区块链的诸多优势使其很好地解决了一些现有技术所面临的瓶颈问题。利用这些优势结合传统的云计算技术,将促进区块链在分布式云计算领域的一些突破和应用,为大规模应用奠定基础。近年来,区块链作为一项新兴技术受到了广泛关注。区块链的应用领域非常广泛,包括支付、身份识别、云计算、物品溯源、游戏、投票、医疗等,很多传统技术也可以与区块链技术相结合,发挥更大的作用。例如,在传统云计算领域,将云计算与区块链相结合,可以实现更高效、更经济、更安全、更可靠的分布式云计算。云计算及其面临的问题云计算是一种基于互联网的计算方式。这样,共享的软硬件资源和信息就可以根据需要提供给计算机的各种终端和其他设备。云计算是继20世纪80年代从大型计算机到客户端-服务器的巨大转变之后的又一次巨变。用户不再需要了解“云端”基础设施的细节,拥有相应的专业知识,不需要直接掌控。云计算描述了一种新的基于Internet的IT服务增长、消费和交付模型,通常涉及通过Internet提供动态可扩展且通常是虚拟化的资源。然而,云计算技术的发展也存在诸多痛点。现有的云计算市场高度集中,市场份额被少数科技巨头垄断,凭借其高度集中的服务器资源垄断整个云计算市场,借助市场力量享受高额利润,进而导致计算能力服务的高价格。BOINC(BerkeleyOpenNetworkComputingPlatform)是目前最主流的分布式计算平台,数学、物理等学科的很多项目都在使用,但是因为它是基于分布在世界各地的志愿者的计算资源。分布式计算平台缺乏足够的志愿者贡献算力。分布式云计算的好平台桌面网格的思想是收集互联网上未被充分利用的计算机资源,在分布式虚拟超级计算机上以极低的成本执行大规模的并行和分布式应用程序。桌面网格计算技术具有三个特点,使其成为完全分布式云计算的良好平台:第一是弹性,如果某些节点发生故障,计算可以继续在其他工作节点上运行;二是效率,即使计算节点种类繁多,应用依然可以获得最佳性能;三是易于部署,任何节点无需特定配置即可使用,即使是那些位于网络边缘的节点。这使得包括传统高性能计算集群、云基础设施和个人计算机等计算资源的桌面网格成为混合基础设施组合的绝佳解决方案。然而,桌面网格还存在一些重要问题,如难以计算每个节点对网络的贡献,从而缺乏激励机制,以及需求与计算资源难以匹配等。区块链技术的出现可以很好地解决这些问题,比如通过贡献证明协议提供可证明的共识、溯源和信用机制。基于区块链的分布式云计算基于区块链的分布式云计算基础设施将允许按需、安全和低成本地访问最具竞争力的计算基础设施。分布式应用程序DApps可以通过分布式云计算平台自动检索、查找、提供、使用和释放所有需要的计算资源,如应用程序、数据和服务器。通过简化访问服务器的方式,分布式云计算大大降低了数据中心的热损失,同时使数据提供者和消费者更容易获得所需的计算资源。比特币和以太坊等传统区块链依靠工作量证明(PoW)来确保区块链上参与者之间发生的代币交易通过大量节点采用的密码挑战进行验证。基于区块链的分布式云计算可以采用贡献证明协议,即通过链外活动,如实时提供数据集、传输文件、执行计算、提供专业服务等,参与者之间的代币交易是触发。因此,需要一个新的协议来证明已经无误地做出了贡献,并可以在区块链上进行相应的代币交易。我们称这种共识机制为贡献机制证明。有几个平台使用类似的协议,例如GridCoin、FatCom、FileCoin,它们允许在区块链和链下资源之间建立共识。例如,GridCoin提出了研究证明,以奖励那些将部分计算机时间贡献给生物医学研究和宇宙探索等伟大科学计算的志愿者。相比之下,贡献证明会更通用,可以验证更多的行为。分布式系统中可以使用匹配算法,通过相关描述将资源请求与资源供给进行匹配。在设计分布式云平台时,匹配算法是资源分配的基本组成部分。基本上解决了“我可以在这台机器上运行这个任务吗?”的问题。问题。我们使用iEx.ec区块链来存储智能合约来描述计算资源的特性,例如内存容量、CPU类型、磁盘空间等。一些合约描述了运行任务或部署虚拟机实例的要求(例如最小磁盘空间、内存、GPU运行要求、预期的管理程序等)。匹配描述语言已经在多篇学术论文中进行了详述,并在软件中实现。在分布式系统中,调度算法分配一些任务在相关的计算资源上执行。调度器是分布式计算系统的重要组成部分,应用程序执行的性能主要取决于它的可用性。调度器面临的一个特殊挑战是设计多标准调度,其中一种算法中有多种策略用于选择计算资源和调度任务。基于区块链的分布式云计算技术不仅仅存在于理论上,许多使用这些技术的应用项目,如Golem、iExe、cSONM等,都取得了一定的进展。Golem希望在以太坊上搭建一个去中心化的GPU计算资源租赁平台;cSONM正在构建一个通用的去中心化超级计算机;法国区块链技术公司iExec为所有与计算资源相关的供应商(计算服务提供商、数据供应商、应用提供商)提供资源共享交易的可信平台。结合独有的ContributionProofConsensusProtocol和Intel专利的安全可信技术(IntelSGX),确保平台的可信度和平台上数据的安全性,支持从高性能计算到物联网应用的多个领域的多种应用.区块链的诸多优势使其很好地解决了一些现有技术所面临的瓶颈问题。这些优势与传统云计算技术相结合,将推动基于区块链的分布式云计算领域的一些突破和突破。应用,为大规模应用奠定基础。
