BOINC白皮書正式發布 五大視角解讀區塊鏈

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關鍵詞:BOINC 區塊鏈 算力

    2019 年 8 月,全球最大志愿計算平臺 BOINC 的商業體“BOINC 算力地球”正式推出白皮書。作為比特幣誕生之前,全球最早、最知名、用戶量最大的分布式計算網絡,BOINC近期的每一步動作都牽動行業神經。

    本次 BOINC 商業體“BOINC 算力地球”,初期依舊以擴大公益計算算力為目標。BOINC 算力地球項目主要參與者介紹,“持續為科研項目提供算力支持的同時,BOINC 算力地球團隊會在高性能集群計算、AI計算、云渲染方面做更多研究和投入,鞏固并發揮在分布式計算領域的傳統技術優勢,進一步加強集群計算管理,更好承接邊緣計算商用市場的到來。”

    BOINC 算力地球的愿景在于,以算力為基礎資源的世界中,構筑一套穩定、高效、可供全人類志愿接入的廉價算力服務網絡。

    一個愿景:做算力世界的廉價服務網絡

    數字化與智能化轉型勢不可擋。以國家層面的信用體系為例,信用基礎的建立是一項極其龐大的工程。其中涵蓋了各大銀行、金融機構,征信部門及數據庫系統等,需要投入大量人力物力。新數字時代的核心是算力、算法和數據,算力無疑是基礎。在新數字世界當中,計算是原力。但這也對支撐算力供給的網絡提出了巨大挑戰。

    BOINC,全稱Berkeley Open Infrastructure for Network Computing(伯克利開放式網絡計算平臺)誕生于 2002 年,是比特幣誕生之前,全球最早、最知名、用戶量最大的分布式計算網絡。

    BOINC 前身為 [email protected] 計劃,該計劃創造性地利用“分布式計算”聚合全球個人電腦閑置算力,用以分析射電望遠鏡中的巨量數據來搜尋地外文明信號。而這一全球分布式計算網絡也被認為是比特幣分布式網絡最初的靈感來源。

    目前,全球大約40個科學項目正在使用BOINC。整個網絡包含超過4,000,000名志愿者和650,000臺計算機。這些計算機每秒產生30 PetaFLOPS(即每秒30億次浮點運算)的計算能力,與世界上排名第五的超級計算機相當。

    BOINC旨在將全球各地大量個人設備的強大算力提供給有運行計算密集型應用的研究者,優化計算資源配置效率的同時推動人類科學的進步。

    初期目標:將科研計算的算力提升三倍

    公開資料顯示,誕生17年至今,BOINC 已陸續在數學、醫學、天文學、氣象學等領域落地應用。BOINC 平臺已遍布于全世界118個國家。服務的項目包括引力波驗證、艾滋病生理原理和藥物研究([email protected])、粒子加速器設計(DPAD項目)、蛋白質內部結構研究([email protected]項目)、癌癥攻破等需要巨量數據解析的尖端科研項目,為它們提供廉價且頂尖的算力。

    科學計算網絡的擴大有助于樹立 BOINC 的公益愿景,BOINC 算力地球將擴大 BOINC 原有的志愿計算網絡,繼續為全世界學術機構致力于人類進步的科研項目提供計算資源支持。

    BOINC 算力地球的初期目標是將 BOINC 科研計算的算力提升至100 PetaFLOPS (現有算力規模的三倍)。在 BOINC 全網算力超過 100 PetaFLOPS 后,BOINC 算力地球將利用超額算力提供商業計算服務。在未來,隨著 BOINC 網絡算力及分布式云計算服務的進一步發展,BOINC 算力地球將與 BOINC 科研社區開展包括但不限于算力捐贈等形式的更加深入的合作。

    四大技術:解決傳統分布式計算頑疾

    盡管傳統分布式計算雖然是緩解網絡傳輸壓力、提高網絡整體效率的優秀解決方案,但其目前主要應用仍局限于特定領域的大型科學計算。

    針對過去 BOINC 在分布式計算領域所面臨的應用場景有限、分布區域失衡、缺乏激勵機制等問題,BOINC 算力地球基于 BOINC 在過去17年的技術和生態積累,將 BOINC 的用戶群和網絡規模擴展到新的水平,同時探索分布式算力的商業應用。通過引入代幣經濟,并將 BOINC 與區塊鏈、Serverless 計算等新興技術相結合,BOINC 算力地球以打造下一代分布式云計算基礎設施為愿景。

    1、架構成熟的分布式計算中間件

    BOINC 服務于分布式計算的軟件架構已經高度成熟,其客戶端,賬戶管理系統及服務器彼此分離的設計使得計算任務的加入及管理,計算資源的分配高效而可控。其分割、分發計算任務,與計算數據保護的機制也得以在保證計算效率的同時保護數據隱私。此外 BOINC 擁有適配全系統(PC, Linux, iOS, android等)的客戶端使得不同類型的設備可以方便接入到其網絡中貢獻算力。

    BOINC 是一個標準化的計算平臺,對志愿者來說,它提供了一個統一的客戶端程序。在志愿者加入了 BOINC 平臺上的計算項目后,客戶端程序將自動下載新的任務單元,并調用相應項目的計算程序進行計算;如果參加了多個項目,它將自動在各個項目間按用戶的設定來調配計算資源,在計算完成時,它將自動上傳將計算結果上傳,并同時取得新的計算單元。

    2、BOINC 算力地球區塊鏈

    此外,BOINC 算力地球團隊將開發以 BOINC 網絡算力作為共識的區塊鏈為分布式算力確權。BOINC 算力地球區塊鏈網絡采用價值算力證明 PoVC(Proof of Valuable Computing)的共識機制。節點通過在網絡上抵押的權益來競爭生成區塊的權利并獲得代幣獎勵。但與常用的代幣抵押不同,BOINC 算力地球網絡上抵押的是節點的算力貢獻。價值算力證明 PoVC 的共識機制能夠在避免資源浪費的情況下實現高效的能源利用效率與區塊鏈賬本的安全。

    3、分布式 AI 訓練解決方案

    BOINC 算力地球將會在BOINC基礎上集成由阿里云科學計算團隊研發的分布式計算框架 Mars 以適應分布式 AI 訓練的場景要求。一方面,Mars 在科學計算庫中相比 Numpy 有很好的計算性能提升;另一方面,Mars 的計算框架集成了分布式計算執行的技術,無論是單機多 GPU 運行還是多機運行。

    4、Serverless計算

    借助容器技術,BOINC 算力地球團隊將在BOINC現有基礎上搭建基于區塊鏈的Serverless 計算框架,使開發者可以實現快速和簡易的應用開發而無需擔心IT基礎設施的兼容性,方便后續的業務邏輯優化與服務容量擴容。通過將BOINC與區塊鏈及 Serveless 技術相結合,云計算服務的成本相比中心化將降低最高70% 。

    四項業務:完善商業模式

    COP 是算力地球區塊鏈的原生加密貨幣。COP 代幣將作為價值算力流通的計價單位以及 Serverless 計算等商業計算服務的支付手段,為終端用戶的算力貢獻提供可流通、可交易的經濟激勵,同時也會被用于支付 BOINC 算力地球區塊鏈網絡內的交易費用。

    在 BOINC 算力地球網絡中,代幣的分發主要在完成基于實際場景的計算任務以及維護算力地球區塊鏈共識兩個環節產生。當基于 BOINC 的云計算平臺上線后,企業客戶使用 COP 代幣支付 Serverless 計算,分布式 AI 訓練等云計算服務時,代幣將被即時銷毀。

    COP 代幣在算力地球區塊鏈中的具體業務主要分為四類:

    1、志愿算力請求節點。通常為需要計算能力的科研機構。

    2、商業算力請求節點。通常為需要計算能力或使用平臺 Serverless 服務的企業或個人。

    3、算力貢獻節點。為 BOINC 網絡提供閑置算力的志愿者個人設備。

    4、網絡區塊生成節點。PoVC 共識決定了區塊生成節點來自于算力貢獻節點,具備持續為網絡貢獻算力能力的節點將競爭參與 BOINC 算力地球區塊鏈網絡的區塊生成權。

    社區超400萬用戶 遵循集體共識治理

    作為分布式計算領域最被人熟知的開源項目之一。自2002年至今,圍繞BOINC 形成了以開發者為核心,以科研項目為節點,聯通全球各地域及團隊志愿者的多層次社區架構,遵循集體共識進行治理。BOINC 的代碼庫在 Github 上開源,由項目創始人 David Anderson 及 BOINC 社區共同維護。BOINC 社區聚集了世界各地的 IT 行業從業者,開源系統貢獻者與科研愛好者,在分布式計算領域擁有廣泛的認可度及影響力。當前BOINC生態系統內有近40個項目,超過100,000個團隊,構成了一個擁有超過400萬志愿者的龐大社區。

    BOINC 社區的核心是7個人的項目治理委員會(Project Management Committee),委員會成員經由社區共識產生,負責 BOINC 社區的重大決策。此外,BOINC 有近20人的核心開發者對 Github 上的開源代碼庫做出了關鍵貢獻。

    核心開發者通過自己貢獻代碼以及指導貢獻者來幫助他們成為更有效的貢獻者,從而促進軟件開發過程。只有核心開發者才能將拉取請求合并到主分支中,核心開發者在共識流程中擁有投票權,因為它涉及提議的設計更改和拉取請求的審核。

    每個核心開發者都將在 BOINC 項目的一個或多個“區域”上工作。同時,根據核心開發者的區域,可以為他們提供一個或多個特定權限。

    BOINC 算力地球白皮書指出,BOINC 算力地球也將培育由區塊鏈愛好者、開發者、科學或商業機構研究人員、數據分析師,企業家及一切致力于 BOINC 及算力地球生態成長的個人和團體組成的社區。在未來的數字領域,這個社區可能是更加龐大全球算力生態系統。頂尖算力不僅覆蓋于特定領域的尖端科學項目,同時也能普惠到企業、社區乃至個人。新世界的算力之戰已然打響,未來如何,拭目以待。


    (審核編輯: KEEP)

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