Вам може здатися дивним, коли ви побачите назву: AO означає ультрапаралельні обчислення, а Nostr — це децентралізований соціальний протокол, здається, вони належать до абсолютно різних сфер і їх нелегко порівнювати. Однак, якщо ми заглибимося в рівень технічної реалізації, ми побачимо, що вони, по суті, є «протоколами передачі повідомлень», тому їх можна порівняти.

Як протокол передачі повідомлень, основним елементом, природно, є саме «повідомлення», і все обертається навколо передачі повідомлень. Отже, як відповідні повідомлення визначені в мережах AO та Nostr? Як побудована їх мережева архітектура для підтримки передачі повідомлень? Як інтегрувати з іншими протоколами? Яке їх відповідне позиціонування, основні сценарії застосування та тенденції розвитку?

Ця стаття має на меті зробити поглиблене порівняння двох протоколів, AO та Nostr, зосередившись на впливі структури протоколу на функції та провівши детальний аналіз вищевказаних питань.

1. Поняття та характеристика повідомлень

1. Повідомлення в АО

В архітектурі мережі AO повідомлення є основними одиницями інформації, що передаються між різними мережевими одиницями (MU, SU, CU) або між різними процесами. Вони забезпечують обмін інформацією та співпрацю шляхом надсилання та отримання повідомлень.

AO розроблений як асинхронна комунікаційна мережа, керована повідомленнями. По-перше, AO потребує повідомлень для керування під час початку роботи (запуску процесу), і ці повідомлення можуть надходити від зовнішніх користувачів або інших процесів. По-друге, міжпроцесний зв’язок AO є асинхронним, що означає, що надсилання та отримання повідомлень не залежить від операцій відправника та одержувача. Процесу, який надсилає повідомлення, не потрібно чекати відповіді або підтвердження від одержувача, і він може негайно продовжити виконання інших операцій. Ця функція значно підвищує ефективність паралельних обчислень AO.

У мережах AO асинхронна передача та природа повідомлень без очікування роблять їх ідеальними для обробки великомасштабних паралельних обчислювальних завдань, оскільки це дозволяє різним частинам системи виконуватися паралельно без необхідності довго чекати відповіді від інші процеси.

В AO кожне повідомлення відповідає стандарту ANS-104 екосистеми Arweave, протоколу упаковки даних. ANS-104 значно покращує пропускну здатність читання та запису даних завдяки двійковій серіалізації кількох транзакцій в одну рідну транзакцію. Цей протокол є не просто пакетом даних, але також додає такі поля, як власник, підпис, цільова адреса, мітка та дані до упакованих даних. Ця конструкція дозволяє ANS-104 підтримувати різні типи даних, включаючи документи, зображення, аудіо та відео, ігри, моделі даних, програмні коди та голографічні стани. Крім того, він також підтримує право власності на дані та перевірку підпису, забезпечуючи гарантії безпеки та цілісності даних.

Ці функції стандарту ANS-104 особливо важливі для AO, оскільки вони дозволяють AO створювати різноманітні сценарії застосування для різних типів даних. Уніфікований формат повідомлень також значною мірою сприяє ефективній комунікації та безперебійній співпраці між процесами, а також може підвищити ефективність зберігання та обробки розрахунків на Arweave, дозволяючи AO ефективно створювати рівень доступності даних і консенсус даних для підтримки своїх великих вимог до додатків.

2. Подія в Ностр

У протоколі Nostr для опису різних типів даних використовується стандартний формат повідомлення, визначений на основі структури JSON. Цей формат повідомлення називається подією і є основним об’єктом даних у мережі Nostr.

Структури повідомлень, які найчастіше використовуються, інтегруються в загальноприйнятий стандарт, який називається стандартом протоколу NIP (Nostr Implementation Possibilities). Ця узгодженість і стандартизація значно підвищують ефективність обробки даних і керування ними, а також допомагають підвищити сумісність і стабільність системи. За допомогою NIP користувачі можуть виконувати різноманітні операції та взаємодії в мережі Nostr, не турбуючись про відмінності чи несумісність форматів даних.

Структура JSON використовується для визначення формату даних подій у протоколі Nostr. Ця структура містить різні поля, кожне поле має різну роль, наприклад:

• Поле pubkey: представляє відкритий ключ користувача, який надіслав подію, який використовується для ідентифікації користувача. Цей відкритий ключ використовуватиметься для цифрового підпису події для забезпечення її автентичності та цілісності.

• поле типу: використовується для вказівки типу події. Він може представляти різні типи повідомлень, наприклад повідомлення в чаті, інформацію про гаманець тощо, або він може представляти конкретну поведінку користувачів, наприклад рекомендації списків реле, виконання певної операції тощо.

• поле вмісту: містить конкретний вміст події. Це поле підтримує різні типи даних, наприклад дописи в соціальних мережах, документи, аудіо та відео тощо. Користувачі можуть висловлювати різноманітну інформацію та дані, які вони хочуть передати тут.

• поле sig: використовується для зберігання цифрового підпису події. Цей підпис створюється відправником за допомогою свого закритого ключа, а потім перевіряється клієнтом одержувача за допомогою відповідного відкритого ключа. Підписи гарантують, що користувач із відповідним відкритим ключем дійсно надіслав подію в певну дату, тим самим підвищуючи достовірність і можливість перевірки події.

• ……

Детальний опис структури даних подій див.: https://nostr.how/zh/the-protocolcontent. За допомогою цих полів і структур протокол Nostr забезпечує чітку структуру для надсилання, отримання та перевірки подій. Цей дизайн допомагає забезпечити безпеку, послідовність і надійність даних.

Усі поля поєднуються, щоб виразити повну подію, яка відіграє певну роль. Таким чином, подія — це структура даних, яка містить довільний вміст і підписана користувачем. Ця структура відображає позиціонування, характеристики та роль Nostr:

• Nostr — система видання, зберігання та отримання інформації. Nostr створив ефективну структуру обміну даними та керування ними, прийнявши структуру JSON і стандарти протоколу NIP, забезпечивши узгодженість і аналізованість інформації, а також забезпечивши користувачам стабільне, надійне та уніфіковане інформаційне комунікаційне середовище;

• Підтримує перевірку на стороні клієнта: ця структура даних підтримує перевірку на стороні клієнта, тому немає необхідності довіряти будь-якому серверу ретрансляції чи третій стороні, а автентичність і цілісність події можна перевірити безпосередньо.

• Побудова децентралізованої, стійкої до цензури соціальної мережі, яку можна перевірити: характеристики цієї структури даних дозволяють Nostr служити децентралізованою платформою, де користувачі можуть вільно спілкуватися та ділитися інформацією, не турбуючись про цензуру чи підробку інформації.

2. Структура мережі, що підтримує передачу повідомлень

1. AO: MU/SU/CU формує мережу співпраці

Мережа AO складається з трьох модульних базових одиниць, MU, SU і CU, і працює та взаємодіє за допомогою повідомлень і процесів. Її мережева архітектура показана на малюнку 1-1.

Малюнок 1-1. Модульні та кооперативні мережеві блоки утворюють архітектуру мережі AO (зображення з білого паперу AO)

Процес — це обчислювальна одиниця в мережі AO. Запуск програми в AO еквівалентний запуску одного або кількох процесів для кожного процесу, наприклад MU, SU, CU, тощо . щоб виконати процес:

• MU (Messenger Unit): Це блок повідомлень, який відповідає за надсилання інформації до відповідного SU для обробки, а потім доставку її до CU для розрахунку, а результати розрахунків повертаються до SU процес;

• SU (Scheduler Unit): Це блок планування, який відповідає за планування та сортування повідомлень, а також завантаження повідомлень до Arweave;

• CU (Compute Unit): це обчислювальний блок, який приймає повідомлення, виконує обчислення та реалізує переходи між станами.

Як зазначалося вище, структура мережі та робота АТ вказують на:

• AO — це система обміну повідомленнями

Повідомлення є основним елементом процесу та єдиними робочими об’єктами MU, SU та CU. Весь процес обертається навколо повідомлень. Процес — це поточна діяльність зі збору повідомлень, включаючи повний процес від отримання повідомлень, передачі повідомлень, планування та сортування повідомлень, виконання обчислень (перетворення стану повідомлень), виведення та зберігання результатів обчислень.

Таким чином, AO — це система передачі повідомлень, яка може бути призначена для створення додатків для випуску інформації, спілкування та взаємодії в реальному часі, розповсюдження контенту тощо, таких як децентралізовані соціальні мережі, соціальні медіа та децентралізовані аудіо та відео на вимогу/ платформи для прямих трансляцій.

• AO — це гіперпаралельна обчислювальна мережа

AO — це модульна мережа, в якій обчислення виконуються поза ланцюгом і не обмежені консенсусом блоків, що дозволяє нескінченно розширювати обчислювальні блоки (вузли) за потреби, таким чином значно покращуючи продуктивність обчислень.

У середовищі AO будь-яку кількість обчислювальних завдань (паралельних процесів) можна запускати одночасно. Ці процеси можуть виконуватися незалежно на різних обчислювальних вузлах і завершувати перевірку локально. Це робить AO розподіленим, верифікованим, гіперпаралельним комп’ютером.

Хоча окремі обчислювальні процеси можуть виконуватися незалежно на різних вузлах, вони можуть спілкуватися та співпрацювати один з одним за допомогою уніфікованого формату повідомлень (ANS-104). Цей підхід об’єднує незалежно запущені обчислювальні процеси в єдину мережу.

• AO — відкрита платформа

За своєю суттю AO — це протокол обміну повідомленнями, який дозволяє різним програмам, що працюють на Arweave, спілкуватися один з одним. Кожна програма може надсилати інформацію іншим програмам через мережу AO, використовуючи AO для виконання комбінованих операцій для досягнення міжланцюжкового обміну інформацією.

Мережа AO працює поза ланцюгом і може легко підключатися до програм Web2. Викликаючи інтерфейс протоколу AO, програми Web2 можуть брати участь у цій децентралізованій мережі. Ця функція дозволяє AO подолати розрив між додатками Web2 і Web3, забезпечуючи довірений обмін інформацією та взаємодію між додатками. Механізм розробки протоколу зв’язку AO робить його відкритою платформою, що надає розробникам необмежені можливості.

Підводячи підсумок, мережева архітектура AO дозволяє їй стати складовою, сумісною, масштабованою, верифікованою, децентралізованою та відкритою комп’ютерною мережевою платформою. Він підходить не лише для соціальних додатків із тематикою публікації інформації, спілкування та взаємодії, але також може підтримувати додатки, які вимагають вищої обчислювальної продуктивності та складнішої бізнес-логіки, наприклад машинне навчання, автономні агенти прийняття рішень, рендеринг графіки, онлайн ігри та програми DeFi тощо.

2. Nostr: структура клієнт-ретрансляція

Nostr — це абревіатура «Notes and Other Stuff Transmitted by Relays», що означає «передавання нотаток та іншого вмісту через ретранслятори». У мережі є два основних компоненти, а структура мережі показана на малюнку 1-2.

Рисунок 1-2 Структура мережі Nostr

• Клієнт

Це програма, яка працює на стороні користувача для читання та запису даних на сервер ретрансляції. Клієнт використовує відкритий ключ як адресу користувача для надсилання та отримання подій, тоді як закритий ключ використовується для підпису під час надсилання подій, щоб підтвердити, що це власна операція користувача та запобігти втручанню. При отриманні події клієнт перевіряє підпис за допомогою закритого ключа, щоб підтвердити походження та цілісність події.

Клієнт дозволяє користувачам підключатися до будь-якої кількості серверів ретрансляції, розташованих у різних місцях. Користувачі можуть публікувати інформацію на одному ретрансляторі та отримувати інформацію на іншому ретрансляторі. Це означає, що клієнти (користувачі) не повинні покладатися на якийсь конкретний сервер ретрансляції, ефективно захищаючи дані та поведінку користувачів.

• Релейний сервер (Relay)

Сервер ретрансляції має можливість прослуховувати, фіксувати та зберігати події від клієнтів, підключених до нього, і пересилати ці події клієнтам, які підписалися.

Будь-хто може запустити сервер ретрансляції, і кілька серверів ретрансляції можуть замінювати один одного. Ця конструкція послаблює важливість одного ретранслятора, зменшує ризик виникнення окремих точок збою та покращує стійкість до цензури. Крім того, конкуренція між кількома ретрансляторами може сприяти покращенню якості обслуговування, наприклад, забезпечуючи більшу ємність пам’яті, швидшу швидкість відповіді та фільтрацію спам-інформації.

Сервер ретрансляції може зберігати весь або частину вмісту користувача відповідно до власних потреб і визначати тривалість зберігання, що забезпечує більшу гнучкість для позиціонування та бізнес-поведінки ретранслятора. У той же час серверам ретрансляції не потрібно спілкуватися один з одним, тому немає проблеми рівня консенсусу та необхідності синхронізації даних. Синхронізація даних досягається шляхом надсилання та отримання подій між клієнтами, що принципово відрізняється від вузлів блокчейна.

Така архітектура може не тільки підвищити гнучкість і ефективність системи, але й ефективно реагувати на різні сценарії використання та потреби.

Можна побачити, що Nostr використовує легку мережеву структуру, таку як Client-Relay, яка може не тільки підвищити гнучкість і ефективність системи, але й ефективно підтримувати побудову децентралізованої, стійкої до цензури та верифікованої системи видачі інформації для задовольнити потреби людей у ​​свободі слова, безперебійному спілкуванні та контролі безпеки та конфіденційності. Цей дизайн ефективно усуває різноманітні виклики та недоліки, спричинені централізованими соціальними мережами. Таким чином, Nostr відомий як децентралізований соціальний протокол, і його широко віддають перевагу розробники для створення різноманітних децентралізованих соціальних додатків, таких як Damus, YakiHonne, Iris тощо.

3. Інтеграція з іншими протоколами

1. AO+Arweave: децентралізований світовий комп’ютер

AO працює на Arweave та досягає повної інтеграції з Arweave, як показано на малюнку 3-1.

Рисунок 3-1 Повна інтеграція AO та Arweave (зображення з документації AO)

Це реалізація парадигми консенсусу зберігання (SCP). У цій інноваційній парадигмі зберігання (консенсус) і обчислення ефективно розділені, що робить можливим автономне обчислення та консенсус у ланцюзі. Ця архітектура має очевидні переваги:

• Високопродуктивне обчислення: розрахунок смарт-контрактів виконується поза ланцюгом і більше не підлягає процесу консенсусу блоків у ланцюжку, що значно підвищує продуктивність обчислень і робить високопродуктивні обчислення можливими.

• Гіперпаралельні обчислення: кожен процес на різних вузлах може незалежно виконувати паралельні обчислення та локальну перевірку, не чекаючи, поки всі вузли завершать повторні обчислення та глобальну перевірку узгодженості, як у традиційній архітектурі EVM. Ця конструкція дозволяє AO досягати надпаралельних обчислень.

• Спеціальне обчислення: Arweave надає AO постійне зберігання всіх інструкцій, проміжних станів і результатів обчислень, служачи рівнем доступності даних і консенсусним рівнем AO. Виконання кожної програми (розумний контракт) тісно пов’язане з даними, що зберігаються в Arweave, а обчислювальну логіку та ресурси даних можна налаштувати відповідно до потреб програми для виконання на локальних вузлах. Ця гнучкість значно перевищує традиційну модель EVM, у якій усі вузли повинні виконувати заздалегідь визначені операції одночасно, щоб забезпечити узгодженість стану всієї мережі.

Підсумовуючи, AO додає до Arweave рівень гіперпаралельних обчислень, а Arweave надає AO підтримку зберігання як консенсусу. Поєднання цих двох створює децентралізований світовий комп’ютер, відкриваючи широкий простір для інноваційних програм у децентралізованому світі.

2. Nostr + Lightning: Побудова децентралізованої інформаційної мережі

Оскільки розробник Nostr, fiatjaf, також є розробником Lightning Network, Nostr нативно підтримує Lightning Network. Lightning Network — це рішення другого рівня для блокчейну біткойнів, яке розширює функціональні можливості блокчейну за межами ланцюга за рахунок використання каналів. Він ефективно вирішує проблеми низької швидкості транзакцій Bitcoin, обмеженої пропускної здатності та високих витрат на транзакції, що робить можливими високочастотні та недорогі мікроплатежі Bitcoin.

Одним із найбільш прямих застосувань комбінації Nostr і Lightning Network є досягнення «спалаху» в соціальних додатках. Популярний клієнт Nostr Damus має вбудовану функцію оплати Bitcoin Lightning Network. Користувачам потрібно лише заповнити відкритий ключ Nostr, щоб легко зателефонувати в Lightning Network і сплатити одноразову комісію Relay. Після здійснення платежу користувач отримає рахунок-фактуру Lightning Network. Детальний робочий процес див. на сторінці https://nostr.how/zh/zaps, де докладно описано кроки.

Що стосується випуску активів, то протокол випуску активів рівня Bitcoin Taproot Assets (TAP) сумісний з активами Lightning Network, а Satoshi, найменша одиниця Bitcoin, може бути введена в екосистему Nostr і використовувати Lightning Network для негайного та швидкого використання. економічні вигоди. Це не тільки розширює типи активів Nostr, але й надає більше можливостей для таких сценаріїв застосування, як соціальні мережі, платежі та DeFi.

Крім того, члени спільноти CKB також запропонували протокол зв’язування Nostr, який використовує технологію RGB++ для ізоморфного зв’язування подій Nostr і CKB CELL. Цей крок дозволяє користувачам створювати та поширювати нативні активи в соціальній мережі Nostr, ефективно вирішуючи проблему нативних платежів у соціальних мережах.

Що ще важливіше, поєднання Nostr і Lightning Network відкриває нову бізнес-модель для децентралізованих програм, а саме V4V (Value 4 Value).

Філософія V4V полягає в тому, що монетизація недефіцитної інформації є дуже складним завданням. Модель монетизації за замовчуванням у традиційному онлайн-світі зазвичай базується на рекламі, яка значною мірою залежить від централізованого моніторингу та аналізу поведінки користувачів. V4V пропонує альтернативу, яка забезпечує вільний потік інформації та цінностей без обмежень чи посередників. Цей підхід є не лише новим способом монетизації бітів і байтів в Інтернеті, але й новим способом створення вмісту та надання цінності.

Рішення V4V привносять інноваційну цінність у соціальні додатки, подкасти та платформи прямих трансляцій, створених на основі Nostr, наприклад:

• Децентралізований протокол обміну медіа-інформацією YakIHONNE підтримує інтеграцію Nostr і Lightning Network, використовуючи SATS як винагороду, із загальним річним платежем, що перевищує 90 мільйонів SATS.

• Nostrwatch.live — це децентралізована платформа для прямих трансляцій, що працює на Nostr і Lightning Network, будуючи платформу двостороннього обміну цінністю «Цінність за цінність». Коли гравець надсилає глядачеві медіа-потік у прямому ефірі, він також отримує платіжний потік SAT від глядача. Коли платежі припиняються, потоковий сигнал припиняється. Це відрізняється від традиційної передплаченої моделі, де глядачам не потрібно підписуватися чи платити наперед.

• Podverse — це програма Podcasting 2.0, яка інтегрується з Alby для надсилання boostagrams (метод пожертвувань, який надсилає повідомлення творцям) і потоків платежів sat для подкастерів за допомогою Lightning Network. Під час «потокової передачі сатоші» в Podverse програма надсилає сатоші в подкаст, який слухає користувач, за хвилину часу прослуховування.

Можна побачити, що завдяки поєднанню Nostr і Lightning Nostr поступово еволюціонував від децентралізованої мережі передачі інформації до децентралізованої мережі передачі, яка об’єднує інформацію та цінність. Ця еволюція не тільки захищає особисту мову від посягань, але й забезпечує безпеку особистих активів, роблячи їх носієм і мережею для обміну цінностями. Ця еволюція відкриває нові можливості та можливості для розвитку інновацій у масштабах і додатках на рівні споживача, і може стати можливим способом досягти широкомасштабного впровадження Web3.

4. Резюме: структура визначає функцію

У наведеній вище статті ми провели порівняльний аналіз протоколів AO і Nostr переважно з точки зору структури даних і структури мережі, а також на основі принципу «структура визначає функцію» ми провели поглиблений аналіз основних функцій і прикладні сценарії, які підтримуються кожним протоколом:

• З точки зору структури даних

З точки зору структури даних, протоколи AO і Nostr мають деякі спільні риси. Усі вони є протоколами передачі інформації, які підтримують випуск інформації, комунікаційну взаємодію та розповсюдження вмісту різних типів даних, і можуть створювати децентралізовані соціальні мережі та децентралізовані програми соціальних мереж. Крім того, усі вони мають такі функціональні характеристики, як децентралізація, стійкість до цензури, перевірка підпису, захист конфіденційності та безпеки.

Однак вони також мають істотні відмінності. Розташування та основні сценарії застосування протоколу Nostr зосереджені на вищезгаданих програмах, і це лише невелика частина функцій і програм, які підтримуються структурою даних AO. Основною метою протоколу AO є підтримка ультрапаралельних обчислень, а сфери його застосування є ширшими та далекосяжними.

• З точки зору структури мережі

З точки зору мережевої структури, протокол AO має модульні, кооперативні та масштабовані мережеві блоки, що дозволяють процесам працювати незалежно на різних вузлах і виконувати локальну перевірку. Ці функції забезпечують основні умови для досягнення ультрапаралельних обчислень.

У той же час протокол AO долає неможливі трикутні обмеження технології блокчейн завдяки бездоганній інтеграції з Arweave на основі парадигми SCP. Він може нескінченно розширювати сховище та обчислювальні ресурси відповідно до потреб і використовує постійно збережені консенсусні дані Arweave із захистом власності для обміну інформацією та співпраці між будь-якими процесами (додатками). Таким чином, протокол AO може побудувати високопродуктивну ультрапаралельну обчислювальну мережу для всього світу, приносячи інноваційний простір для програм Web3 і навіть Web2.

Наприклад, він підтримує програми машинного навчання, які вимагають великих мовних моделей (LLM) і обчислення з високою щільністю; підтримує складну бізнес-логіку, наперед визначені вимоги та різноманітні автономні стратегії; і підтримує програми, які підкреслюють право власності на дані та монетизацію вмісту .Управління авторськими правами та ринок творців (ContentFi), які вимагають децентралізованих додатків, таких як міжланцюговий обмін інформацією, міжланцюговий обмін даними та взаємодія між ланцюжками. розумних контрактів.

На відміну від цього, протокол Nostr в основному складається з двох мережевих компонентів: клієнт-ретранслятор, структура даних подій і система відкритих і закритих ключів. Він створює спрощену мережу публікації та отримання інформації. Коли протокол Nostr інтегровано з Lightning, уся мережа поєднує в собі характеристики децентралізованої інформаційної мережі та децентралізованої мережі цінностей, що робить її більш придатною для потреб побудови великомасштабних мереж додатків споживчого рівня.

• З точки зору позиціонування протоколу

З точки зору позиціонування протоколу, хоча AO і Nostr є протоколами обміну повідомленнями, їх позиціонування та фокус відрізняються. Основною метою протоколу AO є створення такої інфраструктури, як «децентралізований світовий комп’ютер». Він розташований на нижчому рівні, але відкриває широкий простір для підтримки різноманітних додатків, охоплює ширший діапазон цінностей і приносить. сила постійного висхідного розвитку.

Навпаки, протокол Nostr спочатку був розроблений для підтримки соціальних додатків і позиціонувався як легкий децентралізований соціальний протокол із більш конкретними та зосередженими сценаріями застосування.

Підводячи підсумок, можна сказати, що AO і Nostr мають власні особливості та переваги в структурі даних, структурі мережі та функціях протоколу, а також мають різні позиціонування та застосовні сценарії. Вони покажуть свій відповідний потенціал і цінність на різних шляхах розвитку.

Список літератури

• Протокол AO: децентралізований суперкомп’ютер без дозволу

• Nostr протокол

• Чи є AO вбивцею Ethereum? Як він просуватиме новий наратив блокчейну?

• Протокол прив'язки Nostr

• Значення4Значення

• Децентралізований соціальний протокол Nostr та його інноваційні програми