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基于 TCP/IP 協議族構建的傳統互聯網被稱之為信息互聯網,因為它可以高效率和低成本地實現信息的表達、復制和傳遞,比如在微信中聊天和傳送圖片,在 YouTube 中上傳和發布視頻,在飛書上進行遠程辦公。
區塊鏈的出現,從底層協議架構上為互聯網帶來了變革,這里以比特幣區塊鏈的三層協議堆棧為例進行說明,如圖 1–1 所示。
圖1–1 BTC 的三層技術堆棧
$BTC 能夠進行表達和傳輸,依賴于運行比特幣的腳本軟件,該軟件構建在底層的比特幣區塊鏈之上。一般來說,區塊鏈是由不同區塊通過哈希指針首尾相連而不斷延展形成的鏈條。每個區塊記錄著交易及其相關數據,包括區塊版本、哈希值、Merkle 根、用戶地址、交易金額和交易時間等?？梢詫蝹€區塊視為一張交易賬目頁面,而所有區塊的連接則形成了一個完整的賬本。
同時,由于區塊鏈基于 P2P 網絡和 POW 共識機制構建,具備去中心化、公開透明、無需許可、可驗證、可追溯、防丟失和不可篡改等特性。因此,BTC 區塊鏈本質上是一個關于 $BTC 的分布式賬本,具有全球一致性共識。
重要的是,基于 $BTC 的分布式賬本搭建的三層協議堆棧,實現了貨幣協議化,首創了人類歷史上首個可編程的加密數字貨幣,使得貨幣不再依賴中心化的第三方,就可以在互聯網上發行、交易、支付和傳輸。可以說,這標志著價值互聯網的開端。
比特幣的創新使人們發現了區塊鏈(分布式賬本),并基于此在各層次通過軟件協議重構了互聯網,推動了價值互聯網的形成和繁榮發展,如圖 1–2 所示。
圖1–2 分布式賬本推動價值互聯網成型和發展
這些軟件協議都帶有原生的 Token,并圍繞 Token 構建了代幣經濟體系(Tokenomics),實現了協議資產化。于是,整個區塊鏈的協議框架實現了貨幣協議化,協議資產化,構建了貨幣、資產、軟件協議融于一體的價值互聯網。
總之,相對于傳統的信息互聯網,基于區塊鏈的分布式賬本推動了價值互聯網概念的形成,并在實踐中圍繞“價值”進行了深入的探索和創新。
從比特幣誕生至今,區塊鏈已發展 15 年,經歷幾輪周期,為何其主要應用仍然聚焦在發行加密數字資產,以及圍繞加密數字資產進行的去中心化金融(如 DeFi、NFTFi、GameFi、SocialFi 等)?我們從當前市值最大的兩個公鏈比特幣、以太坊來探究其背后的邏輯。
公鏈是生態發展最核心的基礎設施,其他協議、智能合約或者 DApp 都是基于公鏈而構建。不同公鏈本質上就是不同的分布式賬本,可以說在很大程度上,是分布式賬本的底層架構決定了、也限制了其上層構建。
比特幣最初由中本聰創建,其設計初衷是作為一種點對點的電子現金系統,專注于實現 $BTC 的傳輸、支付和簡單交易功能。比特幣的設計非常保守,刻意限制了其擴展能力,因此在銘文誕生之前比特幣幾乎沒有什么生態,就是一個面向 $BTC 的分布式賬本。
以太坊相較于比特幣的擴展能力確實更為強大,主要體現在其能夠支持各種智能合約和去中心化應用(DApp)的構建。這使得以太坊在區塊鏈領域內掀起了一系列熱潮,如 ICO、DeFi(去中心化金融)、NFT(非同質化代幣)等。這些技術和應用不僅使以太坊生態系統繁榮發展,還吸引了全球范圍內的廣泛關注和參與。
然而,非常明顯的是,盡管當時業內對于“出圈”的呼聲和期待很高,但整個生態幾乎仍是圍繞加密數字資產發行,以及跟資產緊密相關的去中心化金融而展開,以至于大家普遍認為以太坊公鏈已發展成為了金融應用的結算層。
回到以太坊公鏈是一個分布式賬本的這一本性,或許更能理解其發展現狀。如果將此分布式賬本看作一個生產系統,其加工的核心要素就是 Token,只是相比比特幣這個分布式賬本,以太坊支持 FT、SFT、NFT 各種類型數以萬計的 Token。這些 Token 在以太坊上以智能合約的形式存在,使得它們可以參與各種復雜的加工、交易和流轉過程。由此建立起一套緊密關聯、可相互組合、繁榮發展的金融體系。
再看除了比特幣、以太網之外的其他公鏈賬本,基本上也沒有跳出這樣的框架范式:Token 是賬本中的核心要素,只是分別在計算性能、隱私性、資產跨鏈、協議互操作性等方面各有側重,以滿足不同應用場景和用戶需求。
至此,加密行業從加密貨幣(資產)出發,發展出了去中心化金融(各種基于區塊鏈的智能化數字合約),但未發展出一個規?；募用軘底纸洕?更別說對現實經濟和對社會存續發展的現實意義。筆者曾在以往的文章中(見附錄 1),對貨幣、資產、金融、經濟以及社會發展的相互關系進行過梳理,這里不詳細展開,但它們相互之間的關系,可用圖 2–1 進行抽象表示。
圖2–1 金融資產、契約與經濟活動的相互關系
在上圖中,如果中心的核心要素仍然僅僅是 Token,那么其能力如事實發展那樣,主要在于構建了當今的金融價值互聯網。但筆者認為,價值互聯網不僅只有金融價值,也應當包含經濟價值。基于 Token 的分布式賬本,其能力圈難以延伸向加密經濟。但如果核心要素不再僅是 Token ,而是以 Data 為核心要素的話,會帶來怎么樣一番景象呢?
我認為這恰恰是 Arweave 正在做的事,值得進一步深入探尋。
雖然 Arweave 一直被歸屬于去中心化存儲賽道,但與諸如 Filecoin、Sia、Storj 等存儲項目并不在這一層面競爭,因為 Arweave 具備“去中心化的永久存儲”的能力,可以基于“存儲共識范式(SCP)”構建應用,推動數據存儲上鏈,支持“數據資源”轉變成為“共識數據”,進一步成為“數據要素”。由此“數據三步曲”,Arweave 成為面向 Data 的分布式賬本,提供了與其他去中心化存儲項目不同的創新資源和擴展能力,為加密數字經濟的創新和發展帶來可行性,如圖 3–1 所示。
圖3–1 數據三步曲構建面向 Data 的分布式賬本,帶來創新發展
在 Arweave 中可以永久存儲任意類型和大小的數據,不僅包括加密數字貨幣或資產(Token, FT/SFT/NFT),還包括文檔、圖片、音視頻、網頁、游戲、法律合同、程序代碼以及全息狀態等。
這些數據在鏈上是一次付費,永久存儲,開放讀取,這是否具有可行性呢?在 Arweave 黃皮書中從兩個方面進行了分析,一是經濟上的可行性,二是永存機制實現的可行性。
對于經濟可行性,黃皮書講到,過去幾十年存儲成本每年以 30% 左右的速率下降,無窮年后的成本將是一個常數,這為永久存儲提供了一個有限成本的機會,由此開啟永久存儲市場。在存儲定價上,協議采用了存儲基金機制,以激勵礦工永久存儲任意數量的數據。從實際的成本來看,永久存儲 1GB 數據大概在 2 美元左右,具有良好的性價比。
在永存機制的實現上,Arweave 采用了 PoW + PoA(Proof of Access)的挖礦機制,以激勵礦工進行有效數據挖礦。存儲數據越多,收益越高,存儲稀有數據則獲得更高的收益。這些措施保證了數據復制率超過 90%,數據不會因為單個節點的失效或服務器故障而丟失,從而確保持久性和可靠性。
綜上所述,任意數據加上永久鏈上存儲,Arweave 將累積海量的鏈上數據資源,構建人類發展進程中的公共知識庫,為形成共同認知奠定基礎,也為引入 SCP 范式構建應用提供了可能。
Arweave 引入了存儲共識范式(Storage-based Consensus Paradigm,SCP),這是對 SmartWeave 概念的抽象和范式提煉。SmartWeave 是 Arweave 上的智能合約,其典型特征就是存儲與計算分離,存儲在鏈上,計算在鏈下。
在計算方面,SCP 使用鏈下智能合約,可以在任何具有計算能力的設備上運行,這使得計算性能不必受到鏈上共識規則的約束,計算性能得以無限擴展,可以獲得與傳統應用類似的卓越性能,為運行需要大規模數據處理、密集型計算、實時性互動類區塊鏈應用帶來了可能性,比如機器學習、圖形渲染、在線游戲和社交互動等。超并行計算 AO 就是在此基礎上產生,后續會繼續討論。
在存儲方面,存儲即共識,形成了共識數據。我們可以這樣來理解:
其一,計算的輸入來自 Arweave 區塊鏈中的存儲數據,計算中所生成的狀態也將上鏈存入區塊鏈中,區塊鏈相當于計算機的硬盤一樣。但它的作用不僅僅在于存儲各類數據,還可以確保存儲數據防丟失、防篡改、可追溯,使得存儲的數據成為可信的數據來源。
其二,智能合約源程序和其所有的入參都順序存儲在區塊鏈上,這確保了計算只會產生確定性的狀態,這使得客戶端在本地生成狀態和驗證狀態變得可行,成為可信終端,由其提交上鏈的數據也是可信數據。
二者共同構成了鏈上的共識數據,這表明 Arweave 網絡上的數據不僅僅是存儲的內容,還承載著一種共識價值,也不僅僅是一種靜態的信息保存,具有了更高級別的功能和意義,可以成為一個用于驗證和參與共識的對象,可以支持區塊鏈上的各種應用和智能合約。
所以,Arweave 不僅僅是一個存儲平臺,更是一個具有 Data 一致性共識的分布式賬本,為數據在區塊鏈上的存儲、共享和利用提供了新的范式和解決方案。基于其上,SCP 帶來了兩個非常重要的貢獻:一是推動數據資源成為了共識數據,這為數據轉變為生產資料奠定了基礎;二是計算性能可以無限擴展,將加速釋放生產力。
如上所述,去中心化永久存儲構建了數據資源,成為數據的來源;基于存儲的共識范式,則是一種機制,形成了共識數據,是可信數據;那么這些數據將如何發揮功效呢?這就是基于數據的流通和生產協作。
但在這之前,還有一些基礎問題需要考慮:數據如何識別?數據是誰的?數據如何定價?利益如何分配?這就需要談到數據在 Arweave 上的存在形式。
概括來說,無論上傳到 Arweave 的是哪類數據,數據多大容量,都被視作一種原子資產(Atomic Assets),這是 Arweave 鏈上數據的 NFT 范式。在 Arweave 上,將數據視作原子資產確實帶來了多重優勢和解決方案,特別是在數據流通、生產協作和資產管理方面:
數據識別和所有權確認
每個上傳到 Arweave 的數據都被視為原子資產,具有唯一的交易 ID。這種設計使得數據易于被識別和追蹤,因為所有的資產數據、元數據和合約都與同一個交易 ID 綁定在一起。并且每個數據項都可以明確歸屬于其創建者或上傳者,有利于所有權的確認。
數據可貨幣化和定價
數據作為原子資產,可以作為一種新的數字資產形態被貨幣化,并通過在市場上流通和交易實現價格發現。
利益分配和協作創新
原子資產易于識別、具有所有權歸屬、可貨幣化、可定價的特性,可為其帶來更清晰的利益分配模型,并交由智能合約自動化和透明化地執行分配。如此,數據可以更容易地被其他應用程序或服務所使用,促進協作和創新。
可見,Arweave 作為一個提供去中心化永久存儲的平臺,通過原子資產的概念為數據賦予了新的形態和功能。這種方法不僅解決了數據識別、所有權、定價和利益分配等基礎問題,還釋放了數據的流動性和應用潛能,推動了數字經濟中數據資產化的進程。
這些示例展示了如何利用 Arweave 的原子資產概念來推動各種數據資產的創新利用:
購買某種場景的大數據可以服務于機器學習和人工智能;
音視頻數據可作為原子資產構建版權消費市場和無需許可的二次開發;
游戲愛好者身份及經驗數據可用于建立可信的、去中心化的玩家聲譽系統。
甚至 Web2 的應用,加上 Arweave 的共識數據,可以推動 Web2 實現 Web3 化,促進融合發展。
同時,我們也看到,諸如 Lens、Opensea、Mirror、Solana、Cosmos、Avalanche 等公鏈或應用已經將數據存放在 Arweave 上,展示了其對 Arweave 去中心化存儲和共識數據模型的信任和認可。這種做法不僅為它們的用戶提供了數據持久性和可驗證性,還推動了各公鏈和應用之間基于共識數據的跨鏈互操作和協同的可能性。
綜上所述,Arweave 已擺脫僅僅基于 Token 的發展框式,實現從數據資源到共識數據,再到數據要素的演進。在 SCP 支持下,Arweave 突破了傳統束縛,創造了新的數據生產資料,帶來了大規模高性能算力的生產力,并在數據的流通、交換、生產、消費、價值分配的過程中,重構了主體間的生產關系。Arweave 有望為加密行業的創新發展帶來全新動力,構建起真正的加密數字經濟體系。
通常情況下,區塊鏈面臨的挑戰是強驗證與弱計算的不平衡,這被稱為區塊鏈的不可能三角問題。然而,SCP 通過在 Arweave 基礎上實現共識(存儲)與計算的分離,成功地消除了這一約束,使得計算性能可以無限擴展。AO 基于 SCP 核心理論,致力于在 Arweave 網絡上實現大規模并行計算機的互聯和協作,為大規模計算型應用的實現提供了可行性,將有助于基于 Data 的經濟價值體系的構建。
AO 是構建于 Arweave 之上的“可驗證的分布式計算系統”,是存儲共識范式(SCP)的一種實現,其由 MU、SU 和 CU 三個基本單元組成,其架構如圖4-1所示。
圖4–1 模塊化的 AO 計算架構(圖片來自 AO 白皮書)
這是一個模塊化架構,不僅計算與存儲分離,且 MU、SU、CU 以及 Arweave 是相互獨立的模塊,但又相互聯系和相互作用。
MU(Messenger Unit):這是信使單元,負責將信息發送到合適的 SU 進行處理,然后交付給 CU 執行計算,計算結果再返回 SU,信使單元不斷重復這一過程;
SU(Scheduler Unit):這是調度單元,負責調度和消息排序,并將消息上傳至 Arweave;
CU(Compute Unit):這是計算單元,接受消息,執行計算,實現狀態轉換,并上傳至 Arweave。
這樣的架構在計算性能、共識數據和應用創新上都表現出優勢:
在計算性能方面,啟動一個應用程序在 AO 上等同于啟動一個進程,系統會為其分配和調度資源,如 MU、SU、CU 等。這些單元可以水平擴展,獲得無限的計算和存儲資源,從而實現高性能、大容量的并行計算。
在共識數據方面,一個進程可以被視為一系列有序日志,這些日志記錄了進程在任何給定時間點的狀態,形成了所謂的全息數據。這些全息數據將被上傳至 Arweave,而 Arweave 則負責為各個獨立進程進行結算處理和數據存儲。這樣一來,數據不僅具備防丟失、不可篡改和可驗證的特性,還使 AO 成為了一個可驗證的分布式計算系統。
在應用創新方面,數據的真正價值體現在經過計算后的分析意義和創造的價值上。Arweave 作為一個承載大量可信數據的平臺,為此提供了理想的基礎。AO 的超并行計算能力則促進了基于 Data 的協作和應用創新,例如運行 AI 大語言模型、執行機器學習任務,以及實現自主代理智能應用等高計算量的任務。
承上所述,這樣的架構是計算和存儲(共識)的解耦,凸顯了各自的優勢特征,并且帶來了模塊化的靈活性和擴展性;同時,在整體架構中,AO 和 Arweave 可以相互依托,互為促進。這種關系不僅僅是技術上的互補,更是在構建價值互聯網體系時具有重大意義:
構建經濟價值體系
從面向 Token 構建金融價值體系轉變到面向 Data 構建經濟價值體系。Token 具有典型的金融屬性,核心在流動性,以此構建的是去中心化金融(DeFi)的價值互聯網體系,如資產發行、交易、流動性做市、抵押借貸等;
而 Data 作為資產,具有金融屬性,但作為數據生產資料,則具有經濟屬性,可以基于 Data 進行流通和生產協作,比如人工智能(AI)、智能代理(Agent)、算力市場、版權管理、游戲開發和社交網絡等,能夠構建一個更加多樣化和創新的經濟價值互聯網體系,不僅僅局限于金融領域,還涵蓋了廣泛的經濟活動和創造價值的可能性。
金融 — 經濟激勵相融
在加密領域中,金融價值體系相對成熟,經濟價值體系有待建設。當價值互聯網同時具備了金融價值和經濟價值,貨幣、資產、金融和經濟將形成完整的閉環。金融將為經濟提供動力,而經濟則反過來促進金融的發展,從而實現“金融 — 經濟激勵相融”的價值互聯網。
總結
最后,我們將圖 3–1 略作修改即是全文的整體視圖(圖 4–2),并作一個總結性梳理。
圖4–2 基于 SCP 的 AR+AO 實現框架,構建“金融-經濟激勵相融”的價值互聯網
首先,我們給出了一個視角,區塊鏈的本質就是一個分布式賬本,基于此開啟了價值互聯網的體系構建。但基于 Token 和基于 Data 的分布式賬本,是兩種屬性不同的地基,前者以 BTC 為開端,以太坊為典型代表,構建起以去中心化金融為核心的金融價值體系。而后者以 Arweave 為代表,實現了“數據三步曲”,繼而在基于 SCP 的 AR+AO 的框架下,存儲(共識)與計算分離,從而推動生產資料、生產關系和生產力的創新,可望實現“金融 — 經濟激勵相融”的價值互聯網,推動加密數字經濟的創新發展。
注:本篇研報首發于PermaDAO(@perma_daoCN),大家也可關注本人X:@web3thinking
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