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数据大爆炸年代:分布式互联网使命几何?

2021-10-14 21:56栏目:动态

当涉及到计算机的数据存储时,大家好像快要将数字用完了!假如你年龄稍长,你可能会记得上世纪80年代磁盘存储是千字节为单位的,而假如你年龄稍微小一点,你可能更熟知以千兆字节为单位的u盘,或者目前可以容纳千兆的硬盘。

向自然界互联网学习

假如中心化处置对于将来数据丰富的经济体来讲太慢且不安全,那样有哪些替代策略呢? 一些专家一直在自然界中探寻想法,他们觉得大家应该从一个自上而下的监控和回话数据数据的模式转换到自下而上的模型。以蚁群为例,虽然每一只蚂蚁都有相对适中的智能,但总的说来,蚁群设法创建并保持复杂、动态的觅食路径互联网,可以连接多个巢穴和短暂的食物出处。它们通过遵循一些容易的行为和对当地环境的刺激做出反应来做到这一点,譬如其他蚂蚁的信息素踪迹。然而,伴随时间的推移,进化挖掘了个体层面上的本能和行为,从而产生了一个在宏观层面上很有效和稳健的系统。假如一条路径被风或雨破坏,蚂蚁会找到一条新的路径,甚至没任何单个蚂蚁意识到维护互联网的整体目的。

假如用同样的逻辑来组织计算机互联网会如何?与蚁群相似,在区块链互联网中,很多具备适度处置能力的节点结合起来,可以产生一个比其各部分总和更大的全局结果。正如在自然界本能和行为是至关要紧的,控制节点怎么样互动的规则,在决定一个互联网将在多大程度上成功地达成宏观层面方面也是至关要紧的。

调整每一个个体参与者的动机并形成一个互惠互利的互联网中,需要大自然几千年的时间来孕育。因此,对于去中心化互联网的人类设计者来讲,这也是一个困难的挑战。但,动物的基因突变本质上是随机的,大家有一个优势,那就是可以有目的地模拟和设计勉励机制,以达成一同的总体目的。

通过如此精心设计的勉励结构,分布式互联网可以很大地增强边缘安全程度。就像蚁群的寻路互联网即便有一只蚂蚁丢失或死亡也能继续工作一样,去中心化的互联网也同样强大,即便单个节点崩溃或离线,互联网也能维持完整的功能。除此之外,在整个互联网中,没一个节点需要处置或理解所有数据。一些研究职员觉得,通过这种方法,大家可以创建一种经济勉励结构,以一种分布式方法自动测试和应付一同的挑战。

摩尔定律终结在即吗?

有两个原因需要考虑,这两个原因都表明去中心化互联网的功用愈加大。第一,尽管大家比以往有了更多的数据来应付全球性挑战,诸如气候变化、金融不稳定和像COVID-19如此借用空气传播的病毒, 大家可能会接近一项艰难的技术边界:可以由集中式计算机实时处置的信息极限。尽管近年来数据量呈指数级增长,但处置能力却没以同样的速度增长。

20世纪60年代,英特尔公司联合开创者戈登•摩尔提出了摩尔定律,该定律指出,伴随微芯片上的晶体管数目每两年翻一番,计算能力也将以相应的速度增长。但摩尔自己也承认,这并非一条科学定律;这更像是一种短暂的统计察看。2010年,他承认,伴随晶体管目前接近原子大小,计算机处置能力将在将来几十年达到一个严格的技术极限。在那之后,更多核心部件可以添加到处置器以提升速度,但这将增加设施的大小、本钱和功耗。因此,为了防止瓶颈效应,大家需要找到监测和回话数据的新办法。

第二个需要考虑的原因是互联网安全。在一个日益互联的世界里,数以百万计的新设施正在上网。它们提供的数据可能会干扰电网的控制、医疗保健的管理和交通的管理。因此,边缘安全——驻留在互联网核心以外的数据的安全——变得至关要紧。这为互联网安全专家提供了一个复杂的挑战,由于很多不一样的设施和协议组合为入侵提供了新的攻击面和机会。

结论

人类生产的数据总量正在爆炸式增长,而用中央计算机互联网监控和响应数据的能力正接近极限。出于这个缘由,去中心化互联网是唯一合适将来挑战的。很多的研究、测试和实验仍有待完成,但区块链基本的活力和底层技术的实用性已经得到了证明。伴随人类走向一个数据丰富、超级连接的世界,分布式互联网可能在获得最大经济和社会效益方面发挥要紧用途。

人类的数据大爆炸

然而,尽管现在存在的数据总量几乎达到了难以估量的规模,但它的增长速度甚至愈加惊人。早在2012年,IBM就计算出全球90%的数据都是在前两年创建的。从那时起,全球数据总量持续指数级增长,而且这一趋势好像还将持续下去。事实上,IDC预测,在将来三年内,人类将创造比过去三十年更多的数据。

一个显而易见的问题是:出了什么事变化?为何大家忽然间产生了比以往更多的数据? 非常明显,智能手机是这个故事的一部分。目前每一个人的口袋里事实上都装着一台移动电脑,使前几代的台式电脑相形见绌。这部分机器不断地连接到网络上,即便是在空闲的时候,也不断地接收和传输数据。出生在1996年—2010年之间的美国Z一代成年人, 平均天天解锁手机79次,大约每13分钟一次。这部分设施永不关机的特质致使了很多新数据的产生,每24小时就有5亿条新推文、4000兆字节的Facebook帖子和650亿条新WhatsApp消息进入互联网空间。

然而,智能手机只不过新数据世界里最显眼的一部分,你可能会觉得Netflix和YouTube等视频平台占据了全球数据的最大份额,但事实上,整个消费者产生的数据份额只有大约50%,而且这个比率预计将在将来几年渐渐降低。那样,剩下的是什么呢?

物联网和连接设施的兴起进一步扩大了大家的全球数据足迹。事实上,同比增长最快的是被叫做嵌入式和生产率数据的一类信息。这是来自传感器、连接的机器和自动生成的元数据的信息,这部分元数据存在于幕后,超出了终端用户的可见性。

以自动开车为例,它用摄像头、声纳、激光雷达、雷达和GPS等技术监控交通环境,绘制路线,防止危险。依据英特尔的计算,用目前技术的自动开车平均天天将产生4万亿兆字节的数据。从这个角度来看,一辆车天天产生的数据量等于近3000人。

一方面,这部分数据或有助于安排服务间隔和效果最好地诊断技术问题。它也可以作为分布式系统的一部分,在特定的城市协调交通流和最小化能源消耗。最后,也会是短期内非常重要的一点是,在发生伤害或事故时,这对于解决法律纠纷是至关要紧的。

自动开车只不过整个图景的一小部分。麦肯锡企业的数据显示,2014年至2021年,用物联网技术的企业比率从13%上升至25%,预计到2023年,全球设施总数将达到430亿部。从工业物联网到整个智能城市,将来经济将拥有数目巨大的互联设施,这部分设施将产生潜在的高度敏锐甚至重要数据。