区块链向左，云计算向右，未来谁主沉浮？

2018-12-22

软件 2018年7期

区块链向左，云计算向右，未来谁主沉浮？

导读：云计算，刚刚开始快速成长，就遭到质疑。与此同时，区块链这种去中心化的，号称“没有中心化的机构去控制它，每一个人都知道其中在发生的事情”的新技术让所有人看到了完全“民主和安全”的希望。

前有Facebook因为剑桥分析公司窃取超过5000万用户的个人信息影响了英国脱欧和美国总统特朗普的当选，导致扎克伯格直接道歉。后有滴滴和Uber等公司利用大数据“杀熟”。一时之间，个人隐私的安全和大数据的滥用，让大众对数字巨无霸们的霸权和能力开始担心。云计算，刚刚开始快速成长，就遭到质疑。与此同时，区块链这种去中心化的，号称“没有中心化的机构去控制它，每一个人都知道其中在发生的事情”的新技术让所有人看到了完全“民主和安全”的希望。

云计算，会就此衰落吗？区块链描述的乌托邦，何时会来到？

1. 区块链向左，云计算向右

云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。许多云计算部署依赖于计算机集群的紧耦合的工作方式，但与网格计算，这种松耦合工作方式的体系结构、目的、工作方式大相径庭。云计算强调计算机集群像一台电脑一样工作。云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存储服务。“云”是一个庞大的资源池，减少了冗余，提高了资源利用率，但是降低了可靠性。无论其提供的云计算技术优势有多强，都不可避免用户数据被“窃用”。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链的链式结构，加上分布式记账和共识机制等，决定数据难以被篡改。区块链是去中心化的技术，强调没有中心化的机构去控制它，每一个人都知道其中在发生的事情。但是以比特币为例，区块链体系过于强调“去中心”，反而影响其效率、成本与监管。比特币区块链体系要实现“去中心”，就需要大量外部计算机接入并共同运行（这成为“去中心”运行的基础条件），加入的计算机节点越多，在比特币的挖矿与转让需要全网广播、验证、分布式处理等的难度就越大，成本高，效率低。

原来的中心化存储方式，一旦中心控制机构自身或者中心化机制被黑，账本就能被轻易修改，但是现在起码要攻破全网一半以上的节点或者算力。即便攻击得逞，参与者也会发现链出现问题，整条链相当于废了，黑客获得的资产没有任何价值，发起攻击得不偿失。区块链的分布式记账就是利用高冗余来保障安全性。云计算厂商普遍提供的容灾解决方案是“两地三中心”，比特币和以太坊则是每个节点都有一份，共计成百上千份，显然一点都不节省。

区块链的乌托邦蓝图中，是一个“去中心”、去中介、民主公平、没有人为操控和腐败，安全稳定的“美好世界”。想象一下，没有Uber或者滴滴，而是用区块链版本的Uber或滴滴，这样实质上就是一个由其成员共有的协作组织。当有潜在的乘客希望租车，这个软件就会在区块链上搜索所有的车源，并将符合乘客要求的车源过滤后显示出来。区块链不会让出租车司机失业，而是会让Uber或者滴滴失业，并让出租车司机直接为顾客服务。

区块链，去中心化，用冗余来保障高度安全性。云计算，中心化，用集中化减少冗余来提高效率。哪种方式才是未来？区块链的描绘的乌托邦，是否会实现？

2. 久分必合，合久必分背后的经济学

计算机技术的发展经历了从大型主机，个人计算机，客户机／服务器的计算模式，到今天互联网计算模式和云计算兴起的演变。经历了一个中心化到去中心化，又到中心化这样一个“合久必分，分久必合”的过程。这个背后的经济驱动力是什么？

毫无疑问，对最终用户而言，对电脑拥有自主权当然是最好的。但是这个“自主权”是有价格的。在大型机时代，个人用户是无法承担自己拥有电脑的成本，原始的云计算，交互式终端方式顺势而生。伴随着PC价格的大幅下降，CPU实际计算能力也高于软件需求，消费者迅速转向了PC．

20世纪90年代后期，salesforce就率先在企业中引入了远程提供服务的概念。2002年，Amazon启用了AWS平台。2006年，云计算这一术语的出现，也并未获得快速的发展。从下图中可以看到，一个重要的因素就是需求并不强烈。PC模式下的计算能力够用了。

2015年开始，大数据，机器学习和人工智能的出现，对存储和计算能力的需求呈指数级上升，CPU的实际能力无法跟上。电脑的价格不但不下降，还出现了上升。

用户的选择很简单，对这样的计算机拥有这样的自主权成本太高，租用成了更经济的选择，云计算成为了首选。

“久分必合，久合必分”计算机更迭趋势的背后，是两大因素的角力：软件算法的演进对计算需求的提升，硬件进步能否生产价格合理的计算和存储能力。最后，最终用户决定是否愿意为拥有这样的计算机自主权付费。

3. ICT历史上的“去中心化”

TCP／IP出现之前，搭建电信网络架构的基础是“电路交换”（circuit switching），即通信双方或机器之间的连接必须提前建立，并在整个交换过程中都保持连接。为确保任意两个节点都能相互通信，电信服务提供商和设备制造商已经投资数十亿美元建立电信专线。任何连接都必须经过一个中心节点。

TCP／IP颠覆了电路交换模式。新协议通过将信息数字化并分成极小的组（每组都包含地址信息）来传递信息。各小组的信息发送到网络中后，可以采取任意路径到达接收端。位于网络边缘的智能发送和接收节点能够拆分并重组各组信息，同时解读编码数据。现在已经没有必要建设私用专线或大规模基础设施了。理论上，TCP／IP创建了一个开源共享的公共网络，没有任何中央机构负责其维修和升级，如下图所示。

TCP／IP通过极大的冗余，创造出一个“去中心化”的网络构架。当然，这种连接方式并不经济。现实中网络，这种理想的“去中心化”结构并未出现，仍然需要几个中心路由节点来支撑网络，中心节点配备一个容灾备份。

通过冗余创造出来的安全性的成本是极高的。历经了几十年的演进，TCP／IP网络也最终只是实现了有限去中心化，因为理想化的无限冗余的成本实在太高了。如果给每个节点都配上一个100G的PON，理想的去中心化网络是有可能实现的，但用户选择了降低安全性和降低成本。