Althea 是 Cosmos 生態系統中爲數不多將物理層去中心化的項目。

撰文:小毛哥

互聯網是現代最重要的工具之一,對生活在城市裏的大部分人來說,互聯網觸手可及,但是獲得高質量以及能夠負擔得起的寬帶連接仍然是許多生活在偏遠地區的人面臨的挑戰。

基於 Cosmos 的分佈式網絡解決方案 Althea 試圖解決該問題,根據 Althea 項目的調查顯示,即使在美國,也有 24% 的鄉村地區的民衆經常受到網絡速度差和訪問受限等困擾,而美國網絡提供商的成本和收益不平衡的現實問題繼續阻礙鄉村地區民衆獲得穩定、廉價的互聯網。

Althea 團隊支持創建由社區構建並且服務社區的分佈式寬帶網絡,Althea 試圖說服社區放棄由傳統的大型互聯網服務提供商(Internet Service Provider,ISP)爲某個地區提供網絡服務,而改用一個社區驅動的分佈式 ISP 網絡:鄰居之間可以相互支持網絡服務,而路由器會使用加密貨幣自動付費並互相分享網絡。

如何理解 Althea 項目的網絡解決方案?

我們可以把 Althea 系統想象成一個自動售貨機,分佈式的天線設備組成這個自動售貨機的外觀零件,該售貨機販賣的商品是寬帶網絡,可供人們使用加密貨幣以較低廉的價格按需付費,而 Althea 主要基於 Cosmos 構建該網絡的加密貨幣支付和網絡治理層。雖然自動售貨機在充滿便利商店的城市重要性不高,但是在基礎設施不發達的鄉村地區則會有用武之地。

少有實現物理層面去中心化的 Cosmos 生態項目

Althea 在社交網絡常常使用一個幫助民衆安裝天線的海報,該天線可以幫助用戶和鄰居的天線連接,共同創建一個分佈式的寬帶網絡。

可以說,該項目的挑戰不僅在於需要開發出適合的去中心化區塊鏈網絡,同時也需在現實生活中通過說服社區和家庭安裝天線和路由器等分佈式網絡的必要設施,原 Tendermint 研究總監 Zaki Manian 曾評價 Althea 是「少有的 Cosmos 生態系統中嘗試將物理層去中心化的項目」。

五分鐘瞭解 Cosmos 生態酷項目 Althea:試圖解決上網「最後一公里」的分佈式網絡

Althea 曾在博客中表示,Althea 網絡將允許訂戶以美元穩定幣支付網絡服務費用,但現實情況是「以太坊網絡並不適合其用例」,Althea 認爲以太坊網絡適合手動進行且稍大額的交易,但對於該網絡需要的小型且自動支付卻存在 Gas 費用過高、區塊鏈堵塞影響網絡服務穩定性等問題。

Althea 認爲 Cosmos 是最適合其網絡用例的網絡,既滿足支付的需求也可以進行良好的鏈上治理,最終選擇基於 Cosmos 構建其網絡的支付層以及治理框架。Althea 表示,Cosmos 網絡的性能可以滿足 Althea 自動支付網絡費用,同時由於 Cosmos PoS 權益證明機制,Althea 也基於 Cosmos 發行治理代幣 ALTG 並邀請超過百名驗證人通過質押 Staking 維護網絡安全。

Althea 網絡的工作原理是什麼?

分佈式網狀本地網絡結構

在日常互聯網的使用中,我們最常遇到的網絡結構是「星狀網絡」(starnetwork),一般網絡環境都被設計成星型拓撲結構。在該種網絡中,每臺終端用戶設備(也被稱爲節點)都連向同一個控制網絡所有功能的中央節點,家用的 WIFI 路由器就是通過這種方式連接手機、電腦等設備。

但星狀網絡並非寬帶網絡的唯一選擇,如果設置得當,多個路由器可以直連彼此並共同高效地在網狀網絡中傳輸數據,這種網絡拓撲結構可以對寬帶要求設計較高的辦公室中見到,其中主路由器連接到外部有線互聯網,並與通過該空間分佈的多個路由器無線共享該連接。

Althea 網絡即是將該種網絡擴展到現有 ISP 服務較差的社區中,幫助社區建立自己的去中心化網絡服務,並連接外部有線互聯網以提供互聯網共享服務。該做法旨在使社區成員能夠聚集資源以購買較優質的互聯網連接,然後通過本地的網狀網絡分發帶寬。Althea 認爲,這種方式將比每家單獨購買寬帶服務產生更大的價值。

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使用加密貨幣進行按需付費

Althea 希望摒棄傳統用戶和網絡服務商長期簽約的付費方式,改用加密貨幣進行按需對寬帶進行付費。這種付費模式具體表現在每個家用路由器都自帶一個錢包地址,通過以太網絡的形式預先加載餘額,並向任何幫助將其互聯網流量連接至外部連接的節點進行小額支付。

Althea 希望最終達到的效果爲,用戶所使用的寬帶費用僅僅基於其實際的網絡數據使用情況,沒有傳統的包年制的合同,沒有安裝費用(除去買一個適配的路由器需要的費用),並且如果有更好的寬帶服務出現,用戶可以自由切換,而不會被綁定在 Althea 的服務上。

Althea 聯合創始人 Jehan Tremback 表示,「Althea 的網絡允許用戶的路由器間共同支付寬帶費用,用戶只需要安裝 WIFI 天線,就可以連接到其他設備,形成一個社區網絡,之後用戶只需要在自己需要之時,使用加密貨幣支付自己的路由器就可以連接網絡付費上網」。

良性循環的網絡激勵機制

Althea 將在項目早期招募社區網絡的組織者,組織者可以在自己的社區內建立並維護 Althea 網絡,社區用戶上網產生的帶寬費用將支付給幫忙轉發數據包的「中繼節點」,組織者的網關節點連接到包括互聯網交換機的寬帶源頭,充當 Althea 的物理層本地網絡到外部互聯網的樞紐。

同時,任何運行 Althea 軟件路由器的所有者,都可以決定將其路由器充當「中繼節點」,以每千兆字節幾美分的價格向其他節點提供數據分發服務(Forwarding Service)。

Althea 同時表示,該系統可以確保用戶能以近乎最優的價格獲取最快的寬帶服務,得益於其開發的算法可以自動尋找數據通過網絡的最佳路徑。所以該經濟激勵模型的核心在於,中繼節點所有者和社區組織者會招募更多用戶註冊至網絡,因爲更多的流量會帶來更多的網絡分發費用。與此同時,用戶也將受益於網絡中繼節點的增加,以最優的價格獲得更好的寬帶服務。

爲了鼓勵社區參與到 Althea 網絡以完成網絡的冷啓動,Althea 準備在未來幾年時間內,拿出 1/3 的原生代幣 ALTG 作爲獎勵給網絡的早期用戶和組織者。值得說明的是,該網絡的原生代幣 ALTG 只能用於治理,而寬帶網絡的費用將使用加密穩定幣進行支付,同時持有 ALTG 代幣能夠使得用戶減免 5% 至 10% 的寬帶網絡手續費。

Althea 項目的團隊背景

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Althea 項目的聯合創始人包括有着寬帶互聯網工作背景的 Jehan Tremback,曾在加州的點對點無線網絡項目 peoplesopen.net 擔任 3 年的志願者,其他聯合創始人爲軟件開發者 Justin Kilpatrick 以及互聯網活躍人士 Deborah Simpier。Althea 官方網站特別提到,在成爲 Althea 聯合創始人之前,Deborah Simpier 也是該項目的第一個用戶。

使用區塊鏈的經濟模型打通網絡的「最後一公里」

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美國鄉村地區正在努力縮小寬帶網絡的數字鴻溝(digital pide),因爲考慮到其成本和收益,同時美國地廣人稀,鄉村居民的人數較少,而他們的需求僅僅是較小的細分市場,大部分電信公司不願意在鄉村投入建立寬帶網絡必需的基礎設施。

Althea 聯合創始人 Jehan Tremback 表示,「集體化互聯網接入可能該現狀的解決方案之一。 在服務不佳的地區,投入一個商業級光纖連接服務比向多個家庭提供適度快速的寬帶套餐更爲可行」。

在集體化互聯網接入的基礎上,Althea 希望改變本地網絡的模式以打通網絡的最後一公里。在網絡結構上,摒棄傳統互聯網的由單一 ISP 運營商提供服務的星狀網絡結構,該用其創新的分佈式網狀網絡;在網絡系統中,實現自動化網絡配置和尋找網絡最優路徑,試圖避免傳統互聯網服務不穩定、緩慢以及昂貴等缺點;在網絡經濟模型上,Althea 嘗試使用帶有加密貨幣支付以及激勵的模型以實現越多用戶參與的同時,本地網絡可以更優質並廉價的良性循環。

這種模式可行麼?

鏈聞此前曾在《如果關掉互聯網,區塊鏈如何生存?》這篇文章中寫道,基本上現在所有比特幣網絡中的交易信息和賬本數據都是通過「 互聯網 Internet 」進行傳輸,這就是說,要經過互聯網服務提供商 (ISP) ,也就意味着, ISP 是可以阻止或監控用戶訪問的某些網站和服務。

部分項目試圖搭建可以獨立於互聯網、在物理環境中實現「點對點網絡」或更高級的「 網狀網絡 Mesh 」技術。本文所介紹的 Althea 項目並沒有脫離傳統互聯網傳輸模式,本質上是對於傳統 ISP 網絡服務的一種改進模式,社區集體接入是 Althea 最大的特點。

目前 Althea 網絡已經在美國包括 Clatskanie 等多個小鎮測試使用,也嘗試在包括尼日利亞等欠發達地區進行嘗試。該項目的意義在於,嘗試使用基於區塊鏈的經濟模型解決現實生活中存在的寬帶網絡最後一公里的難題。但是真實的效果如何,是否可以大規模推廣仍然需要繼續觀察,也有人提出質疑:

  • 在美國等資本主義市場中,存在數字鴻溝的問題的原因多數在於網絡提供商作出選擇時僅考慮成本和收益的基礎上,但其實由於各國國情不同,中國偏遠地區可能不存在這種問題,因爲即使是虧本接入,中國的網絡運營商也會想辦法爲鄉村地區提供網絡。
  • 在第三方世界或落後地區,雖然由於基礎設施不發達,並存在着大量需求,但基礎設施和民衆意識可能會成爲一個非常大的阻力,在這種地區 Althea 更像是一個在落後地區爲解決網絡問題做的社會性實驗。
  • 在網絡分發技術上,雖然 Althea 表示其開發的算法可以自動尋找數據通過網絡的最佳路徑,確保用戶能以近乎最優的價格獲取最快的寬帶服務,但真實的效果仍然需要檢驗。
  • 由於其經濟模型建立在一定基礎的社區上,但如果最初即遇到困難,則會導致沒有組織者就難以開展網絡的惡性循環。但如果網絡重點支持組織者的「中繼節點」,很難保證這是不是另一種形式的「多中心化」的網絡服務。
  • 最後,隨着互聯網新技術的發展比如 5G 網絡的覆蓋,如果傳統的網絡服務商的成本越來越低,達到可以以低價對鄉村地區進行網絡覆蓋的時候,那麼 Althea 是否還可以作爲一種替代選擇繼續存在,經歷不會被淘汰的挑戰。