Tóm tắt

Dịch vụ đám mây phi tập trung đã lâu được coi là một trong những ứng dụng thực tế quan trọng nhất của công nghệ blockchain. Việc tích hợp Web3 và dịch vụ đám mây mang đến một câu chuyện hấp dẫn, được tăng cường bởi việc tích hợp trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, việc đạt được sự nhất trí ngay lập tức cho các tính toán trong môi trường không đồng bộ hoàn toàn như dịch vụ đám mây đặt ra thách thức kỹ thuật đáng kể cho DFINITY IC. Arweave AO thoát khỏi giới hạn của các blockchain truyền thống bằng cách không xử lý trực tiếp các tính toán hoặc sự nhất trí. Thay vào đó, nó sử dụng một mô hình kinh tế và xác thực lười biếng để đảm bảo tính chính xác của kết quả tính toán, cung cấp một cách tiếp cận mới cho việc tính toán phi tập trung.

Giới thiệu cơ bản

Đám mây là môi trường IT trừu tượng, tổng hợp và chia sẻ tài nguyên có thể mở rộng trên toàn bộ mạng lưới. Các tài nguyên này bao gồm sức mạnh tính toán, lưu trữ và băng thông mạng. Các tính năng kỹ thuật chính bao gồm công nghệ ảo hóa, quản lý tài nguyên phân tán và công nghệ thực thi song song. So với môi trường IT truyền thống dựa trên các máy vật lý, đám mây hiệu quả về chi phí hơn, có khả năng mở rộng và quản lý dễ dàng hơn.

Dịch vụ đám mây, điện toán đám mây và lưu trữ đám mây là các khái niệm phụ xuất phát từ khái niệm rộng lớn hơn về đám mây. Điện toán đám mây đề cập đến việc cung cấp dịch vụ tính toán thông qua đám mây, lưu trữ đám mây đề cập đến việc cung cấp dịch vụ lưu trữ thông qua đám mây, và dịch vụ đám mây bao gồm đa dạng các dịch vụ CNTT được cung cấp thông qua đám mây, bao gồm cả dịch vụ tính toán và dịch vụ lưu trữ. Đáng lưu ý rằng điện toán đám mây và dịch vụ đám mây thường được xem là đồng nghĩa trong nhiều ngữ cảnh, nhưng bài viết này phân biệt giữa hai khái niệm này.

Hiện nay, thị trường dịch vụ đám mây đang được các nhà cung cấp lớn chi phối. Một cách toàn cầu, Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) và Microsoft Azure chiếm hơn 60% thị trường. Ở nội địa, Alibaba Cloud, Tencent Cloud và Huawei Cloud nắm khoảng 60% thị trường tại Trung Quốc, thể hiện một hiệu ứng Matthew đáng kể.

Dịch vụ đám mây phi tập trung, ång lại, phá vỡ mô hình dịch vụ đám mây hiện tại thông qua công nghệ blockchain. Chúng phụ thuộc vào lực lượng thị trường để xác định giá trị và phân bố sức mạnh tính toán, không gian lưu trữ và băng thông.Điều này không chỉ đạt được việc phân bổ tài nguyên hiệu quả và trực tiếp hơn mà còn phá vỡ sự độc quyền của các ông lớn dịch vụ đám mây. Khi tất cả các tài nguyên cơ bản được cung cấp bởi người dùng, nếu cấu trúc kinh tế của mạng lưới dịch vụ đám mây phi tập trung trở nên không phù hợp, người dùng có thể chọn rời khỏi mạng lưới hoặc tham gia vào các mạng lưới dịch vụ đám mây phi tập trung khác. Điều này hạn chế khả năng của các nhà cung cấp dịch vụ đám mây phi tập trung tham gia vào các hành vi có hại.

Con đường phát triển dịch vụ đám mây phi tập trung

Tính toán phi tập trung không được đề cập ở đây vì tác giả cho rằng đó là một đề xuất sai lầm. Thứ nhất, các hợp đồng thông minh trên blockchain mặc định chịu trách nhiệm về tính toán phi tập trung. Thứ hai, đối với các nhiệm vụ tính toán phức tạp, tính phi tập trung ngụ ý một lãng phí công suất tính toán. Người ta không nên theo đuổi tính tập trung vì lợi ích riêng; tính toán phân phối có thể là lựa chọn tốt hơn, điều mà tác giả sẽ giải thích sau này.

So với tính toán tức thì, lưu trữ vững chắc rõ ràng là một kịch bản ứng dụng xuất sắc cho phân quyền. Nó cho phép dữ liệu được lưu trữ và phân phối trên một mạng lưới phân quyền, khiến cho nó không thể thay đổi và chống lại sự kiểm duyệt. Trên thực tế, lưu trữ phân quyền đã trở thành một trong những ứng dụng thành công nhất của blockchain trong các kịch bản không tài chính.

Năm 2014, Protocol Labs đã đề xuất IPFS, Hệ thống Tệp Liên Hành Tinh, mở ra cánh cửa cho lưu trữ phi tập trung trên quy mô vũ trụ. IPFS thực hiện việc địa chỉ tệp dựa trên nội dung, ngăn chặn việc lưu trữ cùng một tệp nhiều lần và tiết kiệm không gian lưu trữ đáng kể. Nó cũng sử dụng mạng P2P, cho phép dữ liệu được tải xuống đồng thời từ nhiều nút, giảm chi phí băng thông một cách đáng kể. Điều này đã làm cho IPFS trở thành giao thức cơ bản cho nhiều dự án lưu trữ phi tập trung, với Filecoin là điển hình nhất.

Vào tháng 7 năm 2017, Protocol Labs, nhà phát triển của IPFS, đã công bố việc thành lập dự án Filecoin. Filecoin là một tầng ứng dụng khuyến khích và hệ thống chuỗi công cộng blockchain trên cơ sở mạng lưới IPFS. Nó áp dụng một cơ chế đồng thuận lai, chủ yếu dựa trên Đồng thuận Dự kiến (EC), và bổ sung bởi Chứng minh Thời gian Không gian (PoSt) và Chứng minh Sao chép (PoRep). Tầm nhìn của Filecoin là khuyến khích một số lượng lớn các nút trên toàn cầu cung cấp dịch vụ lưu trữ và truy xuất, thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi của giao thức lưu trữ và truyền tệp IPFS.

Cũng vào tháng 7 năm 2017, Stroj Labs thành lập Storj, gần như đồng thời với Filecoin. Storj định vị mình là dịch vụ lưu trữ cấp doanh nghiệp, hướng đến việc thương mại hóa hơn, trực tiếp cạnh tranh với dịch vụ S3 của AWS. Tuy nhiên, kiến trúc của nó là bán giả tưởng. Mặc dù bắt đầu phát hành token vào năm 2018, quản lý siêu dữ liệu, sản xuất block, phần thưởng và hình phạt đều được xử lý bởi các nút vệ tinh, hiện chỉ được duy trì bởi nhóm dự án. Mặc dù kế hoạch tương lai bao gồm phân quyền các nút vệ tinh, vấn đề dường như khó giải quyết vào thời điểm hiện tại. Do đó, trạng thái hiện tại của nó vẫn giống như lưu trữ truyền thống che giấu dưới vỏ của blockchain.

Vào tháng 6 năm 2018, mạng lưới chính của Arweave được ra mắt. Arweave không phải là một lớp khuyến khích dựa trên IPFS, mà thay vào đó tích hợp lưu trữ dữ liệu và khuyến khích, với trọng tâm là khả năng lưu trữ và truy cập dữ liệu vĩnh viễn. Arweave không yêu cầu các thợ mỏ bảo quản tất cả các bản ghi khối, nhưng khuyến khích các thợ mỏ lưu trữ càng nhiều khối càng tốt, đặc biệt là những khối có ít dư thừa, thông qua Simplified Proofs of Random Access (SPoRA). Các thợ mỏ thực hiện điều này có xác suất cao hơn để nhận phần thưởng đào. Về cơ bản, Arweave đảm bảo dữ liệu được sao chép càng nhiều càng tốt để tăng tính tin cậy của lưu trữ dữ liệu thông qua một phương pháp lý thuyết trò chơi.

Vào tháng 5 năm 2021, Internet Computer (IC), được phát triển bởi DFINITY Foundation, đã đi vào hoạt động.IC là dịch vụ đám mây phi tập trung đầu tiên, được ca ngợi là kiến trúc blockchain thế hệ thứ ba. Thông qua công nghệ blockchain sáng tạo, IC có thể cung cấp khả năng mở rộng không giới hạn và xử lý giao dịch nhanh chóng, và nó có thể xử lý yêu cầu HTTP để hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung quy mô lớn, từ các nền tảng truyền thông xã hội, dịch vụ lưu trữ dự án mã nguồn mở đến các ứng dụng cấp doanh nghiệp khác nhau, và thậm chí cả các mô hình trí tuệ nhân tạo lớn. Lý thuyết, bất kỳ dịch vụ internet hiện tại nào cũng có thể được xây dựng lại trên IC dưới dạng phi tập trung.

Vào tháng 11 năm 2022, sự xuất hiện của ChatGPT đánh dấu một bước ngoặt trong trí tuệ nhân tạo mạnh mẽ và kích hoạt một làn sóng mới của sự điên cuồng về trí tuệ nhân tạo. Các công ty mới nổi về AI đã nảy mầm như nấm sau mưa. Với việc nâng cấp lặp đi lặp lại của các mô hình lớn tạo ra, nhu cầu và chi phí của công nghệ tính toán tăng theo cấp số nhân. Kết quả là, lĩnh vực về công nghệ tính toán phi tập trung đã được sinh ra, cam kết sử dụng công nghệ tính toán chia sẻ để giảm chi phí đào tạo các mô hình lớn cho các doanh nghiệp mới nổi về AI, làm suy yếu sự cạnh tranh không công bằng do các ông lớn dịch vụ đám mây tận dụng vị thế nắm quyền của họ.

Các dự án nổi tiếng trong cuộc đua sức mạnh tính toán phi tập trung bao gồmio.net, Render, Akash, Gensyn, vv. Mặc dù chúng cũng có thể được phân loại dưới dịch vụ đám mây phi tập trung, giao protocal trung tâm của họ nằm trong việc xây dựng một thị trường sức mạnh tính toán và khuyến khích các nhà cung cấp sức mạnh tính toán. Điều này phù hợp hơn với định nghĩa của DePIN (Mạng Lưới Cơ Sở Hạ Tầng Vật Lý Phi Tập Trung).

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

Arweave AO: Phân tách Tính toán và Đồng thuận

Cả DFINITY IC và Arweave AO đều là dịch vụ đám mây phi tập trung hoàn chỉnh, với những điểm tương đồng đáng kể. Thứ nhất, về mặt chức năng, cả hai đều hỗ trợ sự phi tập trung của các dịch vụ internet quy mô lớn và giới thiệu các mô hình AI lớn để chạy trong hợp đồng thông minh blockchain. Thứ hai, kiến trúc của họ đều được thiết kế dựa trên mô hình Actor. Một Actor là một đơn vị cơ bản của một mô hình tính toán đồng thời trong khoa học máy tính. Việc áp dụng mô hình Actor thích hợp cho việc xây dựng các hệ thống có khả năng cao về đồng thời, phân tán, chống lỗi, đó cũng là nguồn gốc của tên gọi của Arweave AO.

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

• Lớp lưu trữ dữ liệu: Hợp đồng thông minh trên DFINITY IC được gọi là Canister. Canister có một container riêng (tương tự như Docker). Dữ liệu của mỗi Canister được bao gồm trong một container độc lập riêng biệt, và dữ liệu không thể được nhìn thấy bởi thế giới bên ngoài. Chi tiết: Dữ liệu nội bộ chỉ có thể được truy cập thông qua giao diện do Canister cung cấp; Arweave AO dựa trên Arweave, và dữ liệu được lưu trữ trong Arweave và là công khai với thế giới bên ngoài;
• Lớp thực thi: Máy ảo của DFINITY IC là WASM. Mã Canister sẽ được biên dịch thành một mô-đun WASM để triển khai và chạy trên IC. Nó chỉ hỗ trợ các tiêu chuẩn như giao diện hệ thống WebAssembly; Arweave AO linh hoạt hơn, miễn là tuân thủ 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 xây dựng chính thức bởi Arweave là Lua;
• Consensus layer:Mạng lưới con DFINITY IC áp dụng một biến thể của sự đồng thuận BFT (Byzantine Fault Tolerance) và mạng lưới con được xác minh thông qua công nghệ Chain-Key; Arweave AO dựa trên SCP (Storage-based Consensus Paradigm), là một mô hình đồng thuận dựa trên lưu trữ mà nhấn mạnh rằng sự đồng thuận xảy ra ở tầng lưu trữ và sử dụng Arweave cho lưu trữ bất biến để đảm bảo an ninh và khả năng xác minh.

Từ sự so sánh trên, rõ ràng thấy rằng DFINITY IC vẫn tuân theo mô hình chuỗi khối tiêu chuẩn, trong khi Arweave AO dường như ít giống với một chuỗi khối điển hình, vì nó thậm chí không có cơ chế đồng thuận. Vậy, làm thế nào để đảm bảo các nút khác nhau đồng ý với kết quả tính toán?

Câu trả lời là rằng Arweave AO không thể đảm bảo kết quả tính toán nhất quán, kết quả tính toán của nó không tạo ra bất kỳ bằng chứng nào (như một cây Merkle), nhưng lưu trữ không thể thay đổi của Arweave là có thể xác minh.Phần chia tách giữa tính toán và sự đồng thuận là phần tinh xảo nhất của thiết kế Arweave AO.

Arweave lưu trữ dữ liệu ảnh họa của AO và mọi luồng trên AO. Bất kỳ ai cũng có thể khôi phục AO và bất kỳ luồng nào trên AO thông qua dữ liệu ảnh họa này. Điều này thực sự là ý tưởng cốt lõi của SCP, tức là, miễn là lưu trữ là không thể thay đổi, tất cả giao dịch trên đó đều có thể được theo dõi, vì vậy không quan trọng ứng dụng được tính toán ở đâu, kết quả tương tự sẽ được thu được.

Once vấn đề xác minh được giải quyết, mô hình kinh tế của AO có thể được sử dụng để khuyến khích mọi người cung cấp kết quả tính toán chính xác. Điều này tương tự như cơ chế biên của các nút Chainlink trong DON. Các nút cần cam kết token trước khi tham gia mạng lưới AO. Khi các nút cung cấp kết quả tính toán chính xác, họ sẽ được khuyến khích, và khi họ cung cấp kết quả không chính xác, họ sẽ bị phạt.

Kết luận

Dịch vụ đám mây phi tập trung đã lâu được coi là một trong những ứng dụng thực tế quan trọng nhất của công nghệ blockchain.Sự kết hợp giữa Web3 và dịch vụ đám mây không chỉ mang lại một hướng điện kịch độc đáo mà còn tích hợp một cách mượt mà với trí tuệ nhân tạo, từ đó nâng cao tiềm năng của nó.

Các dịch vụ đám mây phi tập trung đã phát triển qua một thập kỷ, bắt đầu từ IPFS. Về mặt kỹ thuật, các giao thức lưu trữ và tính toán cơ bản đã được hoàn thiện. Từ quan điểm thị trường, có nhu cầu dồi dào cho các mạng chia sẻ tài nguyên, chủ yếu do sức mạnh tính toán thúc đẩy. Tuy nhiên, mặc dù có những phát triển này, có thể nhận thấy thiếu hụt các giải pháp toàn diện, và những cái có thì cũng còn rất xa hoàn hảo.

Trước khi ra mắt, IC của DFINITY được coi là AWS của Web3, được đánh giá là kiến trúc blockchain thế hệ thứ ba. Thật không may, nó gặp khó khăn khi ra mắt và chỉ gần đây mới bắt đầu phục hồi. Ngoài yếu tố thị trường, việc đạt được sự đồng thuận ngay lập tức cho các tính toán trong môi trường hoàn toàn không đồng bộ, như dịch vụ đám mây, đòi hỏi tài nguyên phần cứng cao. Yêu cầu này ảnh hưởng đến mức độ phi tập trung, làm suy yếu ý nghĩa của cơ chế đồng thuận của blockchain.

Arweave AO vượt qua giới hạn của các chuỗi khối truyền thống bằng cách không xử lý trực tiếp các tính toán hoặc sự đồng thuận. Thay vào đó, nó sử dụng một mô hình kinh tế và xác minh lười biếng để đảm bảo tính chính xác của kết quả tính toán, đề xuất một phương pháp mới cho việc tính toán phân tán. Tuy nhiên, tính toán có thể xác minh được thực hiện dựa trên SCP được giám sát và xác minh ngoại chuỗi, lý thuyết đặt ra nguy cơ không đủ giám sát ngoại chuỗi. Trong khi tính ứng dụng của nó trong các kịch bản tính toán quy mô lớn vẫn cần xác nhận từ thị trường, triển vọng tương lai là hứa hẹn.

tuyên bố:

1. Bài viết này được sao chép từ [Gatepermadao], tiêu đề gốc là “Lịch sử Tiến hóa của Dịch vụ Đám Mây Phi Tập Trung: Từ DFINITY IC đến Arweave AO”, Bản quyền Thuộc về tác giả gốc[Pignard ] , nếu bạn có bất kỳ ý kiến ​​nào về việc sao chép, vui lòng liên hệ Đội ngũ Gate Learn, nhóm sẽ xử lý ngay theo các quy trình liên quan.

2. 免责声明：本文中所表达的观点和意见仅代表作者个人观点，不构成任何投资建议。

3. Các phiên bản ngôn ngữ khác của bài viết được dịch bởi nhóm Gate Learn, không được đề cập trong Gate.io, bài viết dịch có thể không được sao chép, phân phối hoặc đạo văn.