区块链与移动边缘计算

区块链和移动边缘计算,这两个从不同分支演化而来的两个概念,在当前学术和应用市场上都掀起了一股讨论的热潮,更有许多学者、研究人员将二者结合起来,相互支持。

从包含各领域的大众视角看,“区块链”的名声似乎更大一些(这个当然得益于这几年大火的数字货币:比特币、以太币、莱特币等等),在大部分人眼里,数字货币的价值增长甚是神秘。但对于从事通信和计算机相关行业的研究人员而言,边缘计算是未来非常有潜力的一个风向标,国际上正在加快其研究推进和部署实施。

首先,我们来讲讲这两个概念。

区块链,世人称之为一种“分布式账本”。确实,它的一大功能就是“记账”,而且记下的账具有可溯源、不可篡改的优点。那区块链的定义到底是什么呢?

大家公认的最早描述区块链的文章是《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》(比特币: 一种点对点的电子现金系统)。作者是中本聪(比特币的开发者兼创始者,一位热衷于收集火车模型的日裔美国人)。不过,这篇文章也没给出非常具体的定义,主要着墨于“比特币系统”,区块链正是比特币系统的重要底层技术。文中指出,区块链是记录比特币历史交易账目的一种数据结构。

区块链技术中设计两个重要的概念:一致性 consensus工作量证明 PoW

一致性(consensus)是一种保证网络可信的技术,网络中的用户(矿工)在增加某个新的区块时必须达成一致。每增加一个新区块,都需要得到其他大部分用户的验证和认可。对于攻击者发起的虚假新区块,网络中其他大部分用户可以通过否决来丢弃错误交易。

工作量证明(PoW)也是针对网络攻击设计的。光有一致性还不够。一个攻击者可能在网路中创造虚假的区块链信息及很多匿名用户,也可以实现一致性,却导致了虚假链表信息。解决这类攻击的方法是对挖矿的复杂度提出要求,如此一来,攻击者没有足够的算力支撑创造出的众多虚假用户。为了解决PoW,往往需要计算某个比给定“难度值”低的头部哈希。对于攻击者而言,想要控制51%以上的的算力以操控区块链,代价很大,攻击者怎会轻易尝试。

区块链已经成为一种非常有效的分布式数据管理框架,已经被广泛应用于众多领域,如:金融交易支持、供应链管理、医疗数据维护等等。在这些领域中,通过部署大量的分布式计算维护节点,区块链得以应用。其中,区块链上数据的增添需要工作量证明,而完成这一过程需要耗费大量的算力,这对设备的计算性能和能耗提出了高要求。因此,对于一般的移动设备(如普通的智能手机、个人电脑、可穿戴设备),面对资源有限的瓶颈,很难应用区块链技术

移动边缘计算的出现,带来了新的希望。

移动边缘计算是什么?

移动边缘计算将云计算平台从核心网内部迁移到移动接入网边缘。

与集中式的云计算最大的不同,就在于其计算能力下沉,降低了移动交付的端到端时延,为移动用户提供更高质量的服务,营造了一种新的网络产业生态。

回归上述问题,移动边缘计算,对于资源受限的移动设备而言,提供了一种更便捷的、低时延、且呈现分布式的计算卸载平台。由于边缘计算设备相比一般的用户移动设备具有强大的计算和存储能力,而区块链的服务需要强大的计算能力支撑。因此,移动边缘计算为移动用户享受区块链服务提供了可能。

另一方面,区块链可以作为辅助框架,管理移动边缘计算资源的提供。

换句话说,我们可以将边缘计算资源的供应打造成一种区块链应用。如此一来,用户对资源的登记使用、边缘计算资源的占用情况都作为永久数据记录在区块链中。每个IoT用户既可以是资源的使用者,也可以是资源的提供者。而用户使用资源、提供临时的边缘计算能力的支付与报酬也相应记录于分布式账本中。

这样,不仅增强了移动边缘计算资源的安全性,也规范了边缘资源的占用与购买。

总而言之,区块链与移动边缘计算的融合,是令人非常看好的一个发展方向。

    原文作者:我叫静静
    原文地址: https://zhuanlan.zhihu.com/p/45393967
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