可能很多人了解NKN這個(gè)項(xiàng)目都是從它的顧問開始的，NKN的顧問之一是著名的公鑰密碼學(xué)的共同發(fā)明人Whitfield Diffie，也是圖靈獎(jiǎng)的得主。NKN
可能很多人了解NKN這個(gè)項(xiàng)目都是從它的顧問開始的，NKN的顧問之一是著名的公鑰密碼學(xué)的共同發(fā)明人Whitfield Diffie，也是圖靈獎(jiǎng)的得主。NKN還有一位顧問是Stephen Wolfram，他是暢銷書《New kind of Science》作者，對(duì)NKN的摩卡共識(shí)算法(MOCA)有重要影響。
不過，藍(lán)狐筆記從另外一個(gè)角度來深入剖析NKN項(xiàng)目，就是NKN除了得到圖靈獎(jiǎng)得主的認(rèn)可之外，它到底是什么?它的價(jià)值在哪里?
NKN：構(gòu)建新一代的網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施
NKN是New kind of Network的縮寫，顧名思義，就是說它定位于成為新一代的網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建新一代的網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施，源于兩個(gè)方面的結(jié)合孕育。一是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施存在很多需要優(yōu)化提升的地方;二是區(qū)塊鏈技術(shù)的逐步成熟。
當(dāng)這兩個(gè)因素碰撞在一起時(shí)，新的事物就誕生了?？梢哉f，這也是科技創(chuàng)新之源。需求和新技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生新的技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景。從這個(gè)角度，NKN的誕生有它的根基，有它的必然性。
當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)傳輸存在哪些問題?
當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)明顯的問題，一個(gè)是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的CS模式存在缺點(diǎn)，這種客戶端到服務(wù)器的服務(wù)模式，導(dǎo)致不可避免的單點(diǎn)故障問題，一旦中心服務(wù)器出現(xiàn)問題，用戶將得不到服務(wù)。同時(shí)，用戶的數(shù)據(jù)存在中心服務(wù)器，隨時(shí)都有可能被黑客攻擊或被中心服務(wù)器本身窺探。
此外，這種模式的服務(wù)尋址跟IP地址也是綁定的，這導(dǎo)致不容易動(dòng)態(tài)部署;加密認(rèn)證也只能依賴第三方，DNS也可能被中間人劫持和濫發(fā)。最后從開發(fā)者的角度，還存在開發(fā)和維護(hù)服務(wù)器端軟件以及支付高昂服務(wù)器和帶寬費(fèi)用的問題。
當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)模式不僅存在單點(diǎn)故障、隱私擔(dān)憂、不安全、高成本等問題，其資源的利用率也不高效。由于網(wǎng)絡(luò)要應(yīng)付流量高峰，比如在觀看熱門賽事、熱門影視劇、網(wǎng)購秒搶、新年搶紅包時(shí)，但大多數(shù)時(shí)候，個(gè)體的網(wǎng)絡(luò)資源沒有被充分利用，甚至處于閑置狀態(tài)。那么，如何有效把這些網(wǎng)絡(luò)資源利用起來是一個(gè)問題。
現(xiàn)在不少區(qū)塊鏈項(xiàng)目為了提高性能，犧牲了一定程度的去中心化，其本質(zhì)上把區(qū)塊鏈屬性中最重要的部分進(jìn)行了權(quán)衡和弱化。去中心化不是目的，目的是真正的安全，和無須第三方中介的信任，可以讓節(jié)點(diǎn)無須許可地參與進(jìn)來。而目前的各種DPoS的共識(shí)機(jī)制，限制了參與者的數(shù)量，并提高了參與者的門檻，好處是性能得到提高，但這也導(dǎo)致區(qū)塊鏈本身“機(jī)器信任”的削弱。
存在問題，就會(huì)有對(duì)應(yīng)的解決方案。區(qū)塊鏈的到來為解決上述的網(wǎng)絡(luò)問題帶來新的可能性。區(qū)塊鏈之前，對(duì)等節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)也是存在的，但很難形成真正可持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。這是因?yàn)樗茈y衡量對(duì)等節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)，也沒有形成可量化的激勵(lì)。
而區(qū)塊鏈的到來，解決了兩個(gè)很重要的問題，一個(gè)是記賬，可以給所有節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)進(jìn)行記賬，這個(gè)記賬是去中心化的，無須中介機(jī)構(gòu)即可完成，形成大家的真正信任;二是激勵(lì)。代幣機(jī)制的誕生，也就是節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)的代幣化，再加上記賬的技術(shù)，讓所有節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)不僅可以記錄，還可以量化，不可篡改，貢獻(xiàn)越多，收益越大。
充分利用區(qū)塊鏈的特性，足以重塑傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。而NKN就是要做這個(gè)事情，NKN希望融合區(qū)塊鏈，來重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)模式，最終形成一個(gè)去中心化的、自我演化的、高度可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。
如果用大白話來說，它是一個(gè)構(gòu)建于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上的通信網(wǎng)絡(luò)層，人們可把自己的計(jì)算機(jī)當(dāng)作節(jié)點(diǎn)加入到這個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，并進(jìn)行中繼數(shù)據(jù)傳輸，而NKN通過對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚山Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)參與節(jié)點(diǎn)中繼流量的貢獻(xiàn)給予代幣的回報(bào)。
NKN去中心化網(wǎng)絡(luò)的沖擊力
要想對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)形成沖擊，取得自己的優(yōu)勢(shì)，需要具備一定的殺手锏。那么NKN如何對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的方案形成自己的優(yōu)勢(shì)?
NKN有幾點(diǎn)值得關(guān)注：一是它的節(jié)點(diǎn)包容性。它的所有節(jié)點(diǎn)都是對(duì)等的，進(jìn)入門檻低，它可以支持?jǐn)?shù)百萬上千萬的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)數(shù)的規(guī)模足以保證它區(qū)塊鏈賬本的安全。二是網(wǎng)絡(luò)速度方面。這可能是最具吸引力的一點(diǎn)，它通過多點(diǎn)路徑模式加快傳輸速度，節(jié)點(diǎn)越多，速度越快，吞吐量越大。三是服務(wù)的隨時(shí)在線。NKN有唯一標(biāo)識(shí)的地址，不用擔(dān)心單點(diǎn)故障，用戶隨時(shí)通過NKN網(wǎng)絡(luò)跟服務(wù)建立連接。
四是低延遲?？梢灾С指鞣N類型的應(yīng)用，甚至包括實(shí)時(shí)3D游戲，此外它的節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)支持鏈下的傳輸，不會(huì)受制于達(dá)成共識(shí)所需時(shí)間的限制。五是在安全和隱私上，它有CS模式無法比擬的優(yōu)勢(shì)，就是它支持端到端的服務(wù)，無須第三方參與，不用擔(dān)心隱私的泄漏。最后，從開發(fā)者的角度，它無須運(yùn)行中心服務(wù)器，可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，不用擔(dān)心黑客攻擊。
以上所說的這幾點(diǎn)，也就是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)目前的軟肋所在。由區(qū)塊鏈驅(qū)動(dòng)，NKN的去中心化網(wǎng)絡(luò)有了比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在低延遲、安全、隱私、成本等方面有更多優(yōu)勢(shì)，這讓它有了安身立命的根基。
那么，具體來說，NKN有什么殺手锏?比如它的數(shù)據(jù)傳輸模式有什么不同?它的共識(shí)是怎么達(dá)成的?它的激勵(lì)機(jī)制是什么?它的生態(tài)有什么吸引力?
NKN的DDTN：讓去中心化的數(shù)據(jù)傳輸成為可能
在理解DDTN前，先從全局角度來看看NKN的系統(tǒng)架構(gòu)。它分為六層：底層網(wǎng)絡(luò)、NKN網(wǎng)絡(luò)層、區(qū)塊鏈層、服務(wù)和SDK層、接口層以及應(yīng)用層。
從上圖來看，NKN發(fā)揮其創(chuàng)造力最大的地方有兩個(gè)：NKN網(wǎng)絡(luò)層和區(qū)塊鏈層。這也是它獨(dú)特的地方所在。
首先來看DDTN，它是指去中心化數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。NKN通過客戶端和節(jié)點(diǎn)的組合構(gòu)成了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)?？蛻舳耸蔷W(wǎng)絡(luò)終端的代理，主要為NKN網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。NKN的客戶端軟件可以嵌入到移動(dòng)應(yīng)用、無線網(wǎng)關(guān)、IoT設(shè)備等。而節(jié)點(diǎn)主要是計(jì)算機(jī)，如PC或筆記本、服務(wù)器以及其他可以為NKN網(wǎng)絡(luò)中繼數(shù)據(jù)的設(shè)備。不管是個(gè)人電腦，還是企業(yè)的服務(wù)器都可以安裝NKN的開源節(jié)點(diǎn)軟件來加入NKN網(wǎng)絡(luò)成為節(jié)點(diǎn)，從而創(chuàng)建了一個(gè)NKN的去中心化的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
大規(guī)模的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)之后，NKN如何來組織流經(jīng)這些節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?NKN維護(hù)的是動(dòng)態(tài)的拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu)，它允許客戶端和節(jié)點(diǎn)隨時(shí)加入或離開網(wǎng)絡(luò)。這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)點(diǎn)來說，非常友好。
一旦有節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，NKN會(huì)根據(jù)其公鑰、私鑰和當(dāng)前區(qū)塊鏈，賦予節(jié)點(diǎn)一個(gè)新的唯一NKN地址。這個(gè)地址是節(jié)點(diǎn)在NKN網(wǎng)絡(luò)中的地址，而不是之前節(jié)點(diǎn)的IP地址。這個(gè)地址在NKN的去中心化數(shù)據(jù)傳輸?shù)募軜?gòu)中非常重要，它可以幫助其在去中心化的情況下，尤其是要防止惡意節(jié)點(diǎn)擾亂的情況下，實(shí)現(xiàn)最佳的路由路徑。這種路由的方式也就是NKN的Chord DHT。
大家都知道DHT是分布式哈希表，而NKN的DHT加了一個(gè)Chord，為什么呢?請(qǐng)看下圖：
NKN的網(wǎng)絡(luò)看起來像一個(gè)環(huán)形，所有的節(jié)點(diǎn)都在環(huán)的位置上，它會(huì)根據(jù)節(jié)點(diǎn)在NKN上的地址順時(shí)針地放置在環(huán)上。
當(dāng)用戶使用NKN的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)到NKN節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)會(huì)把數(shù)據(jù)路由到距離接收人最近的鄰居節(jié)點(diǎn)。它會(huì)從當(dāng)前位置開始搜索，并圍繞著環(huán)順時(shí)針移動(dòng)。當(dāng)找到距離接收人最近的鄰居時(shí)，它會(huì)把數(shù)據(jù)發(fā)送過去。該鄰居節(jié)點(diǎn)以同樣的方式中繼數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)最終發(fā)送到接受者。
剛才我們也提到，這個(gè)距離不是我們現(xiàn)實(shí)世界中的物理距離，而是NKN地址之間的距離，這也就是為什么NKN的地址很重要的原因。
NKN的設(shè)計(jì)中，相當(dāng)于重構(gòu)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸方式，節(jié)點(diǎn)有自己唯一的NKN地址，以及Chord DHT，兩者的結(jié)合使用，讓路由可驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)鄰居節(jié)點(diǎn)、路由選擇的確定性，這也是為什么它能允許任何節(jié)點(diǎn)隨時(shí)加入和離開的原因。
此外，按設(shè)計(jì)來說，NKN的路由效率高于傳統(tǒng)中心化網(wǎng)絡(luò)的路由效率。但同時(shí)因?yàn)槿ブ行幕奶匦?，NKN為了防止惡意節(jié)點(diǎn)破壞網(wǎng)絡(luò)，需要對(duì)路由隨機(jī)化。隨機(jī)化路由也導(dǎo)致效率更低，因?yàn)樗鼰o法做到最短路徑最快速度的發(fā)送數(shù)據(jù)包。
NKN提出了權(quán)衡的辦法，NKN節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鏈接都可知道其ping時(shí)間，因此從給定節(jié)點(diǎn)，可以選擇最低延遲的節(jié)點(diǎn)。此外，在發(fā)送方和接收方之間可以創(chuàng)建多個(gè)并發(fā)NKN路由。這樣一來，甚至可以聚合所有虛擬路徑的帶寬。
這也是NKN的網(wǎng)絡(luò)加速器的原理，根據(jù)NKN CTO張逸倫的說法，它可以實(shí)現(xiàn)167%—273%的速度提升。而且文件越大，提升越好。Web下載的瓶頸不再是內(nèi)容服務(wù)器，也不是用戶的ISP，而是在于默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)路由路徑。
總結(jié)來說，NKN的DDTN的核心概念是NKN地址和Chord DHT。在NKN網(wǎng)絡(luò)層，它包括了基于NKN增強(qiáng)Chord DHT協(xié)議的P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)，可以提供類似于八卦協(xié)議或libp2p的功能，當(dāng)節(jié)點(diǎn)增長到數(shù)百萬甚至數(shù)十億時(shí)，在理論上它更加高效，更具擴(kuò)展性。
NKN如何量化激勵(lì)：PoR和簽名鏈
在上文中，我們分析了NKN是如何實(shí)現(xiàn)去中心化的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，那么，它又是如何來證明節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)是可驗(yàn)證的?同時(shí)也是安全的?又如何來證明節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)?
首先NKN節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)是基于它的“工作量證明”，而這個(gè)工作量證明跟比特幣的挖礦算力證明不同，它涉及的是在NKN網(wǎng)絡(luò)上中繼的數(shù)據(jù)包。
那么如何來證明節(jié)點(diǎn)是在為NKN網(wǎng)絡(luò)工作?NKN提出了PoR的證明，也就是中繼證明。在中繼證明中，很重要的一點(diǎn)是要理解它的簽名鏈。在NKN網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)客戶端或節(jié)點(diǎn)都有公私鑰對(duì)，密鑰對(duì)可對(duì)交易進(jìn)行簽名。當(dāng)數(shù)據(jù)包在NKN網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，節(jié)點(diǎn)用公私鑰對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行簽名，同時(shí)把它中繼到下個(gè)節(jié)點(diǎn)。下一個(gè)節(jié)點(diǎn)如此類推，這樣形成了一條簽名鏈。這意味著，攻擊者是無法偽造簽名鏈，除非它擁有所有路由節(jié)點(diǎn)的私鑰。
NKN如何達(dá)成共識(shí)：可擴(kuò)展的摩卡共識(shí)
PoR解決了節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)量驗(yàn)證的問題，不過還缺乏一個(gè)共識(shí)驗(yàn)證，完成共識(shí)驗(yàn)證之后才能給節(jié)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)。NKN的共識(shí)機(jī)制是摩卡共識(shí)MOCA(Majority vOte Cellular Automata)。
通過摩卡共識(shí)(MOCA)，它根據(jù)節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)和鄰居節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)來達(dá)成共識(shí)，它無須通過比較網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)狀態(tài)來達(dá)成共識(shí)。簡單來說，就是如果節(jié)點(diǎn)周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)如果多數(shù)狀態(tài)跟自己不同，節(jié)點(diǎn)會(huì)把自己的狀態(tài)更改為多數(shù)狀態(tài)并向鄰居發(fā)送更新狀態(tài)。
通過鄰居節(jié)點(diǎn)的相互作用和影響，最終在全網(wǎng)達(dá)成共識(shí)。一般來說，達(dá)成共識(shí)只需幾次迭代，每次迭代的時(shí)間一般情況下小于1秒，達(dá)成共識(shí)的時(shí)間一般會(huì)小于2-3秒。
要深入理解摩卡共識(shí)(MOCA)的算法，還需要了解其來源。NKN參考了投票者模型和伊辛模型，同時(shí)結(jié)合元胞自動(dòng)機(jī)的機(jī)制，形成了自己的摩卡共識(shí)(MOCA)算法。
摩卡共識(shí)(MOCA)機(jī)制是NKN最大的特色之一。這從它的名字來源也能看出一二。NKN的顧問Stephen Wolfram有一本書名為《New Kind of Science》，可以縮寫為NKS，而NKN是New Kind of Network，這也是靈感的啟發(fā)吧。
在《New Kind of Science》一書中提到了元胞自動(dòng)機(jī)的概念。它的基本思想是說自然的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和行為過程本質(zhì)上都是大量基本單元相互作用所引起的。它研究小的計(jì)算機(jī)單元，通過領(lǐng)域鏈接方式連接成為更大的、并行工作的計(jì)算機(jī)的理論模型。
要理解摩卡共識(shí)(MOCA)的機(jī)制，首先來了解元胞自動(dòng)機(jī)。元胞自動(dòng)機(jī)可用于構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的演化模型。簡單來說，舉個(gè)例子，就是有一個(gè)網(wǎng)格，第一行有24個(gè)單元格，如果給單元格著色，那么，它有256種白色和黑色單元格的排列組合。每一行有不同的規(guī)則，一共有256個(gè)規(guī)則。
首先從第一行開始，單元格要么為白色，要么為黑色。第二行單元格的顏色由第一行正上方的三個(gè)相鄰單元格顏色來決定。而第三行中的單元格的顏色則由其正上方第二行的三個(gè)相鄰單元格來確定。如此類推。
根據(jù)這樣的簡單規(guī)則，結(jié)果大多數(shù)是可預(yù)測(cè)的，可以創(chuàng)建可預(yù)測(cè)的模式。但規(guī)則30出現(xiàn)一個(gè)意料之外的結(jié)果，也就是它創(chuàng)建了一個(gè)完全隨機(jī)且不可預(yù)測(cè)的模式。由此Wolfram使用規(guī)則30作為Wolfram Alpha的偽隨機(jī)數(shù)生成器。
也就是說，簡單的規(guī)則能夠創(chuàng)建隨機(jī)和復(fù)雜的模式?？此茝?fù)雜的事物來源于簡單的規(guī)則。甚至有位數(shù)額學(xué)家Jonh Conway 設(shè)計(jì)一個(gè)“生命游戲”的游戲，每個(gè)網(wǎng)格細(xì)胞處于活著或死亡的兩種狀態(tài)，每個(gè)網(wǎng)格細(xì)胞跟其周圍的8個(gè)鄰居相互作用，然后根據(jù)一組條件，比如任何活著的細(xì)胞的鄰居少于2個(gè)活著的細(xì)胞，則會(huì)死亡;如果有2-3個(gè)活著的鄰居細(xì)胞，則可以活到下一代;如果超過三個(gè)活著的細(xì)胞鄰居，其會(huì)死亡;如果周圍正好有三位活著的細(xì)胞鄰居，那么死亡的細(xì)胞會(huì)復(fù)活。
通過這些簡單的規(guī)則，生命的元胞自動(dòng)機(jī)進(jìn)入了永遠(yuǎn)進(jìn)化的階段。以上的實(shí)踐，給人們很大的啟發(fā)，最主要是給人們植入了這樣的觀念，復(fù)雜的模式可以從簡單的規(guī)則演化而來。也就是說，它意味著在某種程度上，一個(gè)新的事物，新的組織，可以在沒有人為設(shè)計(jì)的情況下出現(xiàn)。
理解了元胞自動(dòng)機(jī)之后，我們來看NKN的摩卡共識(shí)(MOCA)，它也融合了投票模型和伊辛模型。NKN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)類似于元胞自動(dòng)機(jī)的細(xì)胞。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都跟一定數(shù)量的鄰居節(jié)點(diǎn)相連接，其網(wǎng)絡(luò)共識(shí)的形成依賴于對(duì)其鄰居節(jié)點(diǎn)狀態(tài)做出的反應(yīng)。
為了簡單理解起見，可以想像成有一群人，排成一列，他們通過舉右手進(jìn)行投票。他們中有人投票“贊同”，有人投票“反對(duì)”。這時(shí)候，假定有個(gè)規(guī)則，每個(gè)人觀察離自己最近兩人的投票，然后根據(jù)三人(包括其本人)的多數(shù)票來更新他的投票(贊同或反對(duì))。
在NKN的網(wǎng)絡(luò)中，這里的人就是節(jié)點(diǎn)，根據(jù)一定的規(guī)則，節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己和周圍鄰居節(jié)點(diǎn)的投票來達(dá)成共識(shí)。摩卡共識(shí)(MOCA)的共識(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)基于他們目前的觀點(diǎn)以及鄰居節(jié)點(diǎn)的觀點(diǎn)來不斷調(diào)整自己的觀點(diǎn)。隨著節(jié)點(diǎn)觀點(diǎn)的改變，其共識(shí)也會(huì)發(fā)生改變。
當(dāng)然，NKN的網(wǎng)絡(luò)中，要比上述的例子復(fù)雜。NKN的元胞自動(dòng)機(jī)是多維度的，處于“自我演化”的狀態(tài)。它利用多數(shù)投票規(guī)則，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的共識(shí)，其達(dá)成共識(shí)的時(shí)間隨著系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)擴(kuò)展。
總言之，摩卡共識(shí)(MOCA)通過元胞自動(dòng)機(jī)和投票機(jī)制的融合達(dá)成可擴(kuò)展的共識(shí)。節(jié)點(diǎn)跟周圍鄰居的溝通輪次不多，可以快速達(dá)成共識(shí)。同時(shí)，它通過類似于八卦協(xié)議的機(jī)制把要達(dá)成共識(shí)信息發(fā)給所有參與節(jié)點(diǎn)，這也是共識(shí)過程的主要時(shí)間成本。
NKN的CTO張逸倫解釋說：NKN共識(shí)成本以O(shè)(log N)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，理論上，它可以擴(kuò)展到任意數(shù)量的節(jié)點(diǎn)。如果達(dá)到100萬個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，它只消耗比現(xiàn)在50%多的資源。其大概意思是說，NKN網(wǎng)絡(luò)中有100萬的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，其消耗的帶寬、CPU以及RAM資源僅比1萬個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)多50%。
NKN的激勵(lì)機(jī)制
NKN有兩種方式獲得代幣獎(jiǎng)勵(lì)，一種是中繼數(shù)據(jù)包的獎(jiǎng)勵(lì)，一種是挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。所有運(yùn)行NKN節(jié)點(diǎn)軟件，并中繼數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)都可以根據(jù)其貢獻(xiàn)獲得NKN代幣獎(jiǎng)勵(lì)。這個(gè)中繼數(shù)據(jù)服務(wù)的價(jià)格由發(fā)送方和接收方?jīng)Q定，也可以在所有參與中繼數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)之間公平分配。
挖礦獎(jiǎng)勵(lì)則是獎(jiǎng)勵(lì)給記賬節(jié)點(diǎn)，它從中繼節(jié)點(diǎn)中選出，記賬節(jié)點(diǎn)提議新區(qū)塊，如果新區(qū)塊達(dá)成共識(shí)，那么該記賬節(jié)點(diǎn)會(huì)被獎(jiǎng)勵(lì)挖礦代幣。這個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)也是隨機(jī)選擇的，簽名鏈?zhǔn)遣豢纱鄹?，同時(shí)也是不可預(yù)測(cè)的，它的最后一個(gè)簽名用于選擇記賬節(jié)點(diǎn)。
NKN代幣在生態(tài)中的主要作用是給予中繼節(jié)點(diǎn)和挖礦節(jié)點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)。節(jié)點(diǎn)中繼的數(shù)據(jù)越多，能賺的NKN也就越多。這也產(chǎn)生了良性競(jìng)爭(zhēng)，節(jié)點(diǎn)為了賺取更多收益，節(jié)點(diǎn)會(huì)變得更快。這種激勵(lì)機(jī)制會(huì)導(dǎo)致更快更穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)。
NKN的生態(tài)系統(tǒng)吸引力
NKN生態(tài)系統(tǒng)可以參與的主體不少，包括應(yīng)用開發(fā)者、區(qū)塊鏈項(xiàng)目、云服務(wù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及運(yùn)營商、個(gè)體用戶等。
目前NKN的全球節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)超過11,000個(gè)節(jié)點(diǎn)，且還在不斷快速上升中，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量級(jí)在整個(gè)加密世界也不多見。
對(duì)于開發(fā)者來說，NKN為開發(fā)者提供了通用的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)層，可以無須開發(fā)和維護(hù)中心服務(wù)器，不用擔(dān)心服務(wù)器遭黑客攻擊或出現(xiàn)單點(diǎn)故障的問題，基于NKN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用響應(yīng)速度更快，且能保證安全和隱私。
對(duì)于用戶來說，NKN網(wǎng)絡(luò)的性能體驗(yàn)更好，同時(shí)用戶也可以共享網(wǎng)絡(luò)獲得收益。對(duì)于企業(yè)來說，尤其是效率較低的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)公司，NKN網(wǎng)絡(luò)可以提供更好的解決方案，可以幫助企業(yè)提供更好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，更高效率利用其網(wǎng)絡(luò)資源。
此外，由于能夠衡量數(shù)據(jù)傳輸量，且實(shí)現(xiàn)了代幣化，利用NKN網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)體系，也能方便帶寬中繼的微支付。例如，第一級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和ISP可以利用NKN內(nèi)置的計(jì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)算。
與NKN最契合的兩大應(yīng)用場(chǎng)景
由于NKN能夠大幅改善數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?、同時(shí)保證安全和隱私，這意味著在NKN網(wǎng)絡(luò)上可以運(yùn)行一些之前體驗(yàn)不夠好的應(yīng)用。同時(shí)，NKN具備可擴(kuò)展性，這讓它應(yīng)用范圍更加廣泛，比如基于NKN網(wǎng)絡(luò)的游戲應(yīng)用、Wifi共享、社交應(yīng)用、文件共享應(yīng)用、IoT和智能家居等。
而其中CDN、Pub/Sub服務(wù)是當(dāng)前NKN最值得關(guān)注的應(yīng)用場(chǎng)景，也是跟NKN契合度最高的兩大應(yīng)用場(chǎng)景。
首先來看CDN服務(wù)，CDN是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，其目的是為了解決訪問延遲的問題，它通過把源站的內(nèi)容分發(fā)到距離用戶最近的節(jié)點(diǎn)，提高訪問的響應(yīng)速度和成功率。
(NKN節(jié)點(diǎn)超過11000，分布在全球50多個(gè)國家)
那么，跟傳統(tǒng)的CDN(如Akamai等)相比，NKN的CDN網(wǎng)絡(luò)有什么優(yōu)勢(shì)?一個(gè)很重要的優(yōu)勢(shì)是NKN它是社區(qū)共建的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，目前其節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)超過11000多個(gè)，并且還在一直不停地增加當(dāng)中。這讓它的內(nèi)容分發(fā)節(jié)點(diǎn)更廣泛，更接近用戶。
其次，NKN的容量是彈性的，可以根據(jù)需求來擴(kuò)大或縮小，有利于滿足客戶的需求。再次，低延遲率是CDN網(wǎng)絡(luò)最關(guān)注的地方，NKN的CDN服務(wù)器都是實(shí)際的PoP節(jié)點(diǎn)，更容易找到距離客戶端較近的低延遲節(jié)點(diǎn)。不僅更低延遲，可靠性上來看，NKN的CDN網(wǎng)絡(luò)沒有單點(diǎn)故障，NKN的分布式節(jié)點(diǎn)提供全天候的運(yùn)行服務(wù)，不要求共享資源節(jié)點(diǎn)觀看內(nèi)容，比純P2P共享相比，更有優(yōu)勢(shì)。
此外，在高級(jí)調(diào)度上可以根據(jù)參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)和路由進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，如帶寬、延遲、服務(wù)負(fù)載及價(jià)格等。最后，從關(guān)鍵的成本來看，NKN的CDN網(wǎng)絡(luò)由于是社區(qū)參與構(gòu)建的CDN服務(wù)器，對(duì)客戶來說，其成本更低。因?yàn)閷?duì)客戶來說，一是沒有硬件部署和維護(hù)成本，二是節(jié)點(diǎn)的部分成本已經(jīng)被NKN的傳輸挖礦覆蓋。
第二個(gè)值得關(guān)注的NKN的Pub/Sub服務(wù)，Pub/Sub服務(wù)是指訂閱和發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)消息中間件服務(wù)。它在企業(yè)之間，企業(yè)和應(yīng)用之間，以及IoT設(shè)備之間都有廣泛應(yīng)用，它是提供實(shí)時(shí)消息傳遞功能基礎(chǔ)設(shè)施。那么，NKN的Pub/Sub服務(wù)有什么不一樣?
NKN的Pub/Sub提供多對(duì)多的異步消息傳遞，它將發(fā)送者和接受者分離，是可擴(kuò)展的持久的事件提取和傳送系統(tǒng)。
它有幾個(gè)顯著特點(diǎn)，這也是跟NKN本身特性相關(guān)，跟傳統(tǒng)的Pub/Sub服務(wù)相比，NKN的Pub/Sub服務(wù)更穩(wěn)健、成本更低、覆蓋范圍更廣、保護(hù)隱私。NKN的Pub/Sub服務(wù)器分布在全球各地，沒有單點(diǎn)故障，更容易傳送消息，其部分成本被NKN挖礦獎(jiǎng)勵(lì)覆蓋，且消息不經(jīng)過中心服務(wù)器，不用擔(dān)心隱私和安全問題。
此外，對(duì)于開發(fā)者來說，NKN的Pub/Sub提供了設(shè)備間、人和設(shè)備間、模塊之間的雙向可移動(dòng)通信組件，通過接口即可實(shí)現(xiàn)發(fā)布和訂閱消息功能，開發(fā)者可以更專注業(yè)務(wù)層的邏輯。聊天、協(xié)作、加密貨幣、多人游戲同步、實(shí)時(shí)更新、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制等多種應(yīng)用都可以集成NKN的Pub/Sub提供的服務(wù)。
其他的應(yīng)用場(chǎng)景，還有Tuna服務(wù)，類似于軟件服務(wù)的淘寶，具體來說，就是軟件或硬件的擁有者可以通過NKN的Pub/Sub平臺(tái)發(fā)布服務(wù)類型和價(jià)格，終端用戶通過NKN網(wǎng)絡(luò)購買并使用提供方的軟件或硬件資源服務(wù)，如高性能游戲或大型專業(yè)運(yùn)算軟件等。
結(jié)語
目前區(qū)塊鏈領(lǐng)域在計(jì)算和存儲(chǔ)方面都有項(xiàng)目在探索，例如以太坊提供了去中心化的算力，F(xiàn)ilecoin/IPFS的去中心化存儲(chǔ)，而在去中心化網(wǎng)絡(luò)方面，也開始有了項(xiàng)目的探索，NKN的的解決方案，在去中心化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶剿鞣矫?，邁出了新的一步。
NKN是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋網(wǎng)絡(luò)通信層，加入NKN的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過其獨(dú)有的DDTN，實(shí)現(xiàn)去中心化的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)，它對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行中繼證明，并通過MOCA達(dá)成共識(shí)，對(duì)參與者實(shí)現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)。這是一個(gè)完整的去中心化的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
NKN的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)有高通、諾基亞、谷歌等的背景，NKN的創(chuàng)始人李彥博是Linux核心網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)代碼貢獻(xiàn)者，在高通和諾基亞有超過10年的P2P/Mesh網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)經(jīng)歷，也是onChain的聯(lián)合創(chuàng)始人;聯(lián)合創(chuàng)始人Bruce Li曾在谷歌和諾基亞領(lǐng)導(dǎo)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目;聯(lián)合創(chuàng)始人張逸倫是加州大學(xué)物理學(xué)博士，多年的全棧工程師。
如果說比特幣重塑的產(chǎn)業(yè)對(duì)象是金融行業(yè)，NKN重塑的對(duì)象是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)行業(yè)，NKN能否突破全球數(shù)據(jù)流通的障礙，實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)?期待NKN的接下來的演進(jìn)!(藍(lán)狐)
關(guān)鍵詞： NKN DDTN 去中心化數(shù)據(jù)傳輸
