過去の保存から未来の計算へ：AO超並列コンピュータ

作者: YBB Capital Researcher Zeke

#前言

##Web3如今分化出的兩種主流區塊鏈架構設計已經讓人難免有些美學疲勞，不管是氾濫成災的模組化公鏈還是總強調性能卻體現不出性能優勢的新型L1，其生態可以說都是對以太坊生態的複刻或細微改進，同質化極高的體驗早已讓使用者失去新鮮感。而Arweave最新提出的AO協議卻令人眼前一亮，在儲存公鏈上實現超高效能運算甚至達成準Web2的體驗。這與我們目前所熟知的擴容方式和架構設計似乎有著巨大的差別，那麼AO究竟是什麼？支持其性能的邏輯又從何而來？

如何理解AO

AO的命名來自於並發運算模型Actor Model中一種程式設計範式Actor Oriented的縮寫，其整體設計想法源自於對Smart Weave的延伸，同時也遵循了Actor Model以訊息傳遞為核心的理念。簡單來說，我們可以將AO理解為一台通 過訊息傳遞和資料處理的「超級電腦」。從實作方案來看，AO其實並非我們常見的模組化執行層，而是一個規範訊息傳遞與資料處理的通訊協定。該協議的核心目標旨在透過訊息傳遞實現網路內不同「角色」的協作。由此實現一個效能可無限加強、具有中心化雲端等級的速度、可伸縮的運算能力及擴展性的協作網路。該協定在通信任環境下擁有不同中心化雲端等級的速度、可縮減的運算能力及擴展性。最終，實現了一個巨型硬碟能夠在去中心化雲端環境下擁有中心化雲端等級的速度、可伸縮的運算能力及擴充性。

AO的架構

#AO的概念看起來與Gavin Wood在去年Polkadot Decoded大會上所提出的「Core Time」分割與再組合有些異曲同工之處，兩者都是透過對運算資源的調度與協調，以實現所謂的「高效能世界電腦」。但兩者在本質上存在一些區別，異構調度（Exotic Sc​​heduling）是對中繼鏈空間資源的解構與重組，對於波卡的架構並沒有太大改變，計算的性能自然突破了插槽模型下一平行鏈的限制，上限卻依舊受限於波卡的最高間隔核心數。而AO理論上可以透過節點資料處理方式和訊息的表達，同時透過三個網路單元（子網路）完成資訊的排序、調度與計算，其規範方式與不同單元的職能，取決於官方資源分析可以概述為以下幾點：

• 進程（Process）： 進程可視為AO中執行指令的集合，進程在初始化時可定義它所需的運算環境，包括虛擬機、調度程式、記憶體需求和必要的擴充。這些進程保持一種「全像」狀態（每個進程資料都可獨立儲存狀態至Arweave的訊息日誌中，下文「可驗證問題」部分中會對全像狀態做出具體解釋），全像狀態意味著進程能夠獨立工作，且執行是動態的，可以由適當的計算單元來執行。除了從使用者錢包接收訊息之外，流程還可透過信差單元轉送來自其它進程的訊息；

#訊息：

使用者（或其它進程）每次與進程的互動都由一則訊息來表示，訊息必須符合Arweave 原生的ANS-104 資料項，從而保持本機結構一致，以便於Arweave對資訊的保存。從更容易理解的角度來說消息就有點類似傳統區塊鏈中的交易ID（TX ID），但兩者並不完全相同；

信使單元(MU)：

• MU透過一種稱為'cranking'的過程中繼訊息，負責系統中通訊的傳遞，以確保無縫交互。一旦訊息被發出，MU 就會將其路由到網路內的適當目的地（SU），協調互動並遞歸地處理任何產生的寄件匣訊息。此過程將持續進行，直到處理完所有訊息。除了訊息中繼之外，MU 還提供各種功能，包括管理進程訂閱和處理定時cron 互動；

調度程式單元(SU)：

• 當收到訊息時，SU會啟動一系列關鍵操作來維護進程的連續性和完整性。在接收到訊息後，SU會分配一個唯一的增量nonce，以確保相對於同一進程中其他訊息的順序。這個分配過程透過加密簽章進行形式化，保證真實性和序列完整性。為了進一步提高進程的可靠性，SU將簽章分配和訊息上傳到Arweave資料層。這樣可以確保訊息的可用性和不變性，並防止資料篡改或遺失；

#計算單元(CU)：

CU透過在一個點對點的計算市場內相互競爭，以完成用戶與SU解決計算進程狀態的服務。一旦狀態計算完成，CU便會傳回一個帶有特定訊息結果的簽章證明給呼叫者。此外，CU還能產生並發布其他節點可以載入的簽章狀態證明，當然這也需要支付一定比例的費用。

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オペレーティング システム AOS

AOS は、AO プロトコルのオペレーティング システムまたはターミナル ツールとみなすことができ、スレッドのダウンロード、実行、管理に使用できます。開発者がアプリケーションを開発、展開、実行できる環境を提供します。 AOS では、開発者は AO プロトコルを使用してアプリケーションを開発および展開し、AO ネットワークと対話できます。

操作ロジック

アクター モデルは、「すべてはアクターである」という哲学的見解を提唱しています。このモデル内のすべてのコンポーネントとエンティティは「アクター」と見なすことができます。各アクターは独自の状態、動作、およびメールボックスを持ちます。これらは非同期通信を通じて通信および連携し、システム全体が分散方式で動作できるようにします。また、組織化され、実行されます。同時進行方式。 AOネットワークの動作ロジックも同様で、コンポーネントやユーザーまでもが「アクター」として抽象化され、メッセージパッシング層を介して相互に通信することで、プロセス同士が連携することができる分散作業システムです。並列に計算され、共有状態が絡み合っていないことが確立されました。

#情報転送フローチャートの手順を簡単に説明すると、次のとおりです。

1. メッセージの開始:

• ユーザーまたはプロセスは、他のプロセスにリクエストを送信するためのメッセージを作成します。

• MU (メッセンジャー ユニット) はメッセージを受信し、POST リクエストを使用して他のサービスに送信します。

#メッセージの処理と転送

:

##MU は POST リクエストを処理し、メッセージを SU (スケジューリング ユニット) に転送します。
SU は、Arweave ストレージまたはデータ層と対話してメッセージを保存します。
#メッセージ ID に基づいて結果を取得します

:

• CU (コンピューティング) は GET リクエストを受信し、メッセージ ID に基づいて結果を取得し、プロセス上のメッセージのステータスを評価します。単一のメッセージ識別子に基づいて結果を返すことができます。

#情報の取得:

• # # SU は GET リクエストを受信し、指定された時間範囲とプロセス ID に基づいてメッセージ情報を取得します。

プッシュ送信ボックス メッセージ

:

# #最後のステップは、すべての送信トレイ メッセージをプッシュすることです。
#このステップには、結果オブジェクト内のメッセージと生成のチェックが含まれます。
#このチェックの結果に基づいて、関連するメッセージまたはビルドごとに手順 2、3、および 4 を繰り返すことができます。
#AO は何を変えましたか? 「1」

一般的なネットワークとの違い:

並列処理能力

1. : とは異なります基本層と各ロールアップが実際に単一のプロセスとして実行されるイーサリアムなどのネットワークでは、AO は、計算の検証可能性が損なわれないようにしながら、並列実行される任意の数のプロセスをサポートします。さらに、これらのネットワークはグローバルに同期された状態で動作しますが、AO プロセスは独自の独立した状態を維持します。この独立性により、AO プロセスはより多くのインタラクションと計算のスケーラビリティを処理できるようになり、特に高いパフォーマンスと信頼性を必要とするアプリケーションに適しています。

   ##検証可能な再現性

: Akash やピアツーピア システム Urbit などの一部の分散型ネットワークは、AO とは異なり、大規模なコンピューティング能力を提供しますが、対話の再現性を検証できなかったり、非永続的なストレージに依存したりすることはありません。インタラクションログを保存するソリューション。

Разница между сетью узлов AO и традиционной вычислительной средой:

• ##Совместимость: AO поддерживает различные потоки форм, независимо от того, на базе WASM или EVM, могут быть подключены к АО с помощью определенных технических средств.
• # Проекты совместного создания контента: AO также поддерживает проекты совместного создания контента. Вы можете публиковать атомарные NFT на AO, загружать данные и комбинировать их с UDL для создания это на АО.НФТ.

##Компонуемость данных: NFT на AR и AO может обеспечить компоновку данных, позволяя совместно использовать статью или контент и отображать его на нескольких платформах одновременно. непротиворечивость и исходные свойства источников данных. Когда контент обновляется, сеть АО может транслировать эти статусы обновления на все соответствующие платформы, чтобы обеспечить синхронизацию контента и распространение последнего статуса.
Оценка обратной связи и право собственности: создатели контента могут продавать свои работы в виде NFT и передавать информацию о праве собственности через сеть AO, чтобы реализовать обратную связь о ценности контента.

Поддержка проекта:
#Построен на основе Arweave: AO использует возможности Arweave, устраняя уязвимости, связанные с централизованными поставщиками, такие как единые точки отказа, утечки данных и цензура. Вычисления на AO прозрачны и могут быть проверены с помощью децентрализованных функций минимизации доверия и воспроизводимых журналов сообщений, хранящихся в Arweave;
# Децентрализованная основа: децентрализованная основа AO помогает преодолеть ограничения масштабируемости. налагаемые физической инфраструктурой. Любой может легко создать процесс АО со своего терминала, без необходимости в специальных знаниях, инструментах или инфраструктуре, гарантируя, что даже отдельные лица и небольшие организации смогут иметь глобальный охват и участие.

##Проверяемые проблемы АО

#После того, как мы понимаем структуру и логику АО, обычно возникает Общая проблема . Похоже, что АО не обладает глобальными характеристиками традиционных децентрализованных протоколов или цепочек.Может ли он добиться проверяемости и децентрализации, просто загрузив некоторые данные в Arweave? ? По сути, в этом и есть загадка конструкции АО. AO сам по себе является оффчейн-реализацией и не решает проблему проверяемости или изменения консенсуса. Идея команды AR состоит в том, чтобы разделить функции AO и Arweave и затем соединить их модульным образом: AO выполняет только коммуникацию и расчет, а Arweave обеспечивает только хранение и проверку. Отношения между ними больше похожи на отображение. AO нужно только гарантировать, что журнал взаимодействия хранится в Arweave, и его состояние можно проецировать в Arweave для создания голограммы. Эта голографическая проекция состояния обеспечивает согласованность и надежность выходных данных при расчет состояния, секс, определенность. Кроме того, процесс AO может быть обратно запущен для выполнения определенных операций через журнал сообщений в Arweave (он может просыпаться самостоятельно в соответствии с заданными условиями и расписаниями и выполнять соответствующие динамические операции). ######

Согласно тому, что поделились Hill и Outprog, если логика проверки проще, то AO можно представить как aInscription расчет Фреймворк, основанный на суперпараллельном индексаторе. Мы все знаем, что индексатору надписи Биткойн необходимо извлечь информацию JSON из надписи, чтобы проверить надпись, записать информацию о балансе в базу данных вне сети и завершить проверку с помощью набора правил индексации. Хотя индексатор проверяется вне цепочки, пользователи могут проверить запись, изменив несколько индексаторов или запустив индекс самостоятельно, поэтому нет необходимости беспокоиться о том, что индексатор делает зло. Выше мы упоминали, что такие данные, как сортировка сообщений и голографический статус процесса, загружаются в Arweave.Тогда нужно только основываться на парадигме SCP (парадигма консенсуса хранилища. Здесь можно просто понять, что SCP является индексатором правил индексации в цепочке.Кроме того, стоит отметить, что SCP появился гораздо раньше индексатора), и любой желающий может восстановить АО или любой поток на АО через голографические данные на Arweave. Пользователям не нужно запускать весь узел для проверки статуса доверия.Как и при изменении индекса, пользователям нужно только отправлять запросы к одному или нескольким узлам CU через SU. Arweave имеет высокую емкость хранилища и низкую стоимость, поэтому согласно этой логике разработчики AO могут реализовать суперкомпьютерный уровень, который намного превосходит функции биткойн-надписей.

AO и ICP

# Давайте воспользуемся некоторыми ключевыми словами, чтобы обобщить характеристики AO: гигантский собственный жесткий диск, неограниченный параллелизм, неограниченные вычисления, модульность общая архитектура и голографические государственные процессы. Все это звучит очень хорошо, но друзья, знакомые с различными проектами публичной сети в блокчейне, могут обнаружить, что AO особенно похож на проект «Уровня смерти», который когда-то был популярным ICP «Интернет-компьютер».

ICP когда-то был провозглашен последним проектом королевского уровня в мире блокчейна.Он получил высокую оценку ведущих институтов и достиг 200 миллиардов долларов США за 21 год сумасшедших быков.FDV. Но по мере того, как волна отступала, стоимость токена ICP также резко упала. До медвежьего рынка 2023 года стоимость токенов ICP упала почти в 260 раз по сравнению с историческим максимумом. Однако, если не принимать во внимание эффективность цены токена, даже если ICP будет повторно рассмотрен в настоящее время, его технические характеристики все равно будут иметь много уникальных особенностей. Многие из удивительных преимуществ и особенностей АО сегодня также были присущи ICP. Давайте сначала разберемся, почему они так похожи. Блокчейн подсети ICP формируется рядом независимых и контролируемых высокопроизводительных аппаратных устройств (узловых машин), которые используют компьютерный протокол Интернета (ICP). Интернет-компьютерный протокол реализуется рядом программных компонентов, которые в совокупности являются копиями, поскольку они реплицируют состояние и вычисления на всех узлах блокчейна подсети.

Архитектуру репликации ICP можно разделить на четыре уровня сверху вниз:

Сетевой уровень одноранговой сети (P2P) : используется для сбора и уведомления сообщений от пользователей, других узлов в их блокчейне подсети и других блокчейнах подсети. Сообщения, полученные одноранговым уровнем, будут реплицироваться на все узлы подсети для обеспечения безопасности, надежности и отказоустойчивости;

コンセンサス層: ユーザーおよびさまざまなサブネットから受信したメッセージを選択および並べ替えて、進化するブロックチェーンの形成に使用できるブロックチェーン ブロックを作成します。ビザンチン フォールト トレラント コンセンサスは公証され、最終化されます。これらの最終的なブロックは、メッセージ ルーティング層に渡されます。

メッセージ ルーティング層: ユーザーおよびシステムが生成したメッセージをサブネット間、管理 Dapp の入力キューと出力キューの間でルーティングするために使用されます。メッセージの実行を調整します。

実行環境層: メッセージ ルーティング層から受信したメッセージを処理することにより、スマート コントラクトの実行に必要な時間を計算します。確定的な計算が含まれます。

#サブネット ブロックチェーン

いわゆるサブネットは、相互作用するコピーのコレクションです。これらのコピーは実行されます。一連の「コンテナ」を実行できる独自のブロックチェーンを作成するためのコンセンサス メカニズムの別のインスタンス。各サブネットは他のサブネットと通信でき、ルート サブネットによって制御されます。ルート サブネットはチェーン キー暗号化を使用して権限を個々のサブネットに委任します。 ICP はサブネットを使用して、無限に拡張できるようにします。従来のブロックチェーン (および個々のサブネット) の問題は、コンセンサス アルゴリズムに参加するために、各ノードがブロックチェーン上で発生するすべての処理を実行する必要があるため、単一ノード マシンの計算能力によって制限されることです。複数の独立したサブネットを並行して実行すると、ICP はこの単一マシンの壁を突破できます。

失敗した理由

前述したように、ICP アーキテクチャが達成したい目的は、単に分散型クラウド サーバーです。数年前、このアイデアは AO と同じくらい衝撃的でしたが、なぜ失敗したのでしょうか?簡単に言うと、高いレベルで成功しなければ、低いレベルでも落ち着かないということですが、Web3 と自分のアイデアのバランスが取れていないため、最終的には恥ずかしい結果につながります。このプロジェクトは Web3 ではなく、集中型クラウドほど使いやすいものでもないという状況ですが、要約すると 3 つの問題があります。まず、ICP のプログラム システムである Canister (前述の「コンテナ」) は、実際には AOS および AO のプロセスに似ていますが、同じではありません。 ICP プログラムはキャニスターのカプセル化によって実装されており、外部からは認識されず、特定のインターフェイスを介してデータにアクセスする必要があります。非同期通信は、DeFi プロトコルでのコントラクト呼び出しにとって非常に不親切であるため、DeFi Summer では、ICP は対応する財務的価値を取得できませんでした。

2 番目の点は、ハードウェア要件が非常に高いため、プロジェクトが分散化されていないことです。次の図は、ハードウェアの最小構成です。当時 ICP によって与えられたノード この図は現在でも非常に誇張されており、Solana の構成をはるかに超えており、ストレージ要件さえもストレージ パブリック チェーンよりも高くなっています。

#3 番目のポイントは、エコロジーの欠如です。ICP は現在でも非常に高性能なパブリック チェーンです。 DeFi アプリケーションがない場合、他のアプリケーションはどうなるでしょうか?申し訳ありませんが、ICP は当初からキラー アプリケーションを開発しておらず、そのエコシステムは Web2 ユーザーも Web3 ユーザーも獲得していません。結局のところ、分散化がほとんど行われていないのであれば、機能が豊富で成熟した集中型アプリケーションを使用すればよいのではないでしょうか?しかし最終的には、ICP のテクノロジーが依然として一流であることは否定できず、次の 10 億人のユーザーを引き付けるには、リバース ガス、高い互換性、無制限の拡張性といった利点が依然として必要です。得意な構造上の利点を活かしてひっくり返すことも可能かもしれません。

それでは、上の質問に戻りますが、AO は ICP のように失敗するのでしょうか?個人的には、AO は同じ過ちを繰り返さないと考えています。そもそも ICP の失敗につながった最後の 2 つの点は、AO にとって問題ではありません。Arweave にはすでに良好な環境基盤があります。ホログラフィック状態投影は、集中化の問題も解決します。互換性の面では、AO のほうが柔軟です。さらなる課題は、経済モデルの設計、DeFi のサポート、そして非金融およびストレージ分野で Web3 はどのような形を取るべきかという 100 年前の問題に焦点を当てる可能性があります。

Web3 は物語にとどまるべきではありません

Web3 の世界で最も頻繁に起こることは、 Web3 ワードは「物語」である必要があり、私たちはほとんどのトークンの価値を測定するために物語の観点を使用することにさえ慣れています。これは当然、ほとんどの Web3 プロジェクトは素晴らしいビジョンを持っているが、使用するのは非常に恥ずかしいというジレンマから生じています。それに比べ、Arweave にはすでに完全に実装されたアプリケーションが多数あり、それらはすべて Web2 レベルのエクスペリエンスを対象としています。たとえば、Mirror や ArDrive など、これらのプロジェクトを使用したことがあると、従来のアプリケーションとの違いを感じるのは難しいでしょう。ただし、Arweave にはストレージ パブリック チェーンとしての価値の取得に依然として大きな制限があり、計算が唯一の方法である可能性があります。特に今日の外部世界では AI が一般的なトレンドになっており、現段階での Web3 の統合には依然として多くの自然障壁が存在します。これについては過去の記事でも取り上げました。現在、Arweave の AO は非イーサリアム モジュラー ソリューション アーキテクチャを使用しており、Web3 x AI に優れた新しいインフラストラクチャを提供します。アレクサンドリア図書館から超並列コンピューターに至るまで、Arweave は独自のパラダイムに従っています。

#参考記事

1. ##AO クイック スタート: 超並列コンピューターの概要:

   https://medium.com/@permadao/ao-クイックスタート-超並列計算機入門-088ebe90e12f

2. XX 宇宙活動記録｜AOイーサリアムキラーではなく、ブロックチェーンの新たな物語をどのように推進するのでしょうか? ：

   https://medium.com/@permadao/x-space-アクティビティ記録-ao-それはイーサリアムキラーですか-ブロックチェーンの新しい物語をどのように促進しますか-bea5a22d462c

3. ICP ホワイト ペーパー:

   https://internetcomputer.org/docs/current/concepts/subnet-types

4. AO クックブック：https://cookbook_ao.arweave.dev/concepts/tour.html

5. AO — — 想像できない超並列コンピューター: https://medium.com/@permadao/ao-それはできませんHyperParallel Computer-1949f5ef038f

6. ICP 衰退の理由を多角的に分析: 独自のテクノロジーと薄いエコシステム: https: //www.chaincatcher.com/article/2098499

以上が過去の保存から未来の計算へ：AO超並列コンピュータの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。