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誠實性證明POH——可驗證計算的可實現概率解

2021-05-21 13:55
來源: 粵訊

隨著互聯網,區(qū)塊鏈技術的快速發(fā)展,產業(yè)鏈繁榮,平臺經濟發(fā)展迅速,相關大型企業(yè)不斷涌現,創(chuàng)業(yè)者頻頻涌入;共享經濟在當下的全球市場發(fā)展得也十分火熱,并吸引資本大量進入。據羅蘭貝格數據顯示,2015年全球共享經濟總規(guī)模達1,869億美元,到2018年增長至5,200億美元;2021年預計突破10000億美元,未來有望將保持持續(xù)高速增長。而在共享經濟發(fā)展多年,計算機資源共享領域因為技術要求難度大,致使鮮有人問津此領域。Pekka團隊抓住市場機遇,經多年研究,填補了計算機領域共享算力市場的空白,于2019年發(fā)布Pekka分布式共享算力平臺,旨在實現全球計算資源的共享,來提高全球閑置算力的使用率,通過使用加密貨幣來作為算力支付的手段,以此滿足多方需求。

在Pekka共享算力研發(fā)平臺的過程中,將計算任務外包給另一方來完成面臨諸多挑戰(zhàn),其中一項就是可驗證計算問題。可驗證計算問題是指Verifiable Computing(簡稱“VC”),指可以將計算任務外包給第三方算力提供者;(不受信任的)第三方算力提供者需要在完成計算任務的同時,提交一份關于計算結果的正確性證明。一個長期存在的問題是用戶如何在不重新執(zhí)行任務的前提下有效驗證計算結果,此問題曾困擾計算機科學家多年,直到誠實性證明機制POH的出現才讓此問題有了可實現解。

什么是POH?

POH全稱“誠實證明 Proof of Honesty”是Pekka研究團隊于2019年3月29日提出,旨在解決可驗證計算問題,來實現分布式算力共享平臺的可信任問題。

在此之前計算機科學家針對可信任計算問題有兩種解決方案。

1.在多個計算設備上進行重復的驗證計算。這種解決方案不僅成本高,而且需要假設計算設備本身不會由于故障而導致計算結果的錯誤,顯然此種驗證方法并不經常有效。例如,云服務中所有設備的硬件和軟件通常都是完全一樣的,假如計算錯誤是由于設備導致的,重復計算結果的一致性無法保證最終的正確性,最終花費了高成本,確無法得到準確的驗證結果,造成人力物力的損耗。

2.運行一小組樣本計算,然后審核這些樣本的計算結果。但是,樣本數量的不足使此解決方案效果不佳。還有一些其他的解決方案,如可信硬件,但前提是需要有一條完整的硬件信任鏈。

以上種種解決方案顯然并不能有效解決可驗證計算問題。而經過Pekka研發(fā)團隊多年研究的“誠實證明 Proof of Honesty (POH)”是基于區(qū)塊鏈技術,受到“警察誘捕違法者”的啟發(fā)誕生的。讓租用端用戶充當“警察”的角色,同時為算力提供者分配已預先知道結果的誘捕任務,通過智能合約驗證任務結果,以此檢測并捕獲網絡中的惡意算力提供者,并對作弊者實行嚴厲的經濟處罰。此種方法經多方驗證,能夠有效解決計算機驗證問題。

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PoH包含兩個階段:

第1階段-準備:希望成為“警察”的用戶將建立誘捕任務的資料庫。該資料庫包含一個或多個經過網絡節(jié)點驗證,鏈上保存的計算任務。每個用戶都可以成為“警察”以獲得誘捕獎勵。同時,算力提供者在共享算力之前須提交保證金,保證金金額將遠高于其任務獎勵,對于作弊的算力提供者,將罰沒其獎勵及其保證金,此舉將有效保證平臺算力的可信任性。

階段2-執(zhí)行:在此階段中,網絡將資料庫中的任務隨機分配給算力提供方。提供者將結果反饋給“警察”后,“警察”可以將結果與其誘捕任務資料庫中的正確結果進行比較,從而輕松確定提供者計算結果的正確性。該“警察”將通過驗證智能合約將這兩個結果發(fā)布在區(qū)塊鏈上!胺ü佟,即運行此驗證智能合約的部分或全部節(jié)點,將裁定該“警察”的判斷是否正確。如果證明是正確的話,將分配獎勵池中的獎勵給“警察”作為激勵,同時提供者的押金則將被沒收并進入獎勵池。

此項POH驗證機制,一方面通過激勵機制能夠有效促進用戶成為”警察“來自主檢查驗證計算問題,另一方面通過質押保證金懲罰機制來懲罰作惡者,由于作惡成本較高,此舉將有效減少作惡者的出現。顯而易見,目前為止PoH成為了可驗證計算問題的最低成本,最高效的解決方案,是建立全球化可信共享算力網絡的一種非常有效的技術手段。在當前共享經濟發(fā)展迅猛的今天,為實現全球算力資源共享,打下了良好的技術基礎。共享算力時代,未來已來。

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