公司網站頁面響應時間接近4秒的時候，使用者越來越感到灰心;在達到6秒的時候，33%的使用者將放棄訪問頁面，並轉向競爭企業的頁面。

影響傳送網路響應時間的因素包括：正在傳送的資料總量、WAN的頻寬、往返行程時間、應用輪流的數目、同時TCP會話的數目、伺服器端的延遲和客戶端的延遲。在雲供應商方面有一個假設：如果他們管理其雲內基礎設施的效能，在雲和終端使用者(無論業務使用者或IT使用者)之間的效能將不會影響技術和業務價值。這個假定是不成立的，因為雲服務將迫使使用者和其資料拉開更大的距離而導致更大的延遲，並影響效能。除了廣域網頻寬是瓶頸外，雲內部網路技術也可能是一種效能瓶頸。資料中心節點、交換機、路由器的連線會帶來頻寬效能瓶頸。頻寬不足正是科學家們幾乎不使用雲端計算的原因。

雲服務不能擔保消費者獲得高品質的Web體驗。雲供應商在跨越地理網站效能上展示出了遠離目標的變化，在有些重要城市，交付終端使用者的響應時間比有些城市差不多慢10倍，許多雲服務在消費者居住的網際網路邊緣展示出效能問題。

雲端計算的可用性問題

無論消費者或服務供應商選擇哪種雲架構，服務的可用性都是極為重要的。

一些專家認為，大多數當前關於雲端計算的討論未能理解，雲端計算模式便利的因素將要釋放洪水般巨大的計算需求。需求的釋放會給可用性帶來壓力。

因此，雲端計算的可用性是一個綜合性問題。雲端計算的安全、效能以及日益增長的具有新功能的應用需求都將影響雲端計算的可用性。

總之，理論模擬與實際的執行結果相差很大，雲端計算經濟學仍然面臨挑戰。預期可能帶來的好處仍然需要雲端計算在實踐中不斷完善才可能真正實現。

區塊鏈技術的出現，可以很好地解決這些問題，比如通過貢獻證明協議提供可證明的共識、可追溯性和信用機制。

基於區塊鏈的分散式雲端計算

基於區塊鏈的分散式雲端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。而分散式應用程式DApps則可以通過分散式雲端計算平臺自動檢索、查詢、提供、使用、釋放所需的所有計算資源，如應用程式、資料和伺服器。通過簡化訪問伺服器的方式，分散式雲端計算大大降低了資料中心的熱能損耗，同時使得資料供應商和消費者更容易獲得所需計算資源。

傳統區塊鏈，如比特幣和以太坊依賴於工作量證明機制(PoW)，以確保區塊鏈上參與者之間發生的代幣交易被大量節點採用的加密挑戰所驗證。而基於區塊鏈的分散式雲端計算則可以採用貢獻證明協議，即通過鏈外行為，如實時提供資料集、傳輸檔案、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。

因此，需要一個新的協議來證明貢獻已經準確無誤地發生，且相應的代幣交易可以在區塊鏈上進行。我們稱這種共識機制為貢獻證明機制，它們允許在區塊鏈和鏈外資源之間建立共識。相比較而言，貢獻證明將更加通用，允許驗證更多的行為。

在分散式系統中可以使用一種匹配演算法，通過相關描述將一個資源請求和一個資源供應進行匹配。在設計分散式雲平臺時，匹配演算法是資源配置中的一個基本構建塊。它基本上解決了“我可以在這臺機器上執行這個任務嗎”的問題。我們通過區塊鏈儲存智慧合約來描述計算資源的特徵，如記憶體容量、CPU型別、磁碟空間等。有些合約描述的是執行一個任務或部署一個虛擬機器例項的要求(如最小磁碟空間、記憶體、GPU執行的要求、預計管理程式等)。匹配描述語言已經在一些學術論文中得到詳述，並在軟體中得到了應用。

在分散式系統中，排程演算法會分配一些任務在相關計算資源上執行。排程程式是分散式計算系統的一個重要組成部分，應用程式執行的效能主要取決於它的有效性。排程程式面臨的一個特別挑戰是設計多標準排程，即一個演算法中有多個策略來選擇計算資源和排程任務。

基於區塊鏈的分散式雲端計算的技術不僅僅存在於理論中，眾多優勢使其可以很好地解決現有一些技術所面臨的瓶頸問題，利用這些優勢和傳統雲端計算技術相結合，將促進基於區塊鏈的分散式雲端計算領域的一些突破和應用，為大規模的應用打下基礎。