AO的未来——无限可扩展的应用共识交互系统

访客区块链 2024-03-26 112浏览 0

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作者：PermaDAO

AO的未来——无限可扩展的应用共识交互系统

“叙事”这个词汇在加密行业很流行。它源于法国哲学家让 - 弗朗索瓦・利奥塔提出的一个社会学概念“宏大叙事”（Metanarrative），用于描述在政治宣传中那些作为普遍理想、具备基础正当性的故事。

然而，加密行业越来越被一种观念误导，认为似乎是“叙事”决定了一个项目的价值，而不是项目本身能提供的生产效率提升或者生产关系改善。自从 2 月 28 日，超并行计算网络 AO 被发布以来，它已在大多情况下被解读为 Arweave 的一次叙事升级。它让 Arweave 从单纯的去中心化存储进化为“存储 + 计算”，并成为以太坊杀手阵容中的一员。

如果对 AO 的理解仅停留在“叙事”层面上，那将是一种深深的遗憾。当你试图靠近了解 AO，你会发现它具有巨大的潜力，有机会给加密行业带来深远的变革。与我们印象中的区块链网络不同，AO 似乎是没有边界、没有限制，一切皆有可能。我们注意到，短短不到一个月的时间，已经涌现出一系列令人兴奋的基于 AO 开发的应用，包括即时通讯软件、社交平台、游戏等。也许若干年后，整个加密行业会意识到，我们当下所处的位置，并非只是某种叙事升级的路口，而是真正范式转移的开始！

为了让加密行业的开发者、研究者乃至投资者更加深入的了解 AO，PermaDAO 邀请到了两位 AO 的奠基者，针对 AO 的缘起、演进和未来愿景进行了一场关于 AO 的深度谈话。他们分别是 Arweave 创始人兼 Forward Research CEO Sam Williams 和 EverVision 创始人、SCP 范式提出者，早期 AO 概念设计者 Outprog。

AO 的发展史

首先 Sam 向我们回忆了他记忆中 AO 的发展。在 2020 年新冠疫情初期的封锁期间，Arweave 团队通过 Zoom 会议讨论并形成了一个概念：创建一个中立的去中心化计算日志系统，能够推断出任何程序的状态。基于这一理念，他们迅速开发了一个基础的智能合约系统 SmartWeave，并作为概念验证发布。SmartWeave 很快获得了成功，吸引了众多团队在 2020 年夏天加入 Arweave 生态系统，构建基于 SmartWeave 的项目，这些项目成为了 Arweave 生态系统的核心。随后，Outprog 提出了存储计算范式（SCP），将计算日志的概念扩展到所有类型的数据日志，并撰写了一系列文章，为理解 AO 的核心理论奠定了基础。

AO 的构想进一步提出了在 bundled interactions 内部实现 SmartWeave，这些数据条目可以拥有自己的标签，不受可扩展性限制，但具有不同的数据可用性属性，预示着一个任意可扩展的计算系统的可能性。AO 的核心设计是消息传递，它摒弃了传统 SmartWeave 中的交互锁，采用了消息日志，这些消息可以来自用户或其他进程。这一设计在 2021 年夏天由 Forward Research 团队开始投入开发。到了 2022 年末，AO 的架构被证明是可行的，并且能够水平扩展。内部测试网在 2023 年 1 月推出，很快就有 30 名活跃开发者加入。随后在 2 月底公开发布测试网，短短三周半时间内，吸引了约 3000 名开发者加入并构建项目，显示出社区对 AO 的广泛接受和兴趣。

Outprog 也基于他和 Arweave 结缘的经历描述了 AO 的诞生历史。自 2020 年 7 月起，他加入了 Arweave 生态系统并开始研究，被其作为共识数据存储的潜力所吸引，认为这为计算开辟了无限可能。

Outprog 创办的 everVision Labs 是 Arweave 生态的积极建设者，其目标是推动 Web3 的大规模采用。everVision Labs 开发了 everPay，这是 Arweave 上的第一个多链支付网络，也是 Arweave 生态与其他区块链之间的桥梁，该项目在 2023 年 5 月获得了 Arweave 的投资。everPay 完全 0 gas，且无需等待，所有数据会上传到 Arweave 以保障可验证性。everPay 内置的去中心化交易平台 Permaswap，则为 everPay 内的资产提供即时、零费用、无滑点的交易体验，这是 Arweave 生态第一个，也是目前最成熟的 DEX 产品。

2022 年新加坡 Token2049 活动中，EverVision 举办了 Arweave Day in Asia，Sam 因此来到了新加坡。在晚间，由知名机构 SevenX 组织的饭局上，Outprog 与 Sam 谈及了基于共识数据的并行计算的可能性。随着交谈的深入，二人逐渐放下了碗筷，拿起了白板笔，本来是一场觥筹交错的联谊会，硬生生变成了技术研讨会。2023 年 6 月，在柏林的 Arweave 生态聚会上，Outprog 在与 Sam 的交流中产生灵感，并设计了用于 SCP 应用间可信通讯的消息协议（Message Protocol），可视为是 AO 的前身。

AO 设计和改进的过程

Sam 提到，在项目的早期阶段，团队设想将 AO 构建为 Warp 之上的一个扩展层，但很快他们意识到这种方法需要对 SmartWeave 架构进行根本性的改变，这在实际操作中是不切实际的。随着去年后期团队对 AO 的持续专注开发，到了年末，他们迎来了一个突破性的“几乎发现”时刻，确认了所设计的架构不仅合理可行，而且能够实现水平扩展。在首次使用 AOS 时，团队体验到了一种全新的操作方式：他们能够登录并启动系统内部的任意数量的进程，所有这些进程都运行在一个无界限的平面空间中。用户可以轻松地登录进程、发出命令，并与其他用户的进程进行无缝交流，这种交流方式不仅极具可组合性，而且具备了强大的可扩展性。

为什么 AO 被叫做世界并行计算机（global parallel computer)

Sam 说，AO 提供了一个单一系统映像，使用户能够在一个统一和单一的计算环境中体验到由众多不同计算机组成的底层结构。这一系统支持在去中心化环境中并行运行无限数量的进程，实现了真正的并行计算，仿佛创造了一个强大的去中心化超级计算机。其设计灵感源自于分布式操作系统的理念，该理念旨在通过在家中、办公室或工作场所添加更多计算机来增强其能力，同时用户却感觉自己像是在登录使用单一的计算机。AO 的测试网络在超过 220,250 个不同的节点上运行，任何人都可以将自己的计算单元连接到这个系统中，从而提升整体的计算能力，使得 AO 成为一个民主化的超级计算机，用户可以通过各种设备，如笔记本电脑或手机，登录并执行计算任务。这种设计不仅促进了广泛的用户参与，还提高了去中心化计算的可访问性，无论是通过运行节点还是使用服务进行计算。

Outprog 回忆道，起初 AO 的构想是一个全能状态机，一个类似于全能可信赖的计算平台，用户手中的客户端、操作系统以及所有运行中的程序都源自 Arweave。AO 本身不解决可验证性的问题，借由 SCP 范式，可验证性是由 Arweave 上的共识数据来提供的。

AO 的作用实际上是通过 Message Protocol 来取代传统的 HTTP 通信协议，为 SCP 应用提供一种去中心化的消息传递方式，从而促进去中心化应用间的通信。按照 2020 年 7 月的愿景，如果用户的请求和服务器的响应都通过 AO 进行，那么就有可能重新构建一个真正去中心化的互联网，将整个互联网迁移到 Arweave 上。AO 的价值不止于存储，它还能够记录当下的故事，并通过去中心化的方式分发未来价值，使得 Arweave 的“亚历山大图书馆”转变成一个记录和分发价值的平台。

AO 与传统区块链如 Ethereum、Solana, 还有也要做世界计算机的 ICP 的区别

Sam

1. 与 Ethereum 的对比

Ethereum 被描述为“世界计算机”，但实际上更像是一个“世界计算器“，它虽然启用了许多创新应用，但并没有达到最初的全球计算机的愿景。AO 则采用了不同的架构，不去优化全局共享地址或内存空间，而是让每个合约拥有本地私有内存并通过消息响应进行交互，这与 Ethereum 的模型有本质区别。

2. 与 Solana 等其他区块链的对比

Solana 和其他一些区块链（如 Sui、Aptos）采用了广泛的不同架构，但 AO 的关键区别在于其消息传递方法。AO 认为，为了达到规模，不应该采用全局共享内存空间的优化，这是基于分布式系统和传统网络世界之外的实践经验。

3. 与 ICP 的对比

ICP 通过共识来处理计算本身和共识的达成，而 AO 则采用了懒惰评估（lazy evaluation）计算的方法。AO 有一个专门的子网，即计算单元，用于执行这些计算。这种方法与 ICP 在计算和共识达成方面的处理方式有所不同。ICP 社区似乎在即时形成共识方面存在挑战，而 AO 通过其计算单元子网和质押机制，能够提供更加可靠和经济上有一定保证的计算输出。

4. AO 的独特之处

AO 的设计灵感来自分布式操作系统的历史教训，特别是在 80 年代和 90 年代学到的共享内存方法在分布式操作系统中的局限性。AO 采用了消息传递的方法，这是互联网构建的基础，通过 TCP/IP 传递消息并在广泛的网络中进行计算。AO 将这一概念带入了区块链，实现了链上与链外同样良好的扩展性。AO 不直接对交互的结果（即计算输出）形成共识，而是对交互的输入和这些输入的顺序形成共识。这意味着 AO 关注的是数据的顺序和可用性，而不是直接对计算结果进行共识。尽管 AO 的共识不直接针对计算结果，但计算的输出仍然是可信赖和可验证的。这是因为 AO 拥有一个专门的计算单元子网，即使在测试网上，也有大量的计算节点等待执行计算并提供经过质押的、可验证的响应。由于 AO 使用了确定性虚拟机，并且对交互的顺序有共识，因此对计算结果也有共识。这确保了即使不是即时的，计算结果也是一致和可预测的。

Outprog

1. AO 是一个全新交互层

传统区块链如比特币和以太坊主要解决拜占庭将军问题，即在分布式网络中达成对单一事件的共识。AO 和 SCP (Storage Consensus Paradigm) 不再专注于区块链和客观真理的问题，因为在区块链系统中，这些问题已经通过工作量证明（PoW）或权益证明（PoS）得到了很好的解决，而 AO 是在原来的区块链基础设施上建立一个全新的交互层。

2. 共识与计算分离

SCP 强调共识发生在存储层，使用 Arweave 进行不可变的存储，确保安全性和可验证性。在 Arweave 上，有默克尔树和对数据顺序的共识，而不是对数据计算的状态。本质上 AO 不解决可验证性的问题，AO 和 AR 的职能是完全分开的。

3. AO 的计算处理

AO 负责计算在 Arweave 上顺序地组织数据以生成状态。由于 AO 不能改变在 Arweave 上的数据顺序，因此也不能改变共识。以太坊、比特币、Solana 和 ICP 等都采用链上计算，这与 SCP 的设计理念有明显区别。SCP 通过将计算和存储分离，允许 AO 在 Arweave 的存储层之上进行计算，而存储层则负责保持数据的不可变性和安全性。

开发者有哪些 use case 从前在传统区块链做不到，在 AO 可以实现的？

Sam 为开发者提供了一些参考方向

1. 去中心化的计算基础设施

AO 提供了一种新的网络空间形式，有潜力将全球的计算基础设施去中心化，使得运行计算的成本与在云服务（如 Amazon EC2）上运行相当，同时还提供了智能合约的可验证性。

2. 大规模计算作为智能合约

AO 允许开发者构建大规模的计算智能合约，这在其他现有的智能合约系统中是不可能实现的。这些智能合约可以执行金融交互，如自动算法基金，它们可以根据市场数据和新闻自动调整买卖订单。

3. 信任最小化的金融服务

开发者可以创建信任最小化的金融服务，如去中心化的算法基金，用户可以存入代币，而无需信任基金经理，所有操作都在链上自动执行。

4. 去中心化的数据和信息处理

通过使用如 0 rbit 这样的 Oracle 服务，开发者可以在 AO 上处理和验证大量来自互联网的数据，而无需信任中心化的 Oracle 提供者。这种服务可以信任最小化地访问和处理 HTTPS 加密的整个互联网数据。

5. 自主 AI 代理

在 AO 上，长期来看，可以设想一个由自主 AI 代理组成的网络空间，这些代理在它们自己的虚拟宇宙中生活和互动，不受现实世界物理定律的限制。

6. 全新的金融系统

AO 使得开发者可以构建一个全新的金融系统，其中包含自主的金融代理，它们可以基于市场信息自主作出决策，并允许用户随时存入或取出资金。

AO 接下去的发展和路线图是怎么样的？主网何时上线？

Sam 阐述了 AO 的未来路线图

当前发展阶段

构建了主网 V1.0 版本，目前作为测试网运行。核心的数据协议已经完成，且不预期会有大的变动。数据协议本身不提供安全性，但已经构成了 AO 的基础。

第二阶段目标

将使用一组节点和三个不同的子网运作的质押机制，每个子网负责执行特定的任务，需要通过质押来确保这些节点和子网按预期运行并增强系统安全性。质押机制不仅保障了节点的正常运作，还为计算、消息传递和进程调度提供了安全保障。尽管相关的智能合约设计应保持简单，但它们必须经过充分的测试来验证其可靠性。节点还将承担“守门人”的角色，负责监控进程、子节点，并在检测到违反安全政策的行为时进行网络投票。AO 的核心协议基础设施由底层数据协议、节点的链下实现和智能合约层叠加而成，后者允许进行质押和惩罚，从而构建了一个去中心化且可信赖的计算环境。

第三阶段目标

AO 的长期发展目标是通过结合混合权威证明系统和质押证明机制，逐步实现计算单元、消息传递单元和调度单元的严格安全协议执行。这一过程将涉及创建软件以强制执行安全规则，并在运行一段时间后平滑升级系统，允许调度单元质押和用户自主运行调度程序。AO 旨在逐步提高去中心化程度，最终成为一个无需许可的去中心化质押证明系统。预期将通过一系列测试网版本过渡到主网预览和候选版本，这可能需要数年时间，直到数据协议和智能合约层达到 99.5% 的稳定性，届时系统将正式成为主网。

AO 未来如何发展

AO 团队希望在早期采取类似于 Solana 的“主网 beta”这样的方法，直到达到 2.6 版本。随着时间的推移，团队在这方面可以做得更好。目前几乎可以确定已经有了坚实的基础，可以向世界提供协议化的保证，意味着系统的核心架构不会发生大规模变化。虽然已经花了大约六年半的时间来发展 AO，但希望未来的开发过程可以更短、更成熟。团队在开始构建 AO 之前，确保了从可扩展性角度来看几乎是最优的架构，认识到在早期的命名和版本控制方面可以做得更好。相信团队在 AO 上会采取更加成熟的方法，以优化开发流程和时间线。

接下去 EverVision 有什么样的动作？EverVision 有哪些在 AO生态的贡献以及未来如何参与 AO 建设？

Outprog

everVision 是一个实验室，目标是探索区块链大规模应用。AO 可能是目前区块链大规模应用的一个最佳实践。团队会把过去几年的工作成果按照 AO 的规范进行重构，这意味着 EverID 可以成为 AO 上的一个通用身份标准，让普通用户可以更容易使用这些应用。同时 everPay 的跨链能力也将转变为 AO 上的原生跨链能力。AO 的”子账本“可以很大的解决支付的扩容问题，这些都是我们在技术上需要整合的要点。

Permaswap 已经上线了 AO 测试代币 CRED，现在你可以为 CRED/AR 建立流动性，你也可以很方便的在 Permaswap 上交易 CRED，或者提供流动性以赚取手续费。Permaswap 是一个已经非常成熟的 DEX 产品，可视为 AO 生态的 Uniswap。接下来 Permaswap 也将高度的整合 AO，AO 上的代币将可以在 Permaswap 上轻松创建交易对，且支持多种做市曲线。

everPay 也将深度整合 AO，成为 AO 生态与其他生态连接的桥梁。EverID 则致力于成为 AO 生态的通用身份层，致力于解决高门槛的公私钥账户体系给用户进入 Web3 带来的挑战。

Sam 称在其他区块链上发生的协议变更损失不会在 AO 重演

以太坊上的变化曾经导致 Aragon 等项目受损，协议变更可能给用户带来的风险。人们对于在 AO 上构建应用程序持有担忧，尤其是当系统被标记为测试网时，他们关心的是系统的稳定性和完整性。尽管这可能带来沟通上的挑战，团队还是选择明确地表达系统的现状以及未来可能的变化。在构建协议时，团队重视为用户提供不可变和有保障的权利的重要性，这些权利不应该受到任何个人或组织的控制。为了更好地管理用户的期望，团队使用“主网预览”和“主网候选版本”这样的术语来描述系统的当前状态，并对未来可能的变更做出预期。当系统达到几乎完全确定的状态时，它将被称为主网，届时将具备适当的无许可升级和分叉能力，确保了系统的长期稳定和用户权利的保护。

如何理解 AO 中子账本（sub Ledger）的概念及其作用？

Sam

子账本提供了一种机制，允许系统在单个进程的单线程计算能力达到饱和时，通过创建新的进程（即子账本）来增加额外的计算线程。这种方式类似于在传统数据库中创建新的表或分片，以分散负载并提高整体的处理能力。子账本允许计算能力在去中心化网络中自然分散，这意味着可以根据网络中可用的计算资源动态调整和扩展计算能力。

子账本之间的交互和数据传递设计得足够灵活，使得用户和应用程序开发者不需要意识到背后的复杂性。用户可以像在一个统一的账本上操作一样，无缝地在不同的子账本之间进行交易和交互。子账本之间的代币可以是互通的，即在一个子账本上的代币可以被无缝地转移到另一个子账本上，并且两者可以合并为一个统一的余额。这种设计提高了代币的流动性，并简化了用户管理多个账户的复杂性。

子账本的概念使得在 AO 上构建支付网络变得更加可行和高效。理论上，这可以支持创建一个全球性的支付系统，用户可以通过手机轻松地在任何地方使用任何货币进行支付。通过子账本的设计，AO 实现了无限制的可扩展性，这意味着系统可以随着需求的增长而无限扩展，而不会遇到传统区块链系统中常见的可扩展性瓶颈。

总结

通过这次有关于 AO 的深度对话，我们了解到 SCP 理论是 AO 的理论基础之一，SCP 应用具有无限的可扩展性，但缺乏互操作性，而 AO 则起源于解决不同 SCP 应用之间互操作性的努力。后来，AO 被设计为单一映像的并行计算网络，通过多线程的并行计算，实现几乎无限制的可扩展性，与此同时，AO 采用单一系统映像，隐藏背后的复杂性，用户和开发者感受到的依旧是和一个单一的网络进行交互。未来，AO 将通过不同的主网版本的迭代，稳扎稳打，在迭代速度与系统稳定性之间寻找平衡。