Arweave發布超平行計算機AO 速覽什么是AO

訪客 2年前 (2024-02-28) 閱讀數 333 #區塊鏈

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撰文：0xjs@喜來順財經

在預告推出超平行計算機AO兩周后，北京時間2024年2月28日凌晨，去中心化存儲項目Arweave正式發布AO公開測試網。?

從預告到正式推出，Arweave代幣AR價格已經上漲超過1倍。

據Arweave團隊說法，Arweave早在2020年初就有此想法，即Arweave數據存儲平臺可以支撐高度可擴展的區塊鏈網絡。2023年在制定使用代幣代表內容所有權的計劃時，意識到需要一個高度可擴展的網絡來支持此類代幣的市場，隨后開始默默開發。

Arweave創始人Wiliams表示，AO構建了一臺超并行計算機，其可以同時并行運行任意數量線程的計算機，可擴展性令人難以置信。

也就是說，原本做去中心化存儲的Arweave進入計算和智能合約市場。盡管其采取的架構和方法，和以太坊等公鏈迥異，但事實上已經進入公鏈市場并和它們競爭。

Arweave創始人Williams表示，AO有信心與以太坊競爭。那么，到底什么是AO？有何特性讓其創始人有信心與以太坊競爭？

什么是AO？

據AO官方文檔，AO計算機是面向參與者的(actor oriented)機器，從遵守其核心數據協議的節點網絡中涌現，運行在Arweave網絡上。下面簡要介紹該協議及其功能以及技術細節。

AO計算機是一個單一的、統一的計算環境（?Single System Image，單系統映像，其是分布式計算的一種模式，使用一個多網絡的通用接口，分布式數據庫，或者多個服務器，但對用戶而言是一個系統），托管在分布式網絡中的一組異構節點上。AO旨在提供一個環境，其中可以駐留任意數量的并行進程，并通過開放的消息傳遞層進行協調。這種消息傳遞標準將機器的獨立操作流程連接到一個“網絡”中，就像網站在獨立服務器上運行但通過超鏈接連接成一個凝聚的統一體驗一樣。

與現有的去中心化計算系統不同，AO能夠支持計算操作而無需協議強制限制大小和形式，同時還保持網絡本身的可驗證性（從而實現信任最小化）。此外，AO分布式和模塊化架構允許現有的智能合約平臺輕松“插入”網絡，充當可以從任何其他進程發送和接收消息的單個進程。

AO，不是對計算環境的所有用戶強制執行一組選擇，而是以模塊化形式構建。AO允許用戶選擇最適合他們的虛擬機、去中心化排序權衡、消息傳遞安全保證和支付選項。然后，通過將所有消息（每條消息共享相同的格式）最終結算到 Arweave 的去中心化數據層上來統一該模塊化環境。這種模塊化創建了一個適合極其廣泛的工作負載的統一計算環境，其中每個進程都可以輕松地傳輸消息并進行協作。

AO的核心目標是在沒有任何實際規模限制的情況下實現無需信任和協作的計算服務。這為應用程序提供了一個以前不可能的全新設計空間，其融合了智能合約應用程序（除了代碼之外不需要信任任何東西的服務）和傳統計算環境（Amazon EC2 等）的優點。

由于其可擴展性，開發人員使用AO的自然方式是在網絡內生成自己的命令行 (?aos) 進程，并開始發出命令。這個開發者體驗類似于開發人員在云主機上創建新的服務器實例并通過 SSH 連接到它，只不過這個命令行過程具有智能合約的屬性。他們的命令行進程ao?并不存在于任何特定的數據中心或任何一個物理位置，并且其計算是完全無需信任的。每個用戶都可以與其他所有進程和程序發送消息并進行交互。其結果是一個全局性的“單系統映像”：一臺統一的計算機——分布在世界各地，以任何規模運行——在所有用戶之間共享。

從最終用戶或開發人員的角度來看，AO本質很簡單： AO是一臺共享計算機，他們可以在其中運行任意數量的進程。這些進程不托管在任何特定服務器上，也不受任何個人或團體的控制。相反，一旦啟動，這些流程就可以通過加密方式委托，以可證明中立的方式永久地提供服務。這使他們能夠隨著時間的推移保證用戶的權利。

AO核心功能

與現有的去中心化和分布式計算系統相比，AO協議具有以下特點：

并行運行任意數量的進程（“合約”）：在AO中，應用程序由任意數量的通信進程構建。受到原始 Actor 模型（Carl Hewitt，1973）和Erlang的啟發，ao不允許進程之間共享內存，但允許它們通過原生消息傳遞標準進行協調。然后，這些進程中的每一個都可以以可用計算資源的全速運行，而不會相互干擾。通過專注于消息傳遞，AO可以實現比傳統智能合約更類似于傳統 Web2/分布式系統環境的擴展機制。

進程中的無限資源利用：建立在SmartWeave和LazyLedger原始版本（后來改名為Celestia）的延遲評估架構之上，AO網絡中的節點根本不需要執行任何計算即可就程序狀態達成共識過渡。狀態由 Arweave 托管的進程消息日志“全息”暗示。然后，計算成本被委托給用戶，他們可以計算自己的狀態，或者請求由他們選擇的節點執行。

訪問原生無限硬盤Arweave：AO進程可以無縫地將任何大小的數據直接加載到內存中、執行并寫回網絡。這種設置消除了典型的資源限制，并實現了完全并行執行，極大地擴展了應用程序開發的可能性，超越了傳統智能合約平臺的限制。因此，它為需要大量數據處理和計算資源的復雜應用程序打開了大門，例如機器學習任務和高計算自主智能體。

自動激活合約：在傳統的智能合約環境（如以太坊、Solana、Polygon 等）中，合約會根據用戶交易的請求“喚醒”以執行計算。這創建了一個環境，在該環境中，除非用戶與程序交互，否則程序不是“實時”的，從而縮小了可以在其上構建的應用程序的范圍。ao通過允許合約進行預定的“cron”交互來消除此限制，這些交互會自動喚醒它們并按設定的時間間隔執行計算。任何用戶，或者實際上是進程本身，都可以向節點付費以“訂閱”進程，以便以適當的頻率觸發計算評估。

支持擴展的模塊化架構：ao的核心架構是一個開放數據協議，任何人都可以構建其實現。所有東西——從排序器、消息傳遞中繼器，甚至系統的虛擬機——都可以隨意交換和擴展。這種靈活性將允許 Arweave 生態系統中現有的智能合約系統（Warp、Ever、Mem 等）插入ao統一網絡并能夠從統一網絡發送和接收消息。這也將允許所有這些智能合約系統共享一些相同的基礎設施和工具，從而在 Arweave 上提供更加連貫的計算體驗。

AO基本架構

進程（Processes）：網絡的計算單元。進程由存儲在 Arweave 上的交互消息日志以及初始化數據項表示。進程在初始化時定義其所需的計算環境（其虛擬機、調度程序、內存需求和必要的擴展）。雖然流程以這種方式在共識級別上表示，但它們也意味著可以由滿足要求的計算單元計算并選擇執行該流程的狀態。除了從用戶錢包接收消息之外，進程還通過消息單元轉發來自其他進程的消息。流程開發人員可以自由選擇如何確定這些消息的可信度。

消息（Messages）：與進程的每次交互都由消息表示。消息的核心是符合ANS-104標準的數據項。用戶和進程（通過其發件箱和消息單元）可以通過調度程序單元將消息發送到網絡上的其他進程。AO消息的語義介于UDP和TCP數據包之間：保證僅傳遞一次，但如果消息從未被消息單元轉發——或者接收者從未實際處理它——那么它的傳遞將不會發生。

調度程序單元 (Scheduler Units，SU)：負責將發送給進程的信息分配slot編號并確保數據上傳到Arweave。調度程序單元負責將原子遞增的slot編號單一分配給發送到進程的消息。分配后，調度程序需要確保數據上傳到 Arweave，從而永久可供其他人訪問。進程可以自由選擇其首選的排序器，可以通過多種方式實現：去中心化、中心化甚至用戶托管。

計算單元 (Compute Units，CU)：計算單元是用戶和消息單元可以用來計算AO中進程狀態的節點。雖然 SU 有義務對它們已接受的進程的消息進行排序，但不需要 CU 來計算進程的狀態。這創建了一個點對點的計算市場，其中 CU 提供解決進程狀態的服務，并相互競爭——權衡價格、進程的計算要求和其他參數。一旦狀態計算完成，CU 將向調用者返回特定消息解析的輸出（日志、發件箱和生成其他進程的請求）的簽名證明。CU 還可以生成并發布其他節點可以加載的簽名狀態證明——可選擇支付UDL指定費用。

通信單元 (Messenger Units，MU)：一種根據 cranking 的進程在AO網絡中傳遞消息的節點，將消息傳遞給計算單元，并協調以計算輸出結果。本質上，當 MU 在系統中發送消息時，它們將其發送到適當的SU進行處理，然后與CU協調以計算交互的輸出，然后對任何生成的發件箱消息遞歸地重復該過程。這個過程一直持續到沒有更多的消息需要處理為止。