一、傳統(tǒng)框架下的計(jì)算和資源瓶頸
傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)，以比特幣、以太坊為代表，在去中心化、透明度和安全性方面取得了顯著成就，推動(dòng)了加密技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展。然而，由于“區(qū)塊鏈不可能三角”難題（圖1-1），計(jì)算性能和資源利用上存在明顯瓶頸，這阻礙了技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展，為加密行業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
圖 1-1. 區(qū)塊鏈不可能三角
首先，讓我們來(lái)分析一下“區(qū)塊鏈不可能三角”中的三個(gè)要素：
安全性：安全性本質(zhì)上反映了共識(shí)需求，具體體現(xiàn)在保障區(qū)塊數(shù)據(jù)的一致性、完整性、防篡改性、可追溯性和可驗(yàn)證性等方面。滿足這些特性使得區(qū)塊鏈能夠構(gòu)建起“無(wú)需信任”的強(qiáng)信任安全機(jī)制。因此，共識(shí)的安全性是區(qū)塊鏈的首要訴求，也是其發(fā)展的基石。
去中心化：去中心化是指系統(tǒng)中沒(méi)有單一的控制點(diǎn)，權(quán)力和控制權(quán)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，可以提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性、抗審查性和安全性，防止單點(diǎn)故障和惡意操控。雖然分布式系統(tǒng)不一定是去中心化系統(tǒng)（比如單一實(shí)體控制的分布式系統(tǒng)就不是去中心化系統(tǒng)），但去中心化系統(tǒng)一定是分布式系統(tǒng)。
可擴(kuò)展性：在“區(qū)塊鏈不可能三角”這一概念中，可擴(kuò)展性指的是分布式系統(tǒng)計(jì)算性能的擴(kuò)展能力。對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)而言，萬(wàn)般皆計(jì)算，不同應(yīng)用有著不同的計(jì)算性能需求。但廣義來(lái)說(shuō)，可擴(kuò)展性指的是系統(tǒng)能夠處理不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量、交易量和用戶數(shù)量的能力，這不僅體現(xiàn)在 TPS 上，還包括存儲(chǔ)容量、網(wǎng)絡(luò)帶寬和節(jié)點(diǎn)數(shù)量等方面。高擴(kuò)展性才能支持大規(guī)模應(yīng)用和用戶增長(zhǎng)。分布式系統(tǒng)的可擴(kuò)展性直接影響其上的去中心化應(yīng)用（DApp）的創(chuàng)新和規(guī)模化。
在以上三個(gè)要素中，區(qū)塊鏈強(qiáng)調(diào)去中心化，強(qiáng)化驗(yàn)證和共識(shí)安全，而在計(jì)算性能上則相對(duì)薄弱。這就產(chǎn)生了區(qū)塊鏈不可能三角難題：當(dāng)滿足了去中心化和共識(shí)安全性的需求時(shí)，計(jì)算的可擴(kuò)展性將受到限制，典型如比特幣。這意味著，在這樣的系統(tǒng)框架下，區(qū)塊鏈的分布式系統(tǒng)難以支持有較高計(jì)算性能的應(yīng)用創(chuàng)新，或者無(wú)法滿足應(yīng)用規(guī)模化需求，諸如 AI 大數(shù)據(jù)模型、圖形渲染、鏈上游戲和大規(guī)模社交互動(dòng)等。
以上主要分析了區(qū)塊鏈不可能三角所帶來(lái)的計(jì)算性能擴(kuò)展難題，這一問(wèn)題的根源究竟在哪里呢？接下來(lái)，我們將從區(qū)塊的形成過(guò)程出發(fā)，探尋區(qū)塊內(nèi)各要素之間的相互關(guān)系。
在區(qū)塊鏈技術(shù)中，“區(qū)塊”是指在特定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，將一系列經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的交易數(shù)據(jù)打包形成的數(shù)據(jù)集。在這一概念中，包含了以下關(guān)鍵要素及其相互關(guān)系：
共識(shí)（數(shù)據(jù)）：經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的具有狀態(tài)一致性的交易數(shù)據(jù)，即區(qū)塊中形成的共識(shí)數(shù)據(jù)。
區(qū)塊空間：指交易數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。這些交易被封裝在區(qū)塊中，可存儲(chǔ)的交易數(shù)量受到區(qū)塊大小的限制（由系統(tǒng)設(shè)定或者受限于該區(qū)塊的總 Gas 費(fèi)），意味著鏈上的存儲(chǔ)空間是有限的資源，繼而影響應(yīng)用的擴(kuò)展性。
計(jì)算性能：被打包的交易數(shù)量除以出塊時(shí)間得到的就是每秒處理的交易數(shù)量，即 TPS（每秒交易數(shù)）= 區(qū)塊中的交易數(shù)量 / 出塊時(shí)間。計(jì)算性能跟共識(shí)過(guò)程和存儲(chǔ)空間具有相關(guān)性。
從以上分析看出，區(qū)塊中的共識(shí)、存儲(chǔ)空間和計(jì)算性能三要素相互關(guān)聯(lián)，形成了制約關(guān)系。區(qū)塊鏈在追求一致性共識(shí)的同時(shí)，不僅約束了單個(gè)區(qū)塊存儲(chǔ)空間的可擴(kuò)展性，也限制了計(jì)算性能的擴(kuò)展。這正是區(qū)塊鏈不可能三角問(wèn)題的根源。
進(jìn)一步分析表明，在區(qū)塊形成的過(guò)程中，區(qū)塊鏈系統(tǒng)構(gòu)建了三種全局性、系統(tǒng)級(jí)的資源：數(shù)據(jù)（共識(shí)）資源、存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源。然而，不可能三角問(wèn)題限制了這三種資源的作用和擴(kuò)展性，形成資源瓶頸，難以充分釋放其潛力。如果有一種方法能夠打破這一約束，是否會(huì)為區(qū)塊鏈帶來(lái)資源驅(qū)動(dòng)的全新發(fā)展局面？
這正是本文思考的核心問(wèn)題，旨在尋找答案。研究表明，從 SCP 范式、超并行計(jì)算模型 Actor 到 SSI 分布式系統(tǒng)架構(gòu)，在 AO Arweave 的工程實(shí)踐中形成了一個(gè)完整的技術(shù)鏈條，打破了區(qū)塊鏈的不可能三角難題，充分釋放區(qū)塊鏈和分布式系統(tǒng)的資源潛力，并在實(shí)踐中提供賦能，從而為 Web3 的價(jià)值創(chuàng)造和規(guī)模化應(yīng)用開(kāi)辟一條全新的發(fā)展路徑。
二、SCP：突破計(jì)算性能和資源擴(kuò)展瓶頸
2.1、基于SCP打破區(qū)塊鏈不可能三角
AO（超并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)）是基于Arweave構(gòu)建的，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)共識(shí)范式（Storage-based Consensus Paradigm，簡(jiǎn)稱 SCP）的工程化應(yīng)用。如下圖所示：
圖 2-1. 基于SCP實(shí)現(xiàn)的AO Arweave模塊化系統(tǒng)架構(gòu)
基于 SCP 的核心理念，AO Arweave 系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在鏈上存儲(chǔ)（共識(shí)）與鏈下計(jì)算的有效分離：
存儲(chǔ)層面：由 Arweave 提供的存儲(chǔ)資源負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的永久存儲(chǔ)，區(qū)塊鏈技術(shù)確保了鏈上數(shù)據(jù)的可追溯性和不可篡改性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的一致性和高可用性，體現(xiàn)了“存儲(chǔ)即共識(shí)”的概念。
計(jì)算層面：計(jì)算任務(wù)被遷移到鏈下，并與存儲(chǔ)（共識(shí)）層面解耦。這種設(shè)計(jì)使得計(jì)算性能不受鏈上共識(shí)的直接約束，可通過(guò)增加鏈下計(jì)算節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)限擴(kuò)展，極大地提高了處理效率和系統(tǒng)的靈活性。
綜合效果：Arweave 的存儲(chǔ)公鏈維護(hù)了系統(tǒng)的去中心化和數(shù)據(jù)的共識(shí)安全，而 AO 在鏈下則保障了計(jì)算性能的無(wú)限擴(kuò)展性。這種結(jié)構(gòu)確保了整個(gè) AO Arweave 系統(tǒng)在去中心化、共識(shí)安全性和計(jì)算性能擴(kuò)展性方面的需求得到滿足，從而有效地解決了區(qū)塊鏈不可能三角的挑戰(zhàn)。
2.2、構(gòu)建三類全局性系統(tǒng)級(jí)資源
上述基于 SCP 實(shí)現(xiàn)的特征在系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用，它們讓存儲(chǔ)、計(jì)算和數(shù)據(jù)（共識(shí)）成為既相互聯(lián)系又可彼此獨(dú)立的系統(tǒng)要素，成為全局性、系統(tǒng)級(jí)資源，如圖2-2所示：
圖 2-2. AO網(wǎng)絡(luò)中全局性系統(tǒng)級(jí)資源
存儲(chǔ)空間資源：Arweave 作為存儲(chǔ)公鏈，其存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展不受區(qū)塊大小或總 Gas 費(fèi)用的限制，完全由存儲(chǔ)需求決定，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無(wú)限擴(kuò)展。這不僅滿足了系統(tǒng)對(duì)靈活存儲(chǔ)空間的需求，也豐富了鏈上數(shù)據(jù)類型的多樣性，為鏈上原生應(yīng)用的創(chuàng)新提供了更多可能性。
計(jì)算資源：AO 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)由 MU、SU 和 CU 構(gòu)成，這里先講講 CU，后文將具體分析各網(wǎng)絡(luò)單元作用和相互關(guān)系。CU 是負(fù)責(zé)計(jì)算的單元，可水平擴(kuò)展，形成 CU 集群。這些集群間相互競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算權(quán)利，支持不同的進(jìn)程在不同的 CU 中并行運(yùn)行。這種擴(kuò)展性和并行性設(shè)計(jì)，使 AO 能夠提供無(wú)限的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源，支持高性能并行計(jì)算。
數(shù)據(jù)（共識(shí)）資源：在 Arweave 上，任意類型和大小的數(shù)據(jù)都可以以“原子資產(chǎn)”形式永久存儲(chǔ)，例如 NFT、文檔、圖片、音視頻、網(wǎng)頁(yè)、游戲、法律合同、程序代碼等，這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了一個(gè)防篡改的海量數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)貨幣化和流通提供基礎(chǔ)。同時(shí)，AO 并不就計(jì)算本身的狀態(tài)達(dá)成共識(shí)，而是專注于確保交互日志被寫入 Arweave，確保數(shù)據(jù)的持久可用性和完整性，確保計(jì)算輸出結(jié)果的一致性、可驗(yàn)證。無(wú)論哪種數(shù)據(jù)，都可無(wú)需許可、無(wú)需信任地被引用，實(shí)現(xiàn)新的價(jià)值創(chuàng)造。
安全資源：其實(shí)在 AO 的運(yùn)行過(guò)程中，還構(gòu)建了以協(xié)議代幣 $AO 支持的安全資源，但這與 SCP 沒(méi)有直接關(guān)系，而是涉及到AO網(wǎng)絡(luò)通信單元的運(yùn)行和安全機(jī)制，放在本文第3節(jié)“可定制的安全性和安全資源”來(lái)具體分析。
2.3、基于存儲(chǔ)共識(shí)的可信計(jì)算機(jī)
利用上述系統(tǒng)級(jí)資源和分布式特性，AO 構(gòu)建于 Arweave 存儲(chǔ)公鏈之上，形成一個(gè)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的 Web2 云計(jì)算相似，AO 在理論上具備無(wú)限擴(kuò)展的計(jì)算和存儲(chǔ)資源能力，能夠支持龐大的數(shù)據(jù)資源。然而，AO 的獨(dú)特之處在于，它基于存儲(chǔ)共識(shí)范式建立了一個(gè)去中心化的、具有全球一致性共識(shí)的可信計(jì)算平臺(tái)。
首先，Arweave 為全球用戶提供了一個(gè)無(wú)需許可、永久的存儲(chǔ)服務(wù)，構(gòu)建了一個(gè)不依賴信任的共識(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
其次，AO 將各類應(yīng)用程序的源代碼存儲(chǔ)于 Arweave 鏈上，這些代碼可被下載并在本地運(yùn)行；其輸入來(lái)源于鏈上的可信數(shù)據(jù)，在固定的輸入和執(zhí)行邏輯下，保證了輸出結(jié)果的一致性和可預(yù)見(jiàn)性。
最后，任何客戶端都可以進(jìn)行一致性驗(yàn)證，因?yàn)樵谙嗤妮斎雲(yún)?shù)和執(zhí)行邏輯下，其計(jì)算輸出結(jié)果必然是一致的，從而確保了可信性。
由此可見(jiàn)，從源程序、輸入和輸出都具有確定性，AO構(gòu)建了基于存儲(chǔ)共識(shí)的可信計(jì)算系統(tǒng)。
存儲(chǔ)共識(shí)范式與通常的節(jié)點(diǎn)共識(shí)系統(tǒng)不同，存儲(chǔ)共識(shí)范式中，計(jì)算、驗(yàn)證和達(dá)成共識(shí)都在鏈下，最終的共識(shí)數(shù)據(jù)提交鏈上進(jìn)行存儲(chǔ)，成為系統(tǒng)的可用性層、共識(shí)層和結(jié)算層。也就是說(shuō)，在 SCP 的支持下，計(jì)算性能不再受到共識(shí)的制約，可在鏈下無(wú)限擴(kuò)展。這種機(jī)制為AO網(wǎng)絡(luò)打造支持高性能計(jì)算的高并行和分布式架構(gòu)提供了可行性。
那么，AO 是如何演變成一個(gè)分布式部署、高并行運(yùn)行的去中心化世界計(jì)算機(jī)的呢？這主要得益于 Actor 模型、網(wǎng)絡(luò)通信單元和基于 SSI 實(shí)現(xiàn)的分布式架構(gòu)。
三、超并行：Actor 模型和網(wǎng)絡(luò)通信單元
3.1、以 Actor 模型定義并行計(jì)算基本框架
AO 網(wǎng)絡(luò)的名字來(lái)源于“Actor Oriented”，意指其是一個(gè)超并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。這一稱謂源自其核心運(yùn)用的 Actor 模型，該模型設(shè)定了系統(tǒng)中并行運(yùn)算的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
在 Actor 模型中，“actor”是并行計(jì)算的基本單元，它由狀態(tài)（State）、行為（Behavior）和郵箱（Mailbox）三大要素構(gòu)成。這三個(gè)要素及其相互作用，構(gòu)成了 Actor 模型的核心概念，如圖3-1所示：
圖 3-1. Actor模型示意圖（圖片來(lái)源：參考資料5）
該模型定義了系統(tǒng)的核心組件和交互規(guī)則，actor 可以被看作是一個(gè)獨(dú)立的、并發(fā)活動(dòng)的實(shí)體，它可以接收消息、處理消息、發(fā)送消息，并動(dòng)態(tài)創(chuàng)建新的 actor。該模型具有如下特點(diǎn)：
異步通信：多個(gè) actor 間通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式發(fā)送統(tǒng)一格式的消息，消息的發(fā)送與處理是異步進(jìn)行的，這種通信方式天然適應(yīng)于分布式系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)間的交互。
并行運(yùn)行：每個(gè) actor 都是獨(dú)立的，不存在共享狀態(tài)，因此不必?fù)?dān)心其他 actor 的狀態(tài)會(huì)影響到自己，每個(gè) actor 可以獨(dú)立地處理各自的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)真正的并行操作。
分布式部署：actor 能夠被分散部署和調(diào)度至不同的 CPU、節(jié)點(diǎn)，甚至不同的時(shí)間片中運(yùn)行，而不會(huì)影響最終結(jié)果。
可擴(kuò)展性：由于其分布式特性和松耦合的設(shè)計(jì)，Actor 模型能夠通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)和動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡等方式，靈活地進(jìn)行水平擴(kuò)展。
總之，Actor 模型以其優(yōu)雅的處理機(jī)制優(yōu)化并行和并發(fā)問(wèn)題，特別適合用于構(gòu)建分布式系統(tǒng)和高并發(fā)應(yīng)用。AO 網(wǎng)絡(luò)采納 Actor 模型作為并行計(jì)算的架構(gòu)基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)了高效的異步通信、并行運(yùn)行、分布式部署及優(yōu)秀的擴(kuò)展能力。
3.2、通信網(wǎng)絡(luò)單元的高效并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)
Actor 模型為并行計(jì)算提供了框架，而 AO 的通信網(wǎng)絡(luò)單元?jiǎng)t體現(xiàn)了這一模型的具體實(shí)踐。這些網(wǎng)絡(luò)單元包括消息單元（MU）、調(diào)度單元（SU）和計(jì)算單元（CU），每個(gè)單元都是一個(gè)獨(dú)立的 “actor”，它們通過(guò)統(tǒng)一格式（ANS-104）的消息進(jìn)行協(xié)作和同步。圖3-2 展示了這些網(wǎng)絡(luò)單元的基本功能和消息交互流程。
圖 3-2. AO網(wǎng)絡(luò)通信單元的工作原理（圖片來(lái)源：AO 白皮書）
在 AO 網(wǎng)絡(luò)中，啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒂|發(fā)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程的啟動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)進(jìn)程配置內(nèi)存、虛擬機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)單元等資源。進(jìn)程間的交互全部通過(guò)消息完成。首先，用戶或其他進(jìn)程的消息會(huì)發(fā)送到 MU，MU 進(jìn)而將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 SU 以進(jìn)行排序。排序后的消息及其結(jié)果會(huì)被永久存儲(chǔ)在 Arweave 上，并由競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算權(quán)的 CU 集群中的某個(gè) CU 進(jìn)行狀態(tài)計(jì)算，這意味著進(jìn)程可以在任何計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，顯示出典型的去中心化并行計(jì)算特性。計(jì)算完成后，CU 會(huì)以簽名憑證的形式將結(jié)果返回給 SU，以確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可驗(yàn)證性，最終由 SU 上傳至 Arweave。每個(gè)進(jìn)程形成的完整數(shù)據(jù)集——包括初始狀態(tài)、處理過(guò)程和最終結(jié)果——都將永久存儲(chǔ)在 Arweave 上，成為可供他人檢索、驗(yàn)證和使用的共識(shí)數(shù)據(jù)。
圖 3-3. 在TOken轉(zhuǎn)賬中各單元間的通信流程（圖片來(lái)源：AO白皮書）
圖3-3 展示了 AO 網(wǎng)絡(luò)處理 Token 轉(zhuǎn)賬請(qǐng)求的具體應(yīng)用場(chǎng)景，清晰地描繪了各模塊化網(wǎng)絡(luò)單元的組成和通信流程，以及與 Arweave 的交互形成的分布式存儲(chǔ)機(jī)制。
AO 系統(tǒng)綜合利用了計(jì)算資源（分布式 CU 集群）、存儲(chǔ)資源（分布式 Arweave 節(jié)點(diǎn)）和數(shù)據(jù)資源（存儲(chǔ)在 Arweave 中的長(zhǎng)期可用數(shù)據(jù)），為 AO 成為全球計(jì)算平臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。基于 Actor 模型構(gòu)建，AO 的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)不僅具備異步通信、并行運(yùn)行、分布式部署的特點(diǎn)，還擁有卓越的擴(kuò)展性，是一個(gè)真正的去中心化、分布式和并行運(yùn)行的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。
3.3、可定制的安全性和安全資源
上一節(jié)中，我們探討了 AO 網(wǎng)絡(luò)通信單元的組成與工作原理。在這一節(jié)中，我們將深入分析這一網(wǎng)絡(luò)的安全性，它與 AO 協(xié)議的原生代幣 $AO 緊密相連。此分析將呼應(yīng)第 2.2 節(jié)中“安全資源”內(nèi)容，專注于 AO 網(wǎng)絡(luò)中可定制的安全性和安全資源。
由 MU、SU 和 CU 組成的網(wǎng)絡(luò)通信單元是 AO 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的核心組件，由其構(gòu)建了去中心化世界計(jì)算機(jī)的運(yùn)行機(jī)制，形成了計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)三類系統(tǒng)級(jí)資源，這是 AO 網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)模型和資源模型的基礎(chǔ)。在技術(shù)模型和資源模型基礎(chǔ)上，AO 系統(tǒng)創(chuàng)建了需求驅(qū)動(dòng)的可定制的安全機(jī)制。這是基于協(xié)議原生代幣 $AO 構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)模型，由經(jīng)濟(jì)性博弈帶來(lái)安全性保障，并由此提供了 AO 中的安全市場(chǎng)。
為了便于理解，以下從用戶的視角，將 AO 中的安全機(jī)制簡(jiǎn)化為幾個(gè)核心要素及其相互關(guān)系：定制化需求、安全/經(jīng)濟(jì)資源、安全機(jī)制和安全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。
圖 3-4. AO網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制中各要素之間的關(guān)系
圖3-4 描述了 AO 網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制中各要素的相互關(guān)系：
定制化需求：作為一個(gè)超級(jí)并行計(jì)算平臺(tái)，AO 中各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立并行運(yùn)行各種進(jìn)程，處理不同類型的數(shù)據(jù)。這些不同的數(shù)據(jù)交易場(chǎng)景對(duì)系統(tǒng)的延遲、成本和效率等有不同需求，這要求 AO 的安全模型必須具備靈活性，能夠根據(jù)需求自定義安全策略。用戶可以為每條消息定制所需的特定安全級(jí)別，從而推動(dòng)安全資源的定制和有效分配。
安全/經(jīng)濟(jì)資源：$AO 是協(xié)議的原生代幣，作為流通的公共價(jià)值單位和經(jīng)濟(jì)資源，在 AO 網(wǎng)絡(luò)中支撐所有安全機(jī)制的經(jīng)濟(jì)博弈機(jī)制。
安全機(jī)制：在 AO 的各個(gè)進(jìn)程中，包括 MU、SU 和 CU 等節(jié)點(diǎn)都需要質(zhì)押 $AO 以參與安全機(jī)制。通過(guò)質(zhì)押經(jīng)濟(jì)價(jià)值，系統(tǒng)對(duì)資金進(jìn)行管理，依據(jù)規(guī)則執(zhí)行罰款以防止惡意行為。例如，如果 MU 簽署無(wú)效消息或 CU 提供無(wú)效簽名證明，系統(tǒng)將對(duì)其質(zhì)押資產(chǎn)進(jìn)行削減。
安全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)：由于安全是按每條消息購(gòu)買的，不同消息對(duì)應(yīng)不同的質(zhì)押需求，從而產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。安全的價(jià)格由市場(chǎng)供需關(guān)系決定，而非固定網(wǎng)絡(luò)規(guī)則。這種市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制促進(jìn)了安全資源的有效定價(jià)和分配，提供了量身定制的安全性。
總結(jié)來(lái)看，AO 網(wǎng)絡(luò)的去中心化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)本質(zhì)上使節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立設(shè)定其消息傳遞服務(wù)的費(fèi)用，這適應(yīng)了不同數(shù)據(jù)交易對(duì)安全級(jí)別的不同需求，并體現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)特定安全響應(yīng)的高效性。這種靈活性使其能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)市場(chǎng)需求和供應(yīng)的變化，促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)并提升響應(yīng)效率，從而達(dá)到市場(chǎng)的高效均衡。
$AO 的流通性作為經(jīng)濟(jì)博弈的工具，在建立安全機(jī)制的同時(shí)，建立了一個(gè)全面、實(shí)時(shí)的代幣估值框架，為代幣的有效估值提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一個(gè)設(shè)有完善估值框架和指標(biāo)的 $AO 代幣經(jīng)濟(jì)模型，無(wú)疑將進(jìn)一步增強(qiáng) AO 網(wǎng)絡(luò)的安全性。
四、SSI：統(tǒng)一體驗(yàn)的分布式系統(tǒng)架構(gòu)
在之前的討論中，我們已經(jīng)闡述了 Actor 模型為 AO 網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算提供的基本框架，以及由 MU、SU、CU 組成的網(wǎng)絡(luò)通信單元如何具體實(shí)現(xiàn)這一模型。這些通信單元被部署在分布式網(wǎng)絡(luò)的不同異構(gòu)節(jié)點(diǎn)上，使得進(jìn)程運(yùn)行不受特定物理位置的限制，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的用戶交互。這一切共同形成了一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了單一系統(tǒng)映像（SSI），這是 AO 網(wǎng)絡(luò)能夠支持無(wú)數(shù)進(jìn)程的基礎(chǔ)。本節(jié)將探討 SSI 的定義以及它在 AO 中的具體作用。
單一系統(tǒng)映像（SSI）是分布式計(jì)算中的一個(gè)核心概念，它通過(guò)虛擬化技術(shù)將物理上分離的異構(gòu)計(jì)算資源集成為一個(gè)統(tǒng)一的資源池。這種集成不僅提高了系統(tǒng)的抽象層級(jí)，也極大地優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。在 SSI 的作用下，盡管系統(tǒng)可能由多臺(tái)服務(wù)器、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成，用戶感知上卻如同操作一臺(tái)單一的計(jì)算機(jī)。
通常，SSI 結(jié)構(gòu)包括用戶層、統(tǒng)一接口、資源管理層、計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)層，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示。
圖 4-1. 單系統(tǒng)映像SSI結(jié)構(gòu)示意圖
用戶通過(guò)客戶端或網(wǎng)頁(yè)前端在用戶層與 SSI 系統(tǒng)進(jìn)行交互。統(tǒng)一接口負(fù)責(zé)接收用戶的請(qǐng)求，并將這些請(qǐng)求分發(fā)至資源管理層。資源管理層則調(diào)度分布式部署的計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)資源，執(zhí)行并行計(jì)算任務(wù)或進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。
SSI 提供了一個(gè)針對(duì)當(dāng)前公鏈多鏈并存問(wèn)題的可行解決方案。舉例來(lái)說(shuō)，以太坊生態(tài)由于快速發(fā)展，面臨擁堵、低效率及高成本問(wèn)題，而 Layer2 作為解決這些擴(kuò)展性問(wèn)題的主要方案，引入了新的挑戰(zhàn)。每條 Layer2 鏈在重復(fù)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)，還導(dǎo)致流動(dòng)性分散和資產(chǎn)跨鏈風(fēng)險(xiǎn)，增加了用戶在各鏈間切換的復(fù)雜性和參與門檻，嚴(yán)重影響了用戶體驗(yàn)和應(yīng)用的規(guī)模化發(fā)展。
公鏈如 Solana 和 PolkaDOT 已經(jīng)意識(shí)到這些問(wèn)題，并在原有架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。但 AO 在設(shè)計(jì)之初就采用了 SSI 的分布式架構(gòu)，顯示出了前瞻性和先見(jiàn)之明。
利用 Actor 模型，AO 的網(wǎng)絡(luò)通信單元托管于分布式網(wǎng)絡(luò)中的異構(gòu)節(jié)點(diǎn)集上，這些節(jié)點(diǎn)可能分布在全球各個(gè)地區(qū)，包括各種類型和功能的服務(wù)器。基于 Actor 模型的 AO 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)去中心化的分布式網(wǎng)絡(luò)，需要一個(gè)統(tǒng)一架構(gòu)來(lái)進(jìn)行整合，以提供一致的可用性和用戶體驗(yàn)。
當(dāng)用戶通過(guò)前端啟動(dòng)一個(gè) AO 進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)會(huì)配置所需的不同資源來(lái)處理消息傳遞、交易排序和狀態(tài)計(jì)算等任務(wù)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，底層的復(fù)雜分布式架構(gòu)被抽象化，即使是龐大的節(jié)點(diǎn)集群也如同一臺(tái)單一的計(jì)算機(jī)。這是因?yàn)?AO 系統(tǒng)采用 SSI 來(lái)整合分布式系統(tǒng)的復(fù)雜組件，通過(guò)模塊化實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的計(jì)算環(huán)境。也就是說(shuō)，通過(guò) SSI 架構(gòu)，AO 將多個(gè)分布式計(jì)算節(jié)點(diǎn)整合為一個(gè)統(tǒng)一的資源，為用戶提供了一個(gè)透明、高效、可擴(kuò)展且統(tǒng)一的計(jì)算平臺(tái)。
五、資源驅(qū)動(dòng)價(jià)值創(chuàng)造和應(yīng)用創(chuàng)新
綜上所述，通過(guò) SCP、Actor 和 SSI 的結(jié)合，AO 構(gòu)建了一種創(chuàng)新的架構(gòu)，為系統(tǒng)打造了計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)（共識(shí)）三大可擴(kuò)展的系統(tǒng)級(jí)資源，以及一種 $AO 支持的安全性資源。資源作為核心生產(chǎn)要素，在推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、激發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過(guò)明確 AO Arweave 系統(tǒng)中的資源要素，我們可以優(yōu)化資源規(guī)劃與管理，利用資源驅(qū)動(dòng)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新，加速 Web3 的價(jià)值創(chuàng)造，推動(dòng)加密經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。
在此，我們做一次總結(jié)性的梳理：
1. 基礎(chǔ)設(shè)施類價(jià)值創(chuàng)造
去中心化世界計(jì)算機(jī)：AO 整合了可擴(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)資源，為所有應(yīng)用提供了一個(gè)統(tǒng)一的去中心化計(jì)算平臺(tái)，具有可驗(yàn)證和信任最小化特性。應(yīng)用只需專注于業(yè)務(wù)創(chuàng)新，避免重復(fù)造輪子，使 AO 成為應(yīng)用創(chuàng)新的公共基礎(chǔ)設(shè)施。
鏈上共享數(shù)據(jù)資源庫(kù)：Arweave 能永久存儲(chǔ)幾乎所有類型的數(shù)據(jù)，成為一個(gè)永不消失的"亞歷山大圖書館"。無(wú)論是金融數(shù)據(jù)還是非金融類數(shù)據(jù)，其不可篡改、可驗(yàn)證的特性，使其成為可提供共識(shí)價(jià)值的公共商品，支持組合創(chuàng)新。
可定制化的安全設(shè)施：AO 可以根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和價(jià)值，為客戶和應(yīng)用提供定制化的安全機(jī)制，實(shí)現(xiàn)安全性、成本與效率之間的平衡。
Web2 與 Web3 的橋梁：AO 運(yùn)行在鏈下，可以與鏈上、鏈下系統(tǒng)無(wú)縫集成，成為 Web2 和 Web3 的連接橋梁。任何 Web2 應(yīng)用都可以通過(guò) API 和消息傳遞機(jī)制在 AO 中啟動(dòng)進(jìn)程，調(diào)用 AO 中的網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行計(jì)算，同時(shí)定制化其安全機(jī)制。
2. 技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新
區(qū)塊鏈發(fā)展至今，以比特幣、以太坊、Solana 等為主的公鏈，其應(yīng)用仍然偏于金融領(lǐng)域，比如資產(chǎn)發(fā)行、交易、抵押借貸、衍生品等，這讓很多人誤以為區(qū)塊鏈的作用僅限于此。
但 AO Arweave 的創(chuàng)新架構(gòu)為區(qū)塊鏈的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展增加了新的可行性。除了支持大多公鏈所具備的金融創(chuàng)新外，AO 作為通用的世界計(jì)算機(jī)，支持所有的數(shù)據(jù)類型和對(duì)應(yīng)的應(yīng)用創(chuàng)新，特別是非金融類數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用創(chuàng)新。
加載 AI 模型：AO Arweave 架構(gòu)提供了無(wú)限計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)資源，在 WASM64、WeaveDrive 和 Llama.cpp 大語(yǔ)言模型推理引擎三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的支持下，AO 能在智能合約中直接運(yùn)行多種開(kāi)源的大型語(yǔ)言模型，例如 Llama 3 和 GPT-2，使智能合約能夠直接處理復(fù)雜數(shù)據(jù)和并進(jìn)決策，比如由 AI 驅(qū)動(dòng) Llama 3 模型實(shí)現(xiàn)的鏈上自主虛擬世界 Llama Land。
創(chuàng)建 Agent 和 AgentFi：基于 AI 模型的推理能力，以及 AO 進(jìn)程能夠基于時(shí)間對(duì)隱含的消息做出響應(yīng)、喚醒自身并執(zhí)行動(dòng)作的能力，以及可以通過(guò)支付費(fèi)用給 MU 來(lái)“訂閱”一個(gè)進(jìn)程，從而以適當(dāng)頻率來(lái)觸發(fā)計(jì)算的能力等，AO 支持能夠滿足具有復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯、可預(yù)定義需求和多元化自主策略的 Agent 和 AgentFi。
版權(quán)管理和創(chuàng)作者市場(chǎng)（ContentFi）：Arweave 以原子資產(chǎn)的形式存儲(chǔ)著各種類型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)易于識(shí)別和所有權(quán)確認(rèn)，可以作為一種新的數(shù)字資產(chǎn)形態(tài)被貨幣化，通過(guò)在市場(chǎng)上流通和交易實(shí)現(xiàn)價(jià)格發(fā)現(xiàn)，建立清晰的利益分配和協(xié)作模式，為版權(quán)管理和創(chuàng)作者市場(chǎng)提供支持。
下一代互聯(lián)網(wǎng)框架 Permaweb：與傳統(tǒng) Web2 互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層、服務(wù)層和存儲(chǔ)層的三層結(jié)構(gòu)不同，Permaweb 通過(guò)將存儲(chǔ)層替換為 Arweave 的永久存儲(chǔ)解決方案，實(shí)現(xiàn)了所有內(nèi)容的永久存儲(chǔ)，且以原子資產(chǎn)的形式存儲(chǔ)在 Arweave 中。并基于 SCP 在應(yīng)用層構(gòu)建支持 AO 超并行計(jì)算的各類應(yīng)用，打造一個(gè)永續(xù)在線、去中心化的新一代互聯(lián)網(wǎng)框架。此框架雖與 Web2 整合，體驗(yàn)與 Web2 無(wú)異，但兩者間存在顯著的差異，Permaweb 并非“有圍墻的花園”。它為開(kāi)發(fā)者、運(yùn)營(yíng)商和用戶提供了一個(gè)公平、開(kāi)放的環(huán)境：用戶擁有并控制自己的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)可在不同應(yīng)用之間自由流動(dòng)；開(kāi)發(fā)者和運(yùn)營(yíng)商可以在既定規(guī)則內(nèi)，無(wú)需特別許可地利用數(shù)據(jù)開(kāi)展業(yè)務(wù)，從而促進(jìn)各方之間的互利共贏。
以上是 AO 可支持的幾個(gè)典型應(yīng)用創(chuàng)新方向。當(dāng)然 AO 可以支持更多數(shù)據(jù)類型和更廣泛場(chǎng)景的應(yīng)用創(chuàng)新。雖然 AO 生態(tài)發(fā)展時(shí)間尚短，技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新還需時(shí)間檢驗(yàn)，但我們更愿意從整個(gè) Web3 行業(yè)發(fā)展的階段和Web2系統(tǒng)的特征來(lái)評(píng)估這些創(chuàng)新的意義和價(jià)值。
當(dāng)前 Web3 行業(yè)都在探索大規(guī)模采用的可行路徑，許多區(qū)塊鏈正在為此努力，例如 TON 與 Telegram 結(jié)合，引導(dǎo) Web2 真實(shí)用戶到 Web3 真實(shí)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，意圖大規(guī)模實(shí)現(xiàn)流量到流動(dòng)性的價(jià)值轉(zhuǎn)換；CKB 成為 Bitcoin 的 L2，正在構(gòu)建基于 CKB 的閃電網(wǎng)絡(luò)，意欲帶來(lái)高頻率、小額度、大規(guī)模的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付。
從行業(yè)發(fā)展角度看，AO Arweave 重新定義了去中心化計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)框架，以創(chuàng)新架構(gòu)帶來(lái)系統(tǒng)的靈活性、安全性和經(jīng)濟(jì)效率，構(gòu)建起可擴(kuò)展的系統(tǒng)級(jí)資源，可持續(xù)釋放資源潛力，驅(qū)動(dòng)技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造和轉(zhuǎn)移，推動(dòng) Web3 和 Web2 的融合，為 Web3 走向大規(guī)模采用提供了一種可行路徑。
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