什麼是第一原理思維？

第一性原理思維是指回到概念的最基本條件，將其分解為其組成部分進行分析的方法，單子發現實現目標的最佳路徑。這一原則起源於古希臘哲學家亞里士多德，由於埃隆·老馬的認可而獲得廣泛認可。這個原理也類似於東方哲學中的“道”。

在2014年南加州大學馬歇爾商學院的畢業典禮演講中，埃隆·老馬討論了他基於第一原則的決策方法

“你可能很熟悉，方法是從物理學的角度思考問題，第一個原則是避免類比。你把事情分解成你能想像的最基本的組成部分，然後從那裡進行推理。這是確定某事是否有意義的好方法。這種心態並不容易——它要求很高。但如果以知識創新為目標，這是最有效的思維方法。物理學家開發了這個框架，龍頭他們發現量子力學等違反直覺的概念。因此，這是一種強大而有效的方法。無論如何，努力盡可能多地做到這一點。

埃隆老馬，以氣動管為例，如果要設計一種具有比較或體驗思維的新列車產品，大多數人會考慮增強現有能力，例如更強大的推進力和更好的空氣動力學。但是，如果使用第一性原理來分析產品需求，則應回到運輸工具的基本目的：將大量貨物從A點運輸到B點。這是製造火車和其他運輸車輛的最初目標，升級它們不一定需要機車。在第一原理的指導下，老馬建議對氣動管使用磁懸浮和低真空。

區塊鏈中的第一原則思維

區塊鏈的第一原則思維是什麼？

肖峰博士在2024香港Web3節閉幕致辭中表示，區塊鏈的第一原則是一種新的會計方法

“區塊鏈於2009年作為分散式帳本（DLT）出現，記錄了數位價值和網路價值，沒有在私人分類賬上多方，而是在一個全球，公共和透明的分類賬上，每個人都做出貢獻，所有利益相關者都記錄在同一本書上。這是區塊鏈的基本原則：一個開放透明的“全球公共帳本”，所有 Web3 創新都基於這一原則。

我同意肖峰博士的觀點，並在此基礎上擴展了區塊鏈的本質。

拆解時，術語「區塊鏈」由區塊和鏈組成。鑒於區塊鏈的第一原則是一種會計方法，區塊鏈真的是必不可少的嗎？

在回答這個問題之前，讓我們首先了解為什麼比特幣作為一個分散式帳本，需要區塊和鏈。

在比特幣中，區塊是包含一系列交易資訊的數字記錄，類似於分類賬中的頁面。可以使用哈希函數計算哈希值。這個哈希值的特點是，和塊一樣多如果內容略有變化，哈希值就會變得不同。每個區塊都包含前一個區塊的哈希，本質上是一個鏈，其中 N+1 區塊的第一個條目是從 N 塊派生的哈希，從而形成不可更改的鏈結構。

在比特幣中，維護同步帳本的機制是工作量證明（工作量證明）共識演演演算法。當事務發生在比特幣網路上時，它會臨時存儲在內存池中。然後，礦工從內存池中選擇一組交易，以嘗試創建新區塊。為此，礦工在隨機序列中搜索特定數位，將其與區塊數據相結合，並生成滿足網路難度目標的哈希值。這個過程被稱為“挖礦”，首先計算有效哈希的礦工將贏得記錄交易的權利，或“挖掘”一個區塊。難度目標是每2016個區塊（大約每兩周）調整一次動態值，確保比特幣的平均區塊時間保持在10分鐘左右。

區塊和鏈是比特幣的基礎元件，工作量證明是實現其去中心化帳本功能的共識機制。 然而，在其核心，分散式帳本可以通過替代方法實現去中心化，例如單交易共識，並且結構可以像有向無環圖（有向無環圖(DAG)）一樣是非線性的。因此，塊和鏈本質上不是必需的;相反，「區塊鏈」一詞已經根深蒂固，作為以比特幣、以太坊和Solana等為代表的去中心化分類賬的口語名稱。

比特幣畢竟可以追溯到2009年，隨著區塊鏈研究的不斷發展，雖然大多數區塊鏈仍然堅持傳統的“區塊+鏈”範式，但現在有一些區塊鏈設計建立在第一原則之上，背離了核心去中心化會計問題，具有獨特的數據結構和共識機制。本文以Sui和Arweave AO為例進行深入研究。

Sui： The Tao of Water<

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Sui 是一個基於第一原則的 Layer1，其核心團隊來自 Facebook（現為 Meta）解散的 Diem 和 Novi 專案。Sui這個名字來源於日語中的水，這也在其品牌標識中引起了共鳴。

Sui使用Sui Move編寫其智能合約，使用基於對象的數據模型，其中所有事務都將對象作為輸入，並生成新的或修改的對象作為輸出，使獨立對象能夠並行處理事務。

在Sui Move中，每個智能合約都是一個由函數和結構組成的模組。結構在函數中實例化，可以通過函數調用傳遞給其他模組。結構的運行時存儲實例被視為物件，Sui 中有三種不同類型的物件：擁有者物件、共用物件和不可變物件。

Sui 沒有區塊，單獨驗證交易，交易是否由 Sui 排序和驗證取決於交易中的物件是否共用。

在不涉及共享物件的簡單交易中，Sui 採用受 FastPay 設計啟發的輕量級演演演算法，利用拜占庭一致廣播 （BCB） 進行交易傳播。 用戶端將交易廣播到 Sui 中的所有驗證者，根據驗證者權益收集投票，生成證書，然後將證書重新廣播回驗證者。一旦驗證者收到證書，他們就可以直接執行交易。

當涉及共享物件的事務（稱為複雜事務）發生時，Sui 採用獨角鯨和牛鯊共識機制。 獨角鯨是一個內存池模組，負責確保交易的可用性。以基於輪次的方式運行，每輪包括兩個步驟：分發交易（與其他節點同步）和驗證它們（從其他節點收集投票）。經過多輪交易，交易形成有向無環圖(DAG)。Bullshark是一個共識模組，用於處理獨角鯨有向無環圖(DAG)內的交易排序。

Sui 利用有向無環圖(DAG)進行交易傳播和共識，從而降低交易延遲並減少通信過程中的網路開銷。此外，為了保持歷史資訊的完整性和單子性，Sui在一個單獨的過程中將交易分類為檢查點，這些檢查點是線性連結的，提供了類似於傳統區塊鏈的結構，用於存儲和訪問歷史數據。

實際上，Sui的數據結構與傳統區塊鏈有著根本的不同，因為Sui中的交易在檢查站被分組並被視為最終交易，而傳統區塊鏈將尚未最終確定的交易分組為區塊。

Arweave AO： The Tao of Sky

水可以採取各種形式，但它仍然有形的存在。同樣，隋保留了傳統區塊鏈的共識機制，最終將交易數據組織成熟悉的區塊鏈結構的區塊和鏈。相比之下，Arweave AO完全顛覆了傳統的區塊鏈範式，避開了區塊、鏈和共識。從比喻上講，Arweave AO在這方面更類似於天空（日語中的Sora）而不是水。

AO是一個分散式，去中心化和面向參與者的計算系統，基於Arweave。它的第一個原則不是建立一個去中心化的帳本，而是一個去中心化的計算系統，類似於應用程式和操作系統之間的關係。

計算系統的問題可以分為存儲、計算和通信，所有這些都在 Web2 中具有完善的去中心化解決方案。挑戰在於權力下放。一種方法是構建單獨的去中心化存儲網路、去中心化計算網路和去中心化通信網路，這本質上是以太坊聯合創始人 Gavin Wood 在 2014 年提出的去中心化技術架構背後的思想。在這個架構中，以太坊（智能合約）處理去中心化計算元件，Swarm負責去中心化存儲，Whisper處理去中心化通信。

AO也由三個單元組成

• Messenger Unit：負責消息交易所，將資訊傳達給計算單元並協調衍生品輸出結果
• 調度器單元：負責調度、消息排序和將消息上傳到 Arweave
• 計算單元：負責執行計算並將其結果上傳到 Arweave。

AO 上的進程由一組單元組成，每個單元都可以充當水準可擴展的子網，同時執行大量事務以實現高性能計算。但是，每個單元本身並不是一個分散的網路。事實上，真正的去中心化只存在於AO架構中的底層存儲網路Arweave中。

AO 上的進程將其可驗證的全息數據安全地上傳到 Arweave，確保能夠從全息圖中恢復進程，全息圖在基於存儲的共識範式 （SCP） 下有效運行。該原則認為，只要存儲的資訊是不可變的，多存儲的資訊是可追溯的，並且無論應用程式在哪裡計算，都將獲得相同的結果。

AO缺乏共識機制，但利用SCP將計算層與存儲層分離，使存儲層永久分散，同時保持傳統模型中的計算層。因此，AO 上計算的可擴充性沒有限制，支援基於 以太坊虛擬機(EVM)、WASM 或 Move 等虛擬機的區塊鏈分類賬的服務，甚至允許在 AO 上將現有的 Web2 服務重新創建為去中心化版本。

Summary

第一原理涉及從物理學的角度考慮事物的基本性質，並從該核心向上設計。雖然Sui和Arweave AO是源自第一原理的區塊鏈設計，但它們的本質是不同的，導致完全不同的架構。

Sui 本質上是一種去中心化的帳本服務，與 Solana 等高性能第 1 層平台競爭。因此，Sui 採用以「更快的帳本服務」為中心的面向對象的數據模型設計，結合了雙重共識機制和由基於狀態的訪問提供支援的並行交易執行，從而增強了可擴充性、更低的延遲和費用。這使開發人員能夠快速且經濟高效地創建基於 Sui Move 智能合約的應用程式。

Arweave AO本質上是一個去中心化的計算系統，或去中心化的雲服務，是運行賬本服務的基礎設施。因此，AO引入了SCP，它需要鏈下計算和鏈上存儲，從而實現大規模並行計算機的連接和協作操作。用戶體驗與傳統的雲服務非常相似，但它由分散的計算系統提供支援。

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