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「火星公开课」第142期| NKN Labs李彦博:用区块链改造传统网络传输

火星财经 ·

08月23日

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“不仅仅是加密猫,区块链游戏还有更大的机会。”

「火星公开课」第142期| NKN Labs李彦博:用区块链改造传统网络传输

信息技术的 “三驾马车”是计算、存储和网络传输。

在去中心化系统中,聚焦于计算和存储两方面的项目已不胜枚举,但网络传输这个每年营收1.4万亿美元的生意,却鲜有项目入局。

8月6日21:00,应「火星财经创始学习群」轮值群主张亮、副群主张佳辰邀请,NKN Labs CEO李彦博做了主题为“区块链改造传统网络传输的创新”的分享。

他认为纯粹依靠技术层面的创新,很难打破和重塑电信和互联网行业,也无法保证每个人都获得更好、更便宜、更公平的联网渠道,而借助区块链技术和通证经济模型,有机会在电信和互联网领域做出真正的创新,对传统电信的固化格局做出冲击。

NKN要打造一个基于网络传输的区块链平台,为整个互联网的生态系统提供服务,承载多样化的去中心化应用程序,改造传统电信业务模式,设计去中心化的软件定义网络SDN,赋能物联网以及垂直行业服务等。

具体而言,NKN要成为解决去中心化和可扩展问题的互联网中枢系统,包含4个设计原则:真正去中心化,开放可扩展,共享网络资源,共建网络设施。

以下为李彦博分享原文,由火星财经(微信:hxcj24h)整理:

一、VC在电信行业的投资接近枯竭

观察一个行业发展得是否健康,VC投资在该行业的逐年变化是一个很有用的指标。

下图是VC 对电信行业的投资总额的历史变化。可以看到:自从上一次互联网泡沫破灭以后(2000年),投资总额在稳定地逐年下滑。图中的蓝线,表示对电信行业的投资占 VC 投资总额的百分比。到 2014 年,这个比例已经低于 1%。

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我和另一位创始人Bruce都在电信行业工作过很多年,也亲身参与过很多该行业的技术创新项目。那么,我们怎样能打破和重塑电信和互联网行业?如何保证每个人都获得更好、更便宜、更公平的联网渠道?

经过多年思考,我们认为:纯粹的技术层面的创新,是很难解决以上问题的。因为电信行业发展这么久,除了技术进步,也有一套成熟的生态系统和商业操作手段。除了以上问题,互联网的使用过程,还存在其它诸多不足之处:

「火星公开课」第142期| NKN Labs李彦博:用区块链改造传统网络传输

“Net Neutrality”(网络中立性)问题是说,用户无法按照自己的意愿访问网络内容、运行应用程序、接入设备、选择服务提供商。而“Inefficient Usage of Network”(网络资源利用率低下)指的是什么呢?

举个例子,某天你正在处理工作,家里的网络非常慢,连邮件发送几张图片都做不到;与此同时你邻居家的网络正高速运行,却没人使用网络。以上两点其实都指向一个本质问题:网络中有很多空间是未被充分利用的。

加上另外的“隐私”和“选择性传播”等议题,电信行业存在诸多挑战,这也意味着很大的创新空间,但由于资本逐年减少投入,创业公司没有动力去解决这些难题。

我们想去填补去中心化系统中“缺失的元素”。

先看下图,信息技术的三根支柱或“三驾马车”是计算、存储和网络传输。在去中心化系统中,已经有很多有趣的项目,聚焦在“计算”和“存储”两方面了。比如以太坊,它想成为全球去中心化计算系统;IPFS则想利用人们电脑中闲置的空间做去中心化的存储网络。但是,“网络传输”这个每年营收 1.4 万亿美元的生意,却仅有寥寥几个项目,从一到两个小侧面尝试切入。

「火星公开课」第142期| NKN Labs李彦博:用区块链改造传统网络传输

NKN 认为:借助区块链技术和通证经济模型,有机会在电信和互联网领域做出真正的创新,对传统电信的固化格局做出冲击。大家对 Token 都很熟悉,可以估算下今天的通证市场总价值,已超过2500亿美元,自从1月份的高峰以来,这个市场处于剧烈的波动的熊市当中。

有一种声音说:如果来自华尔街和机构投资者的金钱涌入,那么市场将再次增长。但我以为,另一种有意义的考虑是:众多项目如何齐心协力,把实体经济中一定比例的业务转移到区块链上来,正如它们已经转移到互联网上那样,从而实现整个市场的再次繁荣。

这其实不关乎具体的哪些公司或基础设施,而是经济的一部分,实体经济能在区块链中得到处理和交易。如果能做到,我们将创造历史并打开区块链真正落地的大门。

二、重构网络传输模式

首先,新互联网是否能让连接互联网和带宽数字资产化(tokenize connectivity and bandwidth )?如果能的话,我们才可以在用户之间,用户和供应商之间,甚至供应商之间,自由分享和交换互联网的数据传输能力。

要让上述方法可行,我们需要解决两个问题:第一,能解决任何点对点之间链接的问题;第二,能让闲置的带宽为所需要的人接入并使用。

其实,这种共享经济模型,我们通过 Uber 和 Airbnb 已经很熟悉。将此模式搬到电信和互联网领域,我们可以看到下图所示的结构:最左边是纯粹的消费者,他们除了消费不想做别的,那么他们仍然能像以往那样接入互联网,但是能享受到更丰富的网络资源和更高速的网络,因为有很多人分享了他们的闲置带宽。

「火星公开课」第142期| NKN Labs李彦博:用区块链改造传统网络传输

再看图中央,一些消费者会想成为带宽和互联网的生产者,正如一些家庭用太阳能生产的电力用不完,还能通过电网卖给别人那样。而最右边是纯粹的生产者。

一些公司会发现:我们可以投资新的基础建设,把 WiFi 接入点布置到各种街边小店里,甚至是澳大利亚通往美国的海底电缆中(前提是:通证经济发展到足够支撑这样的做法)。如此一来,不仅闲置的各种网络资源都能得到更有效的利用,用户也能获得更快、更高性价比、更好的网络连接。这是我们都想看到的未来场景。

三、NKN怎么去做

NKN是一个完全去中心化的公链系统,基于网络传输量工作证明,可支持千万级规模节点共识。同时,由NKN所构建的区块链驱动、社区共建共享的新型点对点网络,可为终端用户带来全新的网络传输体验,为开发者提供便捷、高效的数据传输开发平台。

NKN要打造一个基于网络传输的区块链平台,为整个互联网的生态系统提供服务,可以承载多样化的去中心化应用程序,改造传统电信业务模式,设计去中心化的软件定义网络SDN,赋能物联网以及垂直行业服务等。

总结一下,NKN要成为解决去中心化和可扩展问题的互联网中枢系统。由此,NKN提出了如下的设计原则:

1.真正去中心化。运用元胞自动机方法论打造一个对等的,真正分布式的互联网。

2.开放可扩展。无论何时何地, 任何设备都可以轻松接入NKN网络。

3.共享网络资源。参与者通过将闲置的网络资源分享给他人,从NKN系统中获得奖励。

4.共建网络设施。NKN鼓励个体及企业部署设备为其它节点提供服务,在增强网络连通性和吞吐量的同时自动结算来获益。

NKN技术的四个核心要素分别是去中心化数据传输网络(DDTN),中继证明(PoR),区块链共识和激励分配机制。这些元素分别对应区块链基础设施叠层的网络层、共识层和激励层。通过NKN的精心设计可以提供高度可靠,安全和可扩展的网络区块链平台。

目前NKN核心代码已经开源,测试网络规模已经在全球范围扩大到上千个节点,能够有效地测试NKN网络的高度可扩展性和为即将开启的测试网试验挖矿奠定了坚实的基础和平台。

问答环节:

Q1NKN如何把中继证明应用在整个公链中?为什么称之为一种有用的工作量证明?

A1:之所以说NKN的中继证明是一种有用的工作量证明,是因为这种基于网络传输能力(连接性, 带宽)进行的分享或者说“工作量证明”并不会造成资源的浪费。

简单的来讲,就是所有参与到 NKN 社区中的开发者,通过贡献超过自身需求量的网络传输能力,来获得 NKN 所提供的奖励。与大家熟知的比特币不同,NKN网络所提供的更像是一种传输能力的“网络共享”。该共识算法使用中继证明机制保障网络数据传输。网络中的每个节点有紧邻的传输共享邻节点。网络传输能力的发展壮大,完全依靠参与者付出努力。同时参与者又会在共享带宽时获得相应的回报。

这个机制的产生和NKN想构建这样一个大规模的P2P网络也有直接关系,这个网络里面,很典型的特点是有“人人为我,我为人人”这样的概念在里面,本身所有节点是一个参与者,同时也是一个其他人的信息服务商。但在现实情况里可能大家都希望别人能够替自己去服务,替自己去传输数据。

如果没有一定的强制性或者一定的好处,大多数参与者并不会主动去替别人传输数据,而Proof of relay(使用传输量证明) 能很好的解决这个难题,在能够证明节点替别人做了有效的数据传输后获得一定的奖励。可以鼓励更多的设备加入到这样一个区块链网络里来, 增加整体的网络联通性和传输效率。

Q2 NKN在项目特色中提到了重要的两点: 社区共建共享和新型点对点网络。请问如何去理解社区共建共享网络和点对点网络的大规模共识?

A2:共建共享概念和原因和刚才回答问题的后半段比较接近, 同时NKN本身是一个点对点去中心化的网络传输系统,网络是有规模效应的,网络里参与的人越多,它的网络连通性越好,整体传输也会更高效一些。所以这个网络的核心节点可以即是网络的构建者,也是网络的使用者。

这样一个P2P网络如果参与方不多的话是没有实际作用的。作为传输网络,网络传输里面很大一点在于你的传输的参与方有多少,因为对于一个点对点网络,如果只是我们三个人构成网络,那我们只能三个人节点。要是一百个人,一千个一万去构成的话,那这些节点全都可以去通信。

点对点网络如果达不到一定规模,网络连接性跟网络的规模效应就得不到体现,所以说作为一个传输系统它对于网络规模是有一个越大越好的需求在里面。但NKN同时也是一个区块链系统。因为它是把区块链的技术跟网络的传输紧密结合在一起。一方面它给开发者或者使用者提供了一个网络传输平台,另外一方面它本身也是一个可以大规模扩展和允许大量节点加入的一个公链系统。

这个系统中我们最大的挑战,除了刚才讲的去做所谓的工作证明之外,另一个难点在于它的网络规模跟传统的区块链系统是不一样的,或者说是完全不在一个量级的。大家知道有很多区块链系统的核心节点其实并没有那么多,有十几个到几十个不等,即使是bitcoin或者以太坊,核心全节点也就是几千个。

对于 NKN 而言,无论从理念上还是从实际需求里面,我们都希望它能够支持百万甚至千万级节点的快速共识。但这也就带来一个挑战,在设计这么大的一个系统里面如何达成有效共识,以及保证它的一些效率。这个也是 NKN 在技术方面的一大亮点,如何通过点对点之间节点的通信,达成对于一个事物或一项事件的快速实践与收敛。

简单来说,在现在的系统设计中,系统已经越来越复杂了,包括区块链本身也是一个技术的杂合体,它包括了点对点网络、加密机制,还有一些分布式系统,还有一些经济理念在里面去构建整个系统。

但是当这个系统的结构或者参与方非常多时,其实已经很难去从顶至上的设计一个系统,去调度或者是安排流程。这其实也跟去中心化的理念是有些接近的,你做的东西是一个去中心化的,那你在设计构建它的时候,软件算法本身是不是也是需要一些去中心化的思想或者理念才能够做到。

Q3:在通信行业有一些重要的组织把发展电信行业所必需的软硬件开源,以大幅度降低这些原本昂贵的设备的成本和对传统网络传输提出新的创新和落地应用。NKN是否会和这些组织联盟,加速区块链技术在网络传输领域的发展和落地?

在改造传统网络基础设施方面,NKN更多以自身区块链技术优势和传统电信和互联网展开合作。比如加入了由Facebook、德国电信、英特尔、西班牙电信、诺基亚、沃达丰和英国电信创立的电信联盟组织TIP。NKN也在Edge Computing Group、OpenCellular Group和 TIP(TelecomInfra Project)Community Labs等工作小组中,去推动网络传输领域与区块链结合创新的经济激励模型, 促进TIP联盟中的成员更快更广泛地接受技术创新。

另外,NKN也是开放网络基金会ONF(Open Networking Foundation)成员。ONF是由AT&T、Google、Comcast、德国电信、NTT和土耳其电信等电信行业巨头组成的非营利性组织,旨在将开源创新技术引入正式的商业部署。该组织最重要的工作之一就是SDN(Software DefinedNetwork,软件定义网络)新商业模式和应用场景的研究和探索,这与NKN提出将SDN和区块链结合的创新模式不谋而合。NKN将会重点参与ONF的以下项目:SDN,ONOS、CORD、P4/Stratum和其他重大相关项目实验和落地。

Q4:既然提到了落地,相信大家都很关心区块链项目最终的落地和应用,那对 NKN网络来说,它的用户群体有哪些,使用场景有哪些?

A4:其实很多人非常关心关于区块链落地的应用问题,但是首先讲我个人觉得对于现在整体的区块链行业,它更多的应用还是在从金融领域。包括电子货币及衍生的融资模式等,目前我还没有看到一些落地的应用已经实现了真正传统意义上的盈利(代币增值的除外)。对 NKN而言,我们主要的目标群体以及它的使用人群,包括 To Business, To Customer, To Developer 这几个方面。

TO B:对于商务或者企业的实体而言,这个网络跟他有什么关系?一方面是在跟一些网络设备商,硬件设备商,包括像做路由器,或者是交换机,甚至运营商在谈一些商务方面合作,对于他们而言,有一个什么样的好处?好处就是传统的网络硬件设备商只是纯粹的卖硬件的获取利润。但是如果说他能够把这种改变就是数据中继包括通过中继计费的机制集成进去的话,它更像一个网络设备再加上矿机的结合,就像比特币的挖矿设备这样一个概念。或者对于部分运营商的SDN网络可以更高效和灵活的通过这样的自动化的计费和支付方式调度网络资源。

To C:对于普通用户而言,说我的例子,比如我在美国的时候用的是国内的 SIM卡,我发现去了之后网络连接速度非常慢,虽说是国际漫游但是可以联网的。但实际上给你分配的带宽资源非常有限,假设我旁边有一个本地的宽带用户,信号非常好带宽也很好,在他有余力或者他觉得他自己不用的情况下有没有可能通过这个软件把网络资源共享给我使用,那我可以通过他的中转获取一个更好的连接质量或者连接速率。

这对他的损失并不大,但对我而言是非常有好处的,同时他也能够通过这个获得一定的传输费用, 他还有可能因为做了这个传输共享有一定的概率获得额外的系统的激励,就像挖矿奖励一样。

To D:这个网络对于开发者有什么作用?对于现在很多上层应用的开发者而言,包括装网络应用的开发人员而言,他其实要开发一套网络应用的话基本上还是 CS(Client &Server) 的模式。我要建一个应用的话,需要搭建一台中心化的服务器去存储数据,建立用户数据,然后各个用户都连上服务器,然后去沟通,去协调分发出去这样一个模式去做。

但如果它是基于 NKN 的网络的话就可以不这样做,我不需要去搭建另外一侧端的服务器,因为对于开发者而言这个网络是完全扁平了,各个节点之间可以去直联互通,可以把数据传送到任何点而不需要一个中性化转发和调度的过程,但在各个节点之间,也可以通过一定的数据缓冲方式把消息传送或者是缓冲一部分,从本质上讲,整个连接开发的模式跟数据传递的模式就改变了,这个其实能够极大的减轻他们的工作量和提升开发效率。

Q5:在通信领域我们即将迎来5G时代,请问NKN5G传输速率有很大提升的情况构建NKN这样的区块链网络系统还有没有必要?NKN5G时代会产生的怎样的影响?

A5:我个人之前有做过4G的一些工作, 所做的项目中里很多关注4G底层的一些 技术,包括基带和上层协议等。4G在技术上有很多创新或者说引用了很多之前的创新,像OFDM、 MIMO、Beamforming, 包括像Turbo/LDPC 编解码的使用等, 融合了很多技术应用到4G传输里面,使得整个带宽有了一个极大的提升。但在5G里面,个人认为5G本身并没有太多技术或算法方面的重大突破,当然无线的频谱带宽可能增加了,更重要的是怎么把现有的各种无线传输技术和设备融合起来。这个和NKN有很大结合点。所以我觉得5G带给我们的机遇更大一些。

NKN也是想把所有的点从软件层面都更好的连接起来,网络里我们连接的不光是PC, 手机,还有像一些IoT(物联网)设备,采集了数据,需要去传输。如果有现成的P2P网络接入的话,就能很好的传输。

其中5G中的一个特点是Edge computing(边缘计算)。如果能把NKN的节点部署在这里的话,会提升性能和用户体验。这个Edge Computing也会作为NKN网络的一个转发节点。Edge computing是很独特的,在基站附近会有一些非常接近用户计算的一个资源。并不是说当用户有这个计算的时候,传到Google或亚马逊的服务器上,计算完成以后在返回用户,而是在边缘上,在非常接近用户的地方,计算完就返回给用户了。

这个是可以和NKN相结合,像我们现在谈合作的公司就有做Edge Computing的。如果能把NKN的节点部署在这里的话,会提升性能和用户体验。这个Edge Computing也会作为NKN网络的一个转发节点,所以5G和NKN十分契合。

我们现在Google Cloud上做一个尽可能仿真的大规模测试,尽可能仿真的意思是在全球的节点上尽可能均衡,不能是集中在一个小区域里,否则的话性能上会有很大的区别。大规模是指至少上千节点测试。我们这次的测试主要是压力测试,包括网络的性能、延迟,网络和带宽的吞吐量、扩展性如何,以及网络数量的增长。

NKN链下的网络数据传输网络一个极大的优势是可扩展性,节点越多,网络的吞吐量越大,是和现在大部分的区块链是相反的。大部分的区块链的TPS是说,我参与共识越多,节点越多,TPS越小。

NKN的优势在于当节点增加的时候,整个系统传输的规模几乎和节点数成正比的。O(N/logN)可以理解为涨的速度是非常快的。当网络加入更多节点的时候,我整个系统能承载流量的大小其实也涨的非常快,多加入一个节点,网络的性能也就越好。我们需要去测试一个共识算法的性能、TPS、防攻击等基本安全的指标,我们尽快会测试完后让大家知道结果。

Q6: 目前的NKN网络进展到了什么样的程度?和其他项目相比,优势又是什么?

A6:从进展方面来看,我们原来的预期是在明年第一季度正式网上线,然后在第二季度可能还要做一些完善。但目前来看的话,整体的开发进度比我们预想的要提前,这并不是说这个东西很简单,实际很复杂,一方面是之前我们有在网络和区块链行业的一些积累,另外一方面我们也是在研发方面投入了非常大的精力。

我们已经发布了一个测试网的预览版本,在预览版本里面我们刚才讲的这些工作量证明以及我们核心的共识机制都已经实现了,唯一的限制是则这是一个封闭的测试,并不是所有的节点都能够加入进去,去享受服务或者是作为一个节点去赚取利益。

我们在8月底的时候,有计划发布第二版本的测试网,这个网络已经快接近于我们实际要运行的网络。最大的特点在于,整体的网络规模会极大地扩大,同事也会开放出来让用户能够参与到网络里面去体验这种连接以及去作为早期网络挖矿的参与者去搭建这个共建共享的网络。

Q7:网络是中心化的政府项目,我们怎么自己建?核心网到汇聚网络再到接入层,哪个是我们可以自己建设的?

A7:首先这个项目是一个比较长期的项目, 对于实现也是分阶段的实现, 在目前的阶段, 整个实现聚焦在软件层面, 是以一个软件overlay的覆盖层来让目前的不均衡的闲置资源(网络连接和带宽),发挥更好的作用以提升效率。

硬件的架构并不会因为软件层而发生改变。NKN目前做的是一个可以跨地域,跨不同子网之间的一个网络覆盖层,这些软的网络连接资源可以去调度和共享。但从长期来看,就像Bitcoin里面人们为什么要挖矿一样,人们认为挖矿是有利可图的。

NKN的经济激励也鼓励在一些网络薄弱或有需求的地方可以搭建一些中继或Switcher(交换机), 路由器等去连通节点。当你的经济激励足够大的时候,有人是有意愿和动力做这个事情的,所以会形成基于网络传输的分布式的一个矿池。这是我们所期待看到的,而且这样的矿池产生的是有用数据传输而不是完全无用的热量。

这样基于网络传输的矿池建立起来也会让整个网络的吞吐和连接性得到增强或提升。这也解释了大家说“为什么纯软件怎么去提高效率或者网络传输能力“。这个激励模型如果能让硬件商和设备商建设这样的东西,网络的连通性和传输力就会好很多。

对于长期的的这样一个目标,肯定是需要时间的,但并非是不可实现,看看现在矿池的规模,甚至我们也看到有个人和公司已经在搭建新型的网络连接基础设施, 比如starlink。

Q8:作为一个开源社区的积极参与者,你认为在未来区块链项目是需要技术驱动还是运营驱动,或者是有什么其他的成功因素呢?你们会怎么相应地去准备?

A8:我们不妨去看看历史,区块链是怎么去发展的?这可能我们还要回到比特币这个原点上面。比特币为什么成功?是因为技术吗?也不完全是,因为在比特币出来之前,已经有人做过很多类似的电子货币系统。在比特币诞生之前十多年前已经有人在尝试了,但是并没有被大规模接受。

所以我觉得两方面原因吧,一方面是它本身技术的创新或者应用,另外一方面在比特币里面有一个很有效的经济模型,怎么去把利益分配给相关方,又怎么以一种公平合理而且又能够让大家信服的方式去做这个事情。而做这个事情,并不是依赖于一个人,而是依赖于一套科学或者数学的东西去做事情就能够让他产生共识或者共鸣的一个公平的基础。

我觉得对于一个区块链系统而言,要长期成功,它一定是两方面的结合,一方面是技术,另外一方面是他的经济模型怎么让参与的人信服,怎么让他们能够去获益,这是很关键的。

当然我们也看到现在出来项目很多都是运营很成功,然后很快的融资,发币获得比较大的利益。首先这个是很短期的。对于区块链来讲,现在发展其实是一个非常早期的阶段,未来怎么样还不好说;另外,如果短期内融了很多钱,或者是在交易市场卖很多钱,是不是一个成功的界定,这个可能也要打一个问号,所以我个人还是觉得刚才讲的这两个点是从长期来看是区块链系统能获得更好发展和取得成效的两个基础点。

嘉宾简介

李彦博/NKN Labs CEO

前Onchain联合创始人,自由软件和开源运动倡导者,Linux核心网络子系统代码贡献者。负责开源区块链平台底层设计和开发。丰富的区块链开发及创业公司运营经验,另有多个企业级区块链项目部署经验。曾在高通, 诺基亚有超过10年分布式系统及P2P/Mesh网络协议的设计研发经验。

对话发起人

张亮Allan / DxChain创始人

兼任Trustlook CEO及联合创始人,负责移动安全和网络漏洞与威胁等方向的研究和开发,十年以上互联网安全方面的经验;同时也是区块链安全和互联网安全方向的专家。Palo Alto Networks 创始工程师, 并在朗讯科技,nCircle网络安全公司等开展安全方面最先进的研究。

张佳辰Sarah / PTS创始人

北京区块链社区dCamp发起者,毕业于哈佛商学院MBA和肯尼迪政府学院公共政策硕士,致力于创造高安全性的区块链数据协作协议,首批应用于KYC和信用评分领域,已接入十亿级数据量。曾任小米生态链企业Ninebot机器人业务COO,带领团队创造世界顶级人工智能和机器人开发者社区。


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