二十多年前，PC 時(shí)代演變?yōu)榛ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代，人類生活的諸多方面進(jìn)入了虛擬數(shù)字世界。隨著智能設(shè)備成本不斷降低，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將演變成物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人類的互聯(lián)網(wǎng)生活從虛擬世界走向物聯(lián)網(wǎng)虛實(shí)結(jié)合的世界。

一個(gè)有活力的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)需要數(shù)字貨幣作為潤(rùn)滑劑，數(shù)字貨幣更需要有活力的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)來(lái)體現(xiàn)其價(jià)值。即在去中心化背景下，物權(quán)的流動(dòng)和數(shù)字貨幣流動(dòng)的雙向性。說白了，一手交錢，一手交貨。

區(qū)塊鏈技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)去中心化的征信和交易成為可能。畢竟區(qū)塊鏈技術(shù)主要體現(xiàn)在不可更改的“記賬”類應(yīng)用，比如記錄金融交易，記錄物權(quán)資產(chǎn)歸屬。

今天的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大多是有中心的，即移動(dòng)終端需要借助某個(gè)中心網(wǎng)站才能訪問物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。用物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的去中心化應(yīng)用平臺(tái)，我們勢(shì)必需要搭建統(tǒng)一的去中心化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Peer to Peer）網(wǎng)絡(luò)，覆蓋所有移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（Gateway）及區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)。

我們知道現(xiàn)實(shí)生活中的書籍、音像游戲光盤也是物，消費(fèi)者可以私下交易，甚至以物易物。然而在今天的互聯(lián)網(wǎng)電商平臺(tái)上，消費(fèi)者不能購(gòu)買電子書或者影視作品的物權(quán)，只能購(gòu)買其終生使用權(quán)，不可私下交易，也不能贈(zèng)與。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)我們可以實(shí)現(xiàn)多媒體作品的去中心化物權(quán)交易。但如何根據(jù)物權(quán)來(lái)閱讀、播放、運(yùn)行這些多媒體解決方案就是個(gè)非常有挑戰(zhàn)的話題了。

我們知道運(yùn)行軟件應(yīng)用的平臺(tái)通常被稱之為操作系統(tǒng)。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈引出的去中心化應(yīng)用生態(tài)，一個(gè)新型的去中心化分布式操作系統(tǒng)技術(shù)自然就浮出水面。

Elastos （亦來(lái)云）開源項(xiàng)目已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)領(lǐng)域耕耘多年，希望趁著區(qū)塊鏈大潮，做一個(gè)開源去中心化的數(shù)字資產(chǎn)物流平臺(tái)，服務(wù)于眾多區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)。

如上圖所示，消費(fèi)者利用移動(dòng)終端在街邊購(gòu)買個(gè)體商販?zhǔn)圬洐C(jī)里面飲料，不通過支付寶、微信支付等中介是否可行？再舉個(gè)例子，游戲玩家頭戴 AR（Augmented Reality）眼鏡，與周邊環(huán)境里的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互動(dòng)，周邊設(shè)備存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)提供挑戰(zhàn)關(guān)卡程序？

以上場(chǎng)景與大家熟悉的瀏覽器、網(wǎng)站模式不同，售貨機(jī)和周邊設(shè)備沒有 IP 地址，移動(dòng)終端如何通過設(shè)備二維碼與其建立直接的數(shù)據(jù)通道？這就需要一個(gè)統(tǒng)一的去中心化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，而費(fèi)用直接記錄在區(qū)塊鏈上。

不通過中心網(wǎng)站，售貨機(jī)設(shè)備直接向移動(dòng)終端推送 JavaScript 程序，或者移動(dòng)終端直接從售貨機(jī)下載JavaScript 程序，這兩種情況都是去中心化應(yīng)用的范例。對(duì)于 AR 眼鏡游戲而言，也許因?yàn)?JavaScript 語(yǔ)言的執(zhí)行效率太低，也許因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模太大、太復(fù)雜，其實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言或許是 Java，也有可能是 CPU原生指令語(yǔ)言，比如 C/C++。

由于互聯(lián)網(wǎng)上魚龍混雜，惡意代碼、網(wǎng)絡(luò)攻擊層出不窮，瀏覽器一般僅允許互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用采用 JavaScript 語(yǔ)言編寫，在權(quán)限嚴(yán)格受控的 JavaScript 引擎里面執(zhí)行。

早在 1990 年代初期，Java 語(yǔ)言發(fā)明伊始，其作者針對(duì) 1992 年電視機(jī)頂盒市場(chǎng)及 1995 年的瀏覽器市場(chǎng)，期望 Java 程序在 JavaVM 虛擬機(jī)里面“一次編寫，到處運(yùn)行”。雖然 Java 語(yǔ)言取得了巨大成功，但由于 Java語(yǔ)言的執(zhí)行效率、代碼粒度等問題，Java 語(yǔ)言一直無(wú)法獨(dú)立承擔(dān)大型高效應(yīng)用軟件的重?fù)?dān)，而是借助于JNI（Java Native Interface）調(diào)用 Windows、Linux 等操作系統(tǒng)原生運(yùn)行平臺(tái)。也正因?yàn)榇?，JavaVM 虛擬機(jī)有如漏底的容器，無(wú)法完成可控可管的目標(biāo)。二十五年來(lái)“一次編寫，到處運(yùn)行”的宏偉藍(lán)圖付之東流。

至于 C/C++編譯出來(lái)的原生目標(biāo)代碼模塊就更經(jīng)不起推敲：通過郵件傳遞，動(dòng)態(tài)抓取，實(shí)時(shí)推送二進(jìn)制代碼模塊倒是不難，但是誰(shuí)敢在 Windows 或者 Linux 運(yùn)行這些代碼呢？病毒傳播、隱私泄露和網(wǎng)絡(luò)攻擊隨時(shí)可能爆發(fā)。

說到這里，大家不難形成共識(shí)：如果要用 C/C++類原生語(yǔ)言編寫去中心化應(yīng)用，采用傳統(tǒng)操作系統(tǒng)作為運(yùn)行平臺(tái)難堪大用，必須另辟蹊徑。

谷歌公司在其 2016 年 5 月的 I/O 大會(huì)上曝光了“即時(shí)應(yīng)用”（Instant App）的研發(fā)計(jì)劃，預(yù)計(jì)在未來(lái)一至兩年推向市場(chǎng)。應(yīng)用點(diǎn)擊運(yùn)行，無(wú)需軟件安裝，無(wú)論其是否在本地、周邊，還是云里。從此軟件應(yīng)用也像萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)頁(yè)一樣，沒有版本號(hào)，隨時(shí)更新。所有網(wǎng)站、云盤上的軟件形成綠色生態(tài)，生生不息。

大家容易聯(lián)想到即時(shí)應(yīng)用一定是去中心化的：周邊即時(shí)發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用，也就是非本地、非云端的應(yīng)用。

不像傳統(tǒng)的 Windows 應(yīng)用跑在 Windows 操作系統(tǒng)上，Android 應(yīng)用跑在 Android 操作系統(tǒng)上，即時(shí)應(yīng)用的目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境很難預(yù)測(cè)。

微軟 Windows 10 操作系統(tǒng)的技術(shù)路線及編程模型與 Windows XP 截然不同，號(hào)稱支持“通用應(yīng)用”（Universal App）。同一款應(yīng)用可以運(yùn)行于手機(jī)、電腦、電視、游戲機(jī)、HoloLens 眼鏡等硬件設(shè)備，不再區(qū)分 CPU 是 X86 還是 ARM，也支持自動(dòng)適配各種輸入法。借助云盤作為統(tǒng)一永久存儲(chǔ)，各種設(shè)備間可以支持無(wú)縫連續(xù)的用戶體驗(yàn)。

Windows 10 還號(hào)稱是微軟最后一款大型通用操作系統(tǒng)，即未來(lái)不會(huì)有 Windows 11。我們解釋一下，一款操作系統(tǒng)適配所有通用計(jì)算環(huán)境，而且沒有未來(lái)分支，也就是說 Windows 10 不會(huì)碎片化。相對(duì)于微軟曾經(jīng)同時(shí)發(fā)布 WinCE、Win XP、XBox OS、Win Server、XP Embedded 等互不兼容的操作系統(tǒng)，均碼的 Win10 顯然更容易適配即時(shí)應(yīng)用。微軟也正在雄心勃勃地進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等領(lǐng)域。

相比之下，今天谷歌、蘋果、Linux 仍然都有多于一個(gè)操作系統(tǒng)發(fā)行版，會(huì)使即時(shí)應(yīng)用無(wú)所適從。

就事論事，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈的場(chǎng)景，JavaScript、Java、C/C++等各種編程語(yǔ)言自動(dòng)適配，模塊之間的調(diào)用無(wú)遠(yuǎn)弗屆的軟件運(yùn)行平臺(tái)必然是即時(shí)應(yīng)用的不二選擇。

然而物聯(lián)網(wǎng)最大的挑戰(zhàn)就是網(wǎng)絡(luò)安全問題。假設(shè)傳統(tǒng)操作系統(tǒng)做到完美（沒有后門），再假設(shè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)做到完美（沒有漏洞），物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要大量發(fā)送數(shù)據(jù)包到某個(gè) IP 地址仍舊照發(fā)不誤，也就是說發(fā)起 DDoS 攻擊照舊。傳統(tǒng) OS 補(bǔ)丁加補(bǔ)丁杜絕后門，幾十年補(bǔ)不完，誰(shuí)相信以后會(huì)補(bǔ)完？再說了，前些日子網(wǎng)絡(luò)攝像頭攻癱半個(gè)美國(guó)，前幾天攻癱半個(gè)德國(guó)，那還是廠家預(yù)置密碼沒設(shè)好。如果惡意山寨幾百萬(wàn) IoT 設(shè)備，廉價(jià)滲透市場(chǎng)，深喉潛伏，那才真是防不勝防。

我們建議的解決方案是：把 IoT 設(shè)備的角色限定為“個(gè)人云外設(shè)”，并嚴(yán)格控制外設(shè)不允許上網(wǎng)。也就是說，互聯(lián)網(wǎng)二十多年后的今天，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代又轉(zhuǎn)回到虛擬 PC 時(shí)代，這里虛擬 PC 指的是個(gè)人云計(jì)算環(huán)境（Personal Cloud）。IoT 設(shè)備在個(gè)人云里作為 Web 服務(wù)運(yùn)行。個(gè)人云就像私人網(wǎng)站，視頻等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備服務(wù)只能被點(diǎn)播，而不允許向外廣播。

移動(dòng)終端上的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及個(gè)人云上的服務(wù)之間的所有網(wǎng)絡(luò)通訊（IP 數(shù)據(jù)包收發(fā)）都唯一由“作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的新型操作系統(tǒng)”來(lái)承接。應(yīng)用及服務(wù)不能發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)包，就很難泄露隱私，也很難發(fā)起 DDoS 網(wǎng)絡(luò)攻擊。應(yīng)用及服務(wù)運(yùn)行在類似容器的虛擬環(huán)境里，網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)軟件簽名固化，病毒由應(yīng)用穿透虛擬機(jī)滲透到系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的難度極大增加。

與即時(shí)應(yīng)用配套的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)技術(shù)細(xì)節(jié)就不在這里講了，只是說個(gè)結(jié)論，相比上世紀(jì)八十年代成熟的UNIX 及其衍生 OS 而言，今天的 OS 技術(shù)已經(jīng)有了本質(zhì)的突破性進(jìn)展。我們相信這類已經(jīng)成熟，不同公司的產(chǎn)品會(huì)在未來(lái)三年內(nèi)逐步占據(jù)主流市場(chǎng)。

在區(qū)塊鏈領(lǐng)域，尤其是以太坊社區(qū)，互聯(lián)網(wǎng)上幾千臺(tái)去中心化連接的礦機(jī)組成一臺(tái)抽象的計(jì)算機(jī)，稱之為“世界計(jì)算機(jī)”。其上運(yùn)行的應(yīng)用叫“DApp”（Decentralized App）字面翻譯為“去中心化應(yīng)用”。復(fù)述一下：DApp 就是一個(gè)名字，特指世界計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序。

以太坊的定義容易導(dǎo)致新接觸區(qū)塊鏈的傳統(tǒng)軟件程序員誤解。細(xì)究起來(lái)世界計(jì)算機(jī)這個(gè)名字也容易讓人發(fā)懵。畢竟人們可以用以太坊開源代碼搭建不同的公鏈、聯(lián)盟鏈、私鏈的世界計(jì)算機(jī)。也就是說，這個(gè)世界上可以有很多臺(tái)世界計(jì)算機(jī)。我們認(rèn)為，其實(shí)世界計(jì)算機(jī)叫“區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)”既簡(jiǎn)單又明確。

這里普及一下計(jì)算機(jī)行業(yè)背景知識(shí)：分布式并行計(jì)算效率提高的規(guī)律受制于 Amdahl‘s law 而不是Moore’s law（參見 Wikipedia）。幾千臺(tái)比特幣礦機(jī)組成的甚至都不是并行計(jì)算機(jī)，而是各自重復(fù)運(yùn)算和記錄的計(jì)算機(jī)，其運(yùn)行效率小于一臺(tái)礦機(jī)。也就是說，利用上千臺(tái)礦機(jī)組成的世界計(jì)算機(jī)來(lái)完成“去中心化應(yīng)用計(jì)算”效率非常低下。

世界計(jì)算機(jī)與我們常見的云計(jì)算服務(wù)器組成的單臺(tái)“虛擬云計(jì)算機(jī)”目的不同，概念也不同，沒有擴(kuò)容的可能性。以太坊計(jì)劃采用分區(qū)并行等方法加速區(qū)塊鏈讀寫速度，目的是為了打造一臺(tái)更快的，作為不可更改數(shù)據(jù)庫(kù)的世界計(jì)算機(jī)。云計(jì)算擴(kuò)容是為了增加所謂“彈性”，同時(shí)運(yùn)行更多分布式用戶虛擬機(jī)，以提高計(jì)算效率。

既然世界計(jì)算機(jī)概念上是單臺(tái)計(jì)算機(jī)，其上運(yùn)行的 DApp 雖說是在去中心化的幾千臺(tái)礦機(jī)上重復(fù)運(yùn)行，但概念上也只是 DApp 一個(gè)接一個(gè)批量串行執(zhí)行。單臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行單個(gè)應(yīng)用，那么“去中心化”概念從何談起？因此“世界計(jì)算機(jī)上運(yùn)行 DApp”的說法值得商榷。“區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)上運(yùn)行智能合約”概念上干凈利落。

兩位普林斯頓大學(xué)博士生于 2014 年創(chuàng)建了 Blockstack 項(xiàng)目及社區(qū)，該社區(qū)目前號(hào)稱是區(qū)塊鏈領(lǐng)域里面非金融類應(yīng)用最大社區(qū)，有六萬(wàn)粉絲，幾十位開發(fā)者。他們的目標(biāo)是“打造一個(gè)新的去中心化互聯(lián)網(wǎng)”，后面還會(huì)有更詳細(xì)的介紹。Blockstack 社區(qū)里說的“去中心化應(yīng)用”（Decentralized App）的涵義并非以太坊社區(qū)的定義，而是更接近谷歌“即時(shí)應(yīng)用”的概念。

即時(shí)應(yīng)用跑在去中心化的分布式計(jì)算平臺(tái)上，即在區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)以外的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，俗稱在鏈外完成。

重復(fù)式計(jì)算在區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，俗稱在鏈內(nèi)完成。區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)的目的起碼有三個(gè)：互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)征信及溯源，人為制造虛擬數(shù)字資產(chǎn)稀缺，智能合約充當(dāng)“機(jī)器人中介”。

目前常見的區(qū)塊鏈礦機(jī)運(yùn)行 Linux 操作系統(tǒng)，各自獨(dú)立保存一份區(qū)塊鏈總賬的副本。Linux 之上覆蓋一層負(fù)責(zé)廣播需要記錄交易事物的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)。共識(shí)及獎(jiǎng)勵(lì)算法運(yùn)行于 P2P 網(wǎng)絡(luò)之上；承載智能合約的虛擬機(jī)也運(yùn)行于 P2P 網(wǎng)絡(luò)之上。正是這個(gè)特殊定制的 P2P 網(wǎng)絡(luò)在概念上抽象定義了區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)。

由此我們聯(lián)想到上世紀(jì)九十年代初期，美國(guó)升陽(yáng)（SUN Micro）公司提出的“網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)”（TheNetwork is the Computer）的概念——區(qū)塊鏈 P2P 網(wǎng)絡(luò)使得多臺(tái)礦機(jī)形成單臺(tái)區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)。

區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)支撐去中心化的記賬類（比如金融、保險(xiǎn)等業(yè)務(wù)等）智能合約應(yīng)用獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，但要運(yùn)行多媒體虛擬數(shù)字資產(chǎn)（比如播放電影）及物聯(lián)網(wǎng)事物處理（比如智能鎖的開關(guān)）卻無(wú)能為力。

在互聯(lián)網(wǎng)上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)播放去中心化的數(shù)字媒體技術(shù)早就不是新聞——BitTorrent（即常說的 BT 下載）就是典型的代表。視頻直播，互聯(lián)網(wǎng)電話（VoIP），Skype 聊天，個(gè)人云盤，家庭監(jiān)控?cái)z像頭等常見互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中也普遍采用了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的去中心或弱中心（中心只是在連接時(shí)輔助）軟件技術(shù)。

不論是 ZigBee、藍(lán)牙，還是 WiFi 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都需要借助網(wǎng)關(guān)（Gateway）或者路由器來(lái)訪問互聯(lián)網(wǎng)。這些網(wǎng)關(guān)、路由器通常也是運(yùn)行 Linux 的智能設(shè)備。

結(jié)合前面提到的“網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)”的概念，我們建議利用統(tǒng)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋移動(dòng)終端、家庭網(wǎng)關(guān)及區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)的礦機(jī)節(jié)點(diǎn)，形成單臺(tái)“物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)”。去中心化終端上跑的應(yīng)用，以及去中心化的云盤上、網(wǎng)關(guān)上跑的服務(wù)等，我們都視其為“物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)”上支撐的虛擬機(jī)里運(yùn)行的程序，見上圖。

就像互聯(lián)網(wǎng)或者電訊網(wǎng)絡(luò)一樣，所謂點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是由許多不同的 P2P 協(xié)議組成。手機(jī)短信、電話、視頻等功能分別由不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成。公路、電梯、高鐵、室內(nèi)、室外的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也都各有千秋?；ヂ?lián)網(wǎng)上TCP/IP、UDP、HTTP 等協(xié)議就不多說了。去中心化的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)碰到這些狀況，目前區(qū)塊鏈礦機(jī)基本雷同，都是通過網(wǎng)線連接，都是發(fā)送特定長(zhǎng)度的消息，由此推斷區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略不會(huì)太復(fù)雜。

我們?cè)俳ㄗh，智能家居網(wǎng)關(guān)后面的那些物聯(lián)網(wǎng)傳感器、攝像頭等都作為“物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)”外設(shè)，見《通用應(yīng)用一節(jié)》的圖示。科普一下，計(jì)算機(jī)外設(shè)是不能直接上網(wǎng)的智能設(shè)備，比如鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、投影儀等。不能上網(wǎng)的設(shè)備就安全，不會(huì)泄露隱私。運(yùn)程終端借助家庭網(wǎng)關(guān)等結(jié)點(diǎn)，通過去中心化的Web 服務(wù)來(lái)訪問物聯(lián)網(wǎng)“外設(shè)”，比如家庭監(jiān)控?cái)z像頭不允許直接發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)包到互聯(lián)網(wǎng)（外網(wǎng)），而必須在家庭網(wǎng)關(guān)上作為 Web 服務(wù)被點(diǎn)播。

提出物聯(lián)網(wǎng)加區(qū)塊鏈計(jì)算機(jī)概念的目的只有一個(gè)：安全。畢竟金融無(wú)小事，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)涉及各種千奇百怪的硬件及業(yè)務(wù)組合，諸多安全隱患的場(chǎng)景要比區(qū)塊鏈平臺(tái)復(fù)雜太多了。v