Как блокчейн заменит ваши персональные компьютеры: немного размышлений

Четыре волны пришествия клиент-серверной архитектуры

Компьютеры бывают разными. Давайте вспомним три волны использования устройств ввода-вывода вместо полноценного персонального компьютера:

• В 1980-х годах основным компьютером была большая ЭВМ. К ней прилагались клавиатура и дисплей для ввода команд и вывода результатов их выполнения. Эта структура использовалась потому, что ничего другого не было.
• С появлением клиент-серверной архитектуры для удешевления оборудования стали использоваться удаленные терминалы с теми же функциями. При их включении загружалась операционная система и заранее заданный набор приложений. Аутентификация пользователя и все действия производились на сервере. Терминальная станция имела лишь небольшое ОЗУ для временного хранения промежуточных результатов. Структура использовалась в основном в локальных компьютерных сетях.
• С распространением интернета, возрастанием его скорости и удешевления трафика клиент-серверная архитектура стала использоваться в глобальных масштабах. Место терминала занял тонкий клиент. Это оборудование значительно превосходят терминалы ЛВС по своим характеристикам. Но они выполняют те же функции.
• В качестве взгляда в перспективу — квантовые компьютеры также требуют подключения устройств ввода-вывода. На недавней выставке CES-2018 Intel представил 50-кубитный квантовый компьютер. Вернее, он показал не само это оборудование, так как оно в данный момент требует устранения любых видов помех, а терминал для связи с ним. Это можно назвать четвертым пришествием клиент-серверной архитектуры.

Централизация и децентрализация

Все эти системы являются централизованными. В связи с новой ситуацией в плане кибербезопасности системы с единой точкой отказа считаются уязвимыми и требуют больших расходов на свою защиту. Кстати, сюда входит не только предотвращение хакерских атак, но и физический выход оборудования из строя.

Для сохранения работоспособности и стабильности функционирования системы вводятся дублирующие сервера. Это повышает эксплуатационные расходы, но не гарантирует безопасность

С появлением блокчейна и оглядкой на дублирующие сервера сама собой напрашивается идея о создании симбиоза клиент-серверной архитектуры и децентрализованной сети.

Как можно объединить эти, казалось бы, противоречащие друг другу системы?

Облачная децентрализация

Их может примирить облачная архитектура. Уже запущены проекты на блокчейне, которые предоставляют желающим свободные ресурсы компьютеров сети, будь то мощность процессоров, место на жестком диске, оперативная память, графическая память и т. д.

Считается возможным создать с помощью такого использования свободных ресурсов облачный сервис, который будет предоставлять участникам сети виртуальные компьютеры необходимой мощности и с необходимым программным обеспечением. Все как в современных облачных сервисах, использующих серверы и дата-центры.

В этом случае клиентская часть может быть самой примитивной — дисплей с тачскрином. И такие устройства уже существуют: смартфоны и планшеты. Достаточно будет ввести имя и пароль, которые созданы при регистрации в сети и можно будет получить доступ к виртуальному компьютеру.

Для сложных задач можно использовать более мощное оборудование, например, дисплей с большой диагональю для выполнения серьезных графических задач. Но даже такие устройства будут дешевле и функциональнее универсальных персональных компьютеров.

Больше не потребуется производить апгрейд комплектующих, покупать лицензионное программное обеспечение, в том числе антивирусы. Платить нужно будет только по факту и времени использования ПО. И это предоставит пользователям возможность полностью сосредоточиться на выполнении стоящих перед ними задач.

В перспективе устройствами ввода-вывода могут стать:

• оборудование виртуальной реальности;
• одежда;
• умные гаджеты (например, из Internet of Things);
• человеческое тело (движения рук, глаз, мимика и пр.).

Невозможная возможность

При более глубоком рассмотрении вопроса возникает аналогия со змеей, пожирающей свой хвост. Если все компьютеры в децентрализованной сети станут тонкими клиентами и на них негде будет хранить полную копию блокчейна, то где она тогда будет храниться? Кто будет заниматься записью блоков в цепь, то есть майнингом? Для этого придется выделять специальные компьютеры и назначать специальных пользователей? Но в таком случае мы возвращаемся к централизованной системе, от которой стремились уйти.

Еще возникают вопросы по поводу того, где будут браться свободные ресурсы для предоставления их в аренду и под облачные вычисления, если все участники сети перейдут на виртуальные облачные компьютеры?

Возможно, в будущем появится какое-нибудь компромиссное решение. Или будет реализован совершенно новый подход, устраняющий проблемы централизации облачных сервисов и удешевляющие использование клиентской части.

Перспективы

Вся история вычислительной техники развивается по определенной схеме. Сначала системы создаются для решения сложных математических задач, потом появляются новые технологии, а старые переходят в пользование “домохозяйств”.

В данный момент требуется разработка вычислительных устройств для решения задач примерно такого масштаба:

• истинные механизмы;
• неразличимая обфускация;
• краткие гистограммы;
• оптимальное вычисление, зависящее от данных;
• сходимость быстрых вычислений;
• алгоритмы приближения;
• делегирование вычислений;
• обобщенная максимизация потока;
• интерактивное кодирование;
• оптимальные коэффициенты ошибок;
• комбинаторные проблемы;
• схемы приближения и оптимизации;
• рандомизированные композиции;
• полиномиально-временное приближение;
• полиномиальная сложность;
• оптимальная устойчивость;
• адаптивное вычисление данных;
• ограничение программных релаксаций;
• отрицательное шифрование;
• сокращение разреженной размерности;
• экспоненциальное улучшение точности.

Предполагается, что для этого могут быть использованы следующие вычисления:

• квантовые;
• оптические;
• ДНК (генетические);
• молекулярные;
• реверсивные;
• нейронные;
• магнитные;
• водные;
• графеновые.

Скорее всего, именно эти технологии приведут к исчезновению или полному переформатированию персональных компьютеров. Но случится это не сегодня, и даже не завтра. Впрочем, учитывая общую скорость развития технологий, скорее всего ждать осталось не так долго.