新系统：利用区块链与边缘计算 充分释放智能设备潜力

导读

近日，西班牙 IMDEA 网络研究所研究人员开发出了新型“DisCoEdge”系统，该系统旨在转变我们对于设备所有权的观念，从而改善当前的公共事业以及创造新服务。

背景

目前，世界上有数以百万计的设备很大程度上未得到充分利用。随着每一个新版本与新产品的发布，笔记本电脑、智能手机、路由器或基站的存储、联网、感知、计算的能力不断增长。那么，为什么不让所有那些额外的千兆字节（ gigabyte）级别的存储器以及强大的处理单元协同工作，并拓展对我们有用的服务呢？

（图片来源：IMDEA网络研究所）

摩尔定律（Moore"s law）是这样表述的：当价格不变时，集成电路上可容纳的器件数目约每隔18~24个月就会增加一倍，性能也随之提升一倍。根据摩尔定律，我们很可能持续地购买到越来越好、越来越有用的产品。对于我们大多数人来说，这意味着速度与存储容量的指数式增长。但现实情况却是：设备过剩的容量很大程度上未得到充分利用。

创新

西班牙 IMDEA 网络研究所的研究人员正通过我们身边随时可用的技术，探索新机遇。近日，他们开发出了新型“DisCoEdge”系统，该系统旨在转变我们对于设备所有权的观念，从而改善当前的公共事业以及创造新服务。

DisCoEdge 是由西班牙科学、创新和大学部提供资助，完全由 IMDEA 网络研究所科学家们展开研究的一个项目。该项目集中研究“雾计算/边缘计算”、“近距离通信”以及“区块链”等新兴概念。

（图片来源：Shutterstock）

技术

DisCoEdge 旨在将繁重的计算任务和大量的存储空间，通过位于网络边缘的许多简单设备（例如，家庭路由器或者手持式或便携式的智能设备）来分担。这一开创性的想法有望开辟一个新市场，它就像一个社交网络集市，个人和企业用户可以加入其中。在这个新市场中，个人或者企业可以购买或售卖个人设备或企业设备的部分用途，来存储信息、运行程序、挖掘数据等等。它将带来新的应用，例如通勤者们在上下班途中，通过协同工作下载与分享娱乐内容；员工的智能手机、平板电脑、或者家庭设备上的企业存储系统（类似于 Dropbox 或 Google Drive），可以分享磁盘空间来缓存视频和音乐。

（图片来源：参考资料【2】）

该项目的两位领导研究员之一的 Vincenzo Mancuso 解释道：“该系统的目标就是提高能源和成本效率。该系统无需访问蜂窝网络或者WiFi来运行，因为个人设备也可以通过智能手机中普遍可用的设备到设备（device-to-device）的通信方式，例如蓝牙来相互通信。然而，在一系列未必可信的机器上，需要一个实体来协调并保证安全分享。这就是区块链技术起作用的地方，这项技术使我们可以构建一个分散式、透明、合作的架构，来追踪用户之间的交易。”

这一倡议所面临的最重要挑战就是：个人或者公司所属的设备必须动态且安全地分享和访问他们附近各种可用的计算资源（例如，WiFi岛、家庭网络部署、受信设备所形成的个人云或者社区云，甚至是5G以及后续版本的无线电网络）。这需要开发一个多价界面（polyvalent interface）以及新型安全协议，原因是：个人必须考虑到搭便车者甚至攻击者以及恶意用户的出现，他们会妨碍系统性能甚至盗取有价值的个人与商业信息。

该项目的另一架构师 Antonio Fernández Anta 补充道：“我们知道，为了参与到这种变革性的市场中的企业与私人业主感到非常值得，我们必须实现一个激励和回报性的系统。DiSCoEdge 系统背后的关键创意，并不是产生一个自由代理人市场，而是一个作为市场经纪人、中间人以及提供担保的平台。在我们的愿景中，由于采用了创新的区块链理念，经济人会使交易变得透明且可追踪。“

价值

在这个协作方案中，普通人可充分地利用在强大、昂贵的技术设备中的投资；同时，运行边缘计算与雾计算应用的智能家居设备（包括智能电视和电器）将提升其可用性。DisCoEdge 也将为网络运营商提供另外一个市场机遇：以灵活的方式售卖他们昂贵的电信系统的容量，不仅包括通信而且也包括通用的存储与计算能力。

关键字

智能设备、边缘计算、雾计算、区块链、5G

参考资料

【1】https://www.networks.imdea.org/whats-new/news/2018/putting-underused-smart-devices-work

【2】Per-Olov ?stberg, James Byrne, Paolo Casari, Philip Eardley, Antonio Fernández Anta, Johan Forsman, John Kennedy, Thang Le Duc, Manuel Noya Mari?o, Loomba Radhika, Miguel ángel López Pe?a, José López Veiga, Theo Lynn, Vincenzo Mancuso, Sergej Svorobej, Anders Torneus, Stefan Wesner, Peter Willis, J?rg Domaschka (Junio 2017). Reliable Capacity Provisioning for Distributed Cloud/Edge/Fog Computing Applications. In: The 26th European Conference on Networks and Communications (EuCNC 2017), 12-15 June 2017, Oulu, Finland.

【3】Antonio Fernández Anta, Chryssis Georgiou, Kishori Konwar, Nicolas Nicolaou (June 2018). Formalizing and Implementing Distributed Ledger Objects. ACM SIGACT News. 49 (2). pp. 58-76. ACM New York, NY, USA. ISSN 0163-5700.