分布式計算簡史：從大型機和分時系統到DApp的發展路徑_區塊鏈

“我們如何才能建設一個更好的未來”

作者：EricElliott?EricElliott是《編寫軟件》和《編寫JavaScript應用程序》兩本書的作者。也是EricElliottJS.com和DevAnywhere的聯合創始人。

當我們在計算環境中討論分散化時，它對很多不同的人意味著很多不同的事情。那么權力下放究竟是什么。

在加密行業，當有人說“去中心化”時，他們可能是指這些東西都是去中心化的:

訪問

組織治理

計算

金融工具

財富

本文將從計算資源的角度，以及誰有權使用這些資源的角度來研究分散化。用戶權利、隱私和安全性是重要的主題。

首先，什么是分布式計算?為了理解這一點，讓我們來了解一下集中式計算的含義:

“當通過與遠程中心位置的通信，執行關鍵應用程序服務時，當位于不同位置的不同用戶連接到相同的服務或地址以訪問數據存儲和處理等計算資源時，計算是集中的。例如數據存儲和處理。”

從這個定義，我們可以推導出分布式計算的定義:

“當沒有中心位置的分布式網絡上的單個計算設備或節點執行關鍵的應用程序服務時，計算是分散的。如果您不能指向一個服務地址并禁用它來關閉所有用戶的核心應用程序功能，那么您很有可能擁有一個分散的計算體系結構。”

極端集中化:大型機和分時

在20世紀50年代之前，數學、邏輯和計算理論為計算時代奠定了基礎。在1940年到1980年之間，計算機被擁有數百萬美元預算的大型組織所主導。在那個時候，計算是非常集中的。

計算機市場由大型計算機主導，在早期，計算機有房間或小型建筑物那么大，一次只能由一個用戶訪問系統。由于這些限制，計算和對計算資源的訪問都非常集中。

工信部就《區塊鏈和分布式記賬技術標準體系建設指南（2023版）》公開征求意見:金色財經報道，工信部就《區塊鏈和分布式記賬技術標準體系建設指南（2023版）》（征求意見稿）公開征求意見。其中提出，到2023年，明確區塊鏈和分布式記賬技術標準體系頂層設計，研究標準體系建設和標準研制的總體規則，明確標準間的關系，重點開展基礎共性標準研制，基本滿足我國區塊鏈和分布式記賬技術標準化需求。到2025年，進一步完善國家區塊鏈和分布式記賬技術標準體系，持續推動區塊鏈和分布式記賬技術基礎共性、關鍵應用示范和安全保障等標準，有效指導我國區塊鏈產業建設，提升技術與應用服務水平。[2023/3/28 13:30:57]

分時系統和Unix(1969年在貝爾實驗室創建)等多用戶操作系統開始改變這種狀況。首次的分時系統是在20世紀60年代開發的。其最大的優點之一是，用戶可以在共享文件上進行協作，并通過即時消息(talk命令內置在Unix中)和電子郵件(大約在1970年左右也內置在Unix中，但最初只能向同一臺共享計算機的用戶發送消息)進行通信。

數十年來，多任務處理功能一直是操作系統的標準功能，其中一個關鍵的推動因素是，在早期的計算機上，一次只能有一個用戶訪問系統并執行計算。

像Unix這樣的多任務操作系統允許多個用戶同時登錄并使用同一臺計算機。系統將在不同的用戶應用程序之間切換任務，希望切換速度足夠快，以至于用戶甚至不會注意到(盡管當系統大量使用時，用戶會注意到)。多任務和啞終端(本質上是鍵盤和顯示器，沒有自己的cpu和內存插入到一臺共享計算機)是計算資源使用分散化的第一步。

從1960年到1975年，計算機從房間的大小縮小到可以放在桌子上的東西。個人電腦革命即將開始。

極度分散:每個人都有自己的電腦，但沒有任何共享

谷歌成立區塊鏈部門，將專注于分布式計算、存儲等技術:1月25日消息，世界上最大的軟件公司之一谷歌正在推出區塊鏈部門，并計劃將其納入實驗室小組。新成立的區塊鏈部門將專注于區塊鏈和其他下一代分布式計算和數據存儲技術。雖然谷歌參與了一些區塊鏈項目，但它非常警惕和任何加密貨幣相關的業務，新的區塊鏈部門將在實驗室小組監督下進行區塊鏈技術實驗。

這一舉措是對 Meta（前 Facebook）等其他公司開展區塊鏈新發展業務的回應。（Bitcoin News）[2022/1/25 9:11:48]

20世紀70年代，個人電腦革命開始，到1980年，個人電腦進入了公眾的意識。計算第一次嘗到了分散化的滋味。每個用戶都有自己的電腦，而不是簡單的終端。自己的記憶。自己的CPU。這些電腦變得足夠小，足夠便宜，人們開始購買它們在家里使用。但是，由于大多數家庭計算機彼此之間沒有連接，只能通過共享物理內存設備(如磁帶、墨盒和軟盤)進行通信，所以應用程序更多地是碎片化的，而不是分散的。

上世紀80年代，許多家庭進入了計算機市場，但通用個人電腦很快就被個人電腦的第一款殺手級應用——視頻游戲所超越。到1990年，27%的美國家庭擁有一臺通用個人電腦，30%的家庭擁有任天堂娛樂系統(NES)。

在20世紀80年代的大部分時間里，很少有個人電腦聯網。1983年，民意調查公司LouisHarris&Associates詢問美國成年人家里是否有個人電腦，如果有，他們是否用電腦通過電話線傳輸信息。10%的成年人擁有電腦，其中14%(1.4%的美國成年人)使用調制解調器發送和接收信息。在1980年至1995年間，大多數調制解調器用戶沒有直接連接到internet服務提供商。相反，本地電子公告牌系統(BBS)占據了主導地位，直到90年代中期，這些系統中甚至很少提供基本的互聯網服務，如電子郵件(更不用說web了)。

動態 | 國網山東省電力公司：通過構建區塊鏈分布式能源交易平臺實現微網購售電交易:據中國能源報報道，國網山東省電力公司多個園區已開展相關試點應用，通過構建區塊鏈分布式能源交易平臺，實現了微網內光伏發電、儲能、風電、電網等不同主體之間的購售電交易，這使得充電樁設計容量降低57%，綜合用電成本下降7%，光伏收益增加12%，并減少了電網設備投資，提高了交易透明度，降低了能源交易成本。[2019/12/25]

注:第一個BBS系統于1978年在芝加哥上線，由WardChristensen和RandySuess開發。對于互聯網的早期家庭用戶來說，WardChristensen創建并在CBBS中使用的XMODEM協議是第一個通過互聯網連接的BBS訪問互聯網電子郵件和Usenet的協議。Usenet和電子郵件是第一批真正的分散式應用程序。

分布式訪問:開放Web和早期分布式應用程序

也許互聯網正在等待它的第一個殺手級應用:萬維網。1990年，TimBerners-Lee創建了第一個web服務器和瀏覽器。直到現在，你仍然可以訪問TimBerners-Lee的世界上第一個網站。

到1995年，14%的美國成年人可以上網。在過去10年中，聯網家庭的數量增長了10倍左右，但仍有42%的美國成年人從未聽說過互聯網。

到2000年，60%的美國家庭至少擁有一臺電腦。46%的美國家庭上網，到2010年，80%的美國家庭接入了互聯網。

從1980年到2000年，軟件吞噬了整個世界。

從2000年至今，web吞噬了軟件。

web是世界上最大的分布式應用程序。沒有人擁有或控制它的訪問權限。任何人都可以啟動web服務器并在其上發布內容，任何人都可以將web瀏覽器指向任何他們想要的站點，但是使用當前的web體系結構，內容本身是集中的。這種情況在不久的將來可能會改變。

聲音 | 塞浦路斯財政部長：塞浦路斯的目標是成為首批掌握分布式賬本技術的國家之一:據ekathimerini報道，塞浦路斯財政部長Harris Georgiades表示，塞浦路斯的目標是成為首批掌握分布式賬本技術的國家之一，他還保證，政府將繼續采取一切必要措施，創造有利于促進新技術開發和實施的環境。[2019/7/10]

趨勢發現線索——分布式計算的力量:

在世紀之交，分散的協議，如電子郵件和Usenet，引領了分布式計算項目，如SETI@Home和Folding@Home；以及點對點應用程序，如Napster、BitTorrent和Tor。肖恩·帕克(SeanParker)是Napster的創始人之一，隨后擔任Facebook的首席執行官。

1990年至2003年間，全球20多家機構為人類基因組計劃(HumanGenomeProject)做出了貢獻，繪制出了整個人類基因組圖譜。批評者預測，這項任務可能需要100年甚至更長時間。然而，通過共享數據集和計算資源，并通過加速技術創新，該項目只用了13年就完成了。

這些努力顯示了分散應用程序的早期前景，以及它們如何具有改變世界的能力。

Napster標志著整個音樂產業核心商業模式的戲劇性重塑，并作為一個偉大的歷史參考，隨著分散式應用程序在未來占據主導地位，每個行業都將面臨根本性的顛覆。

與此同時，web變得如此成功和普及，以至于在2000年左右，人們開始在web上構建流行的應用程序。最初是一種分散訪問發布的新媒體，后來變成了一個應用程序平臺。今天，瀏覽器本質上是復雜的操作系統，提供應用程序服務，如網絡、用戶界面、設備訪問、攝像機和麥克風服務、3D/eXtendedRealityrendering等等。

區塊鏈聯盟R3在亞馬遜AWS上推出Corda分布式賬本平臺:區塊鏈聯盟初創公司R3已經在亞馬遜AWS上推出了Corda分布式賬本（DLT）平臺。根據R3在其官方博客發表的文章透露，Corda已經成為了市場上首批登陸亞馬遜AWS平臺的分布式賬本解決方案之一，亞馬遜AWS用戶可以開發和部署金融和商業應用程序，或是直接使用R3現有提供的“CorDapps”。[2017/12/6]

雖然其他系統可以與web平臺的技術能力競爭，但是web是有史以來開發的最普遍的應用程序平臺，這使它成為了分布式計算的完美基礎。

只有一個問題:web平臺是客戶機-服務器體系結構，web瀏覽器沒有內置分散的服務節點。不僅如此，我們甚至還沒有決定這些服務應該是什么樣的。

因此，web應用程序構建器又回到了集中化的道路上。

重新集中計算:Web應用程序和云計算?

2004年至2010年間，社交媒體網站生根發芽。如今，用戶平均每天花費數小時在社交媒體應用上。不幸的是，這意味著我們今天創建的大部分內容——我們在線足跡的大部分——都集中在少數幾個應用程序擁有和管理的資源中:Instagram、Facebook、Twitter、TikTok、YouTube、Medium等等。

這就帶來了各種各樣的問題。如果我們想離開這些平臺，但如何保留我們多年來培養起來的所有內容和聯系呢?如果服務關閉會發生什么?

對于大多數用戶來說，這意味著他們在服務上建立的所有數據和連接都將完全丟失。他們的社交網絡:消失了。帖子、照片、視頻:不見了。這些損失會讓人感到難以承受。

同樣糟糕的是:如果所有這些敏感的個人數據落入壞人之手，用戶該怎么辦?

云計算資源的可用性和對云計算資源的一般訪問使得創建一個能夠服務于數百萬用戶的應用程序比以往任何時候都更容易，但是，所有這些用戶數據都被困在用戶無法控制的集中存儲庫中，而不是在應用程序之間共享，由用戶正確地控制數據。

現代分布式應用(DApps)的前景

試想一下，如果您能夠管理您的用戶概要文件(或多個不同的角色)并在多個應用程序之間共享它們，豈不是很好?點擊按鈕登錄，不再為您連接到的每個站點創建另一個用戶名和密碼。不再擔心你的密碼被竊取或你的數據被破壞。

像3Box和TimBerners-Lee這樣的新服務公司計劃讓這一切變得簡單。還記得TimBerners-Lee嗎?那個發明網絡的人，他想在分散的用戶數據架構之上重新設計它。

作為應用程序開發人員，我們有責任仔細考慮用戶的隱私和安全性。用戶應該擁有并控制對其數據的訪問。默認情況下，這些數據應該加密并防止未經授權的訪問。

用戶應該能夠在任何時候授權和撤銷應用程序對其數據的訪問。

用戶應該控制對自己社交圖的訪問。

用戶應該控制自己的帖子、照片、視頻和數據。

DApp的核心服務

新架構的核心計算服務包括:

1、加密貨幣交易-互聯網價值的基礎。這些交易允許流媒體小額支付，允許分散的服務在沒有中央企業實體控制的情況下自我維持。

2、加密貨幣交易所。使智能錢包元交易支付協議令牌費和區塊鏈燃氣費，因此，用戶可以利用需要付費的分散式服務，而不必擔心這些付款是如何進行的，而且在很多情況下，用戶無需自掏腰包就可以享受這些服務。

3、用戶錢包安全的身份驗證和授權。不再需要記住或丟失密碼。

4、分散身份(通常由錢包公共地址表示)。使用DApps，您的身份在應用程序之間毫不費力地跟隨您。

5、分散用戶配置文件數據。授予、撤消或拒絕應用程序訪問您的用戶配置文件數據。讓用戶控制自己的配置文件，以及如何將它們呈現給不同的應用程序。

6、分散的用戶內容存儲。同樣的，是對于你所有的內容——帖子、視頻、照片和評論。

7、分布式網絡和計算服務。用戶擁有的網格網絡，零工經濟風格的共享您的計算機的存儲和CPU資源。

注：零工經濟是指由工作量不多的自由職業者構成的經濟領域，利用互聯網和移動技術快速匹配供需方，主要包括群體工作和經應用程序接洽的按需工作兩種形式。

8、加密散列和簽名。存在的證明、分散的授權、資源所有權、權限或控制的證明。這些基本元素是分布式應用程序安全性工作所必需的。

9、智能合約。可編程的貨幣交易和協議，由代碼強制執行，所以沒有必要信任參與者。

目前還沒有針對這些服務的標準webapi，而且大多數服務的各種相互競爭的規范都在不斷變化，并且缺乏重要的吸引力。

DApp的生態系統還處于起步階段。“DApp”這個詞是最近的一個演變，取代了以前的“分布式計算應用程序”、“p2p應用程序”、“區塊鏈應用程序”等。我期待著有一天，所有的應用程序都是DApps，我們可以回到剛才所說的“apps”。

在2018年，我預測DApps的主流應用還需要3-5年的時間，我基本上支持這個預測。今天，我所能指出的完全分散化的web平臺應用程序的例子還沒有一個——更不用說擁有數百萬用戶的完全分散化的應用程序了。

但我們一次只能接觸到一點主流觀眾。如今，一些核心的DApp技術正被集成到已經擁有數百萬用戶的應用程序中。首先，只需將加密貨幣交易添加到Kik等現有應用程序中即可。Facebook宣布了一種新的(最終去中心化的)貨幣Libra。Sliver.tv用戶正在Theta網絡上共享視頻流帶寬并賺取TFUEL。Theta網絡由YouTube聯合創始人、前首席技術官史蒂夫?陳(SteveChen)創建。數百萬Bravebrowser的瀏覽器用戶有機會與內容創造者分享BAT加密貨幣。而Brave是由JavaScript(web平臺的標準編程語言)的創建者BrendanEich創建的。

除了Facebook的Libra之外，我剛才提到的所有應用程序都已經擁有數百萬用戶。隨著越來越多的用戶了解應用程序內部加密貨幣交易和錢包安全認證等DApp理念，更多的開發人員將加入我們的行列，幫助構建未來DApp生態系統的基礎。

最終，我相信所有主流瀏覽器都將內置所有必需的DApp服務。與此同時，Fortmatic等項目正在Chrome等Web2瀏覽器中豐富Web3功能。

生態系統還很年輕。在我們建設的過程中，標準一直在發生變化。DApp世界充滿了安全漏洞、丟失鑰匙和隱私錯誤等風險(提示:請不要將用戶的真實姓名和地址放在公共區塊鏈或未加密的IPFS上!)

現在還早，但DApps有潛力讓用戶奪回少數幾家公司不公平地積累起來的部分權力，也有潛力解鎖許多應用程序，這些應用程序在首批可行的加密貨幣和區塊鏈誕生之前是不可能實現的。

任何地方都有一個集中式的任何東西的注冊表，包括許可證、產權、帳戶分類賬等等，都有可能用不可信的p2p事務替換這些分類賬。

我想不出有哪個行業能逃脫這些技術的徹底改造，我迫不及待地想看看你用它們做了什么。

原文：Medium-EricElliott

編譯：共享財經Neo

來源：共享財經

編者注：原標題為：分布式計算簡史

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