Сводка

Децентрализованные облачные сервисы давно считаются одним из самых важных практических применений технологии блокчейн. Интеграция Web3 и облачных сервисов представляет собой захватывающий сюжет, дополненный интеграцией искусственного интеллекта. Однако достижение мгновенного консенсуса для вычислений в чисто асинхронной среде, такой как облачные сервисы, представляет существенные технические вызовы для DFINITY IC. Arweave AO избавляется от ограничений традиционных блокчейнов, не обрабатывая вычисления или консенсус напрямую. Вместо этого он использует экономическую модель и ленивую верификацию для гарантирования точности результатов вычислений, предлагая новый подход к децентрализованным вычислениям.

Основное введение

Облако - это ИТ-среда, которая абстрагирует, агрегирует и делится масштабируемыми ресурсами по всей сети. К таким ресурсам относятся вычислительная мощность, хранение и пропускная способность сети. Основные технические особенности включают технологию виртуализации, распределенное управление ресурсами и технологию параллельного выполнения. По сравнению с традиционными ИТ-средами, основанными на физических машинах, облако более эффективно с точки зрения затрат, масштабируемо и легче управляется.

Облачные сервисы, облачные вычисления и облачное хранилище являются подконцепциями, происходящими из более широкого понятия облака. Облачные вычисления относятся к предоставлению вычислительных услуг через облако, облачное хранилище относится к предоставлению услуг хранения через облако, а облачные сервисы охватывают различные ИТ-услуги, предоставляемые через облако, включая как вычислительные, так и хранилищные услуги. Следует отметить, что облачные вычисления и облачные сервисы часто считаются синонимами во многих контекстах, но в этой статье делается различие между ними.

В настоящее время рынок облачных сервисов контролируется несколькими крупными игроками. В мировом масштабе Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) и Microsoft Azure занимают более 60% рынка. На внутреннем рынке Alibaba Cloud, Tencent Cloud и Huawei Cloud контролируют около 60% рынка в Китае, что демонстрирует значительный эффект Мэтью.

Децентрализованные облачные сервисы, с другой стороны, нарушают текущую модель облачных сервисов благодаря технологии блокчейн. Они полагаются на рыночные силы для определения стоимости и выделения вычислительной мощности, места хранения и полосы пропускания.Это не только обеспечивает более эффективное и прямое распределение ресурсов, но также разрушает монополию гигантов облачных сервисов. Поскольку все базовые ресурсы предоставляются пользователями, если экономическая структура децентрализованной сети облачных сервисов становится несостоятельной, пользователи могут выбрать покинуть сеть или присоединиться к другим децентрализованным сетям облачных сервисов. Это ограничивает способность провайдеров децентрализованных облачных сервисов заниматься вредными практиками.

Путь развития децентрализованных облачных сервисов

Децентрализованные вычисления здесь не упоминаются, потому что автор считает это ложным утверждением. Во-первых, смарт-контракты в блокчейне по своей природе отвечают за децентрализованные вычисления. Во-вторых, для выполнения сложных вычислительных задач децентрализация подразумевает потерю вычислительной мощности. Не следует стремиться к децентрализации ради самой децентрализации; проверяемые распределенные вычисления могут быть лучшим выбором, о чем автор объяснит позже.

По сравнению с мгновенными вычислениями, постоянное хранение является отличным сценарием применения для децентрализации. Оно позволяет хранить и распространять данные в децентрализованной сети, что делает их неизменными и устойчивыми к цензуре. Фактически, децентрализованное хранение уже стало одним из наиболее успешных применений блокчейна в нефинансовых сценариях.

В 2014 году компания Protocol Labs предложила IPFS,Межпланетная файловая система, открывающая дверь в децентрализованное хранение на космическом масштабе. IPFS реализовала адресацию файлов на основе контента, предотвращая многократное хранение одного и того же файла и значительно экономя место для хранения. Она также использует сеть P2P, что позволяет одновременно загружать данные с нескольких узлов, что существенно снижает затраты на пропускную способность. Это сделало IPFS базовым протоколом для многих проектов децентрализованного хранения, причем Filecoin является наиболее репрезентативным.

В июле 2017 года Protocol Labs, разработчик IPFS, объявил о создании проекта Filecoin. Filecoin - это слой приложений стимулирования и блокчейн-система общественной цепи поверх сети IPFS. Он принимает гибридный механизм консенсуса, в основном на основе Ожидаемого Консенсуса (EC), а также дополняется Доказательством Пространственного Времени (PoSt) и Доказательством Репликации (PoRep). Видение Filecoin заключается в стимулировании огромного числа узлов по всему миру для предоставления услуг хранения и извлечения, способствуя широкому использованию протокола хранения и передачи файлов IPFS.

Также в июле 2017 года компания Stroj Labs основала Storj, практически одновременно с Filecoin. Storj позиционирует себя как сервис хранения на уровне предприятия, ориентированный больше на коммерциализацию, прямо конкурируя с сервисом AWS S3. Однако его архитектура является псевдо-децентрализованной. Хотя начал выпуск токенов в 2018 году, управление метаданными, производство блоков, награды и штрафы осуществляются спутниковыми узлами, которые в настоящее время поддерживаются только командой проекта. Хотя план на будущее включает децентрализацию спутниковых узлов, проблема кажется сложной для решения на данный момент. В результате его текущее состояние все еще напоминает традиционное хранилище, замаскированное под блокчейн.

В июне 2018 года был запущен основной сеть Arweave. Arweave - это не слой поощрений, основанный на IPFS, а вместо этого интегрирует хранение данных и поощрения, с упором на обеспечение постоянного хранения данных и доступа. Arweave не требует, чтобы майнеры сохраняли все блок-записи, но поощряет майнеров сохранять как можно больше блоков, особенно те, у которых меньше избыточности, с помощью Упрощенных доказательств случайного доступа (SPoRA). Майнеры, которые это делают, имеют более высокую вероятность получения майнинговых наград. По сути, Arweave обеспечивает копирование данных в максимально возможном количестве для повышения надежности хранения данных с помощью подхода игровой теории.

В мае 2021 года был запущен Интернет-компьютер (IC), разработанный Фондом DFINITY.IC - это первый полностью децентрализованный облачный сервис, признанный третьим поколением блокчейн-архитектуры. Благодаря инновационной технологии блокчейн IC может обеспечить неограниченную масштабируемость и быструю обработку транзакций, и может обрабатывать HTTP-запросы для поддержки масштабных децентрализованных приложений, начиная от платформ социальных медиа, хостинг-сервисов проектов с открытым исходным кодом до различных корпоративных приложений, а также крупных моделей искусственного интеллекта. Теоретически, любой существующий интернет-сервис может быть воссоздан на IC в виде децентрализованной версии.

В ноябре 2022 года появление ChatGPT стало вехой в области сильного искусственного интеллекта и вызвало новый всплеск интереса к искусственному интеллекту. Компании, занимающиеся разработкой ИИ, начали появляться как грибы после дождя. С итеративным обновлением генеративных больших моделей спрос и стоимость вычислительной мощности возросли в геометрической прогрессии. В результате возник трек децентрализованной вычислительной мощности, который нацелен на использование общей вычислительной мощности для снижения затрат на обучение больших моделей для компаний, занимающихся разработкой ИИ, и ослабления нечестной конкуренции, вызванной тем, что гиганты облачных сервисов пользуются своим доминирующим положением.

Известные проекты в гонке за децентрализованной вычислительной мощностью включают в себяio.net, Render, Akash, Gensyn и т. д. Хотя их также можно классифицировать как децентрализованные облачные сервисы, их основной протокол заключается в создании рынка вычислительной мощности и стимулировании поставщиков вычислительной мощности. Это более тесно соответствует определению DePIN (Decentralized Physical Infrastructure Networks).

В феврале 2024 года Arweave официально запустил суперпараллельный компьютер AO*,становится второй полностью децентрализованной облачной службой после IC от DFINITY. Продолжается развитие децентрализованной облачной службы.

Arweave AO: Разделение вычислений и консенсуса

Как DFINITY IC, так и Arweave AO представляют собой полностью децентрализованные облачные сервисы с существенными сходствами. Во-первых, функционально они оба поддерживают децентрализацию интернет-сервисов крупного масштаба и запуск крупных моделей искусственного интеллекта в умных контрактах блокчейна. Во-вторых, их архитектуры обе основаны на модели актера. Актер представляет собой основную единицу параллельной вычислительной модели в области компьютерных наук. Применение модели актера подходит для создания высокопараллельных, распределенных, отказоустойчивых систем, что также является происхождением названия Arweave AO.

Основное различие между ними заключается в слое хранения данных, слое выполнения и слое консенсуса.

• Уровень хранения данных: Смарт-контракт на DFINITY IC называется Canister. У Canister есть собственный выделенный контейнер (похожий на Docker). Данные каждого Canister инкапсулированы в собственном независимом контейнере, и эти данные не могут быть видны внешнему миру. Подробности: Внутренние данные могут быть доступны только через интерфейс, предоставленный Canister; Arweave AO основан на Arweave, и данные хранятся в Arweave и доступны публично внешнему миру;
• Слой выполнения: Виртуальная машина DFINITY IC - WASM. Код канистры будет скомпилирован в модуль WASM для развертывания и запуска на IC. Он поддерживает только стандарты, такие как интерфейс системы WebAssembly; Arweave AO более гибкий, поскольку следует стандарту протокола AO, Можно использовать любую виртуальную машину, включая EVM, WASM, Move VM и т. д. Текущий язык разработки контрактов AOS, официально созданный Arweave, - Lua;
• Уровень консенсуса:DFINITY IC’s subnet adopts a variant of BFT (Byzantine Fault Tolerance, Byzantine Fault Tolerance) consensus, and subnets are verified through Chain-Key technology; Arweave AO is based on SCP (Storage-based Consensus Paradigm) , is a storage-based consensus paradigm that emphasizes that consensus occurs at the storage layer and uses Arweave for immutable storage to ensure security and verifiability.

Из вышеизложенного сравнения ясно, что DFINITY IC все еще придерживается стандартной парадигмы блокчейна, в то время как Arweave AO кажется менее типичным блокчейном, поскольку даже не имеет механизма консенсуса. Так как же он обеспечивает согласие различных узлов по результатам вычислений?

Ответ заключается в том, что Arweave AO не может гарантировать последовательные результаты вычислений, его результаты вычислений не создают никаких доказательств (например, дерево Меркла), но неизменное хранилище Arweave можно проверить.Разделение вычислений и согласования - самая гениальная часть дизайна Arweave AO.

Arweave хранит голографические данные AO и каждую нить на AO. Любой может восстановить AO и любую нить на AO через эти голографические данные. Это на самом деле основная идея SCP заключается в том, что при условии, что хранилище неизменно, все транзакции на нем могут быть прослежены, поэтому независимо от того, где выполняется приложение, будет получен одинаковый результат.

После решения проблемы верификации экономическая модель AO может быть использована для поощрения всех предоставлять правильные результаты вычислений. Это аналогично механизму обеспечения маржи узлов Chainlink в DON. Узлы должны сначала залог токенов при присоединении к сети AO. Когда узлы предоставляют правильные результаты вычислений, их стимулируют, а когда они предоставляют неправильные результаты, их штрафуют.

Заключение

Децентрализованные облачные сервисы давно считаются одним из наиболее важных прикладных применений технологии блокчейн в реальном мире. Сочетание Web3 и облачных сервисов не только представляет захватывающее повествование, но и бесшовно интегрируется с искусственным интеллектом, дополнительно увеличивая его потенциал.

Децентрализованные облачные сервисы развивались на протяжении десятилетия, начиная с IPFS. Технически говоря, базовые протоколы хранения и вычислений были совершенствованы. С рыночной точки зрения есть достаточный спрос на сети совместного использования ресурсов, в основном обусловленный вычислительной мощностью. Однако несмотря на эти достижения, заметен недостаток комплексных решений, а существующие из них далеки от идеала.

Перед запуском IC от DFINITY его считали AWS в Web3, называли третьим поколением архитектуры блокчейна. К сожалению, при запуске он столкнулся с трудностями и только недавно начал восстанавливаться. Помимо рыночных факторов, достижение мгновенного консенсуса для вычислений в чисто асинхронной среде, такой как облачные услуги, требует высоких аппаратных ресурсов. Это требование влияет на степень децентрализации, подрывая значимость механизма консенсуса блокчейна.

Arweave AO освобождается от ограничений традиционных блокчейнов, не непосредственно обрабатывая вычисления или консенсус. Вместо этого он использует экономическую модель и ленивую верификацию для гарантии точности результатов вычислений, предлагая новый подход к децентрализованным вычислениям. Однако верифицируемые вычисления, реализованные на основе SCP, наблюдаются и верифицируются вне цепи, что теоретически представляет риск недостаточного внелинейного наблюдения. В то время как его применимость в сценариях масштабных вычислений все еще требует рыночной проверки, перспективы на будущее обещающие.

утверждение:

1. Эта статья перепечатана из [Gatepermadao], исходный заголовок — «Эволюционная история децентрализованных облачных сервисов: от DFINITY IC до Arweave AO», авторское право принадлежит оригинальному автору[Pignard ], если у вас есть возражения против перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с Команда Gate LearnКоманда обработает это как можно скорее в соответствии с соответствующими процедурами.

2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, представляют только личные взгляды автора и не являются инвестиционным советом.

3. Другие языковые версии статьи переводятся командой Gate Learn, не упомянутой в Gate.io, переведенная статья не может быть воспроизведена, распространена или украдена.