حلم الكمبيوتر العالمي اللامركزي: ابتكارات وتحديات شبكة AO

اللامركزية الشبكات كانت تسعى منذ زمن طويل لتحقيق حلم الكمبيوتر العالمي، ويشمل هذا الرؤية تنفيذ أي كود بدون الحاجة إلى الثقة، والقدرة على المشاركة والاستخدام على مستوى العالم. بعد الإيثيريوم، قامت العديد من مشاريع البنية التحتية بمحاولات في هذا الاتجاه، ومن بينها شبكة AO التي سيتم إطلاقها قريبًا.

من منظور ماكرو، يمكن تقسيم مكونات "الكمبيوتر العالمي" بشكل عام إلى ثلاثة أجزاء: حساب البيانات، الوصول والتخزين. كان هناك مشروع تخزين يلعب دائمًا دور "القرص الصلب العالمي"، بينما أدخلت شبكة AO (الموجهة نحو الممثل) قدرة حسابية عامة، وقدمت وظيفة العقود الذكية.

AO: شبكة حسابات عامة قائمة على الممثلين

حاليًا، يمكن تقسيم منصات الحوسبة اللامركزية الرائجة إلى فئتين: منصات العقود الذكية ومنصات الحوسبة العامة. تمثل منصات العقود الذكية سلسلة كتل معروفة، حيث تشارك الشبكة حالة الذاكرة العالمية، وتقوم بالتوافق على العمليات التي تغير الحالة. نظرًا لأن التوافق يتطلب عمليات متكررة كثيرة، فإنه يُستخدم فقط لمعالجة الأعمال ذات القيمة العالية بتكاليف مرتفعة. بينما لا تقوم الشبكات العامة بتوافق العمليات نفسها، بل تتحقق من نتائج الحسابات بناءً على الأعمال، وتعالج طلبات الترتيب، ولا توجد ذاكرة حالة مشتركة. وهذا يقلل من التكاليف، مما يسمح للشبكة بالتوسع إلى مجالات حسابية أكثر، وتمثل هذه الشبكات بعض شبكات قوة الحوسبة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض المشاريع التي تعتمد على افتراضات أمان الآلات الافتراضية، حيث تدمج الحوسبة العامة مع العقود الذكية. هذه الشبكات تتفق فقط على ترتيب المعاملات وتتحقق من نتائج الحسابات. يتم معالجة حسابات تغييرات الحالة المتعددة بشكل متوازي في عقد الشبكة، حيث تضمن الآلة الافتراضية لبيئة الحساب نتائج حتمية، وبالتالي طالما أن ترتيب المعاملات متسق، ستظل الحالة النهائية متسقة.

تتميز هذه الشبكات بانخفاض تكاليف التوسع بسبب عدم مشاركة حالة الذاكرة، حيث يمكن تنفيذ مهام متعددة بشكل متوازٍ دون التأثير على بعضها البعض. تعتمد هذه المشاريع عادةً على نموذج برمجة Actor، وAO ينتمي أيضًا إلى هذا النوع. في نموذج Actor، يتم اعتبار كل وحدة حسابية ككيان ذكي يعالج المعاملات بشكل مستقل، وتتفاعل وحدات الحساب من خلال التواصل. قامت AO بتوحيد نقل الرسائل بين Actors، مما أدى إلى إنشاء شبكة حسابات اللامركزية.

على عكس العقود الذكية التقليدية التي يتم تفعيلها بشكل سلبي، يمكن لـ AO الذي يمتلك حسابات حوسبة عامة أن ينفذ العقود الذكية بنشاط من خلال طريقة "cron" التي يتم تفعيلها في دورات زمنية ثابتة، مثل برنامج تداول يراقب باستمرار فرص التحكيم.

تجعل خصائص شبكة AO مناسبة للغاية لاستضافة وكلاء الذكاء الاصطناعي. إنها تدعم القدرة على التوسع السريع للحوسبة اللامركزية، وتتميز بسعة تخزين بيانات ضخمة، وتستخدم نموذج البرمجة Actor، وتتمتع بقدرة على تفعيل المعاملات بشكل استباقي. بالإضافة إلى ذلك، تدعم AO إدخال النماذج الكبيرة للذكاء الاصطناعي لتعمل داخل العقود الذكية على البلوكشين.

خصائص شبكة AO

الفرق الرئيسي بين AO وشبكة العقود الذكية هو أن AO لا يقوم بالتوافق على عملية الحساب، بل يتوافق على ترتيب المعاملات، ويفترض أن نتائج تشغيل الآلة الافتراضية محددة، مما يحقق اتساق الحالة النهائية.

شبكة AO تعتمد تصميمًا معياريًا، مما يمنحها بعض المرونة. توجد ثلاث وحدات أساسية في الشبكة: وحدة الجدولة (SU)، وحدة الحساب (CU) ووحدة المراسلة (MU). عندما يتم إرسال معاملة، تستقبل MU المعاملة، تتحقق من التوقيع، وتعيد توجيهها إلى SU. تعمل SU كنقطة اتصال بين AO وblockchain، وتساعد الشبكة في ترتيب تسلسل المعاملات، ثم تحميلها إلى blockchain لإكمال الإجماع. الطريقة الحالية للإجماع هي POA (إثبات السلطة). بعد اكتمال إجماع تسلسل المعاملات، يتم تخصيص المهام لوحدة CU لمعالجة الحسابات المحددة، وتعود النتائج إلى MU لإعادة توجيهها إلى المستخدم.

يمكن اعتبار CU集 شبكة حسابات لامركزية. بموجب تخطيط اقتصادي كامل، تحتاج عقد CU إلى رهن أصول معينة، والتنافس من خلال أداء الحسابات والأسعار وغيرها من العوامل، لتوفير القدرة الحاسوبية وكسب الأرباح. إذا حدث خطأ في الحساب، سيتم مصادرة أصول العقد. هذه آلية ضمان اقتصادية قياسية.

الفرق بين AO والشبكات الأخرى

كمنصة حوسبة عامة، فإن الفرق بين AO ومنصات العقود الذكية التقليدية واضح. بعض مشاريع التخزين أطلقت أيضًا منصات العقود الذكية الخاصة بها، لكن هذه المنصات عادةً ما تعتمد على بنية توافق الحالة، مما قد يجعل تجربتها أقل من منصات العقود الذكية التقليدية.

بالمقارنة مع الشبكات الأخرى للكمبيوتر اللامركزي، يحتفظ AO بقدرة العقود الذكية، ويحتفظ بحالة عالمية على مستوى التخزين. من الناحية المعمارية، AO مشابه جدًا لمشروع معروف، حيث أنهما أنشأا نموذج شبكة Blockchain للحساب غير المتزامن.

ومع ذلك، تكمن الاختلافات الرئيسية بين AO وهذا المشروع في طريقة إدارة الحالة. يتمتع AO بطبقة حالة مشتركة، حيث يمكن لأي شخص استعادة حالة الشبكة الكاملة من خلال ترتيب المعاملات وإثبات الحالة، مما يزيد من قدرة الشبكة على اللامركزية، ولكنه قد يقيد أيضًا تنفيذ بعض الأعمال الخاصة بالخصوصية.

على الصعيدين الاقتصادي والتصميمي، تتبنى AO نهجًا أكثر انفتاحًا ومرونة. إنها تعمل بنظام الإطلاق العادل وبدون قيود على الدخول، حيث يمكن المشاركة في التعدين التنافسي من خلال الرهن. تستخدم AO تصميمًا معياريًا، مما يتيح للمستخدمين اختيار طريقة تنفيذ الآلة الافتراضية، مما يقلل من تكاليف دخول المطورين.

ومع ذلك، قد تواجه AO بعض التحديات. على سبيل المثال، فإن عدم وجود الذرية في معاملات العقود المتقاطعة تحت نموذج Actor غير المتزامن قد يعيق تطوير تطبيقات DeFi. كما أن نماذج الحوسبة الجديدة تضع متطلبات أعلى على المطورين. بالإضافة إلى ذلك، فإن حد إدارة 4GB في آلة wasm الافتراضية ضمن هيكل AO قد يؤدي إلى عدم إمكانية استخدام بعض النماذج المعقدة.

على الرغم من ذلك، في ظل التطور السريع للذكاء الاصطناعي، لا يزال لدى AO إمكانيات كبيرة. مع تقدم التكنولوجيا وتحسين النظام البيئي، من المتوقع أن تلعب AO دورًا مهمًا في الحوسبة اللامركزية ومجال الذكاء الاصطناعي.