Metrics Ventures研报：发币在即，全面解读AO技术原理与生态潜力

1、存储起家，AO 助力 Arweave 重振旗鼓

Arweave 主网在 2018 年 11 月 18 日启动，五年多的十年里经历了 13 次主要升级，业务方向为永久性的去中心化存储服务。但是当我们观察网络数据变化时，发现上述的升级并没有真正让 Arweave 形成护城河，观察 Arweave 的业务数据可知：

进入 2023 年后，Arweave 的存储业务增幅明显放缓，存储数据增量大幅下滑，月度网络存储量整体徘徊在 2-4 TiB 之间，最低网络存储量是在 6 月，只有 1.43 TiB， 2023 年全年存储量总计 32.96 TiB，相比之下， 2023 年 Filecoin 网络存储量总计超过 1.8 EiB（1 EiB = 1, 048, 576 TiB），可见在去中心化存储上，Arweave 丝毫无法撼动 Filecoin 的统治地位，业务扩展十分艰难。

不仅在同类业务的横向竞争上难以突破，Arweave 所处的赛道——去中心化存储，与普通散户来说有一定的距离，普通用户没有太强动力使用，也无法快速感知基本面的变化，在新的牛市中，去中心化存储多多少少乘上了 AI/DePIN 叙事的东风，但也只是新瓶装旧酒，没有获得太多市场的关注。

这样的困境同样反映在币价上，以一年期为分析周期，在 2024 年 2 月以前，AR 的价格一直徘徊在 6-10 刀左右，大幅跑输 BTC，没有随着主网升级和牛市的启动出现上涨，直到创始人 Sam 于 2 月 14 日公布 Arweave 正式推出 AO。

Arweave 作为存储协议仅仅只能被看作一个硬盘，只靠一个硬盘是无法承载更大的叙事和使用场景的，在过去很长的时间中，Arweave 寄希望于其他的协议来使用自己这个硬盘，但收效甚微，过于远离普通用户的基础设施，也缺乏市场的关注。于是，Arweave 打造了完美兼容自身硬盘的 CPU——AO，这也使其币价从$ 8 迅速上涨到接近$ 50 。本文将主要介绍 AO 技术原理和相关生态。

1.1 AO 技术原理：如何实现可验证的无限计算？

AO 是运行在 Arweave 上的 Actor Oriented（基于角色的）计算机，被设计为一个可以驻留任意数量并行进程的环境，进程之间通过开放的消息传递层进行协调。

AO 的最核心的特点可以被归纳为两个：

（1）任意数量的进程并行运行，即对计算能力的无限拓展；

（2）计算结果的可验证性和可复现性，从而实现最小信任化。

在介绍 AO 如何实现上述功能前，首先了解一下 AO 的基本构成。AO 系统中包含两类基本单位：进程（Process）和消息（Message），以及三类基本单元（也可以看作是三种重要角色）：调度单元（SU）、计算单元（CU）和信使单元（MU）。

进程：网络中的计算单位。进程的状态可以通过计算单元进行运算得出，同时进程可以接受用户和来自其他进程的消息。在具体的定义上，$P_i$ 代表第$i ^{th}$个进程。定义 $P_i$ = ($Log_i, Init_i, Env_i$)，其中$Log_i$  是   $Pi$ 的所有消息的有序序列，$Init_i$  是 $P_i$  的初始化数据，$Sched_i$ 是 $P_i$ 的调度器，$Env_i$  是  $P_i$ 的计算环境，在给定时间步骤下，$P_i$  的状态 $S(P_i) = F(Log_i, Env_i)$ ，其中 F 是一个函数，由 $Env_i$  定义，根据消息日志计算状态。

消息：在 AO 中与进程的每次交互都表示为消息，消息的本质是符合 ANS-104 标准的数据项，消息格式的统一至关重要，整个 AO 的环境通过统一的消息在 Arweave 的去中心化数据层上进行结算处理。

调度单元：调度单元负责为发送给进程的信息分配原子递增时隙编号（类似于以太坊 nonce），也就是对进程消息进行排序。分配后，调度器需要确保数据上传到 Arweave，从而永久地供其他人访问。

计算单元：计算单元是负责计算 AO 中进程状态的节点，计算单元之间形成类似于去中心化计算协议（Akash）的计算市场，计算单元之间相互竞争，完成计算进程状态的服务，服务完成后，计算单元需要返回计算结果和带有签名的状态证明。用户如果不信任单个计算单元，可以进一步向更多的计算单元发起请求。计算单元需要进行一定的质押，如果提供了错误状态，其质押将会面临罚没。

信使单元：信使单元负责接收来自客户端的传入消息，将这些消息路由到指定的调度单元，然后从计算单元中检索结果。

AO 实现可验证的无限计算能力，技术要点主要包括以下几个方面：