深度 | 区块链催生云算力市场，打造新一代 IT 基础设施

摘要

1.  区块链推动算力和算法、数据市场分离，催生全新商业场景模式

我们认为，在区块链、AI和5G融合的推动下，互联网将呈现新商业模式。区块链网络为数据市场治理提供基础协议，协助分布式的网络节点之间完成价值交换。以区块链网络为基础，诸多数据和资源实现了分布式和市场分离，互联网公司对数据的控制力下降，出现算法模式供应商，5G边缘网络将使得云算力成为下一代互联网基础设施。

根据前一篇报告的思路，区块链为互联网提供了前所未有的市场激励和经济动能。我们把视角转向算力，探索区块链时代算力、算法和数据等互联网三个重要资源要素能够催生出什么样的市场模式和商业价值。

站在算力的角度，基于区块链，分布式的云算力和算法、数据实现市场分离成为可能。不同于传统互联网巨头集合了数据、算法和算力的模式，区块链将推动数据、算法和算力进行市场分离。对实时性敏感的业务数据，传统互联网巨头以中心云+CDN服务的方式解决，但互联网的潜能不会止于数据传输和访问，有大量的数据计算和存储等业务对时延并不敏感，这一块市场目前处于空白状态。AI算法的演进和分布式AI的崛起，将进一步推动更多分布式的智能服务和更新颖的商业场景模式；进一步挖掘数据的潜力。过去，以亚马逊为代表的大型互联网公司基于自身闲置的弹性算力资源，开发出云计算这样一个新的商业模式。但这依然是一种中心化资源的弹性复用——互联网公司依旧同时掌握数据、算法和算力。移动时代，大量闲置的算力、算法资源分布在全球网络的诸多节点，如何将闲置的云算力资源组织起来参与市场运行，使得闲置资源产生市场价值——云算力，将成为一个新的商业模式。区块链作为数据隐私保护的基础，更重要的还为算力和数据分离提供了基础的协同支撑——云算力的出租可以在区块链网络里获取所需的市场回报。

2. 云算力崛起为新一代互联网基础设施

分布在全球的大量IDC和个人算力节点资源由于网络和算法瓶颈，其潜能未被充分挖掘。根据IDC和Seagate联合发布的白皮书，预测到2025年，全球连接数达1000亿，为2015年的10倍。全球数据存储量由2018年的32 ZB扩大5.5倍，达到175 ZB。随着数据的指数级增长，超大型数据中心作为数据的物理承载，成为信息基建的重要组成部分——同时，远离网络入口的IDC和分布在网络里的大量计算节点成为一个新的市场主角。过去由于存在网络时延以及算法效率瓶颈，互联网巨头建立集中的、具有网络出口优势的数据中心，提供互联网服务。而如今，在数据计算和存储等业务领域，无论是大型的IDC还是更加分散的个人节点算力资源，都有极大的待挖掘的潜能未被激发。

以Google联合学习算法为典型，分布式AI使得移动端分布式机器学习成为现实，分布式算力的潜力被激活。今年2月谷歌宣布实现了全球首个产品级的超大规模移动端分布式机器学习系统，目前已经能够在数千万部手机上运行。谷歌基于TensorFlow构建了全球首个产品级可扩展的大规模移动端联合学习系统，目前已在数千万台手机上运行。这些手机能协同学习一个共享模型，所有的训练数据都留在设备端，确保了个人数据安全，手机端智能应用也能更快更低能耗更新。研究人员表示，该系统有望在几十亿部手机上运行。联合学习能产生更智能的模型，更低的延时和更少的功耗，同时确保用户的隐私。这一切都依赖于联合学习（FL）方法，联合学习是一种分布式机器学习方法，可以对保存在移动电话等设备上的大量分散数据进行训练，是“将代码引入数据，而不是将数据引入代码”的更加通用化的一个实现，并解决了关于隐私、所有权和数据位置等基本问题。

分布式联合机器学习使得分散算力可以联合执行算法任务，并在大规模的分散设备部署，有效突破通信瓶颈，实现分布式算力的联合协同完成数据计算任务。指数级增长的全球终端节点设备使得算力大量分散在网络不同节点，而GPU计算性能的提升使得每一个设备都是不可忽视的算力资源。网络快速增长的数据量是一个价值潜力巨大的资源池，如果能够将分布式算力、大规模数据和算法结合起来，将创造极具价值的服务市场。

网络算力资源不仅来自于企业自身、大型云计算公司，更广泛的分布式云算力资源市场有待进一步挖掘。传统的互联网巨头掌握大量的数据、算法和算力资源，闲置网络算力资源是一种浪费，弹性复用的想法下诞生了云计算服务。亚马逊、阿里、腾讯和华为等传统IT巨头在云计算服务的投入使得这些公司获得了不小的回报。但更为广泛闲置的是云算力——毕竟依靠中心化互联网巨头集中投入的计算资源只是网络算力的一部分，我们不应该忽视更为广泛的分布式节点的计算资源，这些节点可能来自于个人、小团体或其他无意成立专门的部门输出云计算服务的公司。大型云计算平台的模式仍是是中心化的运作，在商业拓展和数据隐私方面都存在一定的瓶颈。构建一个去中心化的云算力市场，既保护节点的隐私又能是的云算力获得应有的市场回报，是云算力市场值得挖掘的潜力。

互联网巨头的云计算业务主要以消费互联网公司为主，更关注实时性消费级业务，云算力有望成为新崛起的蓝海市场。从2018年云计算市场来看，主要集中在亚马逊、微软、谷歌、阿里云与IBM手中，Cannlys数据显示，上述五大巨头占全球65%市场份额，其中亚马逊AWS占全球31.7%市场份额，规模高达254亿美元。排在第二的是微软Azure，营收规模为135亿美元，占全球份额16.8%。亚马逊AWS业务的头部客户主要是苹果、Adobe、Snap、Lyft和Pinterest等消费互联网公司，其他云计算巨头的客户同样集中在社交、娱乐等领域，对实时性交互要求较高。

对网络实时性不敏感的大规模数据计算和存储业务，云算力有望打造蓝海市场。基于互联网大致可以分为三类：一类是实时性强的业务，用户需要流畅的访问和浏览，比如网页浏览、视频娱乐、支付等等；一类是需要大规模数据计算的业务，这类业务并不需要太强的实时性，但需要强大的算力资源做支撑，进行大工作量的数据计算，这类业务以加密货币挖矿、科学计算等等为代表；还有一类是对实时性和算力要求都不高的冷数据业务，比如存储备份等。其中对后面两类业务场景是云算力最理想的市场。这类业务平台目前处于发展的初期，典型的项目如BOINC，（全称Berkeley Open Infrastructure for NetworkComputing，伯克利开放式网络计算平台）诞生于2003年，是全球最早、最知名、用户量最大的分布式计算网络。目前，全球大约40个科学项目正在使用BOINC。整个网络包含超过15万名志愿者和65万台计算机。这些计算机每秒产生30“PetaFLOPS”的计算能力，或30亿次浮点算术运算，与世界上排名第二的超级计算机相当。如果将Folding@Home项目算力计入，BOINC所有志愿者的计算量比任何超级计算机都要大。对于大规模数据计算，对时延并不敏感，可以充分调动分布式云算力，实现算力提供者的资源复用和数据计算的成本优先的双赢局面。

加密数字货币挖矿为云算力率先开辟了一个快速增长的市场。以加密数字货币挖矿为例，经历数字货币市场熊市背景下，比特币全网算力接近历史新高。这些算力背后都是分布在全球各地的矿场和矿机，大部分矿场对IT环境和网络环境要求极低，挖矿的主要关注点和成本就是电力。调动分布在全球的云算力——无论是大型IDC还是个人节点，都可以为各类数据计算提供保护数据隐私、高效的服务。加密数字货币挖矿为云算力率先开辟了一个快速增长的市场，具备一定的示范效应。将挖矿中的算力消耗引向数据因业务计算，改进共识机制的算法，那么等于将“挖矿”拓展到数字货币外更多的场景和领域——云算力市场将是一个更大规模更广泛的挖矿市场。

3. 区块链为云算力市场提供经济动能和市场激励

已有多个区块链项目尝试建立基于区块链网络激励体系的云算力平台。Golem是一个建立在以太坊平台上的去中心化计算机算力租赁平台。通过Golem平台，任何用户都可以成为算力的发售方和租用者。无论用户提供的是一台闲置的家用电脑还是几台大型的数据中心，都可以加入到Golem平台中。Golem是由运行Golem应用的所有节点组成的，以完全点对点的方式运行，可以用于模拟股票市场、大数据分析、医学研究甚至是密码学货币挖矿，这将会重构云挖矿商业。Golem计划是创建一个全球的、开源的、分散的超级计算机，任何可以上网的人都可以使用。

2019年，全球最大的算力网络平台BOINC将开启其全新的底层区块链改造之旅，有望成为全球最大的区块链应用项目，借助区块链通证实现经济激励。BOINC项目发起人、UC伯克利大学空间科学实验室科学家David Anderson教授计划利用区块链技术进一步推动BOINC发展。并将BOINC转换为具有分散通信、计算和存储的P2P网络。在这种情况下，分配计算任务可以使用智能合约完成，在BOINC网络中利用区块记录所有交易信息的场景空间巨大。与此同时，基于区块链的通证（Token）激励体系，也将为志愿者队伍和算力贡献程度的扩大提供规则环境。David Anderson教授认为，“在区块链的加密货币概念中，工作证明机制（POW）是一种有用的计算，不是无意义的散列函数。目前已经有一个Gridcoin积分激励机制产生。我们认为这是奖励志愿者和吸引新志愿者的好方法。这可以将志愿者基数提高100或1000倍，从而创造一种新的计算能力，可以彻底改变许多科学领域。”

4. 云算力视角下边缘IDC价值的再认识

边缘地区IDC有望借云算力之风崛起，摆脱网络限制，以电费成本+获客能力作为核心竞争力。在云算力市场的不断开拓大趋势下，网络将不再成为限制，算力的成本优势将凸显。未来低时延业务将就近部署在用户聚集地区的数据中心，而数据备份、离线分析及时延要求不高的计算类业务将优先布放于气候适宜、能源富集的中西部数据中心。相较目前主流的北上广深数据中心，中西部地区的数据中心电费成本优势明显。电费是数据中心运营的核心支出，电费成本占总成本比例超过50%，是决定大规模数据中心运营成败的关键因素。根据草根调研，我们对边远地区数据中心和目前主流的北上广深数据中心进行比较，以拉萨为例，其数据中心初期用电价格0.25元/度，并随用电量增加逐步降低。而上海的大工业用电，峰时段电费超过1元/度，谷时段电费也在0.23元/度以上，中西部地区成本优势明显，用电成本相较东部地区降低50%以上。对于同处于边远地区的IDC而言，获客能力将成关键。

5.  云算力时代共识机制有待重新审视

6.  风险提示