Lịch sử phát triển của các dịch vụ đám mây phi tập trung: từ DFINITY IC đến Arweave AO

Nguồn: PermaDAO

Các dịch vụ đám mây phi tập trung luôn được coi là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của blockchain Web3 + dịch vụ đám mây không chỉ là hướng dẫn rất hay mà còn rất dễ tích hợp với AI. . kể chuyện để nâng cao hơn nữa trí tưởng tượng. IC DFINITY có những thách thức lớn về mặt kỹ thuật trong việc đạt được các phép tính đồng thuận theo thời gian thực trong môi trường hoàn toàn không đồng bộ như dịch vụ đám mây. Arweave AO phá vỡ xiềng xích của blockchain và không xử lý bản thân việc tính toán cũng như đạt được sự đồng thuận. Thay vào đó, nó sử dụng các mô hình kinh tế và xác minh lười biếng để đảm bảo tính chính xác của kết quả tính toán. Có thể nói đây là một cách tiếp cận mới.

Giới thiệu cơ bản

Đám mây là môi trường CNTT tóm tắt, tổng hợp và chia sẻ các tài nguyên có thể mở rộng trên toàn bộ mạng. Tài nguyên ở đây bao gồm điện toán, Lưu trữ, mạng. băng thông, v.v. Các tính năng kỹ thuật chính bao gồm công nghệ ảo hóa, công nghệ quản lý tài nguyên phân tán và công nghệ thực thi song song. So với môi trường CNTT truyền thống dựa trên máy vật lý, chi phí đám mây thấp hơn, khả năng mở rộng tốt hơn và dễ quản lý hơn.

Dịch vụ đám mây, điện toán đám mây và lưu trữ đám mây đều là những khái niệm phụ bắt nguồn từ khái niệm điện toán đám mây, đề cập đến việc cung cấp dịch vụ điện toán thông qua đám mây. Dịch vụ đám mây Nó đề cập đến việc cung cấp các dịch vụ CNTT khác nhau thông qua đám mây, bao gồm các dịch vụ điện toán và dịch vụ lưu trữ. Đặc biệt, điện toán đám mây và dịch vụ đám mây ở nhiều chỗ được đánh đồng nhau nhưng chúng vẫn được phân biệt trong bài viết này.

Thị trường dịch vụ đám mây hiện tại chủ yếu được độc quyền bởi một số gã khổng lồ về dịch vụ đám mây, chẳng hạn như Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) và Microsoft Azure nước ngoài, chiếm hơn 60% thị phần đám mây toàn cầu thị trường dịch vụ Đám mây Alibaba trong nước, Đám mây Tencent và Đám mây Huawei cũng chiếm khoảng 60% thị trường dịch vụ đám mây trong nước. Có thể nói Hiệu ứng Matthew là hiển nhiên.

Các dịch vụ đám mây phi tập trung dựa trên công nghệ blockchain và phá vỡ mô hình dịch vụ đám mây hiện tại, dựa vào các lực lượng thị trường để xác định giá trị và phân bổ sức mạnh tính toán, không gian lưu trữ và băng thông chứ không phải chỉ đạt được sự phân bổ nguồn lực trực tiếp và hiệu quả hơn mà quan trọng hơn là phá vỡ thế độc quyền của những gã khổng lồ về dịch vụ đám mây. Bởi vì tất cả các tài nguyên cơ bản đều do người dùng cung cấp, nên một khi cấu trúc kinh tế của mạng dịch vụ đám mây phi tập trung không còn được áp dụng, người dùng có thể chọn thoát khỏi mạng hoặc tham gia các mạng dịch vụ đám mây phi tập trung khác, điều này sẽ hạn chế mạng dịch vụ đám mây phi tập trung. để các nhà cung cấp dịch vụ “làm điều ác”.

Con đường phát triển dịch vụ đám mây phi tập trung

Điện toán phi tập trung không được đề cập ở đây vì tác giả cho rằng điện toán phi tập trung là một đề xuất sai lầm trước tiên. tất cả, bản thân hợp đồng thông minh của blockchain chịu trách nhiệm về tính toán phi tập trung. Thứ hai, đối với các nhiệm vụ tính toán phức tạp, việc phân quyền có nghĩa là lãng phí sức mạnh tính toán. Không cần phải phân quyền vì mục đích phân quyền có thể xác minh được. Một lựa chọn tốt hơn. , điều mà tôi sẽ giải thích sau.

So với điện toán tạm thời, lưu trữ liên tục rõ ràng là một kịch bản ứng dụng tuyệt vời cho phân cấp, cho phép dữ liệu được lưu trữ và phân phối trong mạng phi tập trung, khiến dữ liệu không bị giả mạo và có khả năng chống kiểm duyệt. Trên thực tế, lưu trữ phi tập trung đã trở thành một trong những ứng dụng thành công nhất của blockchain trong các tình huống phi tài chính.

Vào năm 2014, Phòng thí nghiệm giao thức đã đề xuất IPFS là viết tắt của Hệ thống tệp liên hành tinh, được dịch là "Hệ thống tệp liên hành tinh". lưu trữ tập trung. IPFS triển khai việc đánh địa chỉ tệp dựa trên nội dung và các tệp giống nhau sẽ không được lưu trữ lặp lại, điều này giúp tiết kiệm đáng kể dung lượng lưu trữ. Dựa trên mạng P2P, dữ liệu có thể được tải xuống đồng thời từ nhiều nút, do đó giảm đáng kể chi phí băng thông và trở thành cơ sở phổ biến. giao thức của các dự án lưu trữ phi tập trung, trong đó tiêu biểu nhất là Filecoin.

Vào tháng 7 năm 2017, Protocol Labs, nơi phát triển IPFS, đã công bố thành lập dự án Filecoin. Filecoin là một lớp ứng dụng khuyến khích và hệ thống chuỗi công khai blockchain trên mạng IPFS, sử dụng cơ chế đồng thuận lai: dựa trên Sự đồng thuận kỳ vọng (Sự đồng thuận dự kiến, EC) là sự đồng thuận chính, được bổ sung bởi Bằng chứng về không thời gian (PoSt) và Bằng chứng nhân bản (PoRep). Tầm nhìn của Filecoin là truyền cảm hứng cho một số lượng lớn các nút trên khắp thế giới cung cấp dịch vụ lưu trữ và truy xuất cho người dùng, đồng thời thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi giao thức truyền và lưu trữ tệp IPFS.

Vào tháng 7 năm 2017, Stroj Labs thành lập Storj, gần như cùng thời điểm với Filecoin, Storj tập trung vào các dịch vụ lưu trữ cấp doanh nghiệp và mô hình của nó mang tính thương mại hơn. Nhưng đó là sự phân cấp giả. Mặc dù nó đã bắt đầu phát hành tiền vào năm 2018, nhưng việc quản lý siêu dữ liệu, sản xuất khối, phần thưởng và hình phạt đều được hoàn thành thông qua các nút vệ tinh và các nút vệ tinh hiện chỉ được duy trì bởi phía dự án, mặc dù việc loại bỏ các nút vệ tinh đã được đề cập trong các kế hoạch tập trung trong tương lai. , nhưng hiện tại có vẻ khó khăn hơn nên tình hình hiện tại vẫn là lưu trữ truyền thống dưới lớp áo choàng của blockchain.

Vào tháng 6 năm 2018, mạng chính Arweave đã được ra mắt. Arweave không phải là lớp khuyến khích dựa trên IPFS mà tích hợp lưu trữ và khuyến khích dữ liệu, tập trung vào việc đạt được khả năng lưu trữ và truy cập dữ liệu vĩnh viễn. Arweave không yêu cầu người khai thác lưu tất cả các bản ghi khối, nhưng khuyến khích người khai thác lưu càng nhiều khối càng tốt thông qua Bằng chứng truy cập ngẫu nhiên đơn giản (SPoRA), đặc biệt là các khối có ít dư thừa hơn, vì những người khai thác làm như vậy có xác suất nhận được phần thưởng khai thác cao hơn. Có thể nói, Arweave sử dụng trò chơi để đảm bảo dữ liệu được sao chép nhiều nhất có thể và cải thiện độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu.

Vào tháng 5 năm 2021, mạng chính Máy tính Internet (IC) do DFINITY Foundation phát triển đã được ra mắt. IC là dịch vụ đám mây phi tập trung hoàn chỉnh đầu tiên và được biết đến là kiến ​​trúc chuỗi khối thế hệ thứ ba. . Thông qua công nghệ blockchain tiên tiến, IC có thể cung cấp khả năng mở rộng không giới hạn và khả năng xử lý giao dịch tốc độ cao, đồng thời có thể xử lý các yêu cầu HTTP để hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung quy mô lớn, từ nền tảng truyền thông xã hội, dịch vụ lưu trữ dự án nguồn mở đến các ứng dụng cấp Doanh nghiệp khác nhau và thậm chí cả các ứng dụng lớn. Các mô hình AI. Về lý thuyết, mọi dịch vụ Internet hiện có đều có thể được xây dựng lại dưới dạng phiên bản phi tập trung trên IC.

Vào tháng 11 năm 2022, sự xuất hiện của ChatGPT đã đánh dấu một cột mốc quan trọng về trí tuệ nhân tạo mạnh mẽ và gây ra một làn sóng mới về trí tuệ nhân tạo. Các công ty mới nổi về AI đã mọc lên như nấm sau mưa. Với việc nâng cấp lặp đi lặp lại các mô hình tổng quát lớn, nhu cầu và chi phí về sức mạnh tính toán đã tăng lên theo cấp số nhân. Kết quả là, hướng đi về sức mạnh tính toán phi tập trung đã ra đời, cam kết sử dụng sức mạnh tính toán chung để giảm việc đào tạo các mô hình lớn cho. Các doanh nghiệp mới nổi về AI gây tốn kém và làm suy yếu sự cạnh tranh không lành mạnh do các gã khổng lồ dịch vụ đám mây lợi dụng vị trí thống trị của họ.

Các dự án nổi tiếng trên con đường sức mạnh tính toán phi tập trung bao gồm io.net, Render, Akash, Gensyn, v.v. Mặc dù chúng cũng có thể được phân loại là các dịch vụ đám mây phi tập trung,thỏa thuận cốt lõi của chúng là xây dựng một thị trường năng lượng điện toán và khuyến khích các nhà cung cấp năng lượng điện toán, điều này thực sự phù hợp hơn với định nghĩa DePIN (Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung, Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phân tán) .

Vào tháng 2 năm 2024, Arweave chính thức ra mắt máy tính siêu song song AO, trở thành dịch vụ đám mây phi tập trung hoàn chỉnh thứ hai sau IC của DFINITY. Con đường phát triển của các dịch vụ đám mây phi tập trung vẫn được tiếp tục.

Arweave AO: Tách biệt giữa tính toán và đồng thuận

DFINITY IC và Arweave AO là các dịch vụ đám mây phi tập trung hoàn chỉnh và chúng rất giống nhau. Trước hết, chức năng này hỗ trợ tái cấu trúc phi tập trung các dịch vụ Internet quy mô lớn và đưa các mô hình AI lớn vào các hợp đồng thông minh trên blockchain. Thứ hai, kiến ​​trúc được thiết kế dựa trên mô hình Actor. Actor là đơn vị cơ bản của mô hình tính toán đồng thời trong khoa học máy tính. Mô hình Actor phù hợp để xây dựng các hệ thống có tính đồng thời, phân tán và có khả năng chịu lỗi cao. Đây cũng là nguồn gốc của tên Arweave AO.

Sự khác biệt chính giữa hai loại này là lớp lưu trữ dữ liệu, lớp thực thi và lớp đồng thuận.

• Lớp lưu trữ dữ liệu: Hợp đồng thông minh trên DFINITY IC được gọi là Canister và Canister có vùng chứa chuyên dụng riêng (Tương tự như Docker), dữ liệu của mỗi Canister được gói gọn trong vùng chứa độc lập của riêng nó. Thế giới bên ngoài không thể xem chi tiết dữ liệu và chỉ có thể truy cập dữ liệu nội bộ thông qua giao diện do Canister cung cấp dựa trên Arweave; , và dữ liệu được lưu trữ trong Arweave. Nó được công khai với thế giới bên ngoài;

• Lớp thực thi: máy ảo của DFINITY IC Đó là WASM. Mã Canister sẽ được biên dịch thành mô-đun WASM để triển khai và chạy trên IC. Nó chỉ hỗ trợ các tiêu chuẩn như giao diện hệ thống WebAssembly linh hoạt hơn; Miễn là tuân theo tiêu chuẩn giao thức AO, bất kỳ máy ảo nào cũng có thể được sử dụng, bao gồm EVM, WASM, Move VM, v.v. Ngôn ngữ phát triển hợp đồng AOS hiện tại được Arweave xây dựng chính thức là Lua;

< /ul>

• Lớp đồng thuận : Mạng con của DFINITY IC áp dụng một biến thể của sự đồng thuận BFT (Byzantine Fault Tolerance, Byzantine Fault Tolerance), và các mạng con được xác minh thông qua công nghệ Chain-Key; Arweave AO dựa trên SCP (Mô hình đồng thuận dựa trên lưu trữ), là một mô hình đồng thuận dựa trên lưu trữ nhấn mạnh rằng sự đồng thuận xảy ra ở lớp lưu trữ và sử dụng Arweave để lưu trữ bất biến nhằm đảm bảo an ninh và khả năng kiểm chứng.

Qua so sánh trên, có thể thấy rằng DFINITY IC vẫn tuân theo mô hình tiêu chuẩn của blockchain, trong khi Arweave AO xét cho cùng thì có vẻ không giống blockchain như vậy. cơ chế đồng thuận là Không thì làm sao đảm bảo kết quả tính toán của các cặp nút khác nhau là nhất quán?


Câu trả lời là Arweave AO không thể đảm bảo kết quả tính toán nhất quán và kết quả tính toán của nó không tạo ra bất kỳ bằng chứng nào (chẳng hạn như cây Merkle), nhưng bộ lưu trữ bất biến của Arweave có thể kiểm chứng được, Sự phân tách tính toán và đồng thuận là thiết kế tinh tế nhất của Arweave AO.


Arweave lưu trữ dữ liệu ảnh ba chiều của AO và từng luồng trên AO Bất kỳ ai cũng có thể khôi phục AO và bất kỳ luồng nào trên AO thông qua dữ liệu ảnh ba chiều. Đây thực sự là ý tưởng cốt lõi của SCP, tức là miễn là bộ nhớ là không thay đổi và các giao dịch trên có thể theo dõi được thì bất kể ứng dụng được tính toán ở đâu thì cũng sẽ thu được kết quả tương tự .


Sau khi giải quyết vấn đề có thể kiểm chứng, bạn có thể sử dụng mô hình kinh tế của AO để khuyến khích mọi người cung cấp kết quả tính toán chính xác, tương tự như cơ chế gửi tiền của các nút Chainlink trong DON, để tham gia mạng AO, các nút cần có. cam kết Token trước. Ưu đãi được đưa ra khi các nút cung cấp kết quả tính toán chính xác và các hình phạt được đưa ra khi các nút cung cấp kết quả không chính xác.

Tóm tắt

Dịch vụ đám mây phi tập trung luôn được coi là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của blockchain, Web3 + Dịch vụ đám mây là không chỉ có hướng kể chuyện rất hay mà còn rất dễ kết hợp với cách kể chuyện của AI để nâng cao hơn nữa trí tưởng tượng.

Các dịch vụ đám mây phi tập trung đã được phát triển trong mười năm kể từ IPFS. Từ góc độ kỹ thuật, các giao thức điện toán và lưu trữ cơ bản ngày càng trở nên hoàn hảo hơn. Từ góc độ thị trường, sức mạnh tính toán là nguồn tài nguyên chính. Nhu cầu về mạng chia sẻ cũng đủ nhưng đến nay số người làm chủ được chúng không những ít mà còn chưa đạt yêu cầu.

DFINITY IC từng được coi là AWS của Web3 trước khi ra mắt, với hào quang của blockchain thế hệ thứ ba trên đầu. Thật không may, nó đã gặp phải thảm họa khi ra mắt và giờ đây nó đã gặp phải. đã chuyển từ tiêu cực sang tích cực. Gạt một số yếu tố thị trường sang một bên, sự đồng thuận thời gian thực cho điện toán trong môi trường hoàn toàn không đồng bộ như dịch vụ đám mây sẽ có yêu cầu cực kỳ cao về tài nguyên phần cứng cũng sẽ ảnh hưởng đến mức độ phân quyền và tạo nên sự đồng thuận của blockchain. cơ chế mất đi ý nghĩa của nó.

Arweave AO phá vỡ xiềng xích của blockchain và không xử lý bản thân việc tính toán cũng như đạt được sự đồng thuận. Thay vào đó, nó sử dụng các mô hình kinh tế và xác minh lười biếng để đảm bảo tính chính xác của kết quả tính toán. được cho là một cách tiếp cận mới. Tuy nhiên, do việc giám sát và xác minh các tính toán có thể kiểm chứng dựa trên SCP được thực hiện ngoài chuỗi nên về mặt lý thuyết có vấn đề là thiếu giám sát ngoài chuỗi trong các kịch bản điện toán quy mô lớn, nó vẫn cần được thị trường kiểm tra, nhưng triển vọng trong tương lai rất đáng mong đợi.