От хранения прошлого к расчету будущего: гиперпараллельный компьютер АО

Автор: Исследователь YBB Capital Зик

Предисловие

Два основных проекта архитектуры блокчейна, которые сейчас различает Web3, неизбежно вызвали некоторую эстетическую усталость. Это точная копия или небольшое улучшение экосистемы Ethereum. Чрезвычайно однородный опыт уже заставил пользователей потерять ощущение свежести. Последний протокол AO, предложенный Arweave, привлекателен, он обеспечивает сверхвысокую производительность вычислений в общедоступной цепочке хранения и даже обеспечивает квази-Web2-опыт. Кажется, это сильно отличается от методов расширения и архитектурного проектирования, с которыми мы сейчас знакомы. Откуда берется логика, обеспечивающая его производительность?

Как понять АО

Название AO происходит от аббревиатуры Actor Oriented, парадигмы программирования в модели параллельных вычислений Actor Model.Его общая идея дизайна вытекает из расширения Smart Weave, а также следует за передачей сообщений как основной концепцией Actor Model. Проще говоря, мы можем понимать AO как «гиперпараллельный компьютер», работающий в сети Arweave через модульную архитектуру. С точки зрения плана реализации, AO на самом деле представляет собой не модульный уровень выполнения, который мы обычно видим сегодня, а протокол связи, который стандартизирует передачу сообщений и обработку данных. Основная цель протокола — реализовать взаимодействие различных «ролей» внутри сети посредством передачи информации, тем самым создавая вычислительный уровень, производительность которого можно бесконечно накладывать друг на друга, что в конечном итоге позволяет Arweave, «гигантскому жесткому диску», иметь центральный авторитет в децентрализованной доверительной среде Скорость на уровне облака, масштабируемая вычислительная мощность и масштабируемость.

Архитектура АО

Концепция АО кажется чем-то похожей на сегментацию и рекомбинацию «ядро времени», предложенную Гэвином Вудом на прошлогодней конференции Polkadot Decoded. ресурсы. компьютер». Но на самом деле между ними есть некоторые различия по сути. Экзотическое планирование - это деконструкция и реорганизация космических ресурсов блоков релейной цепи. Оно не сильно изменилось в архитектуре Polkadot. Хотя вычислительная производительность превысила производительность плагина. лимит одного парачейна в рамках слотовой модели по-прежнему ограничен максимальным количеством простаивающих ядер Polkadot. Теоретически AO может обеспечить практически неограниченную вычислительную мощность (в реальных ситуациях это должно зависеть от уровня сетевых стимулов) и более высокую степень свободы за счет горизонтального расширения узлов. Архитектурно AO стандартизирует методы обработки данных и выражения сообщений. сортировка, планирование и расчет информации через три сетевых блока (подсети).Метод его стандартизации и функции различных блоков можно свести к следующим пунктам согласно официальному анализу данных:

• Процесс: процесс можно рассматривать как набор инструкций выполнения в AO. Когда процесс инициализируется, он может определить необходимую ему вычислительную среду, включая виртуальные машины, планировщики, требования к памяти и необходимые расширения. Эти процессы поддерживают «голографическое» состояние (данные каждого процесса могут независимо храниться в журнале сообщений Arweave. Голографическое состояние будет подробно объяснено в разделе «Проверяемые проблемы» ниже). Голографическое состояние означает, что процесс может работать независимо, и выполнение является динамическим и может выполняться соответствующими вычислительными блоками. Помимо получения сообщений от кошельков пользователей, процессы также могут пересылать сообщения от других процессов через модуль обмена сообщениями;

• Сообщение: каждое взаимодействие между пользователем (или другим процессом) и процессом представлено сообщением. Сообщение должно соответствовать собственным элементам данных Arweave ANS-104, чтобы поддерживать согласованную собственную структуру и облегчать хранение информации в Arweave. С более понятной точки зрения сообщение чем-то похоже на идентификатор транзакции (TX ID) в традиционном блокчейне, но они не совсем совпадают;

• Блок обмена сообщениями (MU): MU передает сообщения посредством процесса, называемого «запуском», и отвечает за доставку сообщений в системе для обеспечения бесперебойного взаимодействия. После отправки сообщения MU направляет его в соответствующий пункт назначения (SU) в сети, координируя взаимодействие и рекурсивно обрабатывая любые результирующие исходящие сообщения. Этот процесс продолжается до тех пор, пока все сообщения не будут обработаны. Помимо ретрансляции сообщений, MU предоставляет множество функций, включая управление подписками на процессы и обработку запланированных взаимодействий cron;
• Планировщик (SU): при получении сообщения SU инициирует ряд ключевых операций для поддержания непрерывности и целостности процесса. При получении сообщения SU назначает уникальное приращение nonce, чтобы обеспечить порядок относительно других сообщений в том же процессе. Этот процесс распределения формализуется с помощью криптографических подписей, гарантирующих подлинность и целостность последовательности. Чтобы еще больше повысить надежность процесса, SU загружает назначения подписей и сообщения на уровень данных Arweave. Это обеспечивает доступность и неизменяемость сообщений и предотвращает подделку или потерю данных;
• Вычислительный блок (CU): CU конкурируют друг с другом на рынке одноранговых вычислений за завершение обслуживания пользователей и SU, определяя статус вычислительного процесса. После завершения расчета состояния CU возвращает вызывающему абоненту подписанный сертификат с конкретным результатом сообщения. Кроме того, CU также может генерировать и публиковать сертификаты состояния подписи, которые могут загружать другие узлы, конечно, это также требует уплаты определенного процента комиссий.

Операционная система AOS

AOS можно рассматривать как операционную систему или инструмент терминала в протоколе AO, который можно использовать для загрузки, запуска и управления потоками. Он предоставляет среду, в которой разработчики могут разрабатывать, развертывать и запускать приложения. В AOS разработчики могут использовать протокол AO для разработки и развертывания приложений, а также для взаимодействия с сетью AO.

Запуск логики

Модель актера пропагандирует философскую точку зрения, называемую «все есть актер». Все компоненты и объекты в этой модели можно рассматривать как «актеры». Каждый актер имеет свое собственное состояние, поведение и почтовый ящик. Они общаются и сотрудничают посредством асинхронной связи, что позволяет всей системе работать распределенным образом. совпадающим образом. То же самое верно и для операционной логики сети АО.Компоненты и даже пользователи могут быть абстрагированы как «актеры» и взаимодействовать друг с другом через уровень передачи сообщений, так что процессы связаны друг с другом.Распределенная рабочая система, которая может вычисляться параллельно и не имеет общего состояния.

Ниже приводится краткое описание этапов схемы передачи информации:

1. Инициирование сообщения:

• Пользователи или процессы создают сообщения для отправки запросов другим процессам. *MU (Messenger Unit) получает сообщение и отправляет его другим службам с помощью запроса POST.

• Обработка и пересылка сообщений: *MU обрабатывает запросы POST и пересылает сообщения в SU (блок планирования). *SU взаимодействует с хранилищем или уровнем данных Arweave для хранения сообщений.

• Получить результаты на основе идентификатора сообщения:

• CU (вычисления) получает запрос GET, извлекает результаты на основе идентификатора сообщения и оценивает статус сообщения в процессе. Он может возвращать результаты на основе одного идентификатора сообщения.

• Получить информацию: *SU получает запрос GET и извлекает информацию о сообщении на основе заданного диапазона времени и идентификатора процесса.

• Push-исходящие сообщения:

• Последний шаг — отправить все исходящие сообщения.
• Этот шаг включает проверку сообщения и его генерацию в объекте результата.
• В зависимости от результатов проверки шаги 2, 3 и 4 можно повторить для каждого соответствующего сообщения или сборки.

Что изменилось в АО? "1"

Отличия от обычных сетей:

1. Возможности параллельной обработки. В отличие от таких сетей, как Ethereum, где базовый уровень и каждый Rollup фактически выполняются как один процесс, AO поддерживает любое количество процессов, работающих параллельно, гарантируя при этом сохранение проверяемости вычислений. Более того, эти сети работают в глобально синхронизированном состоянии, в то время как процессы АО сохраняют свое собственное независимое состояние. Эта независимость позволяет процессу АО обрабатывать большее количество взаимодействий и обеспечивает масштабируемость вычислений, что делает его особенно подходящим для приложений, требующих высокой производительности и надежности;
2. Поддающаяся проверке воспроизводимость. Хотя некоторые децентрализованные сети, такие как Akash и одноранговая система Urbit, действительно обеспечивают крупномасштабную вычислительную мощность, в отличие от AO, они не обеспечивают поддающуюся проверке воспроизводимость взаимодействий или полагаются на непостоянное хранилище. решения для сохранения журналов взаимодействия.

Различия между сетью узлов АО и традиционными вычислительными средами:

• Совместимость: AO поддерживает различные формы потоков, основанные на WASM или EVM, и может быть подключен к AO 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 NFT на AO.
• Возможность компоновки данных: NFT на AR и AO может обеспечить возможность компоновки данных, позволяя делиться и отображать статью или контент на нескольких платформах, сохраняя при этом согласованность и исходные атрибуты источника данных. Когда контент обновляется, сеть АО может транслировать эти статусы обновления на все соответствующие платформы, чтобы обеспечить синхронизацию контента и распространение последнего статуса.
• Обратная связь 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:

1. Создано на основе Arweave: AO использует возможности Arweave для устранения уязвимостей, связанных с централизованными поставщиками, таких как единые точки сбоя, утечка данных и цензура. Вычисления на AO прозрачны и проверяемы благодаря децентрализованным функциям минимизации доверия и воспроизводимым журналам сообщений, хранящимся в Arweave;
2. 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 вопросы АО

После того, как мы понимаем структуру и логику АО, обычно возникает общий вопрос. Похоже, что AO 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, а 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 Хилл и Outprog, если логика проверки проще, то AO можно представить как структуру расчета надписей, основанную 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.

АО и ИКП

Давайте воспользуемся некоторыми ключевыми словами, чтобы суммировать характеристики AO: гигантский собственный жесткий диск, неограниченный параллелизм, неограниченные вычисления, общая модульная архитектура и процессы с голографическим состоянием. 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».

Когда-то ICP был провозглашен последним проектом королевского уровня в мире блокчейнов и пользовался высокой поддержкой ведущих институтов. 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 динамику цены токена, даже если ICP будет пересмотрен 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:

Одноранговый сетевой уровень (P2P): используется для сбора и рекламы сообщений от пользователей, других узлов в их блокчейне подсети и других блокчейнах подсетей. Сообщения, полученные одноранговым уровнем, реплицируются на все узлы подсети для обеспечения безопасности, надежности и отказоустойчивости;

Уровень консенсуса: выбирает и упорядочивает сообщения, полученные от пользователей и различных подсетей, для создания блоков блокчейна, которые можно нотариально заверить и завершить с помощью византийского отказоустойчивого консенсуса, который формирует развивающийся блокчейн. Эти завершенные фрагменты передаются на уровень маршрутизации сообщений;

Уровень маршрутизации сообщений: используется для маршрутизации сообщений, созданных пользователем и системой, между подсетями, управления входными и выходными очередями Dapp и планирования выполнения сообщений;

Уровень среды выполнения: выполняет детерминированные вычисления, необходимые для выполнения смарт-контрактов, путем обработки сообщений, полученных от уровня маршрутизации сообщений.

Блокчейн подсети

Так называемая подсеть — это совокупность взаимодействующих реплик, на которых выполняются отдельные экземпляры механизма консенсуса с целью создания собственного блокчейна, на котором может работать набор «контейнеров». Каждая подсеть может взаимодействовать с другими подсетями и контролируется корневой подсетью, которая использует криптографию цепного ключа для делегирования своих разрешений отдельным подсетям. ICP использует подсети, что позволяет ему расширяться бесконечно. Проблема традиционных блокчейнов (и отдельных подсетей) заключается в том, что они ограничены вычислительной мощностью машины с одним узлом, поскольку каждый узел должен запускать все, что происходит в блокчейне, чтобы участвовать в алгоритме консенсуса. Параллельная работа нескольких независимых подсетей позволяет ICP преодолеть этот барьер одной машины.

Почему это не удалось

Как упоминалось выше, цель, которую хочет достичь архитектура ICP, — это просто децентрализованный облачный сервер. Несколько лет назад эта идея была такой же шокирующей, как и АО, но почему она провалилась? Проще говоря, это означает, что если вы не преуспели на высоком уровне, вы не останетесь на низком уровне, вы не нашли хорошего баланса между Web3 и своими собственными идеями, что в конечном итоге приводит к неловкой ситуации. ситуация, когда проект не является ни Web3, ни таким простым в использовании, как централизованное облако.Подводя итог, есть три проблемы. Во-первых, программная система ICP Canister, упомянутый выше «контейнер», на самом деле чем-то похожа на AOS и процессы в AO, но это не одно и то же. Программы ICP реализуются посредством инкапсуляции Canister и невидимы для внешнего мира. Им необходим доступ к данным через определенные интерфейсы. Асинхронная связь очень недружелюбна к контрактным вызовам в протоколах DeFi, поэтому в DeFi Summer ICP не получил соответствующей финансовой выгоды.

Второй момент заключается в том, что требования к оборудованию чрезвычайно высоки, в результате чего проект не является децентрализованным.На рисунке ниже показана схема минимальной аппаратной конфигурации узла, предоставленная ICP на тот момент.Даже сейчас она сильно преувеличена и намного превышает диаграмму Соланы. конфигурация, и даже требования к хранилищу выше, чем требования к хранилищу.публичная цепочка все еще высока.

Третий момент — отсутствие экологии.Даже сейчас ICP по-прежнему остается очень высокоэффективной публичной сетью. Если приложений DeFi нет, что насчет других приложений? Извините, ICP не создала ни одного убийственного приложения с момента своего создания. Его экосистема не захватила ни пользователей Web2, ни пользователей Web3. В конце концов, при такой незначительной децентрализации, почему бы просто не использовать богатые и зрелые централизованные приложения? Но, в конце концов, нельзя отрицать, что технология ICP по-прежнему является первоклассной, а ее преимущества в виде обратного газа, высокой совместимости и неограниченного расширения по-прежнему необходимы для привлечения следующего миллиарда пользователей. хорош в возможном перевороте, используя свои собственные структурные преимущества.

Итак, вернемся к вопросу выше: не выйдет ли АО из строя, как ICP? Я лично думаю, что АО не повторит тех же ошибок.Последние два пункта, которые привели к провалу ICP, в первую очередь не являются проблемами для АО.Arweave уже имеет хорошую экологическую основу.Голографическая государственная проекция также решает проблему централизации. С точки зрения совместимости АО также более гибок. Дополнительные проблемы могут быть связаны с разработкой экономической модели, поддержкой DeFi и вековой проблемой: какую форму должен принять Web3 в нефинансовой сфере и сфере хранения данных?

Web3 не должен останавливаться на повествовании

Слово, которое чаще всего появляется в мире Web3, должно быть, «повествование», и мы даже привыкли использовать повествовательную перспективу для измерения ценности большинства токенов. Это, естественно, связано с дилеммой, заключающейся в том, что большинство проектов Web3 имеют отличное видение, но их очень неудобно использовать. Для сравнения, у Arweave уже есть множество полностью реализованных приложений, и все они ориентированы на уровень Web2. Например, Mirror и ArDrive.Если вы пользовались этими проектами, вам будет сложно почувствовать разницу с традиционными приложениями. Тем не менее, Arweave по-прежнему имеет большие ограничения в получении стоимости в качестве публичной сети хранения данных, и расчет может быть единственным выходом. Особенно в сегодняшнем внешнем мире ИИ стал общей тенденцией, и на этом этапе все еще существует много естественных препятствий для интеграции Web3. Мы также говорили об этом в прошлых статьях. Теперь AO Arweave использует модульную архитектуру решения, отличную от Ethereum, что дает Web3 x AI хорошую новую инфраструктуру. От Александрийской библиотеки до суперпараллельных компьютеров — Arweave следует собственной парадигме.

Справочная статья

1. Краткое руководство AO: Введение в суперпараллельные компьютеры: Краткое руководство — Введение в суперпараллельные компьютеры-088ebe90e12f
2. Запись X Space Event | Является ли АО убийцей Эфириума? Как он будет продвигать новую историю блокчейна? :Запись активности-ao-Это убийца Ethereum-Как он будет продвигать новую историю блокчейна-bea5a22d462c
3. Белая книга ПМС:
4. Поваренная книга АО:_ao.arweave.dev/concepts/tour.html
5. АО - Суперпараллельный компьютер, который вы не можете себе представить: суперпараллельный компьютер, который вы не можете себе представить - 1949f5ef038f
6. Проанализировать причины снижения ПМС с разных точек зрения: уникальные технологии и тонкая экосистема: