Pontos chave:

1. Do Bitcoin ao Ethereum, como podemos encontrar o caminho ótimo para superar as limitações de throughput e cenários?
2. Começando a partir dos primeiros princípios, qual é a chave para superar o ruído dos memes de mercado e identificar as necessidades fundamentais da blockchain?
3. Que tipo de magia possuem os princípios de inovação disruptiva SCP e AO (Orientado a Ator) (separando armazenamento e computação) que podem permitir que a Web3 verdadeiramente libere seu potencial?
4. Os resultados da execução de programas determinísticos em dados imutáveis serão únicos e confiáveis?
5. Nessa narrativa, por que SCP e AO (Actor Oriented) podem se tornar desempenho infinito, dados confiáveis e os guerreiros hexagonais componíveis?

Introdução

[Data source: preço do BTC]

Desde o nascimento da blockchain em 2009, mais de 15 anos se passaram. Como uma mudança de paradigma na tecnologia digital, ela registra valores digitais e de rede, tornando a criptomoeda uma nova inovação no paradigma de capital.

Como o primogênito, o Bitcoin está prestes a se tornar um ativo de reserva estratégica. Na conferência Bitcoin de 2024, Trump fez um compromisso, afirmando que, se voltar à Casa Branca, garantirá que o governo retenha 100% de suas participações em Bitcoin e o designe como um ativo de reserva estratégica para os EUA.

Após a vitória eleitoral de Trump, o Bitcoin disparou 150%, atingindo seu pico de $107.287.

A vitória de Trump é claramente mais favorável para a indústria de criptomoedas, pois ele tem expressado repetidamente forte apoio às criptomoedas.

No entanto, a curto prazo, a alta sensibilidade das criptomoedas aos resultados das eleições poderia levar a picos de volatilidade de curto prazo no mercado. Será que este forte impulso ascendente será sustentável? O autor acredita que apenas eliminando a incerteza e melhorando a escalabilidade da blockchain, pode-se abrir um novo “mar vermelho”.

As sombras por trás do boom do “Web3” após as eleições nos EUA

[Data source:DefiLlama]

Sob os holofotes, o TVL (Total Value Locked) do Ethereum, a segunda maior criptomoeda por capitalização de mercado, tem permanecido lento desde atingir seu pico histórico em 2021.

Mesmo no terceiro trimestre de 2024, a receita da finança descentralizada (DeFi) do Ethereum caiu para $261 milhões, o nível mais baixo desde o Q4 de 2020.

À primeira vista, pode haver picos ocasionais, mas a tendência geral mostra uma desaceleração na atividade DeFi na rede Ethereum.

Além disso, o mercado tem visto o surgimento de ecossistemas de blockchain completamente alternativos, como o hiperlíquido recentemente popular, uma cadeia de negociação baseada em um modelo de livro de ordens. Seus dados têm visto um crescimento rápido, com sua capitalização de mercado disparando para o top 50 em apenas duas semanas. Espera-se que gere receitas anuais que se situam logo abaixo do Ethereum, Solana e Tron entre todas as blockchains. Isso destaca indiretamente a fadiga do DeFi tradicional no Ethereum, com base na arquitetura AMM.

[Fonte dos dados:Volume de negociação do Compound]

[Data source: Volume de negociação Uniswap]

O DeFi já foi o destaque principal do ecossistema Ethereum, mas devido à redução das taxas de transação e à atividade do usuário, sua receita diminuiu significativamente.

Em resposta, o autor tenta contemplar as razões por trás dos dilemas atuais enfrentados pelo Ethereum, ou toda a rede, e como superá-los.

Coincidentemente, com o quinto voo de teste bem-sucedido da SpaceX, a SpaceX emergiu como uma estrela em ascensão na exploração espacial comercial. Olhando para trás no caminho de desenvolvimento da SpaceX, seu sucesso pode ser atribuído a uma metodologia-chave - primeiros princípios. (Dica: O conceito de primeiros princípios foi introduzido pela primeira vez pelo antigo filósofo grego Aristóteles há mais de 2.300 anos. Ele descreveu os primeiros princípios como 'as proposições ou suposições mais básicas em cada sistema de exploração, que não podem ser omitidas, deletadas ou violadas.')

Agora, vamos também aplicar o método dos primeiros princípios, descascando a névoa camada por camada, para explorar os "átomos" fundamentais da indústria blockchain. De uma perspectiva fundamental, reexaminaremos os dilemas e oportunidades atuais enfrentados por essa indústria.

O "serviço de nuvem" da Web3 é um retrocesso ou o futuro?

O “Serviço de Nuvem” da Web3 é um Retrocesso ou o Futuro?

Quando o conceito de AO (Orientado a Ator) foi introduzido, ele atraiu atenção generalizada. Em meio ao aumento da homogeneidade das blockchains públicas baseadas em EVM, o AO, como um design arquitetônico disruptivo, mostrou um apelo único.

Este não é apenas um conceito teórico, mas uma equipe já está colocando-o em prática.

Como mencionado anteriormente, o maior valor do blockchain está em registrar o valor digital. Nessa perspectiva, ele serve como um livro-razão público globalmente transparente. Com base nessa essência, pode-se argumentar que o primeiro princípio do blockchain é o “armazenamento”.

AO é realizado através de um paradigma de consenso (SCP) baseado em armazenamento. Desde que o armazenamento permaneça imutável, não importa onde a computação ocorra, o resultado pode ser garantido de ter consenso. O computador global AO nasceu, possibilitando a interconexão e colaboração de computação paralela em grande escala.

Olhando para trás em 2024, um dos eventos mais notáveis no espaço da Web3 foi a explosão do ecossistema de inscrição, que pode ser visto como uma prática inicial da separação de armazenamento e computação. Por exemplo, a tecnologia de gravação usada pelo protocolo Runes permite que pequenas quantidades de dados sejam incorporadas em transações de Bitcoin. Embora esses dados não afetem a função principal da transação, eles servem como informações adicionais, formando uma saída clara, verificável e não consumível.

Embora alguns observadores técnicos tenham levantado preocupações iniciais sobre a segurança das inscrições do Bitcoin, temendo que elas pudessem se tornar pontos de entrada potenciais para ataques de rede,

Nos últimos dois anos, ele armazenou completamente os dados na rede, e até o momento não ocorreram bifurcações na blockchain. Essa estabilidade mais uma vez prova que, desde que os dados armazenados não sejam adulterados, não importa onde ocorra a computação, a consistência e segurança dos dados podem ser garantidas.

Talvez você perceba que isso é quase idêntico aos serviços de nuvem tradicionais. Por exemplo:

Em termos de gerenciamento de recursos computacionais, na arquitetura AO, um 'Ator' é uma entidade computacional independente, e cada unidade de computação pode executar seu próprio ambiente. Isso não se assemelha aos microserviços e Docker em servidores de nuvem tradicionais? Da mesma forma, os serviços de nuvem tradicionais dependem do S3 ou NFS para armazenamento, enquanto o AO depende do Arweave.

No entanto, simplesmente reduzir AO a uma "ideia antiga requentada" seria impreciso. Embora AO empreste alguns conceitos de design de serviços de nuvem tradicionais, seu núcleo está na combinação de armazenamento descentralizado com computação distribuída. Arweave, como uma rede de armazenamento descentralizada, difere fundamentalmente do armazenamento centralizado tradicional. Essa característica descentralizada fornece aos dados da Web3 maior segurança e resistência à censura.

Mais importante ainda, a combinação de AO e Arweave não é apenas uma pilha técnica simples; cria um novo paradigma. Este paradigma combina as vantagens de desempenho da computação distribuída com a confiabilidade do armazenamento descentralizado, fornecendo uma base sólida para a inovação e desenvolvimento de aplicações Web3. Especificamente, essa combinação é refletida nos seguintes dois aspectos:

1. Alcançando um design completamente descentralizado no sistema de armazenamento enquanto se garante o desempenho por meio de uma arquitetura distribuída.
2. Essa combinação não apenas resolve alguns desafios principais no espaço Web3 (como segurança de armazenamento e abertura), mas também fornece a base técnica para potenciais inovações e composições ilimitadas no futuro.

O seguinte irá explorar o conceito e o design arquitetônico da AO em profundidade e analisar como ele aborda os dilemas enfrentados pelas blockchains públicas existentes como o Ethereum, trazendo, em última análise, novas oportunidades de desenvolvimento para a Web3.

Visualizando o dilema atual do Web3 da perspectiva “atômica”

Desde que o Ethereum surgiu com os contratos inteligentes, sem dúvida se tornou a força dominante.

Alguns podem perguntar, não há Bitcoin? No entanto, é importante notar que o Bitcoin foi criado como substituto para moedas tradicionais, visando se tornar um sistema de dinheiro descentralizado e digital. Ethereum, por outro lado, não é apenas uma criptomoeda; é uma plataforma que permite a criação e execução de contratos inteligentes e aplicativos descentralizados (DApps).

Globalmente, o Bitcoin é uma alternativa digital ao dinheiro tradicional, com um preço elevado, mas não necessariamente um alto valor. No entanto, o Ethereum é mais como uma plataforma de código aberto, oferecendo mais valor prospectivo em termos de riqueza, e representa melhor a visão conceitual atual de um mundo aberto Web3.

Desde 2017, muitos projetos tentaram desafiar o Ethereum, mas poucos duraram. O desempenho do Ethereum tem sido criticado há muito tempo, levando ao surgimento de soluções de Camada 2. No entanto, o aparentemente próspero crescimento da Camada 2 é, na realidade, uma luta desesperada diante da adversidade. À medida que a concorrência se intensifica, uma série de problemas gradualmente surgiram, tornando-se sérias restrições ao desenvolvimento da Web3:

Existe um limite máximo de desempenho, e a experiência do usuário continua ruim

[Fonte de dados:DeFiLlama]

[Data source: L2 BEAT]

Recentemente, cada vez mais pessoas acreditam que o plano de escalonamento da Camada 2 (L2) do Ethereum falhou.

Inicialmente, L2 foi visto como uma importante continuação da subcultura do Ethereum em sua estratégia de escalabilidade. Também foi apoiado pela expectativa de que L2 reduziria as taxas de gás e melhoraria o rendimento, levando a um crescimento tanto no número de usuários quanto no volume de transações. No entanto, apesar da redução nas taxas de gás, o crescimento esperado no número de usuários não se materializou.

Na verdade, o L2 é realmente o culpado pelo fracasso do plano de escalonamento? Claramente, o L2 é apenas um bode expiatório. Embora ele tenha alguma responsabilidade, a responsabilidade principal recai sobre o próprio Ethereum. Além disso, esse resultado é um resultado inevitável dos problemas de design subjacentes à maioria das cadeias Web3 hoje em dia.

Para explicar isso de uma perspectiva "atômica", L2 é responsável pela computação, enquanto o Ethereum lida com o "armazenamento" fundamental da blockchain. Para garantir segurança suficiente, o Ethereum deve armazenar dados e alcançar consenso.

No entanto, o design do Ethereum impede loops infinitos potenciais durante a execução, o que poderia fazer com que toda a plataforma parasse. Portanto, a execução de qualquer contrato inteligente é limitada a um número finito de passos de computação.

Isso leva ao paradoxo de que L2 é projetado para ter desempenho infinito, mas na realidade, as limitações da rede principal impõem um limite a ele.

O efeito gargalo dita que L2 tem um limite máximo.

Para uma compreensão mais detalhada do mecanismo, os leitores podem explorar mais lendo:“Do DeFi tradicional ao AgentFi: explorando o futuro das finanças descentralizadas.”

O Apelo Limitado dos Casos de Uso Atuais

A maior conquista do Ethereum é o próspero ecossistema de aplicações, onde várias aplicações descentralizadas (DApps) são desenvolvidas.

No entanto, o ecossistema é realmente tão vibrante e diverso quanto parece?

Claramente, a resposta é não. Por trás do próspero ecossistema de aplicativos do Ethereum, encontra-se um ambiente com grande ênfase na financeirização e uma falta significativa de aplicativos não financeiros maduros.

Vamos dar uma olhada nos setores de aplicação mais prósperos na Ethereum:

Primeiro, conceitos como NFTs, DeFi, GameFi e SocialFi, embora inovadores em termos financeiros, ainda não são adequados para o público em geral. A razão pela qual a Web2 cresceu tão rapidamente está enraizada em sua funcionalidade, que está intimamente ligada à vida diária das pessoas.

Em comparação com produtos e serviços financeiros, os usuários comuns estão mais preocupados com funcionalidades como mensagens, socialização, streaming de vídeo e comércio eletrônico.

Em segundo lugar, do ponto de vista competitivo, o empréstimo de crédito no setor financeiro tradicional é um produto muito comum e difundido. No entanto, no espaço DeFi, esse tipo de produto ainda é bastante raro. A razão principal é a atual falta de um sistema de crédito efetivo na rede.

Construir um sistema de crédito requer permitir que os usuários sejam os verdadeiros proprietários de seus perfis pessoais online e gráficos sociais, que podem transcender em diferentes aplicativos.

Somente quando essas informações descentralizadas puderem ser armazenadas e transmitidas sem custo algum, será possível construir um poderoso gráfico de informações pessoais Web3 e um sistema de aplicativos Web3 baseado em crédito.

Aqui, reafirmamos um problema-chave: a falha da Camada 2 (L2) em atrair um número significativo de usuários não é culpa dela. L2 nunca foi a força motriz principal. A verdadeira maneira de superar o dilema Web3 é inovar novos cenários de aplicação que atraiam usuários.

No entanto, a situação atual é como estar preso no trânsito de férias - apesar das muitas ideias inovadoras, é difícil fazê-las avançar devido às restrições de desempenho da transação.

A essência do blockchain é o 'armazenamento'. Quando o armazenamento e a computação estão acoplados, torna-se menos 'atômico'. Nesse design inautêntico, inevitavelmente haverá um limite de desempenho.

Alguns pontos de vista definem a essência do blockchain como uma plataforma de transações, um sistema de moeda ou enfatizando transparência e anonimato. No entanto, essas perspectivas ignoram as características fundamentais do blockchain como uma estrutura de dados e seu potencial de aplicação mais amplo. O blockchain não se limita apenas a transações financeiras; sua arquitetura permite abranger várias indústrias, como gerenciamento da cadeia de suprimentos, registros de saúde e até mesmo gerenciamento de direitos autorais.

Portanto, a essência do blockchain reside em sua capacidade de funcionar como um sistema de armazenamento. Isso não se deve apenas ao fato de ele poder armazenar dados com segurança, mas também porque ele garante a integridade dos dados e a transparência por meio de um mecanismo de consenso distribuído. Uma vez que um bloco é adicionado à cadeia, é quase impossível alterá-lo ou excluí-lo.

Infraestrutura Atômica: AO Torna o Desempenho Infinito Possível

[Fonte de dados:L2 TPS]

A arquitetura básica da blockchain enfrenta um gargalo claro: a limitação do espaço do bloco. É como um livro-razão de tamanho fixo, onde cada transação e entrada de dados precisa ser registrada dentro de um bloco. Tanto o Ethereum quanto outras blockchains são limitados pelos limites do tamanho do bloco, levando à competição por espaço entre as transações. Isso levanta uma questão chave: podemos superar essa limitação? O espaço do bloco sempre tem que ser limitado? Existe uma maneira de alcançar uma escalabilidade verdadeiramente infinita?

Embora a solução L2 do Ethereum tenha tido sucesso na escalabilidade de desempenho, ela só pode ser considerada um sucesso parcial. L2 aumentou a capacidade em várias ordens de grandeza, o que pode ser suficiente para lidar com cargas de transação de pico para projetos individuais. No entanto, para a maioria das soluções L2 que dependem do armazenamento e da segurança de consenso da rede principal, esse nível de escalabilidade está longe de ser adequado.

É importante notar que o TPS (transações por segundo) da L2 não pode ser aumentado infinitamente, principalmente devido aos seguintes fatores limitantes: disponibilidade de dados, velocidade de liquidação, custos de verificação, largura de banda da rede e complexidade do contrato. Embora os Rollups tenham otimizado as necessidades de armazenamento e computação na Camada 1 (L1) por meio de compactação e validação, ainda é necessário enviar e verificar dados na L1, sendo assim limitados pela largura de banda e tempo de bloco da L1. Além disso, custos computacionais, como a geração de provas de conhecimento zero, gargalos de desempenho do nó e os requisitos de execução de contratos complexos, também limitam a escalabilidade da L2.

[Fonte de dados:suiscan TPS]

O verdadeiro desafio para o Web3 reside na capacidade limitada de processamento e na falta de aplicativos, o que torna difícil atrair novos usuários e corre o risco de perder influência.

Em termos simples, melhorar a capacidade de processamento é a chave para um futuro promissor para a Web3. Alcançar uma rede com escalabilidade infinita e alta capacidade de processamento é a sua visão. Por exemplo, Sui utiliza processamento paralelo determinístico, organizando as transações antecipadamente para evitar conflitos, aumentando assim a previsibilidade e a escalabilidade. Esse design permite que Sui processe mais de 10.000 transações por segundo (TPS). Além disso, a arquitetura do Sui permite aumentar a capacidade de processamento adicionando mais nós validadores, alcançando teoricamente escalabilidade infinita. O uso dos protocolos Narwhal e Tusk minimiza a latência, permitindo um processamento eficiente de transações paralelas e superando os gargalos de escalabilidade das soluções tradicionais de Camada 2.

O conceito AO que discutimos segue um caminho semelhante, focando em aspectos diferentes, mas visando construir um sistema de armazenamento escalável.

Web3 requer uma nova infraestrutura construída sobre princípios fundamentais, com o armazenamento como seu núcleo. Assim como Elon Musk repensou os lançamentos de foguetes e veículos elétricos a partir de princípios fundamentais, redesenhando essas tecnologias complexas para interromper indústrias, o design da AO também espelha essa abordagem. Ao desacoplar a computação do armazenamento, a AO abandona os frameworks tradicionais de blockchain, criando bases de armazenamento orientadas para o futuro do Web3 e impulsionando o Web3 em direção à visão de serviços de nuvem descentralizados.

Paradigma de Consenso de Armazenamento (SCP)

Antes de apresentar AO, precisamos discutir um paradigma de design relativamente novo chamado SCP.

Embora o SCP possa ser desconhecido para muitos, a maioria das pessoas já ouviu falar das inscrições do Bitcoin. Falando de forma geral, o conceito de design por trás das inscrições pode ser considerado uma forma de armazenamento como uma unidade de pensamento “atômico”, embora com algumas variações. Curiosamente, Vitalik também manifestou interesse em se tornar a “fita de papel” para o Web3, que está alinhado com a filosofia por trás do SCP.

No modelo da Ethereum, a computação é realizada por nós completos, armazenados globalmente e disponíveis para consulta. Esta abordagem transforma a Ethereum em um “computador mundial”, mas que opera como um programa de única thread, executando passos sequencialmente. Esta ineficiência inerente também cria um terreno fértil para o MEV (Valor Extraível Máximo). As assinaturas de transações entram na mempool da Ethereum, são transmitidas publicamente e classificadas pelos mineradores, normalmente dentro de 12 segundos. No entanto, esta breve janela é suficiente para que os “buscadores” interceptem, simulem e até mesmo engenharia reversa em estratégias potenciais. Mais sobre este assunto pode ser explorado em “A Paisagem de MEV Um Ano Após a Fusão Ethereum.”

SCP, por outro lado, separa a computação do armazenamento. Esse conceito pode parecer abstrato, então vamos usar uma analogia Web2.

Em cenários Web2 como mensagens ou compras online, picos de tráfego podem causar surtos repentinos que uma única máquina não pode lidar. Engenheiros resolveram isso distribuindo tarefas computacionais entre várias máquinas, sincronizando e armazenando seus resultados para gerenciar o tráfego de forma elástica. Da mesma forma, SCP distribui a computação entre nós. Ao contrário de sistemas tradicionais que usam bancos de dados como MySQL, SCP depende das mainnets de blockchain para armazenamento.

Em termos simples, SCP aproveita a rede blockchain para armazenamento de dados, enquanto servidores off-chain lidam com computação e geração de estado. Essa arquitetura garante a confiabilidade dos dados, ao mesmo tempo em que permite uma rede em camadas de alta performance, separada da blockchain subjacente.

No SCP, a blockchain serve apenas como um meio de armazenamento, enquanto os clientes ou servidores fora da rede realizam todas as computações e gerenciam os estados resultantes. Esse design aumenta significativamente a escalabilidade e o desempenho. No entanto, isso levanta uma questão importante: é possível garantir a integridade e segurança dos dados quando a computação e o armazenamento estão separados?

Essencialmente, blockchain atua como uma solução de armazenamento, com a computação transferida para servidores. Ao contrário dos mecanismos de consenso tradicionais de blockchain, SCP move o consenso para fora da cadeia.

Vantagens dessa Abordagem

Sem processos de consenso complexos, cada servidor se concentra exclusivamente em suas tarefas computacionais, permitindo processamento de transações quase infinito e custos operacionais reduzidos.

Embora semelhante às soluções de escalabilidade de rollup atuais, a ambição do SCP vai além. Ele visa não apenas resolver a escalabilidade da blockchain, mas também oferecer um caminho transformador do Web2 para o Web3.

Quais são as vantagens do SCP? O SCP desacopla a computação do armazenamento. Esse design não apenas aprimora a flexibilidade e a componibilidade do sistema, mas também reduz as barreiras de desenvolvimento, superando efetivamente as limitações de desempenho das blockchains tradicionais, ao mesmo tempo que garante a confiabilidade dos dados. Essas inovações tornam o SCP uma infraestrutura eficiente e escalável que capacita o futuro ecossistema descentralizado.

1. Composabilidade:SCP coloca a computação fora da rede, preservando a natureza fundamental do blockchain e mantendo suas características “atômicas”. Com a computação fora da rede e o blockchain responsável apenas pelo armazenamento, qualquer contrato inteligente pode ser executado. A migração de aplicativos com base no SCP se torna extremamente simples, o que é uma vantagem crucial.
2. Baixas barreiras de desenvolvimento:A computação off-chain permite que os desenvolvedores usem qualquer linguagem de programação, seja C++, Python ou Rust, sem a necessidade de usar Solidity para o EVM. O único custo que os desenvolvedores podem enfrentar é o custo de interação da API com a blockchain.
3. Sem restrições de desempenho: A computação fora da cadeia alinha as capacidades computacionais com as aplicações tradicionais. O limite de desempenho depende das capacidades de hardware dos servidores de computação. Como a escalabilidade elástica dos recursos de computação tradicionais é uma tecnologia madura, a capacidade de computação é efetivamente ilimitada, além dos custos de máquina.
4. Dados confiáveis:Uma vez que a função de “armazenamento” central é tratada pela blockchain, todos os dados são imutáveis e rastreáveis. Qualquer nó pode recuperar e recalcular dados quando a validade dos resultados do estado estiver em dúvida, garantindo que a blockchain dote os dados de confiabilidade.

O Bitcoin abordou o 'Problema dos Generais Bizantinos' ao introduzir o PoW, uma abordagem inovadora criada por Satoshi Nakamoto dentro das restrições da época, o que acabou levando ao sucesso do Bitcoin.

Da mesma forma, ao enfrentar a computação de contratos inteligentes, começar a partir dos primeiros princípios pode resultar em uma solução aparentemente contra-intuitiva. No entanto, ao descentralizar ousadamente as funções computacionais e devolver a blockchain à sua essência central, descobrir-se-á que o consenso de armazenamento é alcançado ao mesmo tempo em que são atendidos os requisitos de abertura e verificabilidade de dados. Esta abordagem oferece desempenho equivalente ao Web2, incorporando a essência do SCP.

Integração SCP e AO: Libertando-se das Restrições

Depois de toda essa discussão, finalmente chegamos ao AO.

Primeiramente, o AO adota um padrão de design conhecido como Modelo de Ator, que foi inicialmente implementado na linguagem de programação Erlang.

A arquitetura e a tecnologia por trás do AO são construídas sobre o paradigma SCP, separando a camada de computação da camada de armazenamento. Isso permite que a camada de armazenamento permaneça permanentemente descentralizada, enquanto a camada de computação mantém a estrutura da computação tradicional.

Os recursos computacionais da AO se assemelham aos dos modelos de computação tradicionais, mas incorporam uma camada de armazenamento permanente, permitindo processos de computação rastreáveis e descentralizados.

Neste ponto, você pode se perguntar, qual cadeia principal o AO usa para sua camada de armazenamento?

Claramente, usar Bitcoin ou Ethereum para a camada de armazenamento seria impraticável. As razões para isso já foram discutidas anteriormente, e os leitores provavelmente entenderão facilmente. No AO, o armazenamento de dados e a verificação final são tratados por Arweave.

Por que escolher Arweave entre as muitas soluções de armazenamento descentralizado?

A escolha do Arweave como camada de armazenamento é baseada principalmente em seu foco único no armazenamento permanente de dados dentro de uma rede descentralizada. O Arweave se posiciona como um “disco rígido global onde os dados nunca são perdidos”, em contraste com o “registro global” do Bitcoin e o “computador global” do Ethereum. Essencialmente, o Arweave funciona como um disco rígido global projetado para nunca perder dados.

Para mais detalhes técnicos sobre Arweave, consulte: “Compreendendo Arweave: Uma infraestrutura chave da Web3“

Em seguida, vamos nos concentrar em discutir os princípios e tecnologias de AO para entender como AO alcança o cálculo infinito?

[Fonte de dados:Como funciona o Messenger | Manual]

O núcleo do AO é construir uma camada de computação que seja infinitamente escalável e independente do ambiente. Os nós do AO colaboram com base em protocolos e mecanismos de comunicação, garantindo que cada nó forneça um serviço ideal para evitar o consumo competitivo.

Primeiro, vamos entender a arquitetura básica do AO. O AO é composto por processos e mensagens, bem como unidades de agendamento (SU), unidades de computação (CU) e unidades de mensagens (MU):

• Processo:A unidade de computação dos nós na rede, usada para computação de dados e processamento de mensagens. Por exemplo, cada contrato poderia ser um processo.
• Mensagem:Os processos interagem por meio de mensagens, sendo que cada mensagem segue o padrão ANS-104. Todo o sistema AO deve seguir este padrão.
• Unidade de Agendamento (UA):Responsável por numerar as mensagens dos processos, permitindo que os processos sejam ordenados e enviando as mensagens para Arweave.
• Unidade de computação (CU):O nó do estado dentro de um processo AO, responsável por executar tarefas de computação e devolver os resultados calculados e assinaturas para o SU, garantindo a correção e verificabilidade dos resultados.
• Unidade de Mensagens (MU):O componente de roteamento no nó, responsável por entregar mensagens do usuário para o SU e realizar verificações de integridade nos dados assinados.

É importante observar que AO não possui estados compartilhados, mas sim estados holográficos. O consenso em AO surge da teoria dos jogos. Como cada computação gera um estado que é enviado para Arweave, isso garante a verificabilidade dos dados. Quando os usuários têm dúvidas sobre determinados dados, eles podem solicitar a um ou mais nós que calculem os dados em Arweave. Se os resultados das liquidações não corresponderem, os nós desonestos serão penalizados.

Inovação da Arquitetura AO: Armazenamento e Estado Holográfico

A inovação da arquitetura AO reside em seus mecanismos de armazenamento e verificação de dados, que substituem os cálculos redundantes e o espaço limitado de bloco típicos das blockchains tradicionais através da utilização de armazenamento descentralizado (Arweave) e estados holográficos.

1. Estado holográfico: Na arquitetura AO, cada computação gera um “estado holográfico” que é enviado para a rede de armazenamento descentralizada (Arweave). Esse “estado holográfico” não é apenas um registro simples dos dados de transação; ele contém o estado completo e os dados relevantes de cada computação. Isso significa que cada computação e seu resultado são registrados permanentemente e podem ser verificados a qualquer momento. O estado holográfico, como uma “foto instantânea de dados”, fornece à rede uma solução de armazenamento de dados distribuída e descentralizada.
2. Verificação de Armazenamento: Neste modelo, a verificação de dados não depende mais de cada nó repetir o cálculo para todas as transações. Em vez disso, ela é feita armazenando e comparando os dados enviados para a Arweave para confirmar a validade das transações. Quando o resultado de um cálculo de um nó não corresponde aos dados armazenados na Arweave, os usuários ou outros nós podem iniciar uma solicitação de verificação. A rede então recalculará os dados e os comparará com o registro armazenado na Arweave. Se os resultados não corresponderem, o nó é penalizado, garantindo a integridade da rede.
3. Quebrando a limitação de espaço de bloco: O espaço de bloco de blockchain tradicional é limitado por limitações de armazenamento, com cada bloco podendo conter apenas um número limitado de transações. No entanto, na arquitetura AO, os dados não são mais armazenados diretamente dentro de blocos; em vez disso, ele é carregado em uma rede de armazenamento descentralizada (como Arweave). Isso significa que o armazenamento e a verificação de dados na rede blockchain não são mais restritos pelo tamanho do espaço em bloco, mas são descarregados e expandidos por meio de armazenamento descentralizado. Como resultado, a capacidade do sistema blockchain não é mais diretamente limitada pelo tamanho do bloco.

As limitações do espaço de bloco das blockchains tradicionais não são insuperáveis. A arquitetura AO, ao confiar no armazenamento descentralizado e nos estados holográficos, muda a forma como o armazenamento de dados e a verificação são tratados, tornando possível alcançar escalabilidade ilimitada.

O consenso depende de computação redundante?

Não necessariamente. Mecanismos de consenso não precisam depender de cálculos redundantes e podem ser implementados de várias maneiras. Soluções que dependem de armazenamento em vez de cálculos redundantes são viáveis em certos cenários, especialmente quando a integridade e consistência dos dados podem ser garantidas por meio da verificação de armazenamento.

Na arquitetura AO, o armazenamento serve como uma alternativa à computação redundante. Ao carregar os resultados computacionais para uma rede de armazenamento descentralizada (Arweave neste caso), o sistema garante a imutabilidade dos dados. Além disso, através do upload holográfico de estados, qualquer nó pode verificar os resultados computacionais a qualquer momento, garantindo a consistência e correção dos dados. Essa abordagem se baseia na confiabilidade do armazenamento de dados e não em cada nó repetindo a computação.

Agora, vamos analisar as diferenças entre AO e ETH através de uma tabela:

É fácil ver que as características principais do AO podem ser resumidas em dois pontos-chave:

1. Computação paralela em grande escala: Suporta inúmeros processos em execução simultaneamente, aumentando significativamente o poder computacional.
2. Dependência de confiança minimizada: não é necessário confiar em nenhum nó único, pois todos os resultados computacionais podem ser reproduzidos infinitamente e rastreados.

Como o AO quebra o impasse: Ethereum e os dilemas das blockchains públicas

Para os dois principais dilemas que o Ethereum enfrenta - gargalos de desempenho e falta de aplicativos - acredito que é exatamente nesses pontos que a AO se destaca. Os motivos são os seguintes:

1. Com base no paradigma SCP: Como o AO separa a computação do armazenamento, ele pode superar o modelo de computação única e de uma única vez do Ethereum. O AO pode escalar de forma flexível para mais recursos computacionais com base na demanda. Além disso, o armazenamento de estado holográfico de registros de mensagens da Arweave permite que o AO garanta consenso reproduzindo os resultados da computação, fornecendo segurança que rivaliza com o Ethereum e o Bitcoin.
2. Arquitetura de computação paralela baseada em passagem de mensagens: as interações de processo do AO não requerem competição por 'locks'. No desenvolvimento do Web2, é bem conhecido que serviços de alto desempenho evitam contenção de locks, pois é altamente custoso para serviços eficientes. O AO evita a contenção de locks através da passagem de mensagens entre processos, seguindo esse princípio. Isso permite que ele alcance qualquer tamanho em termos de escalabilidade.
3. Arquitetura modular: A modularidade da AO é refletida na separação de CU, SU e MU, permitindo o uso de qualquer máquina virtual ou sequenciador. Isso torna a migração e o desenvolvimento de DApps de diferentes cadeias extremamente convenientes e econômicos. Combinado com a capacidade de armazenamento eficiente da Arweave, os DApps desenvolvidos na AO podem alcançar funcionalidades mais diversas. Por exemplo, gráficos de personagens podem ser facilmente realizados na AO.
4. Apoiar a adaptabilidade da Web3 aos vários requisitos de política: Embora a ideia central da Web3 seja a descentralização e a desregulamentação, as diferentes políticas em diferentes países inevitavelmente têm um impacto profundo no desenvolvimento e na promoção da Web3. A arquitetura modular flexível da AO pode ser adaptada às diferentes políticas regionais, garantindo a estabilidade e o desenvolvimento sustentável das aplicações da Web3 até certo ponto.

Resumo

A separação de computação e armazenamento é um conceito brilhante, e é um projeto sistemático baseado em primeiros princípios.

Como uma direção narrativa semelhante aos 'serviços de nuvem descentralizados', ela não apenas fornece um cenário de pouso sólido, mas também oferece um espaço imaginativo mais amplo para combinar com a IA.

Na verdade, apenas ao entender verdadeiramente as necessidades fundamentais da Web3 podemos nos libertar dos dilemas e limitações trazidos pela dependência de caminhos.

A integração de SCP e AO fornece uma abordagem completamente nova: herda todas as características do SCP, não implantando mais contratos inteligentes na rede, mas armazenando dados imutáveis e rastreáveis na rede, alcançando confiabilidade de dados que qualquer pessoa pode verificar.

Claro, não há um caminho absolutamente perfeito no momento. AO ainda está em seu estágio inicial de desenvolvimento. Como prevenir que a Web3 seja excessivamente financeirizada, criar cenários de aplicação suficientes e trazer mais possibilidades para o futuro ainda é um desafio no caminho para o sucesso da AO. Se a AO pode fornecer uma resposta satisfatória ainda está por ser visto pelo mercado e pelo tempo.

A combinação de SCP e AO, como um paradigma de desenvolvimento cheio de potencial, embora suas ideias ainda não tenham sido amplamente reconhecidas no mercado, espera-se que o AO desempenhe um papel importante no campo da Web3 no futuro, até impulsionando o desenvolvimento adicional da Web3.

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