AO dapat dianggap sebagai Sharding tak terbatas, jaringan yang dapat diperluas secara tak terbatas. Setiap Proses adalah sebuah Sharding.
Penulis: 0xmiddle
Review: Sandy
Sumber: Konten Guild - Penelitian Investasi
AO bukanlah blockchain dalam arti tradisional. Desainnya yang tidak biasa dan tidak mengikuti konvensi dapat membuat para peneliti yang baru mengenal AO menjadi bingung pada beberapa titik, terutama ketika mereka mencoba untuk memahami AO dengan menggunakan kerangka kerja arsitektur blockchain tradisional:
-
Bukan PoS, bukan PoW, apa sebenarnya mekanisme konsensus ‘holografik’ yang disebut AO?
-
Tanpa rantai hash, bahkan tanpa blok, bagaimana AO memastikan data tidak dapat diubah?
-
Tanpa pusat koordinasi, bagaimana AO memastikan konsistensi status global?
-
Tidak ada mekanisme komputasi berlebih, siapa yang menjamin keandalan komputasi? Apa yang harus dilakukan jika terjadi kesalahan komputasi?
-
Tidak ada keamanan berbagi, bagaimana memastikan interoperabilitas antara Proses?
Saya akan membantu Anda untuk memahami AO dari yang diketahui menjadi tidak diketahui, dan kemudian menjadi diketahui melalui 3 sudut pandang dengan konsep yang sudah dikenal dalam blockchain.
Perspektif Sharding
Setelah pendidikan tentang blockchain seperti Ethereum 2.0, Polkadot, Near, dll, kita seharusnya tidak asing lagi dengan ‘Sharding’.
Konsep Sharding: Dalam blockchain, Sharding adalah solusi untuk meningkatkan skalabilitas jaringan dengan membagi jaringan menjadi beberapa Sharding. Setiap Sharding memvalidasi dan memproses transaksi secara independen serta menghasilkan blok mereka sendiri untuk meningkatkan efisiensi jaringan secara keseluruhan. Di dalam Sharding dapat dicapai sinkronisasi interoperasi, sedangkan antara Sharding dapat dicapai interoperasi asinkron melalui protokol komunikasi tertentu.
Polkadot adalah arsitektur Sharding yang paling khas. Di dalam Polkadot, setiap rantai paralel adalah sebuah Sharding, rantai paralel secara independen mengumpulkan dan mengemas rantai blok mereka sendiri, dan sebuah kelompok validator secara acak didistribusikan oleh rantai relay. Komunikasi antara rantai paralel menggunakan format pesan XCM yang seragam, untuk mencapai interoperabilitas.
AO Sharding yang Ultimatif
Dengan sudut pandang Sharding, AO dapat dipahami sebagai jenis ‘Sharding’ yang ekstrim: setiap Proses adalah sebuah Sharding. Bayangkan jika setiap kontrak pintar Ethereum berjalan di sebuah Sharding tunggal, bagaimana itu akan terlihat? Ya, itulah AO. Setiap Proses bersifat independen, sementara panggilan antara Proses bergantung pada penggerak pesan, dilakukan secara sepenuhnya asinkron.
Perspektif Modular
Namun kami menemukan satu hal kunci, bahwa dalam desain Polkadot, ada ‘rantai relay’, dan dalam ETH2.0 ada ‘rantai penanda’, yang berperan sebagai lapisan konsensus tunggal untuk menyediakan keamanan bersama. Lapisan konsensus tunggal harus bertanggung jawab untuk memberikan layanan verifikasi langsung atau tidak langsung untuk semua Sharding dan penyampaian pesan antar Sharding. Sep lijkt geen van deze componenten te hebben, dus hoe is het consensuslaag van AO ontworpen?
Layer konsensus AO sebenarnya adalah Arweave. Dalam konteks modular, AO dapat dipahami sebagai L2 dari Arweave, dengan Arweave sebagai L1 Rollup-nya, semua log pesan yang dihasilkan selama jaringan AO berjalan akan diunggah ke penyimpanan permanen Arweave, yang berarti ada catatan yang tidak dapat diubah tentang jaringan AO di Arweave. Maka Anda mungkin bertanya, Arweave adalah platform penyimpanan terdesentralisasi dan tidak memiliki banyak kemampuan komputasi. Bagaimana Arweave memverifikasi data yang diunggah oleh jaringan AO?
Jawabannya adalah: Arweave tidak memverifikasi, jaringan AO memiliki mekanisme arbitrase optimis sendiri. Arweave tidak menolak data pesan yang diunggah ke jaringan AO, setiap pesan akan membawa process id pengirimnya, tanda tangan CU (unit komputasi) yang menjalankannya, dan tanda tangan SU (unit pengurutan) yang mengurutkannya. Ketika terjadi perselisihan, dapat mengandalkan catatan pesan yang tidak dapat diubah di Arweave, memperkenalkan lebih banyak node untuk penghitungan ulang dan menciptakan fork yang benar, membuang fork yang salah sebelumnya, dan menghukum CU atau SU yang salah dalam fork yang benar. Perlu diperhatikan bahwa MU hanya bertanggung jawab untuk mengumpulkan pesan yang akan dikirim oleh Proses, yang tidak dapat dipercaya, tidak perlu deposit, dan tidak melibatkan hukuman.
AO sangat mirip dengan Optimistic Rollup yang menggunakan Arweave sebagai L1, hanya saja proses verifikasi challenge tidak terjadi di L1, melainkan terjadi di dalam jaringan AO itu sendiri.
Namun ada masalah di sini, tidak mungkin setiap pesan menunggu untuk dimasukkan ke Arweave sebelum dikonfirmasi, sebenarnya waktu pembentukan kepastian akhir Arweave membutuhkan lebih dari setengah jam. Jadi AO sendiri akan memiliki lapisan konsensus lunak, seperti Rollups di Ethereum memiliki lapisan konsensus lunak sendiri, sebagian besar transaksi tidak akan menunggu konfirmasi L1, dan akan dicatat.
Dalam AO, Process sebenarnya adalah untuk menentukan kekuatan verifikasi secara mandiri.
Sebagai penerima pesan, Process harus memutuskan apakah akan menunggu konfirmasi dari Arweave sebelum memproses pesan tersebut, atau memproses pesan tersebut setelah dikonfirmasi pada lapisan konsensus lunak. Bahkan pada tahap konfirmasi lapisan konsensus lunak, Process juga dapat mengambil strategi yang fleksibel, seperti memproses setelah satu CU dikonfirmasi atau setelah beberapa CU redundan dikonfirmasi dan diverifikasi secara silang sebelum diproses. Besarnya redundansi juga ditentukan oleh Process.
Dalam aplikasi praktis, kekuatan verifikasi sering kali terkait dengan jumlah transaksi, misalnya
- Transaksi kecil, menggunakan kebijakan verifikasi cepat, diproses setelah konfirmasi titik tunggal
- Perdagangan dengan jumlah sedang, strategi pengolahan setelah konfirmasi multipoint dengan tingkat redundansi yang berbeda sesuai dengan jumlah yang spesifik
- Untuk perdagangan besar, kami akan menerapkan kebijakan verifikasi yang hati-hati, dan akan diproses setelah dikonfirmasi di jaringan Arweave
Ini adalah model yang AO sebut sebagai ‘konsensus holistik’ + ‘verifikasi elastis’, dengan memisahkan ‘verifiabilitas’ dan perilaku ‘verifikasi’ itu sendiri, AO mengambil pendekatan yang benar-benar berbeda dari praktik blockchain tradisional terhadap masalah konsensus, tanggung jawab verifikasi juga tidak ada di jaringan itu sendiri, tetapi di Process penerima itu sendiri, atau dalam pengembang aplikasi.
Karena mengadopsi model konsensus seperti ini, AO memiliki kemungkinan mengadopsi model “Sharding ultimate” tanpa hub dan skalabilitas tak terbatas.
Tentu saja, validasi elastis menyebabkan kekuatan validasi yang berbeda untuk setiap Proses, dalam interoperabilitas yang kompleks, dapat menyebabkan kerusakan rantai kepercayaan, kegagalan dalam lingkungan individu dalam rantai panggilan yang panjang akan menyebabkan kegagalan atau kesalahan transaksi secara keseluruhan, faktanya, dalam tahap jaringan Uji AO, masalah seperti ini telah terungkap. Saya berpikir, AO harus menetapkan standar kekuatan validasi minimum untuk semua tugas validasi, kita nantikan desain baru apa yang akan hadir dalam AO Mainnet yang akan datang.
Sudut Sumber Daya
Dalam sistem blockchain tradisional, sumber daya diabstraksikan sebagai “ruang blok”, yang dapat dipahami sebagai kumpulan sumber daya penyimpanan, komputasi, dan transmisi yang disediakan oleh node, dan secara organik terhubung melalui blok rantai untuk menyediakan platform untuk aplikasi blockchain. Ruang blok adalah sumber daya yang terbatas, di mana dalam blockchain tradisional, aplikasi yang berbeda perlu bersaing untuk ruang blok dan membayar untuk itu, sementara node memperoleh keuntungan melalui pembayaran tersebut.
AO tidak memiliki konsep blok dan secara alami tidak memiliki konsep “ruang blok”. Namun, seperti kontrak pintar di rantai lainnya, setiap Proses di AO juga membutuhkan sumber daya saat berjalan, ia membutuhkan node untuk menyimpan sementara transaksi dan data status, juga membutuhkan node untuk mengonsumsi sumber daya komputasi untuk menjalankan tugas komputasi, dan pesan yang dikeluarkan membutuhkan MU dan SU untuk ditransfer ke Proses tujuan.
Dalam AO, node terbagi menjadi tiga jenis, CU (Unit Komputasi), MU (Unit Pesan), SU (Unit Pengurutan), di mana CU adalah inti yang membawa tugas komputasi. MU dan SU bertanggung jawab atas tugas komunikasi. Ketika suatu proses perlu berinteraksi dengan proses lain, pesan akan dibuat, disimpan dalam antrian keluar, CU yang menjalankan proses akan menandatangani pesan tersebut, MU akan mengambil pesan tersebut dari antrian keluar dan mengirimkannya ke SU, SU akan memberikan nomor urut unik pada pesan tersebut, dan mengunggahnya ke penyimpanan permanen Arweave. Kemudian MU akan mengirimkan pesan ke antrian masuk proses tujuan, pengiriman pesan selesai. MU dapat dianggap sebagai pengumpul dan pengirim pesan, sedangkan SU dapat dianggap sebagai pengurut dan pengunggah pesan.
Mengenai sumber daya penyimpanan, MU dalam jaringan AO hanya perlu menyimpan data sementara yang diperlukan untuk perhitungan, dan dapat dibuang setelah perhitungan selesai. Yang bertanggung jawab untuk penyimpanan permanen adalah Arweave, meskipun Arweave tidak dapat diperluas secara horizontal, tetapi kinerja penyimpanannya sangat tinggi, kebutuhan penyimpanan jaringan AO, dalam waktu yang dapat diperkirakan, masih belum mencapai kinerja penyimpanan Arweave.
Kami menemukan bahwa sumber daya komputasi, sumber daya transfer, dan sumber daya penyimpanan dalam jaringan AO adalah terpisah, selain sumber daya penyimpanan yang disediakan oleh Arweave, sumber daya komputasi dan sumber daya transfer dapat diperluas secara horizontal masing-masing tanpa batasan apa pun.
Semakin banyak node CU yang memiliki kinerja tinggi bergabung dengan jaringan, jaringan akan memiliki daya komputasi yang lebih tinggi, sehingga dapat mendukung lebih banyak proses berjalan; begitu juga, semakin banyak node MU, SU yang memiliki kinerja tinggi bergabung dengan jaringan, maka efisiensi transmisi jaringan akan semakin cepat. Dengan kata lain, ‘ruang blok’ dalam AO dapat terus diciptakan. Bagi aplikasi, Anda dapat membeli layanan node CU, MU, SU publik di pasar terbuka, atau bahkan menjalankan node pribadi untuk melayani aplikasi Anda. Jika bisnis aplikasi Anda berkembang, Anda dapat meningkatkan kinerja dengan menambahkan node Anda sendiri, seperti yang dilakukan aplikasi Web2. Ini tidak terbayangkan dalam blockchain tradisional.
Dalam hal penetapan harga sumber daya, AO dapat disesuaikan secara fleksibel melalui penawaran dan permintaan, sehingga pasokan sumber daya dapat diperluas sesuai dengan permintaan. Penyesuaian ini sangat responsif, dan penambahan dan pengurangan node dapat dilakukan dengan sangat cepat. Jika kita kembali melihat Ethereum, kita akan menemukan bahwa ketika permintaan sumber daya tiba-tiba meningkat, kita tidak memiliki pilihan selain menanggung biaya Gas yang tinggi, karena Ethereum tidak dapat meningkatkan kinerjanya melalui penambahan node.
Kesimpulan
Di atas, kita memulai dengan konsep yang dikenal oleh sebagian besar peneliti kripto, seperti ‘Sharding’, ‘modularitas’, ‘Rollup’, ‘ruang blok’, dan sebagainya, dan kemudian memasuki prinsip dan mekanisme AO, membantu kita memahami bagaimana AO dapat mencapai skalabilitas yang hampir tak terbatas melalui inovasi yang mengubah paradigma.
Sekarang, jika Anda melihat kembali beberapa pertanyaan awal, apakah Anda sudah mengerti?
1. Bukan PoS, bukan PoW, apa sebenarnya mekanisme konsensus ‘holografik’ yang disebut AO?
Mekanisme konsensus AO sebenarnya adalah desain yang mendekati Op Rollup. Pada tingkat konsensus keras, itu bergantung pada Arweave, sementara pada tingkat konsensus lunak, setiap Proses dapat secara independen memutuskan kekuatan verifikasi, dan memutuskan berapa banyak node CU yang akan melakukan perhitungan redundan.
**2. Tidak ada rantai hash, bahkan tidak ada blok, bagaimana AO memastikan kekekalan data?
Data DA yang diunggah ke Arweave tidak dapat diubah, memberikan verifikasi untuk semua proses komputasi dan transfer di AO. AO sendiri tidak perlu membatasi kapasitas pemrosesan dalam satuan waktu tertentu, sehingga tidak perlu mengatur blok. Struktur yang digunakan untuk memastikan ketidakberubahannya data seperti ‘rantai hash’ dan ‘blok’ tersedia di jaringan Arweave.
3. Tanpa pusat koordinasi, bagaimana AO memastikan konsistensi status global?
Setiap Proses adalah sebuah ‘Sharding’ independen, mengelola transaksi dan statusnya secara mandiri, Proses berinteraksi melalui pesan yang didorong. Oleh karena itu, tidak perlu ada konsistensi status global. Penyimpanan permanen Arweave menyediakan verifikasi global dan kemampuan untuk melacak sejarahnya, dikombinasikan dengan mekanisme tantangan optimis, dapat digunakan untuk menyelesaikan perselisihan.
**4. Tidak ada mekanisme komputasi redundan, siapa yang memastikan keandalan komputasi? Bagaimana jika terjadi kesalahan komputasi?
AO tidak memiliki mekanisme komputasi redundan global, setiap Proses dapat memutuskan sendiri bagaimana memverifikasi keandalan setiap pesan yang diterima. Jika terjadi kesalahan komputasi, dapat ditemukan dan diperbaiki melalui bentuk tantangan optimis.
**5. Tidak ada keamanan bersama, bagaimana memastikan interoperabilitas antar Proses?
Proses perlu secara mandiri mengelola kredit setiap Proses yang berinteraksi dengannya, dapat menggunakan tingkat verifikasi yang berbeda untuk Proses dengan tingkat keamanan yang berbeda. Untuk interaksi dengan rantai panggilan yang kompleks, untuk menghindari biaya koreksi yang tinggi akibat kerusakan rantai kepercayaan, AO mungkin memiliki persyaratan tingkat verifikasi minimum.
