結構決定功能：AO 與 Nostr 的分析比較
AO是超并行計算，Nostr是Decentralization的社交協(xié)議，怎么進行比較呢？各自有著怎樣的定位和發(fā)展路徑？
當你看到標題時可能會覺得奇怪：AO代表超并行計算，Nostr則是Decentralization的社交協(xié)議，這兩者似乎屬于完全不同的領域，不容易進行比較。然而，如果我們深入技術實現(xiàn)的層面，會發(fā)現(xiàn)它們本質上都是“消息傳輸協(xié)議”，這樣一來，它們就具有了可比性。
作為消息傳輸協(xié)議，其中的核心要素自然是“消息”本身，一切圍繞消息的傳遞展開。那么在AO和Nostr網(wǎng)絡中，各自的消息是如何定義的？它們支持消息傳輸?shù)木W(wǎng)絡架構又是如何搭建的？又如何與其他協(xié)議集成？它們各自的定位、主要應用場景和發(fā)展趨勢又是什么？
本文旨在深入比較AO與Nostr這兩種協(xié)議，重點探討協(xié)議結構對功能的影響，并圍繞上述問題展開詳細分析。
消息的概念和特征
AO中的Message
在AO網(wǎng)絡架構中，消息（Message）是各個網(wǎng)絡單元（MU、SU、CU）之間或各個進程之間傳遞的基本信息單元。它們通過發(fā)送和接收消息來實現(xiàn)信息交換和協(xié)作。
AO被設計為一個消息驅動的異步通信網(wǎng)絡。首先，AO在啟動工作（啟動一個進程）時需要消息來驅動，這些消息可以來自外部用戶或其他進程。其次，AO的進程間通信是異步的，這意味著消息的發(fā)送和接收是獨立于發(fā)送者和接收者的操作。發(fā)送消息的進程不需要等待接收者的響應或確認，可以立即繼續(xù)執(zhí)行其他操作。這種特性顯著提高了AO并行計算的效率。
在AO網(wǎng)絡中，消息的異步傳輸和無需等待的特性使其成為處理大規(guī)模并行計算任務的理想選擇，因為它允許系統(tǒng)的各個部分能夠并行執(zhí)行，而無需長時間等待其它進程的響應。
在AO中，每條消息都遵循Arweave生態(tài)系統(tǒng)的ANS-104標準，這是一種數(shù)據(jù)打包協(xié)議。ANS-104通過將多個交易以二進制方式序列化到一筆原生交易中，顯著提升了數(shù)據(jù)讀寫的吞吐量。這個協(xié)議不僅僅是簡單的數(shù)據(jù)打包，還在打包數(shù)據(jù)中添加了所有者、簽名、目標地址、標簽、數(shù)據(jù)等字段。這種設計使得ANS-104能夠支持多種數(shù)據(jù)類型，包括文檔、圖片、音視頻、游戲、數(shù)據(jù)模型、程序代碼以及全息狀態(tài)等。此外，它還支持數(shù)據(jù)所有權和簽名驗證，為數(shù)據(jù)的安全性和完整性提供了保障。
ANS-104標準的這些特性對AO尤為重要，因為它們使得AO能夠針對不同的數(shù)據(jù)類型建立多樣化的應用場景。統(tǒng)一的消息格式也極大地促進了進程間的高效通信和無縫協(xié)作，還可以提高在Arweave上進行存儲和結算處理的效率，使得AO能夠有效地構建數(shù)據(jù)可用性層和數(shù)據(jù)共識，從而支持其廣泛的應用需求。
Nostr中的Event
在Nostr協(xié)議中，采用了基于JSON結構定義的一種標準消息格式，用于描述各種類型的數(shù)據(jù)。這種消息格式被稱為事件（Event），是Nostr網(wǎng)絡中的基本數(shù)據(jù)對象。
最常用的消息結構正在被整合到一個共同遵循的標準中，稱為NIPs（NostrImplementationPossibilities）協(xié)議標準。這種一致性和標準化大大提升了數(shù)據(jù)處理和管理的效率，有助于增強系統(tǒng)的互操作性和穩(wěn)定性。通過NIPs，用戶可以在Nostr網(wǎng)絡中執(zhí)行各種操作和互動，而無需擔心數(shù)據(jù)格式的差異性或不兼容性問題。
JSON結構用于定義Nostr協(xié)議中的事件數(shù)據(jù)格式，在此結構中包含不同的字段，每個字段具有不同的作用，舉例來說：
pubkey字段：表示發(fā)送事件的用戶公鑰，用于標識用戶的身份。此公鑰將用于對事件進行數(shù)字簽名，以確保事件的真實性和完整性。
kind字段：用于指示事件的類型。它可以表示不同的消息類型，如聊天室消息、錢包信息等，也可以表示用戶的特定行為，例如推薦中繼列表、執(zhí)行某項操作等。
content字段：包含事件的具體內(nèi)容。這個字段支持多種數(shù)據(jù)類型，例如社交媒體貼子、論文、音視頻等。用戶可以在這里表達他們想要傳達的各種信息和數(shù)據(jù)。
sig字段：用于存儲事件的數(shù)字簽名。這個簽名由發(fā)送者使用他們的私鑰生成，然后由接收者的客戶端使用相應的公鑰進行驗證。簽名能夠確保具有對應公鑰的用戶在特定日期確實發(fā)送了該事件，從而增強了事件的可信度和可驗證性。
……
詳細的事件數(shù)據(jù)結構描述可參見：https://nostr.how/zh/the-protocolcontent。Nostr協(xié)議通過這些字段和結構，為事件的發(fā)送、接收和驗證提供了一套清晰的框架。這種設計有助于確保數(shù)據(jù)的安全性、一致性和可靠性。
所有字段組合在一起，以此來表達一個完整的、發(fā)揮特定作用的事件。概括來說，事件是一個包含任意內(nèi)容并由用戶簽名的數(shù)據(jù)結構，這個結構反映出Nostr的定位、特征和作用：
Nostr是一個信息發(fā)布、存儲和接收系統(tǒng)。Nostr通過采用JSON結構和NIPs協(xié)議標準，建立了一個高效的數(shù)據(jù)交換和管理框架，確保了信息的一致性和可解析性，為用戶提供了穩(wěn)定可靠且統(tǒng)一的信息通信環(huán)境；
支持客戶端驗證：該數(shù)據(jù)結構支持在客戶端進行驗證，因此無需信任任何中繼服務器或第三方，可以直接驗證事件的真實性和完整性。
構建Decentralization、抗審查、可驗證的社交網(wǎng)絡：這種數(shù)據(jù)結構的特性使得Nostr可以作為一個Decentralization的平臺，用戶可以在其中自由交流和共享信息，而無需擔心審查或信息篡改問題。
支持消息傳輸?shù)木W(wǎng)絡結構
AO：MU/SU/CU構成協(xié)作網(wǎng)絡
AO網(wǎng)絡由MU、SU和CU三個模塊化基本單元構成，并通過消息和進程來運行和協(xié)作，其網(wǎng)絡架構如圖1-1所示。
圖1-2Nostr的網(wǎng)絡結構
客戶端（Client）
這是在用戶端運行的應用程序，用于將數(shù)據(jù)讀寫到中繼服務器？蛻舳耸褂霉作為用戶發(fā)送和接收事件的地址，而私鑰則用于在發(fā)送事件時進行簽名，以證明是用戶本人的操作并防止篡改。在接收事件時，客戶端使用私鑰驗證簽名，以確認事件的來源和完整性。
客戶端允許用戶連接到分布在不同地點、任意數(shù)量的中繼服務器。用戶可以在一個中繼上發(fā)布信息，并在另一個中繼上檢索信息。這意味著客戶端（用戶）不必依賴于任何特定的中繼服務器，從而有效保護用戶數(shù)據(jù)和行為。
中繼服務器（Relay）
中繼服務器具有監(jiān)聽、抓取和存儲與其連接的客戶端事件的能力，并將這些事件轉發(fā)給已訂閱的客戶端。
任何人都可以運行中繼服務器，多個中繼服務器可以互相替代，這種設計弱化了單個中繼的重要性，降低了單點故障的風險，提升了抗審查能力。此外，多個中繼之間的競爭能夠推動服務質量的提升，如提供更大的存儲容量、更快的響應速度以及垃圾信息的過濾等服務。
中繼服務器可以根據(jù)自身需求選擇存儲用戶全部或部分內(nèi)容，并決定存儲的時間長度，這為中繼的定位和商業(yè)行為提供了更大的靈活性。與此同時，中繼服務器之間無需進行相互通信，因此不存在共識層面的問題，也無需進行數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)同步是通過客戶端之間的事件發(fā)送和接收來實現(xiàn)，這與BlockchainNode有根本的不同。
這樣的架構不僅能夠提升系統(tǒng)的靈活性和效率，還能夠有效地應對不同的使用場景和需求。
可見，Nostr采用了Client-Relay這樣的輕量級網(wǎng)絡結構，不僅能夠提升系統(tǒng)的靈活性和效率，還能夠有效地支持構建一個Decentralization、抗審查、可驗證的信息發(fā)布系統(tǒng)，滿足人們對言論自由、流暢交流和數(shù)據(jù)安全與隱私控制的需求。這種設計有效應對了中心化社交媒體帶來的種種挑戰(zhàn)和弊端。因此，Nostr被譽為Decentralization社交協(xié)議，廣受開發(fā)者青睞，用于構建各類Decentralization社交應用，例如Damus、YakiHonne、Iris等。
與其他協(xié)議集成
AO+Arweave：Decentralization的世界計算機
AO運行在Arweave之上，實現(xiàn)了與Arweave的無縫集成，如圖3-1所示。
圖3-1AO與Arweave無縫集成（圖片來自AOWhitepaper）
這是存儲共識范式（SCP）的一種實現(xiàn)。在這種創(chuàng)新的范式中，存儲（共識）與計算被有效地分離，使得鏈下計算和鏈上共識成為可能。這種架構帶來了顯而易見的優(yōu)勢：
高性能計算：智能合約的計算在鏈下執(zhí)行，不再受制于鏈上的區(qū)塊共識過程，從而大大擴展了計算性能，使高性能計算成為可行。
超并行計算：不同Node上的各個進程可以獨立地執(zhí)行并行計算和本地驗證，而無需像傳統(tǒng)的EVM架構中那樣等待所有Node完成重復計算和全局一致性驗證。這種設計使得AO能夠實現(xiàn)超并行計算。
自定義計算：Arweave為AO提供了所有指令、中間狀態(tài)和計算結果的永久存儲，作為AO的數(shù)據(jù)可用層和共識層。每個應用程序（智能合約）的執(zhí)行與Arweave中存儲的數(shù)據(jù)密切相關，計算邏輯和數(shù)據(jù)資源可以根據(jù)應用在本地Node執(zhí)行的需求進行自定義。這種靈活性遠遠超過了傳統(tǒng)的EVM模型，其中所有Node必須同時執(zhí)行預定義操作以追求全網(wǎng)狀態(tài)的一致性。
綜上所述，AO為Arweave增添了超并行計算層，而Arweave為AO提供了存儲即共識的支持。這兩者的結合創(chuàng)造了一個Decentralization的世界計算機，為Decentralization世界開啟了廣闊的應用創(chuàng)新空間。
Nostr+Lightning：構建Decentralization信息
和價值網(wǎng)絡
因為Nostr的開發(fā)者fiatjaf同時也是閃電網(wǎng)絡的開發(fā)者，因此Nostr原生支持閃電網(wǎng)絡。閃電網(wǎng)絡（LightningNetwork）是BitcoinBlockchain的第二層解決方案，通過使用通道（Channels）在鏈下擴展Blockchain的功能。它有效地解決了Bitcoin交易速度慢、吞吐量有限以及交易成本高昂等問題，使得高頻、低成本的Bitcoin小額支付成為可能。
Nostr與LightningNetwork的結合，最直接的應用之一是在社交應用中實現(xiàn)“打閃”。Nostr的流行客戶端Damus內(nèi)置了Bitcoin閃電網(wǎng)絡支付功能，用戶只需填入Nostr的公鑰，即可輕松調用閃電網(wǎng)絡支付Relay的一次性費用。支付完成后，用戶會收到一個閃電網(wǎng)絡發(fā)票。有關其詳細工作流程，請參閱：https://nostr.how/zh/zaps，網(wǎng)頁中詳細解釋了操作步驟。
在資產(chǎn)發(fā)行方面，Bitcoin一層的資產(chǎn)發(fā)行協(xié)議TaprootAssets（TAP）與閃電網(wǎng)絡兼容，可以將Taproot資產(chǎn)和Bitcoin的最小單位Satoshis引入到Nostr生態(tài)系統(tǒng)中，并利用閃電網(wǎng)絡進行即時和經(jīng)濟實惠的資產(chǎn)轉移。這不僅豐富了Nostr的資產(chǎn)種類，還為社交網(wǎng)絡、支付和DeFi等應用場景提供了更多可能性。
此外，CKB社區(qū)的成員還提出了Nostr綁定協(xié)議，利用RGB++技術將NostrEvent與CKBCELL進行同構綁定。這一舉措使得用戶可以在Nostr社交網(wǎng)絡中創(chuàng)建和分發(fā)原生資產(chǎn)，有效解決了社交網(wǎng)絡中的原生支付問題。
更重要的是，Nostr與LightningNetwork的結合正在為Decentralization應用開辟一條全新的商業(yè)模式，即V4V（Value4Value）。
V4V的理念認為，將非稀缺信息貨幣化是一項非常困難的任務。傳統(tǒng)網(wǎng)絡世界默認的貨幣化模式通常依賴于廣告，這種模式嚴重依賴于中心化監(jiān)控和用戶行為分析。V4V提供了一種替代方案，允許信息和價值的自由流動，無需受到限制或中介。這種方法不僅是在線貨幣化比特（bit）和字節(jié)（byte)的一種新方法，也是內(nèi)容創(chuàng)造和價值傳遞的新途徑。
V4V的解決方案正在為基于Nostr構建的社交應用、播客和直播平臺等帶來創(chuàng)新價值，例如：
Decentralization媒體信息交互協(xié)議YakiHonne，支持了Nostr與閃電網(wǎng)絡的集成，使用SATS作為打賞支付，全年支付總額超過9000萬SATS。
Nostrwatch.live是一個運行在Nostr和閃電網(wǎng)絡上的Decentralization直播平臺，構建了一個“ValueforValue”的雙向流價值交換平臺。當播放者向觀眾發(fā)送實時媒體流時，同時也從觀眾那里接收SATs支付流。一旦支付停止，流媒體信號也隨之停止播放。這與傳統(tǒng)的預付費模式不同，觀眾無需事先訂閱或預付費用。
Podverse是一款Podcasting2.0應用，能夠與Alby集成，使用閃電網(wǎng)絡向播客發(fā)送boostagram（一種向創(chuàng)作者發(fā)送消息的捐贈方式）和sat支付流。當在Podverse中“流式傳輸Satoshis”時，該應用程序會按每分鐘的收聽時間將Satoshis發(fā)送給用戶正在收聽的播客。
可以看出，通過Nostr與Lightning的結合，Nostr從一個Decentralization信息傳輸網(wǎng)絡逐步演變?yōu)橐粋融合信息和價值的Decentralization傳輸網(wǎng)絡。這一進化不僅能夠保護個人言論免受侵犯，還能確保個人資產(chǎn)的安全，使其成為價值交換的載體和網(wǎng)絡。這種演進為規(guī)；拖M級應用的創(chuàng)新開辟了新的可能性和發(fā)展機遇，可能成為實現(xiàn)Web3大規(guī)模采用的一條可行途徑。
總結：結構決定功能
我們在上文中主要從數(shù)據(jù)結構和網(wǎng)絡結構兩個方面對AO和Nostr協(xié)議進行了比較分析，并根據(jù)“結構決定功能”的原則，深入分析了各協(xié)議支持的主要功能和應用場景：
從數(shù)據(jù)結構角度來看
從數(shù)據(jù)結構角度來看，AO和Nostr協(xié)議有一些共同點。它們都是信息傳輸協(xié)議，支持各種數(shù)據(jù)類型的信息發(fā)布、交流互動和內(nèi)容分發(fā)，能夠構建Decentralization社交網(wǎng)絡和Decentralization社交媒體應用。此外，它們都具備Decentralization、抗審查、可簽名驗證以及隱私和安全保護的功能特征。
然而，它們也有顯著的不同之處。Nostr協(xié)議的定位和主要應用場景側重于上述這類應用，而這些只是AO數(shù)據(jù)結構所支持功能和應用的一個小子集。AO協(xié)議的重點則在于支持超并行計算，其應用領域更為廣泛和深遠。
從網(wǎng)絡結構角度來看
從網(wǎng)絡結構的角度來看，AO協(xié)議具備模塊化、相互協(xié)作和可擴展的網(wǎng)絡單元，允許進程在不同Node上獨立運行并進行本地驗證，這些特性為實現(xiàn)超并行計算提供了基礎條件。
同時，AO協(xié)議通過基于SCP范式與Arweave的無縫集成，突破了Blockchain技術的不可能三角限制。它可以根據(jù)需求無限擴展存儲資源和計算資源，并利用Arweave永久存儲的具有所有權保護的共識數(shù)據(jù)進行任意進程（應用）間的信息交換和協(xié)作。因此，AO協(xié)議能夠構建面向全球的高性能、超并行計算網(wǎng)絡，為Web3甚至Web2應用帶來了創(chuàng)新空間。
舉例來說，它支持需要大語言模型（LLMs）和高密度計算的機器學習應用；支持能夠滿足具有復雜業(yè)務邏輯、可預定義需求和多元化自主策略的AgentFi；支持強調數(shù)據(jù)所有權和內(nèi)容變現(xiàn)的版權管理與創(chuàng)作者市場（ContentFi）；以及能夠支持有數(shù)據(jù)共識要求，需要進行信息跨鏈通信、資產(chǎn)跨鏈流動、數(shù)據(jù)跨鏈共享以及智能合約跨鏈互操作等Decentralization應用等。
相比之下，Nostr協(xié)議則主要由Cliet-Relay兩個網(wǎng)絡組件和Event數(shù)據(jù)結構以及公私鑰體系構成，它建立了一個輕量級的信息發(fā)布和接收網(wǎng)絡。當Nostr協(xié)議與Lightning集成后，整個網(wǎng)絡融合了Decentralization信息網(wǎng)絡和Decentralization價值網(wǎng)絡的特征，更適合構建規(guī)；、消費級應用網(wǎng)絡的需求。
從協(xié)議定位角度來看
從協(xié)議定位角度來看，雖然AO和Nostr都是消息傳遞協(xié)議，它們的定位和重點有所不同。AO協(xié)議的主要側重點在于構建“Decentralization世界計算機”這樣的基礎設施，定位下層，但卻打開了支持各類應用的廣闊空間，能夠捕獲更廣泛的價值，帶來不斷向上發(fā)展的力量。
相比之下，Nostr協(xié)議最初設計時就傾向于支持社交應用，定位為一個輕量級的Decentralization社交協(xié)議，其應用場景更為特定和聚焦。
綜上所述，AO和Nostr在數(shù)據(jù)結構、網(wǎng)絡結構以及協(xié)議功能上各具特色和優(yōu)勢，有著不同的定位和適用場景。它們將在不同的發(fā)展路徑上展現(xiàn)出各自的潛力和價值。