区块（kuài）链的众多优势使其可（kě）以很好地解（jiě）决现有一些技术所面临的瓶颈问（wèn）题，利用这（zhè）些优势和传统（tǒng）云计（jì）算技（jì）术相结合，将促进（jìn）基于区块链的（de）分（fèn）布（bù）式云计算领域的一些突破和应（yīng）用，为（wéi）大规模的应（yīng）用打下基础（chǔ）。

最近几年，区块链作为新兴的（de）技术引起（qǐ）了（le）广泛的关（guān）注。区块链可以应用（yòng）的领域非常（cháng）广，包含支付、身份识别（bié）、云计算、物品溯源、游戏、投（tóu）票、医疗等。众多传统的（de）技术也可以和区块链（liàn）技术相结合发挥更大的作用，比如在（zài）传统的（de）云计算领域，将云（yún）计算和区块（kuài）链结（jié）合起来可以实现更（gèng）高效、更经济、更安全可信（xìn）的分布式云计算。

云计算是一（yī）种基（jī）于互联网的计算方式。通过（guò）这种方式，共享软硬件资（zī）源和信息，可以按需求（qiú）提供（gòng）给（gěi）计算机各种终端和其他设备。云（yún）计算是继上世纪80年代大型计算机到客（kè）户端（duān）—服务器（qì）的大转变之后的又（yòu）一巨变。用户不再需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相（xiàng）应的专业知识，也无需（xū）直接进行（háng）控制。云计算描述了一种基（jī）于互联网的新IT服务增加、使用和交付模式，通常（cháng）涉及（jí）通过互联网来提高动态（tài）易拓展（zhǎn）且经常虚拟化的（de）资源。

然而，云计（jì）算技术的发展也存在（zài）不少痛点（diǎn）。

现有云计算（suàn）市场极度（dù）中心化，市场份额由少数几（jǐ）家（jiā）科（kē）技（jì）巨（jù）头依靠（kào）自（zì）身高度集中化的服务器资源垄断了整个云计算市场，借助（zhù）市场力（lì）量享受高额利（lì）润，进而导致算力服务价格居（jū）高不（bú）下。BOINC（伯克利开放式（shì）网络计算平台）是目前最为（wéi）主流的分（fèn）布式计算平台，为众多的（de）数学、物理等学科类别的项（xiàng）目所（suǒ）使用（yòng），但是（shì）由于这（zhè）是（shì）基于分布在世界各地的志（zhì）愿者的计算资源而形成（chéng）的（de）分布式计（jì）算平台（tái），缺乏足够（gòu）的志愿者（zhě）来贡献（xiàn）算力。

桌面网格的思想是收（shōu）集互联（lián）网上未充分（fèn）利（lì）用的计算机（jī）资源，在一个分（fèn）布式虚拟的（de）超级计（jì）算机上，以极小成本执行大规模（mó）并行及（jí）分布式应（yīng）用程序。

桌面网格计算技术有三个功能使（shǐ）其成（chéng）为完全（quán）分布式（shì）云计算的良好平台：第一（yī）是韧性，如果（guǒ）某些节点出现（xiàn）故障，计算仍能继续在（zài）其（qí）他工作（zuò）节点上（shàng）运行；第二是效率（lǜ），即使计（jì）算节点（diǎn）多（duō）种多样，应（yīng）用程（chéng）序仍可（kě）以获得最佳性能；第三是易于部署，无需特定配置即可使用任意节点，甚至包括那些位于网络（luò）边缘的节点（diǎn）。这（zhè）使得包括传（chuán）统（tǒng）的（de）高性能计算集群、云基础设（shè）施（shī）及个人电（diàn）脑（nǎo）等计算资（zī）源的（de）桌面网格成为组（zǔ）合混合基（jī）础设施的完（wán）美（měi）解决（jué）方案。

然而，桌面网格（gé）仍（réng）然（rán）存（cún）在一些（xiē）重（chóng）要（yào）的问题，比如难以计算各个（gè）节点对网络作出的贡献，从而缺少激励机制，难以撮合需求与计（jì）算资（zī）源的匹配等。

区块链技术的出（chū）现，可以很（hěn）好地解决这些问题，比如（rú）通（tōng）过（guò）贡献证明协议提（tí）供可证明的共识、可追溯性和信用机制。

基于区块链的分（fèn）布式云计算基（jī）础（chǔ）设施将允许按需、安全和低（dī）成本地（dì）访问最具竞（jìng）争力（lì）的计（jì）算基础（chǔ）设施（shī）。而分布式应用程序DApps则可以通（tōng）过分布式云计算（suàn）平台自动检索、查找、提供、使用、释放所需（xū）的所（suǒ）有计（jì）算（suàn）资源（yuán），如应用程序、数据和（hé）服务（wù）器。通过简化访问服务器的方式，分布式云计算大大降低了数据（jù）中心的（de）热能（néng）损耗，同（tóng）时使得数（shù）据供（gòng）应商和消费者更（gèng）容（róng）易（yì）获得所需（xū）计算资源。

传统（tǒng）区块链，如比（bǐ）特币和以太坊（fāng）依赖于工作量证（zhèng）明机制（PoW），以确（què）保区块链上参与（yǔ）者之间发生的代币交易被（bèi）大量节点采用的加密挑战所验证。而基于区块链的分布式（shì）云计算则可以采用贡（gòng）献证明协议，即通过（guò）链外行为，如实时提供数据集、传（chuán）输（shū）文件、执行（háng）计算、提供专业服务（wù）等活动引发参与者之间（jiān）的代（dài）币交易。

因（yīn）此，需要一个新（xīn）的（de）协议来证明贡献已经准确无误地发生，且相（xiàng）应的代（dài）币交（jiāo）易可以（yǐ）在区（qū）块链上（shàng）进行。我（wǒ）们（men）称这种共（gòng）识（shí）机（jī）制（zhì）为（wéi）贡献证明机制。有几（jǐ）个（gè）采用相似（sì）协议的平台如GridCoin、FatCom、FileCoin，它们允许在区（qū）块链和链外资源之（zhī）间建立共识。例如（rú），GridCoin提（tí）出了研究（jiū）证（zhèng）明来（lái）奖（jiǎng）励那些捐赠（zèng）了（le）部分计算机时间给（gěi）生物医学研究，以（yǐ）及探索宇（yǔ）宙等伟大科学计算的志愿者。相比（bǐ）较而言，贡（gòng）献证明将更加（jiā）通用，允许验（yàn）证更多的行为。

在分布式系（xì）统中（zhōng）可以（yǐ）使用一种匹配（pèi）算（suàn）法，通过（guò）相关描述将一个资源请求和一个资源供应进行匹（pǐ）配。在设（shè）计分布式云（yún）平台时，匹（pǐ）配算（suàn）法（fǎ）是资源配置中的一个基（jī）本构建块（kuài）。它基本上解决了“我可以在这台机（jī）器上运行这个（gè）任务吗”的问题。我们通过iEx.ec区块（kuài）链存储（chǔ）智能合（hé）约来描述计算资源的（de）特征，如内存（cún）容量、CPU类型、磁盘空间等。有（yǒu）些合约（yuē）描述的是运行一（yī）个任务或部署一个虚拟（nǐ）机实例的要求（如最小磁盘空间、内存、GPU运行的要求（qiú）、预（yù）计（jì）管（guǎn）理程（chéng）序等）。匹配描述语言已经在一些学术论文（wén）中得到详述，并（bìng）在软件中得到了应（yīng）用（yòng）。

在分布式系统中（zhōng），调度（dù）算法会分配一些任务在相关（guān）计（jì）算资源（yuán）上执行（háng）。调度程序是（shì）分布（bù）式（shì）计（jì）算（suàn）系统的（de）一个重要组成部分，应用程序执行的性能主要取决于它的（de）有（yǒu）效性。调度程序面临的一个（gè）特别挑战是设计多（duō）标准调度，即一个算法中有（yǒu）多个策略来选择计（jì）算（suàn）资源和调度任（rèn）务。

基于区块链（liàn）的（de）分布式（shì）云计算的技术不仅仅存在于理论中，众多采用这些技术的应用项目（mù）如Golem、iExe、cSONM等已（yǐ）取得一些进展（zhǎn）。Golem希望（wàng）建（jiàn）立在以太坊上的去中心化的GPU计算资（zī）源租赁平台（tái）；cSONM正在（zài）打（dǎ）造通（tōng）用的去（qù）中心超级（jí）计算机；法国（guó）区块（kuài）链技术公司iExec为所有计算资源相关的供（gòng）应商（计（jì）算服务商（shāng）、数据供应商、应用程序供应商）提供了（le）一个资源共享交易的可信平台。融入了独有（yǒu）的贡献证明共识协议和英（yīng）特尔（ěr）最新（xīn）的安全可信技术（shù）（Intel SGX）来确保平（píng）台的（de）可信度和平台上数（shù）据的安（ān）全性，支持从高性能计算（suàn）到（dào）物联网在（zài）内的（de）多个领域的应（yīng）用（yòng）程（chéng）序。

区块链的众多优势使其可以（yǐ）很好地解（jiě）决现有一些技（jì）术（shù）所面临（lín）的瓶颈问题（tí），利用这些优势（shì）和传统云计（jì）算技术相结（jié）合，将促进（jìn）基于区块链的分布（bù）式（shì）云计算（suàn）领域的一些突破和应用，为大规模的应用（yòng）打下基础（chǔ）。