挪威工程院院士容淳铭:基于区块链重新设计互联网服务
在10月22日举行的“链上未来·2020中国区块链产业发展峰会”上,挪威工程院院士容淳铭因疫情影响未能来到现场 ,特地发来题为《基于区块链重庆设计互联网服务》的视频讲话,本文根据视频整理。
容淳铭,挪威工程院院士、挪威斯塔万格大学计算机系终身教授、服务式计算研究创新中心主任。兼任IEEE国际云计算学术会议系列指导委员会主席,IEEE区块链专委会主席、(国际)云安全联盟(CSA)挪威分部副总理事长,中国科学院海外评审专家。
容淳铭院士进行视频演讲
大家都知道,互联网的时代、5G的时代给我们带来了很多的便利,回到国内最方便的就是支付这一块,手机已经取代了我们的钱包,那我们下一个目标是什么呢?5G能够给我们带来什么呢?
实际上我们认为5G能够给我们带来一个全新的格局,因为它有大量的信息,而且这个信息可以在网上进行处理。我们的概念就认为把这个计算和区块链结合起来,能够真正地把我们的资源管理好,这样的话我们可以取代我们经常拿在手里的手提电脑。为什么?因为手提电脑里主要就是有你的储存数据,我们拿在手里就是因为要处理各种数据。80年代的时候,提出来网络是一个计算机,但是它没有解决在共享资源的环境下,如何真正地保证你的资源还是属于你的。
比如说共享数据这一块,就是一个很大的难题,现在的区块链就能帮助我们真正地把这个问题解决。做到网络就是我的计算机,从网络计算机到我的计算机,这一个跨步是很大的,它能真正地为我们带来一个全新的模式、全新的平台、全新的生态和全新的商业各种应用。这是一个很重要的发展方向。
大家可以看看去年Gartner提出来的一个曲线图,这个代表了区块链在各个方面的应用,在挖矿这方面的应用已经非常成熟了,很多新兴的行业,比如IOT等应用都在上升的阶段。我们最该关注的就应该是下面这一点,如何用区块链来管理它的各种各样的服务,这个概念里面包含了很多,技术汇总能够把我们的生活真正地进行很大的变革。
Gartner曲线图
为什么我们这么说呢?因为5G给我们带来通讯上和技术上的革命,区块链给我们带来的是分布式的、联盟的方式,而不是像以前从上而下的金字塔的管理形式。当然,人工智能这一块给我们带来的是如何进行数据的处理,这三方真正地结合起来的话,它能够给我们的生活带来很大的变化。我们可以通过包含5G,包含物联网等一些技术,这些技术能够把这些数据连接起来,汇总,大量的数据就需要人工智能来处理,而不是用人来处理,需要自动化的处理。
但是,如何保证我的数据是我的?就是需要区块链来帮助我们去管理,而且这种管理在各种各样现代的国际大环境下,很多时候怎么保证我的数据归我管,而不是被大公司或者存储数据的公司来管理。那就需要大家对数据的管理的认同。这个认同就可以用区块链来保证这种联邦制的、分布式的认同,在这个认同的机制下,能够把我们的数据管理带到一个新的阶段。
那我们来回顾一下,互联网为什么会那么成功?互联网本身的设计为什么生命力会那么强?实际上它有很多优点,我们可以借鉴,如果我们要重新设计的话。首先它要可以跨不同的行业,它们互相之间都是可以互融互通的。另外它有最小的数据包,无论是从手机也好电脑也好,它们都是一样的。它最重要的就是生存力是很强的,可以自治自理的,互相之间不会影响,它的模式给我们带来数据联通的时候,给我们带来了各种各样商业的模式,正是这一些的架构,我们来看如何和互联网联合起来。
我们知道很多人利用云计算,对云存储已经没有什么疑问了。回顾一下十年前,我们开始做云计算的时候,很多人是非常怀疑的,大家就会觉得,我的数据放在硬盘里,为什么要放上云上面,这是不可以相信的。但是现在大家都基本上相信这个技术,可以把存储这一块做得很好了。
那下一个更重要的目标就是要把计算和存储结合起来,真正地把我的资源可以在网上任何地方,只要我认为它管理得好,在我们信任的基础上,我可以让它们去算,这样的话就不需要带着我的电脑了,第一数据可以存在云上面,第二可以在云上面计算,只需要拿着一个手机,就可以把你要做的事情在网上就执行了,然后把结果拿给我,就完成了。
所以以这个概念,如何把资源管理得好?首先我们要回顾一下区块链重要的特征,很多大家已经很熟悉的分布式、可复制性、公开性、透明性等等,实际上最重要的是智能合约这一块,它能够保证我们自动化处理这些数据,自动化这块是非常重要的,大家不能忘记为什么区块链能够给我们带来这种机制,但是要实现我们要做的那些事情,还会碰到很多挑战,还有很多的问题需要解决。
如果一个网站还是只有实体给你提供的,所有的服务都是通过实体,一旦实体被攻击,网站就会被打断,服务也就不存在了,这样是很危险的,比如银行。但是如果我们在崭新的互联网框架下面,我们要做到的是由多方提供服务,当你需要服务的时候,你可以选择哪一方去使用,比如网站上面有很多内容,其实大家也开始用到了,比如头条新闻类似的这些,它是汇集了各个方面的信息存到它网站上去的,这种综合的形式就叫联邦制,比如你要提供一个服务的话,你会有ABCD等好几方的选择,这几方会达成一种联邦的协议,共同来提供服务。这样有一个好处,当一方被攻击倒下之后,另外几方仍然可以提供服务,也就是刚才说到的互联网最大的优势,不会因为一个小网倒下,别的小网就不能服务了。
通过这样一个概念,可以真正地提高服务的生存力,让我们能够进行自由的组合,来提供这个服务。这样的话就会比较灵活,比如我的数据通过5G采集了某个数据,那我去到了另外一个地方,数据仍在当时的位置上,只要服务站是和我们有关联的。大家可能用手机已经很习惯了,拿着手机去外国,也会有服务。实际上中国移动只在国内有基站,到了国外你要用国外的基站,因为它们之间有联邦的协议,当你去另外一个地方,它仍然能给你提供服务,而不需要中国移动去那个地方建立基站。只要有协议,互相之间就能提供这个服务。
但是这个问题就给我们带来很大的挑战,比如你手机中的移动和外国之间,就有一个拆账的问题,就是我付的钱,该怎么转给对方?什么时候该付给对方多少钱?比如我这个自动驾驶的汽车经过了某个地区,是我平时不在的地方,那我用了本地服务商的服务之后,如何进行拆账呢?实际上这是个很大的问题,这个就需要互相之间产生一种新的商业模式,重新设定。实际上,这也是带给我们的机会,是个挑战也是很大的机会,因为原来的垄断,现在可以由多方合作来实现。
另外一个就是兼容问题。区块链有公有的、私有的,不同的区块链之间如何进行协同交流,这也是个很大的问题。这包括了底层数据的制式,都会有碰到翻译等一系列需要解决的问题。这些问题解决之后,才能保证跨链的协同合作。兼容问题如果不解决的话,会导致各自为战的局面。我个人认为这不是能靠一条区块链就可以解决的问题,我们生活中会碰到各种各样的区块链,这些区块链都是你的区块链,资源是我的,如何把这个资源汇总,就需要互相之间有一个解释的机制,让它们互融互通。只有这样才能保证数据的流通性,有了流通性才有适用性。
还有一个问题,当我们要以联邦制去提供一个服务的时候,比如一个功能下有很多子功能,每个子功能都要提供才能实现的话,那你会碰到一个很重要的问题,如果速度没改善,怎么办?比如自动驾驶的汽车,在经过某一个地段的时候,通过本地段的时候速度会快很多,如果你什么东西都要传到云上面去算,算完之后再传回来,那这个速度就慢了。虽然是零点几秒,但是积累起来就会造成很大的时间差。计算速度的本身也是一个问题。所以我们要尽量设计一些方案,能够让他们能够平行计算,能够互相替代。
另外还存在一个问题,有多少数据你能够在短时间内进行处理?我们知道以前的短信会有一个瓶颈的问题,如果有大量的人,比如过新年的晚上,同时都要使用的话,会造成网络的堵塞。同样的会有类似的问题,如果出现网络堵塞的时候该如何处理?要保证大量的数据能够在短时间内进行处理,这也是一个很重要的课题,如何保证它的高通量。
我们最近也做了很多工作,比如我们刚启动的欧盟的居里夫人计划,里面三家医院的大数据库,我们是研究皮肤癌。一个数据库在西班牙,另外一个数据库在荷兰,第三个数据库在挪威。我们是和医生、图像处理的专家们,还有和云计算和区块链结合的团队,一起做的。我们去分析每一个切片,每个切片很大,我们要把人工智能、图像处理和区块链结合起来。当我们要算某一个算法的时候,可以到西班牙去算,也可以到荷兰、挪威来算,算完之后把结果汇总,这就是我们在做的联邦计算。
如何将学习分布到不同的地方进行汇总,如果采取每个计算结果汇总到一个中央库里,巨大的数据传输对于网络来说本身就是一个压力。你还需要一个地方存储起来,也会碰到隐私等各种各样的问题,所以我们认为这是以后的解决方案,以后的互联网也应该由这个模式来为大家提供服务,这样的话,就能实现多方提供、多方处理,你可以在你想要的地方计算。我们也在分布式智慧能源上做了一些工作,如何让电池共享。用太阳能电板,充上电池,在社区里进行共享,我们也用了类似的方法。
最后我简单介绍一下我们在智慧城市中的工作,让数据在多方共享和提供服务的情况下,这个架构可以为我们提供一个崭新的模式,我们希望真正的数据能够给我们自己带来利益,而且是由我来做主,而不是由对方来做主。当然,这也给我们带来一个崭新的商业模式,可以做出各种各样新的商业,可以做出新的架构,也可以给企业带来平台。所以我们认为,通过区块链和5G,以及人工智能结合的这个方向,利用区块链来管理这些计算,这个形式可以给我们带来一个全新的生态。