分布式計算鼻祖BOINC：你的電腦也能和外星文明接觸_OIN:BOI

來源：鈦媒體

作者/李非凡

可曾想象，有一天，在你屋腳處沉默的那臺個人電腦，或許可以找到地外文明存在的證據？

這樣地外訊息跨時空的“第五類接觸”不是科幻，來源于可操作的現實。

時間回撥1995年，時任美國UC伯克利大學助理教授DavidAnderson未曾想，他發起的SETI@home項目竟會引發如此強烈的關注。

SETI是：SearchforExtra-terrestrialIntelligence的縮寫，整個SETI@home的中文直譯是“在家搜尋地外文明”。

SETI@home項目官網首頁

這是一項利用分布式計算聚合全球聯網計算機，用以共同搜尋地外文明的科學實驗。在SETI平臺上貢獻個人計算機算力的志愿者，可以通過運行一個免費程序下載，并分析從射電望遠鏡傳來的外太空信號數據加入這個項目。這個程序在用戶的個人計算機上，通常以屏幕保護模式或后臺模式運行。它利用的是多余的處理器資源，不影響志愿者正常使用計算機。

建立在算力之上的科學世界

SETI@home中心平臺設立在美國著名高等學府加州大學伯克利分校的空間科學實驗室，也是DavidAnderson教授現在的供職之地。DavidAnderson領導SETI@home項目自1999年5月17日正式運行。至2004年5月，累積進行了近5×10E21次浮點運算，處理了超過13億個數據單元，吸引了543萬用戶。這些用戶的電腦累積工作243萬年，分析了大量積壓數據。

這些閑置個人電腦的算力總值，在當時超過了世界上任何一臺超級計算機的處理能力。曾有志愿者計算，當1000多臺聯入高速局域網的筆記本電腦在大學一角同時運行SETI@home，就有可能沖進全球超級計算機500強。

SETI@home作為迄今為止最成功的分布式計算試驗項目。其成功不僅體現在尋找地外生命的可能性，更巨大的價值在于，它首次實踐印證了大規模網格、分布式計算是現實的、可拓展的、有效的。

順理成章，SETI開始接受包括引力波驗證、艾滋病生理原理和藥物研究、粒子加速器設計、蛋白質內部結構研究、癌癥攻破等需要巨量數據解析的尖端科研項目，為它們提供廉價且頂值的算力。

2016年，俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納全額出資1億美元，由已故英國天體物理學家史蒂芬·霍金啟動的大規模外星智慧生命的搜索行動-----突破聆聽計劃，也主要由SETI推進。

Bolong Zheng和Sam Maragos加入UENC全球分布式技術實驗室:據官方消息，Bolong Zheng和Sam Maragos加入UENC全球分布式實驗室UT Lab。Bolong Zheng曾就職于硅谷軟件和區塊鏈公司，獲得加州大學伯克利分校應用數學學士學位。Sam Maragos作為區塊鏈開發人員，曾就職硅谷軟件和區塊鏈公司，將作為UT Lab硅谷技術研究員加入UNEC技術生態，促進UENC技術全球化的發展。[2022/2/17 9:58:58]

這里的每一項研究都足以對人類社會的存續造成現實影響。而極富戲劇感的是，所有實現這一切算力的前提，竟是散落在世界各地，那些“不值一提”，甚至被主人“遺忘”的個人電腦。

BOINC的誕生

SETI所帶來的分布式計算效能顯現，越來越多的項目找到SETI需求算力服務。為了更多的滿足這些需求，創造更好的算力體驗。SETI開始迭代升級，2003年，BOINC平臺誕生。

帶領開發BOINC分布式計算平臺的創始人，還是當年的助理教授DavidAnderson。只是他現在的身份變成了BOINC項目的創始人、UC伯克利大學空間科學實驗室科學家。

SETI@home、BOINC項目的發起人、UC伯克利大學空間科學實驗室科學家DavidAnderson

BOINC是SETI升級而成的分布式計算平臺。BOINC開發很重要的一個原因是，為了吸引更多用戶加入這個有實際意義的分布式計算項目中。

與SETI一脈相承，BOINC網絡扮演者一個聚合、共享全球C端用戶算力資源的平臺，以眾包分發匹配的方式為世界各地研究者提供匯集全球大量個人電腦的強大運算能力。從BOINC誕生至今的16年中，逐漸在數學、醫學、天文學、氣象學等領域獲得落地實踐。平臺遍布于全世界118個國家，占全世界科學志愿計算項目算力的50%。是為全球最早的分布式計算網絡，早于包括比特幣在內的所有區塊鏈分布式網絡。

“當年創建BOINC主要目標是為科學家創造廉價計算能力的來源。”BOINC項目的創建人、UC伯克利大學空間科學實驗室科學家DavidAnderson向鏈得得介紹。

使用自愿的家用計算機，科學實驗項目每個都能夠獲得與當時最大超級計算機相當的計算能力。例如，使用BOINC的早期項目之一是來自牛津大學的Climateprediction.net。該項目使用BOINC的算力來預測未來100年全球氣候變化。在此之前由于算力缺乏，該項目從未完成這件事。

科藍軟件：公司在區塊鏈領域主要集中于區塊鏈和分布式賬本技術及其在金融領域的應用:科藍軟件（SZ300663）董事會秘書表示，科藍軟件目前在區塊鏈領域的研究和探索主要集中在區塊鏈和分布式賬本技術及其在金融領域的應用，并與專業的區塊鏈底層技術公司合作，根據技術發展及時落地和推進區塊鏈技術在金融行業的應用，如分布式架構下數據的強一致、高可用等。具體案例包括：上海城商聯的銀行匯票系統，基于區塊鏈底層設計的供應鏈金融領域的蒙華鐵路項目等。此外，該公司還通過控股子公司大陸云盾把區塊鏈技術用于線上金融交易與商務合同的數據保全、使該技術與與底層CA技術、數據保全專利技術相結合。[2021/7/2 0:22:41]

誤入云計算戰場的“野蠻人”

軟銀創始人孫正義回顧過去30年，互聯網科技行業有三件事至關重要：CPU計算能力、內存大小和通訊速度。這三件事改善了一百萬倍，每一件都改善了一百萬倍。對整個人類社會來說都是巨大影響。

2020年全球將有超過500億臺機器設備進行互聯，超過2000億個聯網傳感器產生海量數據。這個背景下，算力將使人工智能真的變為現實。

大數據應用、物聯網、5G、區塊鏈、芯片研發和智能化基礎設施建設，全部依賴算力大規模的增長利用而提供的基礎支撐。對未來但凡有數據處理需求的公司來說，云計算“新基建”涵蓋的基礎范圍無可避免地將產生前者對后者算力服務的依賴。所以，云計算服務在過去五年內爆發了巨大的商業效率和價值。全球幾乎所有科技巨頭都沒有忽視這個重大布局。

據IDC報告，全球信息數據90%產生于最近幾年。同樣在2020年，40%左右的信息會被云計算服務商收存，其中三分之一的數據具有價值。全球云計算服務占比51.8%的亞馬遜AWS，作為全球最大云服務商，為亞馬遜向偉大企業過度奠定了最堅實的前提。微軟重獲創新生機，在市值上強勢回歸超越蘋果，最大的轉變就發生在CEO納德拉所倡導的云服務轉型。從傳統的Windows軟件服務既有城池中，像拔指甲一樣使得資源的天平陸續向微軟Azure業務轉移。微軟正在利用計算處理能力的B端服務向全球計算引擎這一目標持續追趕。

中國公司里，阿里云在亞太云計算市場擁有接近20%的份額，直接為阿里巴巴集團的想象空間打開了全新窗口。每當在機場巨幅海報上看到阿里云的廣告語：“為了無法計算的價值”。一切盡在其中。

云計算比拼的核心之一就是計算能力，誰擁有最強、最穩定、最廉價、最易用的算力服務，誰就能在這場數據圈地運動中占盡先機。故所有云服務商都在自建部署服務器，尋找能源和土地廉價地區，以此盡可能的降低算力成本。

相比大型互聯網科技巨頭構建深厚城池的中心化云服務，分布式網絡在細分領域擁有肉眼可見的空間。如同邊緣計算對云計算的沖擊，BOINC遵循著一套彎道超車的“分布式思維”。

動態 | 分布式資本已在區塊鏈領域進行52項投資:據The Block消息，迄今為止，分布式資本（FenbushiCapital）已在區塊鏈領域進行總共52項投資，分為11個子類別，包括Block.One、Circle等。[2019/4/24]

從虛擬機到長期數據存儲，中心化云依靠的是在高大IDC機房里的服務器，特別“嬌貴”，對溫度、濕度、靜電等有專門要求。除了服務器設備、場地、能源、建筑等的巨額開支之外，大量常駐的維護人員更是一筆一般企業無法負擔的成本。因此造成云計算服務或者具體說算力服務，需要收取高昂的費用，讓大多數公司和技術研究項目望而卻步，導致項目進程拖延，甚至落馬。

物美價廉，當志愿者貢獻匯集時所比擬超級計算機的算力準確投放，正是BOINC與生俱來的服務優勢。不久之后，電子消費設備將擁有處理器，傳感器和互聯網連接，它們也是低功耗和廉價的，可被BOINC平臺共享利用的。云計算非常昂貴，可當地分布式可獲取的計算資源就在附近，是免費的。

在這個意義上，BOINC可被視作一類全球跨行業數據交換與協同計算的基礎設施，提供新的邊緣計算解決方案。

如人類史一樣，計算的歷史一直是集權與分權之間的沖突。之前有大型計算機，現在有中心云。它們是集中的，由一個組織控制。從長遠來看，分布式方法往往會獲勝。

正如曾站在美國眾議院聽證會上的扎克伯格，依然讓眾多機構及個人隱私數據的提供者、所有者惴惴不安一樣。核心與機密數據安全受制于人已經成了許多企業不接受阿里云和騰訊云服務的首要理由。

思考這些因素的過程中，BOINC發起人Anderson教授團隊開始關注一個想法：如何使用BOINC網絡以較低的成本提供AWS的子集。這并不容易，Anderson教授對鏈得得坦言。因為BOINC主機可以隨時消失，但是有一些算法可以解決這個問題。

“分布式思維”再起

BOINC系統的核心思維就是分布式。

分布式思維并非伴隨區塊鏈、邊緣計算等熱詞而生，它發端于互聯網技術最基礎的原教旨思想，是互聯網世界核心原則之一。

1988年的秋天，康奈爾大學一年級的研究生羅伯特·莫里斯僅用99行程序，便成功釋放了當年引起大面積恐慌和傷害的蠕蟲病，“莫里斯蠕蟲”。但在達到感染高峰時，這條“蠕蟲”還做了另一件事。它感染了成千上萬臺機器，而意想不到的是這些機器同時在協調一致地運轉。根據后來計算，莫里斯的“蠕蟲”在令人難忘的短短48小時存活期間，成為史上最強大的并行計算機。這樣的并行到達頂峰時，成功實現了每秒運算4000億次的處理速度，是目前最昂貴超級計算機算力速度的兩倍。

某種程度上蠕蟲病是分布式計算的開山之祖，在那個互聯網草莽年代，以一種非道德手段，利用“分布式思維”創造了一次算力巔峰。

動態 | 區塊鏈核心國際技術標準《分布式賬本服務總體技術需求》將在國際電聯提出報批:據多彩貴州網報道，12月26日，記者從貴州省大數據發展管理局網獲悉，由貴州主導的區塊鏈核心國際技術標準《分布式賬本服務總體技術需求》(F.DLS)正在進行修改完善，2019年3月下旬，將在瑞士日內瓦召開的國際電聯2019年第一次全體會議上提出報批。[2018/12/26]

另據鏈得得了解，原生深交所副總經理鄒勝在離開深交所前，完成的最后一項工作，就是將深交所的數據架構和后臺處理方式徹底地轉為分布式結構。

新一代交易系統采用基于高速消息總線的分布式大規模并行處理架構，這種架構具有高可用性和擴展性強的特點，與納斯達克、德國交易所等先機系統主流架構一致。該架構采用開放平臺、開源技術，其基礎硬件設備不再需要價格每臺上億元的大型主機，采用廉價國產普通服務器即可運行，技術成本僅為傳統主機封閉平臺的三分之一。

由于這樣的分布式架構，深交所新一代交易系統處理速度明顯快于上一代，率先解決了大規模散戶市場的低時延交易。連距離深交所系統偏遠的西北地區用戶都得到了網絡處理速度的巨大提升。

BOINC與區塊鏈的思維淵源

中本聰在創世比特幣網絡時是否曾經將BOINC作為POW共識機制的思想源泉，我們不得而知。僅從時間順序上推想，2003年就已風靡網絡技術圈的BOINC平臺，在分布式計算思想和算力貢獻激勵體系上，與2008年11月1日發布的比特幣白皮書有太多吻合。

BOINC和區塊鏈都由分布式計算機網絡組成，兩者都具有大量的計算能力。區別在于區塊鏈是完全分散的并且使用P2P通信。在BOINC中，雖然計算是分布式的，但控制不是。志愿者獲得的“作業”從中央服務器發送，結果返回給那些服務器。所有通信都是從客戶端到服務器。

“但這種聯系將會擴大。”

BOINC項目的創建人Anderson教授正在促動BOINC進一步發展。在他看來BOINC是聚合計算資源的一般框架。目前工作是集中調度的，他計劃將BOINC轉換為具有分散通信、計算和存儲的P2P網絡。在這種情況下，分配計算任務并在BOINC網絡中記錄所有交易信息的區塊鏈非常適合該場景。

另外，由于區塊鏈和BOINC都有大量的計算能力。那么人們可以擁有一個區塊鏈分類賬，其工作量證明基于BOINC計算。在這種情況下，網絡可以給貢獻者們以獎勵。

反觀區塊鏈行業對網絡獎勵的追逐，比特幣POW共識機制誕生以來，關于算力“挖礦”行為導致的資源浪費、算力空轉、能源空耗，質疑不絕于耳。2017年8月BCH以擴容為由對BTC的分叉，以算力控制權為依仗的權勢方另立利益格局；2018年BCH自身分叉而爆發的算力大戰，調用其余幣種的大批算力來維系利益城池，成為當時幣市繼續探底的誘因之一；2019年國家發改委發布《產業結構調整指導目錄》將虛擬貨幣的挖礦活動歸類為淘汰落后產能系列。在此之前，包括四川、云南、新疆、內蒙等礦業重鎮在內的政府政策，都逐步將虛擬貨幣礦場清退。算力，作為維系行業系統運行和價值交換的基礎設施，面臨著權勢化、商業低效化、功能單一化、收益收窄和監管政策的五類威脅。

動態 | 美國內容分發平臺推出新的分布式內容網關:據cointelegraph消息，美國主要的內容分發平臺 CloudFlare9月17日宣布，其將推出一個新的、基于其星際文件系統(IPFS)的分布式內容網關。[2018/9/18]

當下基于或部分基于POW共識機制而運營的主流公鏈里，算力大權時刻影響著整個網絡的存續和交易價格的天平。這樣的算力威權一方面推動著行業的擴容和發展，另一方面也因利益格局之變隨時可能爆發“算力戰爭”，從而裹挾行業和用戶成為炮灰犧牲品。目前在區塊鏈主流算力體系中的權力大概分為三級：大型礦池聯盟和大型礦機廠商集團；互聯網巨頭和擁有大型IDC中心科技大公司，主流區塊鏈公司和零散的礦業社區。

2018年初，輿論曾短期聚焦一個問題，比特大陸一系的礦業聯盟是否已經逼近或具備了對BTC網絡發動51%“雙花”攻擊的能力？且不論發動該攻擊的成本是否讓攻擊行為本身變得現實，即便不這么做，在一個經典去中心化網絡中，因為算力霸權的形成而發展為這樣一種攻擊擔憂，本身便打破了分布式網絡存在的基礎共識。以BTC擴容為借口經過基于算力霸權的利益分叉誕生了BCH，包括隨后的BCH分叉都印證一個利益導向鮮明群體，在算力戰爭中都極易滑向道德集權的深淵。

區塊鏈產業由于“挖礦”的興起，進一步科普了算力的概念和作用。區塊鏈分布式網絡的聲音許多來自于礦業，但不僅于此。一個合理博弈的網絡首先需要幾大基準利益方的參與。

設想一種可能：如果存在一個即可通過貢獻算力獲取挖礦收益，又可將這些算力導入實體經濟和科研的社區。不讓用于“挖礦”的算力空轉消耗，又能高效激勵社區貢獻者。那么效果會怎樣？

似乎也指引出了一個區塊鏈現實結合實體產業的商業化方向：共享算力商用與超算應用。

“邊緣”閑置的算力也能實體變現

目前，全球大約40個科學項目正在使用BOINC。整個網絡包含超過150,000名志愿者和650,000臺計算機。這些計算機每秒產生30“PetaFLOPS”的計算能力，或30億次浮點算術運算，與世界上排名第二的超級計算機相當。如果將SETI之前運行的Folding@home項目算力計入，社區里所有志愿者的計算量比任何超級計算機都要大。

據7月30日路透社報道，CSCNTInc.，一家位于加州的初創公司，正與加州大學伯克利分校簽訂協議，決定合作研發以閑置算力資源為基礎的云計算服務軟件系統。計劃將BOINC系統進行升級，引入區塊鏈技術和通證經濟模型。該項目稱為“BOINC算力地球計劃”。

BOINC平臺創始人、UC伯克利網格計算著名科學家DavidAnderson教授，將主導“BOINC算力地球計劃”的部分研發。

BOINC作為計算平臺，對志愿者來說，它提供了一個統一的客戶端程序，這個客戶端本身并不進行實際的計算工作，只是提供了管理功能，在志愿者加入了BOINC平臺上的計算項目后，客戶端程序將自動下載新的任務單元，并調用相應項目的計算程序進行計算，如果參加了多個項目，它將自動在各個項目間按用戶的設定來調配計算資源，在計算完成時，它還將自動地將計算結果上傳，并同時取得新的計算單元。

“一切都由BOINC自動完成。”BOINC項目的創建人Anderson教授對鏈得得說。

BOINC定期與項目服務器通信以獲取作業，下載程序和輸入文件，以及上載已完成作業的輸出文件。它以低優先級在后臺運行作業，因此志愿者用戶不會注意到任何事情。它在志愿者用戶不使用時調動其GPU。志愿者可以根據需要來配置BOINC功能，例如，限制它使用的磁盤空間或內存量。

總體來說，可將BOINC視為一個系統，用于盡可能多地使用計算機的容量，而無需用戶注意；在多個競爭項目之間公平劃分資源；準確計算每個項目使用的資源量。

將廣泛閑置的算力“變現”，是BOINC生來靠近商業化需求的特征。利用低成本高計算能力的分布式共享方式，讓冗余、無效、分散的算力集中發揮實體支撐價值。從創立至今，十五年過去了，全社會對于算力的需求已遠不僅在科研領域如饑似渴。盡管BOINC的初衷旨在支持科學計算，其亟待擴展的商用和產業價值空間，顯然超出了初心范圍。任何形式的大規模分布式計算都可以借此獲得顯著推進，例如AI、IOT的訓練和計算承載。

縱觀AI眾多分支領域中，最有希望的形式被認為是“深度學習”。其涉及使用數據來訓練神經網絡，將隨著數據量和網絡規模的增長而占用大量計算資源。

“當你添加自動化網絡拓撲設計的目標時，我認為這是一項非常適合BOINC的重大任務。”Anderson說，人工智能中的許多方法都涉及“生物學啟發”算法，這些算法可以模擬動物的進化和植物行為。整個地區都處于起步階段，BOINC可以幫助它成長。

共享體系的三大激勵原動力：興趣、情懷和收益

如上文提到，BOINC可以在志愿者授權下管理使用其GPU的程序。所以，在之前的數年里，不斷有人用BOINC來進行比特幣挖掘。Anderson教授對此并不排斥，反而加深了他對Tokenlization這一區塊鏈誕生以來最具創新力的發明，產生了解和興趣。

“在加密貨幣的概念中，工作證明機制是一種有用的計算。如科學研究，而不是無意義的散列函數。目前已經有一個Gridcoin的積分激勵機制產生。我認為這是獎勵志愿者和吸引新志愿者的好方法。這可以將志愿者基數提高100或1000倍，從而創造一種新的計算能力，可以徹底改變許多科學領域。”Anderson顯然看到擴容社區的實操方向。

同時擁有積分實際價值出口、商業落地和變現通道、大量C端用戶基礎、全球社區的共享流通、易操作低門檻的算力貢獻渠道、去中心化社區的自治運營、易于激勵潛質的社群擴展性、高交易頻率的換手需求和預期，BOINC天然具備了所有通證體系改造的基礎條件。

曾在國內風靡一時的，迅雷旗下網心科技面向個人用戶推出的共享計算智能硬件玩客云，以類似的思維方式做過實踐。當時借助玩客云，迅雷期待無數個人用戶將家中閑置帶寬、計算、存儲等資源分享出來，并最終被轉化共享計算服務。玩客云一度被搶購一空，其眾籌份額在十天內便以超額100倍的認購成功收官。鏈克作為玩客云體系內的流通令牌，場外交易的價格在當時難以抑制的飛漲，進而最終驚動監管層的問詢關注而息聲。但這次事件并未撲滅國內區塊鏈創業者對共享計算、共享CDN業務的巨大熱情，反而打開了一扇應用思路的窗口。

雖同為分布式計算、閑置資源盤活的共享邏輯，BOINC與玩客云自然有許多不同，首先，玩客云本質上是一個個人云盤，不具備GPU的計算能力。共享帶寬存儲的目標與BOINC的算力集成應用不同。同時，BOINC作為軟件終端服務并非硬件售賣，在參與度門檻、互動性、操作性、靈活性與基礎成本上具備更高的可擴展性和體驗度。其次，當時鏈克的價值和使用出口較窄，共享帶寬，在提供共享存儲，幫助運行計算任務后，用戶獲得鏈克獎勵，可用鏈克兌換有限的愛奇藝會員和星域云平臺的云服務。而BOINC在既有案例中已經支撐過超百個落地科研項目案例，并可直接對接商用項目的高性價比算力服務。其通證使用場景和共識廣度上具備優勢空間。

最后，BOINC擁有十余年的國際社群運營，數以百萬計的關聯用戶遍及世界各地，沒有一個中心化的商業運作主體和管理者，作為一個線上終端產品也沒有用戶地理上的唯一歸屬性，且在中國市場的用戶空間尚未開發。

根據BOINCSTATS2009年的統計，BOINC在中國大陸的使用率處于較低的位置。而在臺灣及香港，人均貢獻率均較高。積分最高的國家為美國。

為鼓勵和回饋做出貢獻的志愿者，BOINC的積分系統由來已久。

因為在BOINC平臺上可以運行的項目千差萬別，比如項目A的任務單元在某臺機器里需要3個小時完成，而項目B的計算包在這臺機器里需要30個小時才能完成，或者項目A本身任務包的完成時間就有一定的浮動范圍，顯然，用任務單元的數目來衡量用戶貢獻的計算量不再可行；類似的，機器性能也有差別，用完成任務單元所需的CPU時間來衡量工作量也是不行的。

作為一個通用的計算平臺，BOINC平臺的積分系統必須通過一定的算法才能較為準確地記錄用戶實際完成的計算量。

對此，Anderson教授向鏈得得表示，“我們在信用系統上付出了很多努力，它基本上跟蹤了你已經完成了多少次浮點運算。我們必須使它適用于GPU和CPU，我們必須使其防止欺騙。”

為了確保積分功能正常，Anderson教授團隊在創建獎勵積分的使用案例，以便價格穩定。在這方面，在BOINC上開發AWS樣式服務并讓客戶使用積分購買Web服務是一種非常好的方法。此項研究試水已在進行。

此外，BOINC社群中有重多用戶在激勵原則上關注的并非是積分交易價值。他們更為科學的情懷激勵而吸引。早期參與到BOINC網絡的志愿者大多來自北美歐洲的頂級高校學生。

“這樣的基礎用戶結構決定了大多數用戶并非都重視價格。而更多地受到科學目標的激勵，比如通過提供自己的算力為BOINC平臺上的抗癌藥物或引力波研究提供直接支持。這種成就感難以言表。”Anderson教授自豪之情溢于言表。

從尋找外形智慧生命到改變人類自身迫切面對的種種難題。BOINC的故事起源于科幻電影般的暢想，這個愿景因為匯集每一個人手里所掌控有限閑余算力而變幻出無限可能。

從商業上看，區塊鏈、AI、云計算一側，一場原生態的“邊緣”革命恐怕已經走在了揭竿而起的路上。

從使命上看，渴望借助算力來攻克艾滋病、癌癥、瘧疾、氣候變化等重大議題的科研實踐，繼續在生根發芽。

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MANA