透明计算张尧学

时间：2023-08-09 18:50:40 芊喜 BBS论坛我要投稿

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透明计算张尧学

　　透明计算是一种计算机技术，它的核心理念是在保护数据隐私的同时，提高计算机系统的效率和可靠性。它是在信息技术发展的大背景下，对数据隐私保护和计算性能之间的平衡进行深入探索的产物。以下是小编为大家整理的透明计算张尧学，仅供参考，希望能够帮助大家。

　　透明计算张尧学

　　提到云计算，大多数人并不陌生。但相较于这个“舶来品”，地地道道的“中国货”——透明计算却鲜为人知。

　　事实上，“透明计算”这个概念在国际上早已声名赫赫：英特尔公司现任总裁詹瑞妮就曾在2012年的英特尔全球信息技术峰会(IDF)上评价它“代表了下一个计算时代”。要知道，此前10年的IDF历史上，英特尔从未如此高调地评价过一项“非英特尔”原创的技术。

　　此外，200多家国际技术媒体进行报道、40多家国内外大学和研究机构进行跟踪研究，就连国际上第一本云计算杂志《云计算国际杂志》也首次为“透明计算”出版专辑。

　　今天，这个“中国货”再次引起关注——我国自然科学领域的最高奖颁给了清华大学张尧学院士率领的研究团队，他们凭借“网络计算的模式及基础理论研究”获得2014年度国家自然科学奖一等奖。

　　在如今IT界无“云”不欢的影响下，很多人会以为“透明计算”是类似于“云计算”的一种计算方式。其实不然，被称为“先于云计算、包含云计算”的“透明计算”概念提出比“云计算”早得多。

　　从1998年率领研究团队开始从事透明计算系统和理论的研究，直到2004年，张尧学才正式提出了这一概念。在他的描述中，“透明计算”的核心是将存储与运算分离、将软件与终端分离，通过有缓存的“流”式运算，将计算还原为“不知不觉、用户可控”的个性化服务。

　　简单来说，在这种计算模式下，用户在使用计算机系统时，不必考虑操作系统、中间件和应用程序，而是可以根据自己的需求，随时随地通过网络在自己的终端设备上选择和使用相关服务。

　　张尧学认为，“透明计算”之所以吸引人就在于跨操作系统和硬件设备，不受到地理位置限制的同时，其数据将更加安全。

　　他用了一个形象的比喻来解释。如果把计算机当作一位旅客，“运算”当作衣服，外出旅行时，旅客就要将所有需要的衣服装进相当于计算机存储器的“旅行箱”里。可常让人为难的是：随着所需衣服数量的增多，旅行箱会越来越重。

　　此时，如果出现一位“旅行助理”，每当需要时他便把合适的衣服送来，这样，旅客就可以“甩掉”沉重的旅行箱了。

　　而“透明计算机”就相当于这个没有负重的旅客。也就是说，未来，你的手机、电脑等终端将成为真正的“裸机”，相当于一个界面，而操作系统和服务都将被加载在服务器上。

　　这也意味着，在这种模式下，操作系统被视为一种网络资源从终端“剥离”，计算机的“大脑”被推送到了“云端”。

　　不仅如此，根据“透明计算”而研发的“超级操作系统”还实现了同一终端上的跨平台操作：这使得任何一台电脑都可以既使用Windows系统，也可以使用其他系统;任何一台手机既可以使用安卓系统也可以使用苹果系统。

　　张尧学把这个超级操作系统比喻为“管理操作系统的操作系统”。他笑言：“九龙治水，我不当第十条龙，而要当管龙的‘龙王’。”

　　有人担心，这样一个“霸气十足”的超级操作系统如何才能占领国际市场，“分一块蛋糕”?

　　张尧学却认为，“超级操作系统”不仅没有切蛋糕，反而是在增加蛋糕，它本质上是实现大家和谐共处，一起解决未来发展方向上的问题。

　　他解释：“完全重构产业链的想法是不一定站得住脚的，这相当于要去替代人家、要去打架。但如果是在产业链上占据话语权，哪怕一两个点，那就能拉动我们产业大发展。”

　　这样一种“不破坏、不反对、不消灭原来体系”的模式，被认为改变了我国操作系统一贯采取的“替代策略”，从根本上改变了我国国家网络安全和操作系统技术长期受制于人的局面，“它会派生出很多新的终端来，从而改变商业模式和软件的使用模式。”张尧学说。

　　透明计算是什么

　　透明计算是一种展示和共享计算活动的方式，它推动代码公开、计算结果可追溯以及加密统一的原则。

　　透明计算的宗旨就是提高计算过程的可追踪性，以保障数据可靠性，从而实现有效的管理和控制。让参与者明白所有计算和文档都可以进行必要的信息管理，以及满足客观和可重复性的需求，实现各方之间的互联互通和活动的可靠性提升是非常重要的。

　　透明计算给参与者带来的安全和透明性有助于建立其未来的敏感性价值网络。此外，透明计算可以实现监控，并增加有效的数据安全保障，从而极大地提高了计算的可靠性，并增强了未来的管理控制能力。

　　此外，透明计算可以改善参与者之间的了解，增加了各方的信任度。参与者对彼此的动态活动有充分的了解，从而可以有效地协调不同活动之间的联系，减少了可能发生的差错，并使可能影响完成项目的风险也受到了有效控制。

　　另外，透明计算可以提供可审计性，包括所有参与者的动态活动都可以进行审计，从而减少不当行为的发生，并审核活动的有效性。透明计算也可以提供灵活性和灵活性，参与者可以根据业务模型的不断调整和更新计算，从而跟上市场的步伐，提高活动的效率、可操作性和可调整性。

　　因此可以看出，透明计算不仅有助于保护数据安全，也可以帮助参与者之间建立信任关系，提高参与者对计算的可视性，提高活动的审计性和灵活性，有助于各方之间的协调配合，有效地避免发生可能出现的问题。

　　解决问题

　　透明客户端与服务器之间的连接由透明网络完成。透明网络是指一种在常用的局域网或广域网基础上增加了特定通信协议的网络系统。这种网络系统可以基于以太网、CATV、802.11、IEEE 1394等传输系统，甚至是基于3G、4G的通信网络。

　　透明计算要解决的问题也是普适计算要解决的一些问题，同时，也是当前云计算平台构建的应用服务对象。具体说来这些问题如下：

　　1、服务模式的转变。目计算机服务模式是由软硬件厂商设计好后统一提供给用户进行使用，用户能够在有限的范围内进行一些定制工作。这是一种以厂商为中心的服务模式。用户不能自由跨平台选择各种应用，更不能完全实现个性化的使用模式。透明计算，要实现以用户为中心的服务模式，恢复用户的主导地位。用户可以通过各种平台自由选择和使用各种软件服务，实现软件即服务(SaaS，Software as a Service)。

　　2、各种操作系统的和谐共处和普遍访问。在透明计算系统中，要支持各种操作系统和应用能够在同一硬件平台上和谐共处(运行)。这也是虚拟机(Virtual Machine)技术试图要解决的问题。其次，在透明计算系统中，还要能够实现各种操作系统和应用的跨平台普遍访问，即支持在不同的硬件平台上能够访问到用户定制的同一操作系统和应用环境。

　　3、技术的开放性。技术开放也是为了解决各种操作系统的和谐共处问题。要解决这个问题，就需要发展和制定一种硬件和软件之间的标准接口与交互协议，屏蔽底层硬件和上层软件的异构性和差异性，从而使得不同厂商的操作系统和应用软件都能集成并运行在一个统一的标准平台之上。SOA (Service-Oriented Architecture)架构就是实现技术开放性，从而使得不同厂商开发的软件服务能够进行跨平台集成的一种有效方式。

　　4、技术的透明性。技术透明则着眼于使用的方便性。主要有两个方面的含义：一个是指对用户透明，即用户不用关心和了解技术的各种细节，只需关心其使用，并保持过去的使用体验；二是对运行在透明计算平台上的各种操作系统和应用透明，即各种操作系统和应用软件不用关心和考虑透明计算平台的各种技术。各种操作系统和应用软件不需进行任何修改或者很少修改就可以直接运行在该平台上。对操作系统和应用而言，运行在透明计算平台上，与运行在通常的计算机平台上一样，没有任何区别，完全不用考虑服务器的位置、指令和数据的存储与传输方式等。

　　5、安全性。安全性是系统使用时必须要考虑的一个问题。为了在软硬件平台上实现真正的从底层到上层的安全性，人们提出了可信计算(Trusted Computing)的模型和技术。在透明计算中，也需要解决计算和数据的安全性，实现可信的计算和数据服务。

　　清华大学计算机系的透明计算平台采用Intel EFI技术来研究开发能够实现透明计算模式的下一代产品，已完成原型系统的开发，该原型产品在4月份的Intel IDF上进行了展示。该款产品如果产业化成功，将大大扩展机器的性能和产品的适用范围，构建一种应用广泛的新型云计算平台。

　　发展前景

　　位于湖南长沙的中南大学2012年10月18日宣布，该校联手英特尔在此间建立了透明计算联合实验室，研究实验或将开启下一个“计算时代”的新模式——“透明计算”。

　　中南大学校长张尧学院士是这种以“用户为中心”的网络化计算模式——“透明计算”的首创者。他解释说，透明计算就是通过网络，把存储、运算、管理进行逻辑或物理分离，将应用和硬件分开，实现个人在任意地点的“不知不觉、用户可控”的统一体验。它的优点还在于用户终端可跨越所有操作系统，在用户终端可运行各类应用程序，有简化用户使用、降低成本等好处。

　　“因为各类应用都统一安装在‘透明计算服务器’内，还统一更新新的应用程序，这也可解决智能手机为了满足不断下载软件而需更换更大内存，为更新软件升级向服务商支付费用等矛盾。”张尧学说。

　　此新模式甫一提出，便受到英特尔、卡内基梅隆大学、清华大学等全球知名企业和高校纷纷跟进研究。透明计算在英特尔的IDF公布后一度受到热捧。英特尔高级副总裁詹睿妮评价说，“透明计算将引领下一个计算时代。”

　　张尧学也认为，这项技术对今后的产业发展，将会带来革命性的变化，“会是一个巨大的产业，有可能成为世界上最好的计算模式。”

　　打开一台电脑，建立一个新文档，把记者输入的信息保存到远端的“透明计算服务器”后关机。然后，打开实验室另外一台电脑，输入之前注册的个人账号登录到“透明计算服务器”，轻而易举找到了之前的信息文档，在此基础上还可以继续进行其他操作。这一模式彻底“颠覆”了用户文件、音频、视频、图像等数据“根深蒂固”于计算机内部硬盘或附属存储器之中的观念。

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