一文让你读懂去中心化网络传输

波卡生态观察:去中心化网络传输

波卡生态观察,是我们针对 Polkadot 生态内的项目,以不同生态位的视角来观察和分析的一个专题栏目。Polkadot 是一个扩展性很强的项目,可容纳非常多的生态位,通过对生态位的观察,我们既可以感知全局,清晰地了解 Polkadot 整个发展情况;又可以观察入微,发现哪些生态位正处于激烈竞争或者一片蓝海的状态。只有更清楚地了解 Polkadot 生态发展的情况,作为投资者、参与者或者研发者才能更好地把握住 Polkadot 生态发展的红利。(本文会不可避免地涉及项目,仅用作文章观点表达,不作为其他任何建议。)


背景

2018年有一部席卷全球票房榜的重要电影,并助推诞生了全球第一位百亿美元票房的导演,作为斯蒂文 · 斯皮尔伯格的一部重要商业电影,《头号玩家》以票房口碑双丰收的姿态傲立山头,而当数年后我们再次回看这部电影时,一些隐喻似乎正在发生……

影片中可以通过AR/VR等设备,让人进入一个活灵活现的数字世界,每个人都有自己的网络身份和数字资产,这些元素一起构建起了电影中的“绿洲”,也就是那个虚拟与现实结合的场景,而如果电影是未来想象的描述,那么电影中的元素则是现实基于未来的考量,甚至我们触手可及的未来也将到来。

如果未来真如《头号玩家》描绘的那样,那么,数字世界应该如现实世界一样,其中的虚拟房产、数字货币等等都应该属于我们个人,而不应该被一个主体所控制,比如现在一些网络游戏里的道具和金币是可以随时被网络游戏的公司所修改和收回的。《头号玩家》对网络的描绘其实就是我们当下所期望的下一代网络“Web3.0”的样子,一个去中心化的网络并且(数字)身份、资产和数据回归个人。

那么要实现Web3.0这样一个去中心化网络,也需要让网络的基础设施去中心化,而网络的基本要素是数据,我们围绕着数据大致可以将基础设施分为:去中心化网络传输、去中心化计算和去中心化存储。

而本文我们将围绕着“去中心化网络传输”进行重点阐述,透过波卡生态中的那些基础设施以此找寻Web3.0的足迹,毕竟波卡的宏伟目标是成为Web3.0的基础设施平台,因此波卡生态中的那些基础设施将会是Web3.0的重要组成架构。

当然,从生态发展来说,去中心化网络的价值将会不亚于诞生出下一个谷歌或者亚马逊一样的巨头,只是目前较为早期,但从它作为Web3.0的基础设施来说,其重要性已经足以见微知著。

为什么区块链需要去中心化的网络传输

现有的网络传输是什么样的?

去中心化的网络传输可理解为可以自由地访问互联网而不受中心化制约,那么,如何具体的理解去中心化的网络传输呢,我们首先得明白现有的网络传输是怎样运作的。

我们访问网络,其实就是通过网络找到某个网站的服务器,并从服务器中获取上面的数据,我们可以把访问网络的流程简单的理解为寻址、请求、接收三个步骤。

访问网络的流程有点像我们今天的快递那样,首先我们自己是有个地址的,然后目标是找到商家的地址,然后向对方发送购物请求,商家再根据我们的地址把货物发送过来。

同样的,我们上网,首先是让某个设备(可以是一台电脑)连接到路由器(路由器连接了家里的多台设备,形成一个局域网络,这就好比是我们自己的家),然后我们通过路由器可以连接外面的公共网络。

在网络上我们有自己的地址,也就是IP(好比是家里的具体地址),然后是查找我们想要查看的某个网站的服务器地址,比如我们想要查看百度的内容,但是我们的计算机是不能直接识别百度的网址www.baidu.com的,所以我们需要一个DNS服务器(Domain Name System,域名系统)让我们知道www.baidu.com背后的地址是什么,比如可以查到是这样的地址:112.80.248.75。

这就好比我知道百度在北京的地址,但是我不知道地址具体的坐标是多少,快递方必须知道对方的坐标才能精确查找到,所以需要通过查一个地址簿,找到百度具体的坐标是多少,而DNS服务器就充当了这个地址簿的角色。

当我们找到百度地址后,我们需要发送一个获取百度数据的请求给百度的服务器,但实际过程中,我们的请求从路由器发出,并不能直接直接转到百度的服务器,而是要先转到中转中心,也就是互联网服务提供商(internet service provider,简称ISP),相当于快递的某个省的仓储中心。之后ISP通过多个ISP,层层传递最终抵达北京的ISP,然后再传到百度所在的服务器中,完成了对百度服务器的请求,整个过程相当于是快递经过多个仓储中心(ISP可看作是物流中的仓储中心)的调运最终抵达目的地。

当我们的请求到达百度服务器之后,百度服务器会原路传回我们所需要的数据,最终由我们的设备接收。至此,整个寻址,请求,接收的过程就走完了(注意整个过程已被简化,实际情况会更复杂)。

当前上网会面临哪些网络传输问题?

了解了现在网络的传输过程,我们不妨来看看其中有哪些问题存在。

2.1、安全问题

首当其冲的就是安全问题。数据的传输过程中,任意一个环节都有可能造成信息的泄露,并被黑客利用,比如在外面链接了不安全的WiFi或者被伪基站截获信息,带来安全隐患。而且对于一些大型企业来说,在不同地区的企业分支机构之间想要传递数据,走外部的公共网络容易出现安全问题,走公司内部的内网,速度和性能又是问题。又或者,在外地出差或办公的员工如何通过公共网络安全地浏览公司内网。

另外,随着这些年物联网的发展,黑客不仅能够劫持个人计算机,还可以劫持摄像头,智能家电,智能门锁,路由器等一切联网设备。种种情况都在提醒我们,如何防止传输过程被劫持,是目前网络传输遇到的重要问题。

2.2、区域限制问题

我们在使用网络的时候,也会因为各种原因被一些中心化主体所操控。

诸如被屏蔽。某些网络运营商(ISP)为了某些目的,对DNS进行了某些操作,让我们使用ISP时无法通过DNS取得目标服务器的正确IP地址。就好比是物流公司修改了地址簿,我们无法知道所要联系的厂家的具体地址,也就没办法正常购物了,也意味着我们不能正常上网冲浪。

或者被限制。也有一些产品会根据地区对用户的使用进行相应的限制,每一个用户的网络IP都代表着它背后所属的一个区域,因此,可以针对某些区域的用户,进行差异化的管理,比如某些视频网站,就仅支持美国的用户观看,其他地区的用户进入该页面时,就不会显示视频内容;又或者是相反的情况,仅不支持某个区域的用户观看。

因为这些原因,我们无法做到自由的遨游互联网。

2.3、隐私保护问题

大多数情况下,我们在上网时,往往会留下许多信息或者说是上网的历史行为,这些信息经常被一些应用记录下来,并偷偷上传回企业,企业便可以知道我们的许多个人隐私。坏一点的情况是,这些上网记录被企业收集后,可能存在被黑客盗取的情况,而泄露我们的个人隐私,毕竟连世界最大的社交平台Facebook都曾多次曝出用户数据泄露的情况。在去年发布的《2020年消费者身份泄露报告》中描述了数据泄露造成的财务损失,2019年,超过50亿份记录被泄露,一些美国机构为此损失超过1.2万亿美元。

不过好一点的情况是,这些记录被企业利用,分析出我们的用户画像,并给我们推送对应的各类广告,虽说是被法律允许的商业行为,但对于许多人来说依然有种被侵犯隐私的感觉。

又或者我们的IP地址被泄露,黑客可以借此方式入侵,虽然操作层面会很复杂和困难,但是若我们的设备上有足够有价值的东西,还是会吸引一些黑客尝试的,这个过程就好比是使用快递的时候,把自己家的地址暴露了,一些小偷会考虑找上门来偷东西。

所以,如何保障我们上网时的隐私不被窃取也是一大问题。

现有的解决方式

上述的这些问题,主要原因在于我们传输数据使用的是公共网络,如果直接从电信的ISP机房拉一根专线到我家,这条线只有我能用,不就可以大大提高安全性了吗?

实际上对于一些大型公司来说确实是拉专线到公司,提高公司的上网安全程度,但是对于我们一般人来说专线太贵了,一个月就要几千块钱的网费,性价比肯定是不高的。

但是还有另一个技术虚拟专用网络技术(Virtual Private Network,简称VPN)也可以解决这个问题。顾名思义,VPN所做的就是在公共网络中构建了一条虚拟的专线,本质上是通过对需要传输的数据进行加密,在公共网络中开辟一条加密的直通隧道,可以增强传输过程中的安全性。

实际上,像现在受疫情的影响,许多公司都采取了远程办公的方式,用VPN技术可以允许员工在家办公时远程连接公司的内网,并且保障传输安全。

另一方面,VPN也相当于是借道,比如我们之前所说的某个仅限美国用户浏览的视频网站,比如你人在新加坡,你是直接看不到视频的,但是你有一个亲戚在美国,你可以通过VPN的方式先连接到你亲戚家,然后便可以看到视频了,这种方式可以较为安全的绕开了限制。

似乎VPN解决了一系列网络传输的问题,但是VPN也有自身的问题。当我们使用VPN时,我们的数据会先发送到VPN的其中一个服务器中,然后才将其传输到最终目的地。因此,它是有服务器的,这意味着这是一个中心,是中心就有中心化的一些风险。比如,管理VPN的服务商可能会偷偷地记录我们的数据,然后转手卖掉。又或者是黑客入侵VPN服务器并作恶,国内知名的VPN某某服就被攻击过,攻击者利用其VPN服务中一个安全漏洞来传播后门恶意软件,造成了巨大的影响。

所以,现有的解决方案,很大程度上并不能做到有效的去中心化,或者无法通过中心化的方式解决目前的问题,自然也就实现不了Web3.0的愿景,因此,我们急需要寻找到新的突破口。

为何区块链需要去中心化网络传输?

区块链作为可传递价值的互联网,其本身的运行就离不开网络,而对于区块链的项目来说,如果支撑它的网络资源(即存储、计算、网络传输)是被某些中心化主体所控制,那么它依然不能算作是纯粹去中心化的架构。

比如,知名的分布式存储项目Filecoin,它背后的分布式存储网络所传输的数据如果是可以被ISP(互联网服务提供商)根据地域进行限制,那么,它的发展就会收到制约。这好比是做电商结果被快递公司卡脖子一样,所以,区块链项目也不希望在网络传输这个层面被中心化主体卡住。

那么如何做到去中心化的网络传输呢?现有的解决方案的困境主要还是在于无法做到去中心化,正所谓解铃还须系铃人,去中心化本就是区块链技术最擅长实现的,而波卡生态中就有这样一个项目是专注于成为去中心化网络基础设施的,值得我们探讨分析 —— Deeper Network。

波卡生态里的去中心化网络

传输解决方案

Deeper Network是于2018年6月注册成立的一家初创公司,旗下的产品

Deeper Connect旨在运用区块链技术来实现真正的互联网自由、增加网络安全性并提供无阻碍上网体验的全能解决方案。我们不妨以Deeper Network的视角,来看看去中心化网络传输带来的重大意义。

去中心化专用网络DPN?

之前我们提到上网会面临安全问题、区域限制问题、隐私保护问题等等,这些问题似乎可以用VPN的技术来解决,但是VPN也是中心化的,所以Deeper做的第一步就是做一个去中心化的VPN,也就是DPN(Decentralized Private Network,去中心化专用网络)。

如何实现去中心化的VPN,关键在于如何做到没有中心化的服务器。Deeper借鉴了区块链的思维,区块链通过把中心化记账变成人人都能记账的分布式记账,从而做到了去中心化,同理,Deeper也可以通过把中心化的服务器变成人人都有服务器,就可以做到没有中心化的服务器了。

而这就体现在了Deeper推出的Deeper Connect产品上。它既可以用于参与共享网络带宽挖矿,又可以提供去中心化的VPN功能。而有了挖矿的机制,使得Deeper能够快速构建起一个强大而稳健的去中心化专用网络(DPN,Decentralized Private Network)。由于没有中心化的服务器,因此在DPN传输过程中,用户的数据永远不会被记录,也不会被泄漏,所以更不会被黑客入侵。

而这有好的体现了区块链的精神:既然我们需要花时间和精力去信任某个主体,为什么我们不去信任参与网络中的每一个人呢?

进一步的防守:下一代防火墙(NGFW)

Deeper Network的CEO Russel Liu,对于未来的去中心化网络需要怎样的功能有着自己的理解,作为美国网络安全领域的顶尖技术专家的他,深知仅仅做到DPN,只是保障了网络传输上的安全,对于实现真正的互联网自由还远远不够,在自由的背后应该还需要一道更安全的保障。尽管DPN已经提高了许多安全性,但大部分人都没有足够的技术来防御外在的攻击,但这还不够。

所以,Russel Liu的考虑是将下一代防火墙技术(NGFW,Next Generation Firewall)集成到Deeper Connect硬件上,让Deeper作为每家每户的网络安保人员,通过扫描进出的数据,隐藏IP地址,也一并防止了各种网络攻击。Deeper Connect不但拥有全套的防火墙功能,还独创了三叉戟协议(实现自由无障碍访问互联网)、智能路由(根据用户数据流特征自动决定网络路由并判定是否通过隧道传输)等新兴的网络技术,使得用户可以安全、自由地访问互联网。

而在实际使用中,Deeper Connect除了可以保障安全,还可以保护用户的上网隐私,而隐私保护这在当今互联网使用中可谓是重中之重的话题,不管是监管机构还是用户都将其列入了重点关注对象,这也是为什么像提倡隐私保护的区块链浏览器Brave可以在短短2年内便收获了超过1500万的月活用户。当然,Deeper Connect的另一个重要功能和Brave浏览器核心功能相像,即能够将恼人的广告也一并屏蔽掉,从根本上减少恶意广告的侵扰。

有了下⼀代防火墙和DPN,在数据传输和数据进出口两个重要点都把住了关,如此一来便可构建一个安全可信的专用网络。

成为去中心化网络的关口

另一方面,Deeper所构建的安全可信的专用网络,这一点对于未来网络的发展意义非凡。

3.1刚需性

区块链技术发展的趋势不可逆,我们终将迎来Web3.0。我们再次回顾下Web3.0的特点:去中心化并且每个人都能掌握自己的(数字)身份、资产和数据,可以看出,区块链技术是十分契合这些特点的,区块链技术也将成为Web3.0重要基础技术,但另一个层面,这些区块链都需要现实中的硬件作为支撑,以满足区块链在数据存储、数据计算以及数据传输方面的需求,而不是单一的软件功能完善,如此才能从根本上改善网络使用情况。

因此,如果说,在软件层面上,波卡会作为更底层的基础设施是为了链接所有区块链网络,那么,在硬件层面上,Deeper Network会做为更底层的基础设施帮助所有区块链安全且去中心化的传输数据。

而作为参与网络用户的我们,也会因为这些基础设施的完善重新体验到互联网带来的便利,而不再困扰于数据的贩卖,隐私的泄露以及非法网络的入侵。

3.2 可扩展性

从生态位的角度来讲,Deeper现在好比是区块链领域里的快递公司和安保公司,以后随着整个网络效应的影响力壮大,本身基于Deeper主网也将能够吸引一些DApp的应用开发者在Deeper主网上进行开发,届时Deeper也将能够扩展成一个应用开发平台(就像顺丰可以做自己的电子商务平台一样)。

另外我们也观察到,目前区块链领域里的同类公司少之又少,波卡生态中目前似乎也独此一家,这自然会吸引各类去中心化的区块链项目(Chains)和应用(DApps)到其平台上使用,如此,Deeper可以链接硬件(比如分布式存储,家庭云等等),也会构建一个DApp商城链接所有DApps,最终,Deeper将成为去中心化网络的关口。

这点有点像微信构建的一个全新生态,用户既可以在上面沟通表达,开发者又可以通过小程序创造新的应用,其扩展性大大提升,而Deeper的目标似乎就是朝着这个方向再努力,但不同的是Deeper最核心的不是微信的沟通交流,而是创造网络完全和便捷的服务。

市场检验——硕果累累

Deeper作为2018年就开始的项目,经过两年多的打磨,旗下的硬件产品已经更新到了第六代,并且已经经过多次实践和反复迭代。虽然还未开启挖矿机制,其本身的下一代防火墙的安全性,以及DPN带来的互联网浏览自由,网络加速等功能已经深受市场的喜爱。

在国外知名的众筹网站Indiegogo上,Deeper的产品Deeper Connect以超募25倍的金额结束了募资,用户反馈极佳,原本照这个情况,Deeper可以直接靠卖产品就能赚钱了。但是Deeper显然有更高的追求,将硬件做到更便宜更亲民的价格,让更多的人加入到这个网络成为节点,真正向着去中心化网络的目标发展。

毕竟要成为一个去中心化网络基础设施,只有足够广的覆盖面和用户节点才能让“去中心”成为现实,而Deeper团队似乎也深知这一点,也明白区块链的精神。

去中心化网络传输的未来展望

Web 1.0 、Web 2.0与Web 3.0的关口

Web1.0属于信息投喂,我们只能阅读网站提供给我们的信息,比如门户网站,搜索引擎等等;Web2.0属于信息交互,允许用户自主生成内容,与网站和他人进行交互,互联互通,比如微博,Youtube等等;两者并不是淘汰关系,而是共存的关系,相信未来Web3.0也将与Web1.0和Web2.0共存。

但是Web3.0将会是基于区块链的去中心化网络以及其它去中心化基础设施构成的,这与承载Web1.0和Web2.0的一般互联网不同,前者是去中心化的,后者则是中心化的,未来可以通过Deeper Connect这类去中心化网络传输的产品,我们可以在两者之间随意切换。

这意味着Deeper Connect扮演了一个将Web1.0、Web2.0和Web3.0串联起来的重要角色,用户可以根据自己的需求选择使用什么类型的产品,而不再是现在这样毫无选择的状态,毕竟一个好的工具(互联网)怎么能不更新迭代呢,而Deeper可能就是这场升级中一个重要的基础功能之一。

物联网世界的“安全阀”

当我们谈到Web3.0,不得不提到另一个重要的生态——物联网世界,如果是稍加了解的读者可能会了解,我们当前所使用的电器设备都变得越来越智能了,不管是电视、空调、冰箱等等,似乎都成为了一个“小型机器人”,这让我们的生活也变得越来越便利。

但随着这些设备连入互联网,它们正构建出一个更大的生态,也就是我们常说的物联网,按照之前的数据推测,在全球物联网设备数量即将突破204亿的里程碑面前,2020年后我国物联网产业规模也将突破1.5万亿,而2019年华为物联网设备的出货量已近5000万颗,仅一年增长3倍之多。

因此随着越来越多的设备接入互联网,我们也需要更加安全的传输方式,否则家里的空调突然自动运转起来是多么可怕的经历,所以去中心化的网络传输自然会成为我们迫切需要的基础工具,这是刚需也是趋势。

现实世界与数字世界的关口

另一方面,随着互联网和物联网以及数字世界的进一步普及,不妨畅想一下,在稍远一点的将来,我们进入数字世界的场景:忙完工作回到家,想进入数字世界放松一下,我们会运用智能终端进入数字世界,也许这个终端已经不再是手机,而是更高级的AR/VR设备。

当然,这个数字世界是基于区块链构建的可信价值网络,在这个数字世界里,我们是有数字形象,数字身份,数字信用的人,还有属于自己的数字货币甚至是数字房产。当我们登录到数字世界时,我们的所有资产都应该是安全的,我们遨游在数字世界中也应该要防止黑客的入侵和信息的泄露,而这都离不开网络安全技术的升级。

而像Deeper这类去中心化网络的关口,由于其可扩展性,将来会集成分布式存储、分布式计算等基础设施以及数字钱包,数字身份等应用,最终,它极有可能成为现实世界与数字世界的关口。

后记

区块链发展到现在,人们似乎已经越来越能够接受这个词语,而不再是几年前的“一脸懵”,但关于区块链的应用大部分人可能依然未曾感知或体验过,而这与区块链本身的特点是相关的,毕竟它是像互联网这样底层的技术,我们可能会使用上面的产品,但没人会说我在使用互联网,而区块链目前的发展同样如此。

所以,像去中心化传输这样原本有些抽象的东西,大部分人理解起来都是有难度的,但当我们谈到网络数据、网络隐私或者网络安全时,大家一定会竖起耳朵听的,而现在能够带来更安全的网络使用产品出现时,或许我们不仅需要竖起耳朵,还需要张开双臂去迎接,毕竟在数据越来越值钱、数字资产蓬勃发展、隐私保护越来越紧迫的时代,我们亟需找到突破口。

而对于Web3.0来说,不管有没有波卡或者有没有其他区块链项目,它都是不可阻挡的趋势,而我们要做的是去发现那些有价值,并真正解决了现实问题的未来产品或项目,这也是探寻的意义,那么,你准备好迎接“去中心化网络传输”了吗?

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