摘要：在中国“东数西算”战略及算网融合发展的大背景下，算力是普遍需求，为解决算力网络中算力节点分布方式和分布区域复杂，以及算网服务、感知、联接、调度能力多种多样等因素引起的算力网络协作与交易繁杂等问题，百度区块链与联通研究院共同合作，自主研发算力服务撮合交易平台，以促进国内公司算网融合服务发展。该项目以分布式BaaS作为链管基础，建设分布式算力服务撮合交易平台，通过撮合算法将算力服务撮合方、需求方、供给方三方的产能与需求进行撮合，并通过人工智能应用场景，展示撮合服务的应用效果与效率。
本案例已收录进社会科学文献出版社出版的《中国区块链发展报告》（2023）
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研究背景
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（一）算力是数字时代的基础设施
算力是数字时代的基础设施，在信息技术飞速发展的当下，算力和水、电力、燃气等基础资源同等重要。《2021-2022全球计算力指数评估报告》指出，随着全球数字经济持续稳定增长，数字经济占比预计到2025年有望达到41.5%。算力与GDP的走势呈现出显著正相关，15个重点国家的计算力指数平均每提高1点，国家的数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。算力已经成为挖掘数据要素价值，推动数字经济发展的核心支撑力和驱动力。2022年，国家从战略层面、能源政策和技术角度出发，全面启动“东数西算”国家工程，统筹布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，推进算力基础设施化。算力基础设施化过程中，需要形成一套关键算力协调系统，基于区块链的算力撮合交易平台应运而生。
（二）新兴产业需要超强算力，算力分布不均
算力由大量计算设备组成，由于芯片工艺等约束，算力可增长空间是有限的，高效合理利用分布在云、端和网络边缘的算力、充分使用分布全国各地的算力资源十分重要。AI大模型、元宇宙、物联网等新兴产业需要依靠大量数据和超强算力，数以万计深耕这类应用场景的企业是算力的需求方，缺乏算力基础设施。中国联通等通信运营商拥有大量的边缘机房和网络云化后边缘算力优势，是算力的拥有者和输出方。算力撮合交易平台建立后，算力在需求方和输出方之间的流动由市场这只“看不见的手”自由调配，成为解决算力稀缺、高效分配算力资源的必选方案之一。
（三）引入区块链技术，算力交易平台更安全、更可信
当前集中式算力交易平台难以满足高频、可信交易的要求，引入区块链账本和可信计算等技术后，计算资源开放与服务化从传统中心化、静态方式向去中心化、动态、安全、可信新方式发展。运营商开放边缘计算的算力，在去中心化交易模式上考虑与区块链结合，引入“通证经济”概念；技术上采用更加高效的联盟链技术，更好地满足监管、审计的需要。在实际部署中，区块链平台或应用可以安装部署在边缘计算服务器上，为不同的应用场景提供区块链技术和能力支撑。
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方向初探
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区块链正在推动“信息互联网”向“价值互联网”变迁。对于算力网络而言，区块链将算力转变成网络上一种可量化、可流转的“商品”，帮助算力作为生产要素发挥关键价值。具体来说，算力网络中的算力服务与交易依托于区块链的去中心化、低成本、保护隐私的可信算力交易平台。该算力交易平台中有三种角色。
1）算力供给方：贡献闲散算力，如手机终端、电脑、游戏机、企业空闲时的小型数据中心等，供给方将零散算力通过注册或更新的方式告知算力交易平台；
2）算力需求方：向算力平台提出算力需求，获得算力平台分配的容器节点，并进行付费，执行任务等操作；
3）算力交易平台：算力交易平台作为中间角色分别于算力的卖家和买家打交道，维护、纳管、调度算力资源，提供经济、高效、安全、可靠的算力服务。
在以往的交易模式中，买家和卖家彼此之间信息并不透明，未来泛在计算场景中，网络可以将算力作为透明和公开的服务能力提供给用户。算力交易过程中，算力的贡献者（算力卖家）与算力的使用者（算力买家）分离，通过可拓展的区块链技术和容器化编排技术，整合算力贡献者的零散算力，为算力使用者和算力服务的其他参与方提供经济、高效、去中心化、实时便捷的算力服务。
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应用落地
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百度区块链与联通研究院共同合作，自主研发算力服务撮合交易平台，以促进国内公司算网融合服务发展。搭建算网可信算力撮合交易平台，具体包括：
搭建算网可信算力撮合与交易平台去中心化存储框架，赋能数据撮合参与多方服务的可信协同；
搭建算网区块链网络，支持相关智能合约开发，支持数据合规存储和使用，对存储网络进行治理，满足高效、可信和隐私保护需求；
搭建代理计算网络，支持TEE环境内运行机器学习算法，实现算力控制与编排，获取需求数据及撮合计算所需数据，输出适合客户需求的算力给算力控制与编排平台，实现数据调度。
基于联通链框架，协助构建算网链算力撮合与交易平台核心框架与技术组件并示范验证，提升多算网协同服务能力。
图1 中国联通算网可信算力撮合交易平台设计框架
该项目以分布式BaaS作为链管基础，建设分布式算力服务撮合交易平台，通过撮合算法将算力服务撮合方、需求方、供给方三方的产能与需求进行撮合，帮助算力供给方将未使用的算力出售给需要的企业，为供给方创造新的收入来源。
联通算网可信算力撮合与交易平台以联通链为基础平台，充分利用联通链现有能力组件，包括多方安全计算服务、数字身份服务、跨链服务等，结合 CUBE-Net3.0 算网协作服务的特点，搭建交易系统核心框架。该系统具有多个独到功能：
1、机构均可作为算力提供方加入算网可信算力撮合与交易平台，算网中每个算力提供方均可提供若干区块链节点，构成算网服务链。
2、每个机构也可提供存储服务，加入去中心化存储网络成为数据存储节点。存储网络存储不同算力资源和任务的衡量指标。
3、对单一算力提供方来说，区块链内置于提供方节点及服务编排与管理节点（或紧密结合），以提供链原生可信服务能力。这些内置的逻辑功能与算网服务链交互，以服务于算力提供方的服务协作和数据存证等需求。
4、算网服务链与算网大脑交互，以算网服务链记录和存证算网编排、调度、管理和服务相关的信息。
5、算网大脑具备可信计算能力，通过基于TEE的安全计算模式，解决多方之间由于数据隐私和数据安全导致的数据孤岛问题。同时使用TEE硬件，提供企业版本的安全硬件服务器，提供对应的多方数据计算的基础运行环境。
6、算网大脑对于不同算力资源和任务的衡量指标进行建模，确定调度目标，并提供相关调度算法支持。另外，对于分布式架构，提供分布式多节点的可容错的调度方法，并对多个节点上的调度策略基于调度目标生成最终的调度策略。
7、不同运营商的算网大脑之间，构成算网大脑协作代理计算网络，通过算网大脑协作代理计算网络，各个运营商的算网大脑之间可信交互，以提升算网之间的协作。同时，不同算网服务链之间，通过跨链等技术相互协作，在算网大脑协作代理计算网络的支持下，不同运营商的算网之间相互可信的协作。
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前景展望
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以网络为核心进行信息交换，以算力为核心进行信息数据处理，算力和网络紧密融合成为行业共识。以中国联通为代表的通信运营商，积极探索算力网络时代的新型业务形态与应用场景，以适应未来人工智能、云游戏、直播、自动驾驶、智能安防与工业机器视觉等强算力与强交互业务需求。
通信运营商利用区块链技术构建可信算力基础设施，可以实现更加有效的资源分配和管理，提高网络效率创造新的收入来源，区块链在算力网络的应用和发展，将推动人工智能（AI）和分布式应用（DApp）、物联网（IoT）等领域创新，夯实算力网络基础设施对构建未来数字社会的重要作用，助力数字经济蓬勃发展。
参考文献
[1] “东数西算”工程系列解读之一 | “东数西算”工程 助力我国全面推进算力基础设施化，2022/03/07，中国政府网
https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/jd/jd/202203/t20220317_1319467.html
[2]唐雄燕、曹畅、张帅、何涛、刘莹、杜伟、郑若滨、唐晓琴：《中国联通算力网络白皮书》，2019
[3] 中国联合网络通信有限公司研究院张帅、刘莹、庞冉、曹畅：《中国联通算力网络架构与技术体系白皮书》，2021
[4] 国际数据公司IDC、浪潮信息、清华大学全球产业研究院：《2021-2022全球计算力指数评估报告》，2022
[5] 中国联合网络通信有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司广东省分公司、华为技术有限公司:《云网融合向算网一体技术演进白皮书》，2021