De almacenar el pasado a calcular el futuro: computadora hiperparalela AO

Autor original: Investigador de YBB Capital Zeke

Prefacio

Los dos diseños de arquitectura blockchain convencionales que Web3 ha diferenciado ahora han causado inevitablemente cierta fatiga estética. Ya sea la cadena pública modular desenfrenada o la nueva L1 que siempre enfatiza el rendimiento pero no refleja las ventajas de rendimiento, se puede decir que su ecología es… Es una réplica o ligera mejora del ecosistema Ethereum. La experiencia extremadamente homogénea ya ha hecho que los usuarios pierdan la sensación de frescura. El último protocolo AO propuesto por Arweave es llamativo: logra una computación de rendimiento ultraalto en la cadena pública de almacenamiento e incluso logra una experiencia casi Web2. Esto parece ser muy diferente de los métodos de expansión y diseños arquitectónicos que conocemos actualmente. Entonces, ¿qué es exactamente AO? ¿De dónde surge la lógica que sustenta su desempeño?

Cómo entender AO

El nombre AO proviene de la abreviatura de Actor Oriented, un paradigma de programación en el modelo de computación concurrente Actor Model. Su idea de diseño general se deriva de la extensión de Smart Weave y también sigue el mensaje que se transmite como el concepto central de Actor Model. En pocas palabras, podemos entender AO como una “computadora hiperparalela” que se ejecuta en la red Arweave a través de una arquitectura modular. Desde una perspectiva de implementación, AO en realidad no es la capa de ejecución modular que vemos hoy, sino un protocolo de comunicación que estandariza el paso de mensajes y el procesamiento de datos. El objetivo central del protocolo es lograr la colaboración de diferentes “roles” dentro de la red a través de la transferencia de información, logrando así una capa informática cuyo rendimiento puede superponerse infinitamente, permitiendo en última instancia que Arweave, el “disco duro gigante”, tenga una unidad central. Autoridad en un entorno de confianza descentralizado: velocidad a nivel de nube, potencia informática escalable y escalabilidad.

arquitectura AO

El concepto de AO parece ser algo similar a la segmentación y recombinación “Core Time” propuesta por Gavin Wood en la conferencia Polkadot Decoded del año pasado. Ambos logran el llamado “mundo de alto rendimiento” a través de la programación y coordinación de la informática. recursos informáticos". Pero en realidad existen algunas diferencias entre los dos en esencia. La programación exótica es la deconstrucción y reorganización de los recursos espaciales de bloques de la cadena de retransmisión. No ha cambiado mucho en la arquitectura de Polkadot. Aunque el rendimiento informático ha superado al del complemento. El límite de una sola parachain bajo el modelo de ranura todavía está limitado por el número máximo de núcleos inactivos de Polkadot. En teoría, AO puede proporcionar una potencia informática casi ilimitada (en situaciones reales debería depender del nivel de incentivos de la red) y un mayor grado de libertad a través de la expansión horizontal de los nodos. Arquitectónicamente, AO estandariza los métodos de procesamiento de datos y las expresiones de mensajes, y completa la clasificación. , programación y cálculo de información a través de tres unidades de red (subredes), su método de estandarización y las funciones de las diferentes unidades se pueden resumir en los siguientes puntos según el análisis de datos oficiales:

• Proceso: un proceso puede verse como una colección de instrucciones de ejecución en AO. Cuando se inicializa un proceso, puede definir el entorno informático que requiere, incluidas máquinas virtuales, programadores, requisitos de memoria y extensiones necesarias. Estos procesos mantienen un estado “holográfico” (los datos de cada proceso pueden almacenar su estado de forma independiente en el registro de mensajes de Arweave, y el estado holográfico se explicará en detalle en la sección “Problemas verificables” a continuación). El estado holográfico significa que el proceso puede funcionar de forma independiente. , y la ejecución es dinámica y puede ser realizada por unidades informáticas apropiadas. Además de recibir mensajes de las carteras de los usuarios, los procesos también pueden reenviar mensajes de otros procesos a través de la unidad de mensajería;
• 

Mensaje: Cada interacción entre un usuario (u otro proceso) y el proceso está representada por un mensaje. El mensaje debe ajustarse a los elementos de datos nativos ANS-104 de Arweave para mantener una estructura nativa consistente y facilitar el almacenamiento de información de Arweave. Desde una perspectiva más comprensible, el mensaje es algo similar al ID de transacción (TX ID) en la cadena de bloques tradicional, pero los dos no son exactamente iguales;

• Unidad de mensajería (MU): MU transmite mensajes a través de un proceso llamado “arranque” y es responsable de la entrega de comunicaciones en el sistema para garantizar una interacción perfecta. Una vez que se envía un mensaje, la MU lo enruta al destino apropiado (SU) dentro de la red, coordinando la interacción y procesando recursivamente cualquier mensaje de salida resultante. Este proceso continúa hasta que se hayan procesado todos los mensajes. Además de la retransmisión de mensajes, MU proporciona una variedad de funciones, incluida la gestión de suscripciones de procesos y el manejo de interacciones cron programadas;
• Unidad Programadora (SU): Cuando se recibe un mensaje, la SU inicia una serie de operaciones clave para mantener la continuidad e integridad del proceso. Al recibir un mensaje, SU asigna un incremento único nonce para garantizar el orden en relación con otros mensajes en el mismo proceso. Este proceso de asignación se formaliza mediante firmas criptográficas, garantizando autenticidad e integridad de secuencia. Para mejorar aún más la confiabilidad del proceso, SU carga asignaciones de firmas y mensajes en la capa de datos de Arweave. Esto garantiza la disponibilidad e inmutabilidad de los mensajes y evita la manipulación o pérdida de datos;
• Unidad de Computación (CU): Las CU compiten entre sí en un mercado de computación de igual a igual para completar el servicio de los usuarios y las SU resolviendo el estado del proceso de computación. Una vez que se completa el cálculo del estado, la CU devuelve un certificado firmado con el resultado del mensaje específico a la persona que llama. Además, CU puede generar y publicar certificados estatales firmados que otros nodos pueden cargar; por supuesto, esto también requiere pagar un cierto porcentaje de la tarifa.

Sistema operativo AOS

AOS puede considerarse como un sistema operativo o una herramienta terminal en el protocolo AO, que se puede utilizar para descargar, ejecutar y administrar subprocesos. Proporciona un entorno en el que los desarrolladores pueden desarrollar, implementar y ejecutar aplicaciones. En AOS, los desarrolladores pueden utilizar el protocolo AO para desarrollar e implementar aplicaciones e interactuar con la red AO.

Ejecutar lógica

Actor Model defiende una visión filosófica llamada “todo es un actor”. Todos los componentes y entidades dentro de este modelo pueden considerarse “actores”. Cada actor tiene su propio estado, comportamiento y buzón de correo. Se comunican y colaboran a través de comunicación asincrónica, lo que permite que todo el sistema opere de manera distribuida, se organice y se ejecute en de manera concurrente. Lo mismo ocurre con la lógica operativa de la red AO. Los componentes e incluso los usuarios pueden abstraerse como “actores” y comunicarse entre sí a través de la capa de paso de mensajes, de modo que los procesos estén vinculados entre sí. Un sistema de trabajo distribuido que puede se calcula en paralelo y no tiene ningún estado compartido está entrelazado.

La siguiente es una breve descripción de los pasos del diagrama de flujo de transferencia de información:

1. Inicio del mensaje:

• Los usuarios o procesos crean mensajes para enviar solicitudes a otros procesos.
• La MU (Unidad de mensajería) recibe el mensaje y lo envía a otros servicios mediante una solicitud POST.

2. Procesamiento y reenvío de mensajes:

• MU maneja solicitudes POST y reenvía mensajes a SU (Unidad de programación).
• SU interactúa con la capa de datos o almacenamiento de Arweave para almacenar mensajes.

3. Recupere resultados según el ID del mensaje:

• CU (Compute) recibe la solicitud GET, recupera los resultados según el ID del mensaje y evalúa el estado del mensaje en el proceso. Puede devolver resultados basados en un único identificador de mensaje.

4. Recuperar información:

• SU recibe una solicitud GET y recupera información del mensaje según el rango de tiempo y el ID del proceso dados.

5. Enviar mensajes a la bandeja de salida:

• El último paso es enviar todos los mensajes de la bandeja de salida.
• Este paso implica verificar el mensaje y la generación en el objeto de resultado.
• Dependiendo de los resultados de esta verificación, los pasos 2, 3 y 4 se pueden repetir para cada mensaje o compilación relevante.

¿Qué ha cambiado en AO? " 1 "

Diferencias con las redes comunes:

• Capacidades de procesamiento paralelo: a diferencia de redes como Ethereum, donde la capa base y cada Rollup en realidad se ejecutan como un solo proceso, AO admite cualquier número de procesos que se ejecutan en paralelo y al mismo tiempo garantiza que la verificabilidad de los cálculos permanezca intacta. Además, estas redes operan en un estado globalmente sincronizado, mientras que los procesos AO mantienen su propio estado independiente. Esta independencia permite que el proceso AO maneje un mayor número de interacciones y escalabilidad computacional, lo que lo hace particularmente adecuado para aplicaciones que requieren alto rendimiento y confiabilidad;
• Reproducibilidad verificable: si bien algunas redes descentralizadas, como Akash y el sistema peer-to-peer Urbit, proporcionan potencia informática a gran escala, a diferencia de AO, no proporcionan reproducibilidad verificable de las interacciones ni dependen del uso de un sistema no persistente. solución de almacenamiento para guardar sus registros de interacción.

Las diferencias entre la red de nodos de AO y los entornos informáticos tradicionales:

• Compatibilidad: AO admite varias formas de subprocesos, ya sea basados en WASM o EVM, y se puede conectar a AO a través de ciertos medios técnicos.
• Proyectos de cocreación de contenido: AO también admite proyectos de cocreación de contenido. Puede publicar NFT atómico en AO, cargar datos y combinarlos con UDL para crear NFT en AO.
• Componibilidad de datos: NFT en AR y AO puede lograr la componibilidad de datos, permitiendo que un artículo o contenido se comparta y muestre en múltiples plataformas mientras se mantiene la coherencia y los atributos originales de la fuente de datos. Cuando se actualiza el contenido, la red AO puede transmitir estos estados de actualización a todas las plataformas relevantes para garantizar la sincronización del contenido y la difusión del estado más reciente.
• Propiedad y comentarios de valor: los creadores de contenido pueden vender sus obras como NFT y transferir información de propiedad a través de la red AO para obtener comentarios de valor para el contenido.

Apoyo al proyecto:

• Construido sobre Arweave: AO aprovecha las características de Arweave para eliminar las vulnerabilidades asociadas con proveedores centralizados, como puntos únicos de falla, fuga de datos y censura. Los cálculos en AO son transparentes y verificables a través de funciones descentralizadas de minimización de confianza y registros de mensajes reproducibles almacenados en Arweave;
• Base descentralizada: la base descentralizada de AO ayuda a superar las limitaciones de escalabilidad impuestas por la infraestructura física. Cualquiera puede crear fácilmente un proceso de AO desde su terminal, sin necesidad de conocimientos, herramientas o infraestructura especializados, lo que garantiza que incluso los individuos y las entidades pequeñas puedan tener alcance y participación global.

Preguntas verificables para AO

Una vez que entendemos el marco y la lógica de AO, generalmente surge un problema común. AO no parece tener las características globales de los protocolos o cadenas descentralizados tradicionales ¿Puede lograr verificabilidad y descentralización con solo cargar algunos datos en Arweave? ? De hecho, este es el secreto del diseño AO. La AO en sí es una implementación fuera de la cadena y no resuelve el problema de la verificabilidad ni cambia el consenso. La idea del equipo de AR es separar las funciones de AO y Arweave y conectarlas de forma modular: AO solo realiza comunicación y cálculo, y Arweave solo proporciona almacenamiento y verificación. La relación entre los dos es más parecida a un mapeo. AO solo necesita asegurarse de que el registro de interacción se almacene en Arweave y su estado se pueda proyectar a Arweave para crear un holograma. Esta proyección de estado holográfico garantiza la coherencia y confiabilidad de la salida cuando calculando el estado sexo, certeza. Además, el proceso AO se puede activar a la inversa para realizar operaciones específicas a través del registro de mensajes en Arweave (puede activarse por sí solo de acuerdo con condiciones y horarios preestablecidos, y realizar las operaciones dinámicas correspondientes).

Según lo compartido por Hill y Outprog, si Para simplificar un poco la lógica de verificación, puede imaginar AO como un marco de cálculo de inscripciones basado en un indexador superparalelo. Todos sabemos que para verificar la inscripción, el indexador de inscripción de Bitcoin necesita extraer información JSON de la inscripción, registrar la información del saldo en la base de datos fuera de la cadena y completar la verificación mediante un conjunto de reglas de indexación. Aunque el indexador se verifica fuera de la cadena, los usuarios pueden verificar la inscripción cambiando varios indexadores o ejecutando el índice ellos mismos, por lo que no hay necesidad de preocuparse de que el indexador haga algo malo. Mencionamos anteriormente que los datos como la clasificación de mensajes y el estado holográfico del proceso se cargan en Arweave, por lo que solo necesita basarse en el paradigma SCP (paradigma de consenso de almacenamiento, que puede entenderse simplemente como SCP es el indexador). de las reglas de índice en la cadena. Además, vale la pena señalar que SCP apareció mucho antes que el indexador), y cualquiera puede restaurar AO o cualquier hilo en AO a través de los datos holográficos en Arweave. Los usuarios no necesitan ejecutar todo el nodo para verificar el estado de confianza. Al igual que cambiar el índice, los usuarios solo necesitan realizar solicitudes de consulta a uno o varios nodos CU a través de SU. Arweave tiene una alta capacidad de almacenamiento y un bajo costo, por lo que bajo esta lógica, los desarrolladores de AO pueden implementar una capa de supercomputación que supera con creces las funciones de las inscripciones de Bitcoin.

AO y PIC

Usemos algunas palabras clave para resumir las características de AO: disco duro nativo gigante, paralelismo ilimitado, computación ilimitada, arquitectura general modular y procesos de estado holográfico. Todo esto suena muy bien, pero los amigos que están familiarizados con varios proyectos de cadenas públicas en blockchain pueden encontrar que AO es particularmente similar a un proyecto de “nivel de muerte”, que es el otrora popular ICP de “computadora de Internet”.

ICP fue alguna vez aclamado como el último proyecto de nivel rey en el mundo blockchain y fue muy favorecido por las principales instituciones. También alcanzó un FDV de 200 mil millones de dólares durante los 21 años de alcistas locos. Pero a medida que la ola retrocedió, el valor simbólico de ICP también se desplomó. Hasta el mercado bajista de 2023, el valor de los tokens ICP había caído casi 260 veces en comparación con su máximo histórico. Sin embargo, si no se considera el desempeño del precio del token, incluso si se vuelve a examinar el ICP en este momento, sus características técnicas aún tienen muchas características únicas. Muchas de las sorprendentes ventajas y características del AO actual también las poseía el ICP en aquel entonces. Entonces, ¿el AO fracasará como el ICP? Primero, comprendamos por qué los dos son tan similares. ICP y AO están diseñados en base al modelo de actor y se centran en cadenas de bloques que se ejecutan localmente, por lo que las características de los dos tienen muchas similitudes. La cadena de bloques de subred ICP está formada por una serie de dispositivos de hardware de alto rendimiento (máquinas de nodo) controlados y de propiedad independiente que ejecutan el Protocolo informático de Internet (ICP). El Protocolo informático de Internet se implementa mediante una serie de componentes de software, que, como paquete, son réplicas en el sentido de que replican el estado y el cálculo en todos los nodos de una cadena de bloques de subred.

La arquitectura de replicación de ICP se puede dividir en cuatro capas de arriba a abajo:

Capa de red peer-to-peer (P2P): se utiliza para recopilar y anunciar mensajes de los usuarios, otros nodos en su cadena de bloques de subred y otras cadenas de bloques de subred. Los mensajes recibidos por la capa de pares se replican en todos los nodos de la subred para garantizar la seguridad, confiabilidad y resiliencia;

Capa de consenso: selecciona y ordena los mensajes recibidos de los usuarios y diferentes subredes para crear bloques de blockchain que pueden certificarse ante notario y finalizarse a través de un consenso bizantino tolerante a fallas que forma la blockchain en evolución. Estos fragmentos finalizados se pasan a la capa de enrutamiento de mensajes;

Capa de enrutamiento de mensajes: se utiliza para enrutar mensajes generados por el usuario y el sistema entre subredes, administrar las colas de entrada y salida de Dapp y programar la ejecución de mensajes;

Capa de entorno de ejecución: calcula los cálculos deterministas involucrados en la ejecución de contratos inteligentes mediante el procesamiento de mensajes recibidos de la capa de enrutamiento de mensajes.

Cadena de bloques de subred

Una llamada subred es una colección de réplicas interactivas que ejecutan instancias separadas del mecanismo de consenso para crear su propia cadena de bloques en la que se puede ejecutar un conjunto de “contenedores”. Cada subred puede comunicarse con otras subredes y está controlada por la subred raíz, que utiliza criptografía de clave en cadena para delegar sus permisos a subredes individuales. ICP utiliza subredes para permitirle escalar infinitamente. El problema con las cadenas de bloques tradicionales (y las subredes individuales) es que están limitadas por la potencia informática de una máquina de un solo nodo, ya que cada nodo debe ejecutar todo lo que sucede en la cadena de bloques para poder participar en el algoritmo de consenso. La ejecución de varias subredes independientes en paralelo permite a ICP superar esta barrera de una sola máquina.

Por qué falló

Como se mencionó anteriormente, el propósito que quiere lograr la arquitectura ICP es simplemente un servidor en la nube descentralizado. Esta idea fue tan impactante como la de AO hace unos años, pero ¿por qué fracasó? En pocas palabras, significa que si no tiene éxito en el nivel alto, no se conformará en el nivel bajo. No ha encontrado un buen equilibrio entre Web3 y sus propias ideas, lo que finalmente conduce a lo vergonzoso. situación en la que el proyecto no es Web3 ni tan fácil de usar como la nube centralizada. En resumen, hay tres problemas. Primero, el sistema de programas Canister de ICP, el “contenedor” mencionado anteriormente, en realidad es algo similar a AOS y los procesos en AO, pero no son lo mismo. El programa ICP se implementa mediante encapsulación Canister y no es visible para el mundo exterior y necesita acceder a los datos a través de una interfaz específica. La comunicación asincrónica es muy hostil para las llamadas contractuales de los protocolos DeFi, por lo que en DeFi Summer, ICP no capturó el valor financiero correspondiente.

El segundo punto es que los requisitos de hardware son extremadamente altos. Como resultado, el proyecto no está descentralizado. La siguiente figura es el diagrama de configuración mínima de hardware del nodo proporcionado por ICP en ese momento. Incluso ahora, es muy exagerado, superando con creces la configuración de Solana, e incluso el almacenamiento. Los requisitos son más altos que los de la cadena pública de almacenamiento.

El tercer punto es la falta de ecología: incluso ahora, ICP sigue siendo una cadena pública de muy alto rendimiento. Si no hay aplicaciones DeFi, ¿qué pasa con otras aplicaciones? Lo sentimos, ICP no ha producido una aplicación excelente desde sus inicios. Su ecosistema no ha capturado a los usuarios de Web2 ni a los de Web3. Después de todo, con tan poca descentralización, ¿por qué no simplemente utilizar aplicaciones centralizadas ricas y maduras? Pero al final, es innegable que la tecnología de ICP sigue siendo de primera categoría y sus ventajas de gas inverso, alta compatibilidad y expansión ilimitada aún son necesarias para atraer a los próximos mil millones de usuarios. Bajo la actual ola de IA, si ICP puede ser bueno en Es posible que sea posible rotar utilizando sus propias ventajas estructurales.

Entonces, volviendo a la pregunta anterior, ¿fallará AO como ICP? Personalmente creo que AO no repetirá los mismos errores. Los dos últimos puntos que llevaron al fracaso de ICP en primer lugar no son problemas para AO. Arweave ya tiene una buena base ecológica. La proyección de estado holográfica también resuelve el problema de la centralización. En términos de compatibilidad, AO también es más flexible. Es posible que más desafíos se centren en el diseño del modelo económico, el apoyo a DeFi y un problema centenario: en los campos no financiero y de almacenamiento, ¿qué forma debería adoptar la Web3?

Web3 no debería limitarse a la narrativa

La palabra que aparece con más frecuencia en el mundo Web3 debe ser “narrativa”, e incluso nos hemos acostumbrado a utilizar perspectivas narrativas para medir el valor de la mayoría de los tokens. Naturalmente, esto surge del dilema de que la mayoría de los proyectos Web3 tienen una gran visión pero son muy embarazosos de usar. En comparación, Arweave ya tiene muchas aplicaciones completamente implementadas y todas apuntan a una experiencia de nivel Web2. Por ejemplo, Mirror y ArDrive… Si ha utilizado estos proyectos, le resultará difícil sentir la diferencia con las aplicaciones tradicionales. Sin embargo, Arweave todavía tiene grandes limitaciones en la captura de valor como cadena pública de almacenamiento, y el cálculo puede ser el único camino a seguir. Especialmente en el mundo exterior actual, la IA se ha convertido en una tendencia general. Todavía existen muchas barreras naturales para la integración de Web3 en esta etapa, de las que también hemos hablado en artículos anteriores. Ahora el AO de Arweave utiliza una arquitectura de solución modular que no es Ethereum, lo que le brinda a Web3 x AI una buena infraestructura nueva. Desde la Biblioteca de Alejandría hasta las computadoras ultraparalelas, Arweave sigue un paradigma propio.

Artículo de referencia

1. Inicio rápido de AO: Introducción a las computadoras súper paralelas: Inicio rápido - Introducción a las computadoras súper paralelas-088 ebe 90 e 12 f
2. Registro de eventos de X Space | ¿Es AO el asesino de Ethereum? ¿Cómo promoverá la nueva narrativa de blockchain? : Registro de actividad-ao-¿Es el asesino de Ethereum? ¿Cómo promoverá la nueva narrativa de blockchain?-bea 5 a 2 2d 46 2c
3. Libro blanco del PCI:
4. Libro de cocina de AO:_ao.arweave.dev/concepts/tour.html
5. AO - Un ordenador superparalelo que no te imaginas: un ordenador superparalelo que no te imaginas - 1949 f 5 ef 038 f
6. Analizar las razones del descenso del PCI desde múltiples ángulos: tecnología única y ecosistema reducido: