AO的未來——無限可擴展的應用共識交互系統

發表於 2024-03-26 15:25 作者： PermaDAO

作者：PermaDAO

“敘事”這個詞匯在加密行業很流行。它源於法國哲學家讓 - 弗朗索瓦・利奧塔提出的一個社會學概念“宏大敘事”（Metanarrative），用於描述在政治宣傳中那些作爲普遍理想、具備基礎正當性的故事。

然而，加密行業越來越被一種觀念誤導，認爲似乎是“敘事”決定了一個項目的價值，而不是項目本身能提供的生產效率提升或者生產關系改善。自從  2 月 28 日，超並行計算網絡 AO 被發布以來，它已在大多情況下被解讀爲 Arweave 的一次敘事升級。它讓 Arweave 從單純的去中心化存儲進化爲“存儲 + 計算”，並成爲以太坊殺手陣容中的一員。

如果對 AO 的理解僅停留在“敘事”層面上，那將是一種深深的遺憾。當你試圖靠近了解 AO，你會發現它具有巨大的潛力，有機會給加密行業帶來深遠的變革。與我們印象中的區塊鏈網絡不同，AO 似乎是沒有邊界、沒有限制，一切皆有可能。我們注意到，短短不到一個月的時間，已經湧現出一系列令人興奮的基於 AO 开發的應用，包括即時通訊軟件、社交平台、遊戲等。也許若幹年後，整個加密行業會意識到，我們當下所處的位置，並非只是某種敘事升級的路口，而是真正範式轉移的开始！

爲了讓加密行業的开發者、研究者乃至投資者更加深入的了解 AO，PermaDAO 邀請到了兩位 AO 的奠基者，針對 AO 的緣起、演進和未來愿景進行了一場關於 AO 的深度談話。他們分別是 Arweave 創始人兼 Forward Research CEO Sam Williams 和 EverVision 創始人、SCP 範式提出者，早期 AO 概念設計者 Outprog。

AO 的發展史

首先 Sam 向我們回憶了他記憶中 AO 的發展。在 2020 年新冠疫情初期的封鎖期間，Arweave 團隊通過 Zoom 會議討論並形成了一個概念：創建一個中立的去中心化計算日志系統，能夠推斷出任何程序的狀態。基於這一理念，他們迅速开發了一個基礎的智能合約系統 SmartWeave，並作爲概念驗證發布。SmartWeave 很快獲得了成功，吸引了衆多團隊在 2020 年夏天加入 Arweave 生態系統，構建基於 SmartWeave 的項目，這些項目成爲了 Arweave 生態系統的核心。隨後，Outprog 提出了存儲計算範式（SCP），將計算日志的概念擴展到所有類型的數據日志，並撰寫了一系列文章，爲理解 AO 的核心理論奠定了基礎。

AO 的構想進一步提出了在 bundled interactions 內部實現 SmartWeave，這些數據條目可以擁有自己的標籤，不受可擴展性限制，但具有不同的數據可用性屬性，預示着一個任意可擴展的計算系統的可能性。AO 的核心設計是消息傳遞，它摒棄了傳統 SmartWeave 中的交互鎖，採用了消息日志，這些消息可以來自用戶或其他進程。這一設計在 2021 年夏天由 Forward Research 團隊开始投入开發。到了 2022 年末，AO 的架構被證明是可行的，並且能夠水平擴展。內部測試網在 2023 年 1 月推出，很快就有 30 名活躍开發者加入。隨後在 2 月底公开發布測試網，短短三周半時間內，吸引了約 3000 名开發者加入並構建項目，顯示出社區對 AO 的廣泛接受和興趣。

Outprog 也基於他和 Arweave 結緣的經歷描述了 AO 的誕生歷史。自 2020 年 7 月起，他加入了 Arweave 生態系統並开始研究，被其作爲共識數據存儲的潛力所吸引，認爲這爲計算开闢了無限可能。

Outprog 創辦的 everVision Labs 是 Arweave 生態的積極建設者，其目標是推動 Web3 的大規模採用。everVision Labs 开發了 everPay，這是 Arweave 上的第一個多鏈支付網絡，也是 Arweave 生態與其他區塊鏈之間的橋梁，該項目在 2023 年 5 月獲得了 Arweave 的投資。everPay 完全 0 gas，且無需等待，所有數據會上傳到 Arweave 以保障可驗證性。everPay 內置的去中心化交易平台 Permaswap，則爲 everPay 內的資產提供即時、零費用、無滑點的交易體驗，這是 Arweave 生態第一個，也是目前最成熟的 DEX 產品。

2022 年新加坡 Token2049 活動中，EverVision 舉辦了 Arweave Day in Asia，Sam 因此來到了新加坡。在晚間，由知名機構 SevenX 組織的飯局上，Outprog 與 Sam 談及了基於共識數據的並行計算的可能性。隨着交談的深入，二人逐漸放下了碗筷，拿起了白板筆，本來是一場觥籌交錯的聯誼會，硬生生變成了技術研討會。2023 年 6 月，在柏林的 Arweave 生態聚會上，Outprog 在與 Sam 的交流中產生靈感，並設計了用於 SCP 應用間可信通訊的消息協議（Message Protocol），可視爲是 AO 的前身。

AO 設計和改進的過程

Sam 提到，在項目的早期階段，團隊設想將 AO 構建爲 Warp 之上的一個擴展層，但很快他們意識到這種方法需要對 SmartWeave 架構進行根本性的改變，這在實際操作中是不切實際的。隨着去年後期團隊對 AO 的持續專注开發，到了年末，他們迎來了一個突破性的“幾乎發現”時刻，確認了所設計的架構不僅合理可行，而且能夠實現水平擴展。在首次使用 AOS 時，團隊體驗到了一種全新的操作方式：他們能夠登錄並啓動系統內部的任意數量的進程，所有這些進程都運行在一個無界限的平面空間中。用戶可以輕松地登錄進程、發出命令，並與其他用戶的進程進行無縫交流，這種交流方式不僅極具可組合性，而且具備了強大的可擴展性。

爲什么 AO 被叫做世界並行計算機（global parallel computer)

Sam 說，AO 提供了一個單一系統映像，使用戶能夠在一個統一和單一的計算環境中體驗到由衆多不同計算機組成的底層結構。這一系統支持在去中心化環境中並行運行無限數量的進程，實現了真正的並行計算，仿佛創造了一個強大的去中心化超級計算機。其設計靈感源自於分布式操作系統的理念，該理念旨在通過在家中、辦公室或工作場所添加更多計算機來增強其能力，同時用戶卻感覺自己像是在登錄使用單一的計算機。AO 的測試網絡在超過 220,250 個不同的節點上運行，任何人都可以將自己的計算單元連接到這個系統中，從而提升整體的計算能力，使得 AO 成爲一個民主化的超級計算機，用戶可以通過各種設備，如筆記本電腦或手機，登錄並執行計算任務。這種設計不僅促進了廣泛的用戶參與，還提高了去中心化計算的可訪問性，無論是通過運行節點還是使用服務進行計算。

Outprog 回憶道，起初 AO 的構想是一個全能狀態機，一個類似於全能可信賴的計算平台，用戶手中的客戶端、操作系統以及所有運行中的程序都源自 Arweave。AO 本身不解決可驗證性的問題，借由 SCP 範式，可驗證性是由 Arweave 上的共識數據來提供的。

AO 的作用實際上是通過 Message Protocol 來取代傳統的 HTTP 通信協議，爲 SCP 應用提供一種去中心化的消息傳遞方式，從而促進去中心化應用間的通信。按照 2020 年 7 月的愿景，如果用戶的請求和服務器的響應都通過 AO 進行，那么就有可能重新構建一個真正去中心化的互聯網，將整個互聯網遷移到 Arweave 上。AO 的價值不止於存儲，它還能夠記錄當下的故事，並通過去中心化的方式分發未來價值，使得 Arweave 的“亞歷山大圖書館”轉變成一個記錄和分發價值的平台。

AO 與傳統區塊鏈如 Ethereum、Solana, 還有也要做世界計算機的 ICP 的區別

Sam

1. 與 Ethereum 的對比

Ethereum 被描述爲“世界計算機”，但實際上更像是一個“世界計算器“，它雖然啓用了許多創新應用，但並沒有達到最初的全球計算機的愿景。AO 則採用了不同的架構，不去優化全局共享地址或內存空間，而是讓每個合約擁有本地私有內存並通過消息響應進行交互，這與 Ethereum 的模型有本質區別。

2. 與 Solana 等其他區塊鏈的對比

Solana 和其他一些區塊鏈（如 Sui、Aptos）採用了廣泛的不同架構，但 AO 的關鍵區別在於其消息傳遞方法。AO 認爲，爲了達到規模，不應該採用全局共享內存空間的優化，這是基於分布式系統和傳統網絡世界之外的實踐經驗。

3. 與 ICP 的對比

ICP 通過共識來處理計算本身和共識的達成，而 AO 則採用了懶惰評估（lazy evaluation）計算的方法。AO 有一個專門的子網，即計算單元，用於執行這些計算。這種方法與 ICP 在計算和共識達成方面的處理方式有所不同。ICP 社區似乎在即時形成共識方面存在挑战，而 AO 通過其計算單元子網和質押機制，能夠提供更加可靠和經濟上有一定保證的計算輸出。

4. AO 的獨特之處

AO 的設計靈感來自分布式操作系統的歷史教訓，特別是在 80 年代和 90 年代學到的共享內存方法在分布式操作系統中的局限性。AO 採用了消息傳遞的方法，這是互聯網構建的基礎，通過 TCP/IP 傳遞消息並在廣泛的網絡中進行計算。AO 將這一概念帶入了區塊鏈，實現了鏈上與鏈外同樣良好的擴展性。AO 不直接對交互的結果（即計算輸出）形成共識，而是對交互的輸入和這些輸入的順序形成共識。這意味着 AO 關注的是數據的順序和可用性，而不是直接對計算結果進行共識。盡管 AO 的共識不直接針對計算結果，但計算的輸出仍然是可信賴和可驗證的。這是因爲 AO 擁有一個專門的計算單元子網，即使在測試網上，也有大量的計算節點等待執行計算並提供經過質押的、可驗證的響應。由於 AO 使用了確定性虛擬機，並且對交互的順序有共識，因此對計算結果也有共識。這確保了即使不是即時的，計算結果也是一致和可預測的。

Outprog

1. AO 是一個全新交互層

傳統區塊鏈如比特幣和以太坊主要解決拜佔庭將軍問題，即在分布式網絡中達成對單一事件的共識。AO 和 SCP (Storage Consensus Paradigm) 不再專注於區塊鏈和客觀真理的問題，因爲在區塊鏈系統中，這些問題已經通過工作量證明（PoW）或權益證明（PoS）得到了很好的解決，而 AO 是在原來的區塊鏈基礎設施上建立一個全新的交互層。

2. 共識與計算分離

SCP 強調共識發生在存儲層，使用 Arweave 進行不可變的存儲，確保安全性和可驗證性。在 Arweave 上，有默克爾樹和對數據順序的共識，而不是對數據計算的狀態。本質上 AO 不解決可驗證性的問題，AO 和 AR 的職能是完全分开的。

3. AO 的計算處理

AO 負責計算在 Arweave 上順序地組織數據以生成狀態。由於 AO 不能改變在 Arweave 上的數據順序，因此也不能改變共識。以太坊、比特幣、Solana 和 ICP 等都採用鏈上計算，這與 SCP 的設計理念有明顯區別。SCP 通過將計算和存儲分離，允許 AO 在 Arweave 的存儲層之上進行計算，而存儲層則負責保持數據的不可變性和安全性。

开發者有哪些 use case 從前在傳統區塊鏈做不到，在 AO 可以實現的？

Sam 爲开發者提供了一些參考方向

1. 去中心化的計算基礎設施

AO 提供了一種新的網絡空間形式，有潛力將全球的計算基礎設施去中心化，使得運行計算的成本與在雲服務（如 Amazon EC2）上運行相當，同時還提供了智能合約的可驗證性。

2. 大規模計算作爲智能合約

AO 允許开發者構建大規模的計算智能合約，這在其他現有的智能合約系統中是不可能實現的。這些智能合約可以執行金融交互，如自動算法基金，它們可以根據市場數據和新聞自動調整买賣訂單。

3. 信任最小化的金融服務

开發者可以創建信任最小化的金融服務，如去中心化的算法基金，用戶可以存入代幣，而無需信任基金經理，所有操作都在鏈上自動執行。

4. 去中心化的數據和信息處理

通過使用如 0 rbit 這樣的 Oracle 服務，开發者可以在 AO 上處理和驗證大量來自互聯網的數據，而無需信任中心化的 Oracle 提供者。這種服務可以信任最小化地訪問和處理 HTTPS 加密的整個互聯網數據。

5. 自主 AI 代理

在 AO 上，長期來看，可以設想一個由自主 AI 代理組成的網絡空間，這些代理在它們自己的虛擬宇宙中生活和互動，不受現實世界物理定律的限制。

6. 全新的金融系統

AO 使得开發者可以構建一個全新的金融系統，其中包含自主的金融代理，它們可以基於市場信息自主作出決策，並允許用戶隨時存入或取出資金。

AO 接下去的發展和路线圖是怎么樣的？主網何時上线？

Sam 闡述了 AO 的未來路线圖

當前發展階段

構建了主網 V1.0 版本，目前作爲測試網運行。核心的數據協議已經完成，且不預期會有大的變動。數據協議本身不提供安全性，但已經構成了 AO 的基礎。

第二階段目標

將使用一組節點和三個不同的子網運作的質押機制，每個子網負責執行特定的任務，需要通過質押來確保這些節點和子網按預期運行並增強系統安全性。質押機制不僅保障了節點的正常運作，還爲計算、消息傳遞和進程調度提供了安全保障。盡管相關的智能合約設計應保持簡單，但它們必須經過充分的測試來驗證其可靠性。節點還將承擔“守門人”的角色，負責監控進程、子節點，並在檢測到違反安全政策的行爲時進行網絡投票。AO 的核心協議基礎設施由底層數據協議、節點的鏈下實現和智能合約層疊加而成，後者允許進行質押和懲罰，從而構建了一個去中心化且可信賴的計算環境。

第三階段目標

AO 的長期發展目標是通過結合混合權威證明系統和質押證明機制，逐步實現計算單元、消息傳遞單元和調度單元的嚴格安全協議執行。這一過程將涉及創建軟件以強制執行安全規則，並在運行一段時間後平滑升級系統，允許調度單元質押和用戶自主運行調度程序。AO 旨在逐步提高去中心化程度，最終成爲一個無需許可的去中心化質押證明系統。預期將通過一系列測試網版本過渡到主網預覽和候選版本，這可能需要數年時間，直到數據協議和智能合約層達到 99.5% 的穩定性，屆時系統將正式成爲主網。

AO 未來如何發展

AO 團隊希望在早期採取類似於 Solana 的“主網 beta”這樣的方法，直到達到 2.6 版本。隨着時間的推移，團隊在這方面可以做得更好。目前幾乎可以確定已經有了堅實的基礎，可以向世界提供協議化的保證，意味着系統的核心架構不會發生大規模變化。雖然已經花了大約六年半的時間來發展 AO，但希望未來的开發過程可以更短、更成熟。團隊在开始構建 AO 之前，確保了從可擴展性角度來看幾乎是最優的架構，認識到在早期的命名和版本控制方面可以做得更好。相信團隊在 AO 上會採取更加成熟的方法，以優化开發流程和時間线。

接下去 EverVision 有什么樣的動作？EverVision 有哪些在 AO生態的貢獻以及未來如何參與 AO 建設？

Outprog

everVision 是一個實驗室，目標是探索區塊鏈大規模應用。AO 可能是目前區塊鏈大規模應用的一個最佳實踐。團隊會把過去幾年的工作成果按照 AO 的規範進行重構，這意味着 EverID 可以成爲 AO 上的一個通用身份標准，讓普通用戶可以更容易使用這些應用。同時 everPay 的跨鏈能力也將轉變爲 AO 上的原生跨鏈能力。AO 的”子账本“可以很大的解決支付的擴容問題，這些都是我們在技術上需要整合的要點。

Permaswap 已經上线了 AO 測試代幣 CRED，現在你可以爲 CRED/AR 建立流動性，你也可以很方便的在 Permaswap 上交易 CRED，或者提供流動性以賺取手續費。Permaswap 是一個已經非常成熟的 DEX 產品，可視爲 AO 生態的 Uniswap。接下來 Permaswap 也將高度的整合 AO，AO 上的代幣將可以在 Permaswap 上輕松創建交易對，且支持多種做市曲线。

everPay 也將深度整合 AO，成爲 AO 生態與其他生態連接的橋梁。EverID 則致力於成爲 AO 生態的通用身份層，致力於解決高門檻的公私鑰账戶體系給用戶進入 Web3 帶來的挑战。

Sam 稱在其他區塊鏈上發生的協議變更損失不會在 AO 重演

以太坊上的變化曾經導致 Aragon 等項目受損，協議變更可能給用戶帶來的風險。人們對於在 AO 上構建應用程序持有擔憂，尤其是當系統被標記爲測試網時，他們關心的是系統的穩定性和完整性。盡管這可能帶來溝通上的挑战，團隊還是選擇明確地表達系統的現狀以及未來可能的變化。在構建協議時，團隊重視爲用戶提供不可變和有保障的權利的重要性，這些權利不應該受到任何個人或組織的控制。爲了更好地管理用戶的期望，團隊使用“主網預覽”和“主網候選版本”這樣的術語來描述系統的當前狀態，並對未來可能的變更做出預期。當系統達到幾乎完全確定的狀態時，它將被稱爲主網，屆時將具備適當的無許可升級和分叉能力，確保了系統的長期穩定和用戶權利的保護。

如何理解 AO 中子账本（sub Ledger）的概念及其作用？

Sam

子账本提供了一種機制，允許系統在單個進程的單线程計算能力達到飽和時，通過創建新的進程（即子账本）來增加額外的計算线程。這種方式類似於在傳統數據庫中創建新的表或分片，以分散負載並提高整體的處理能力。子账本允許計算能力在去中心化網絡中自然分散，這意味着可以根據網絡中可用的計算資源動態調整和擴展計算能力。

子账本之間的交互和數據傳遞設計得足夠靈活，使得用戶和應用程序开發者不需要意識到背後的復雜性。用戶可以像在一個統一的账本上操作一樣，無縫地在不同的子账本之間進行交易和交互。子账本之間的代幣可以是互通的，即在一個子账本上的代幣可以被無縫地轉移到另一個子账本上，並且兩者可以合並爲一個統一的余額。這種設計提高了代幣的流動性，並簡化了用戶管理多個账戶的復雜性。

子账本的概念使得在 AO 上構建支付網絡變得更加可行和高效。理論上，這可以支持創建一個全球性的支付系統，用戶可以通過手機輕松地在任何地方使用任何貨幣進行支付。通過子账本的設計，AO 實現了無限制的可擴展性，這意味着系統可以隨着需求的增長而無限擴展，而不會遇到傳統區塊鏈系統中常見的可擴展性瓶頸。

總結

通過這次有關於 AO 的深度對話，我們了解到 SCP 理論是 AO 的理論基礎之一，SCP 應用具有無限的可擴展性，但缺乏互操作性，而 AO 則起源於解決不同 SCP 應用之間互操作性的努力。後來，AO 被設計爲單一映像的並行計算網絡，通過多线程的並行計算，實現幾乎無限制的可擴展性，與此同時，AO 採用單一系統映像，隱藏背後的復雜性，用戶和开發者感受到的依舊是和一個單一的網絡進行交互。未來，AO 將通過不同的主網版本的迭代，穩扎穩打，在迭代速度與系統穩定性之間尋找平衡。

標題：AO的未來——無限可擴展的應用共識交互系統

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