Metrics Ventures研報 | 發幣在即，全面解讀AO技術原理與生態潛力

1 存儲起家，AO助力Arweave重振旗鼓

Arweave主網在2018年11月18日啓動，五年多的十年裏經歷了13次主要升級，業務方向爲永久性的去中心化存儲服務。但是當我們觀察網絡數據變化時，發現上述的升級並沒有真正讓Arweave形成護城河，觀察Arweave的業務數據可知：

進入2023年後，Arweave的存儲業務增幅明顯放緩，存儲數據增量大幅下滑，月度網絡存儲量整體徘徊在2-4TiB之間，最低網絡存儲量是在6月，只有1.43TiB，2023年全年存儲量總計32.96TiB，相比之下，2023年Filecoin網絡存儲量總計超過1.8 EiB（1EiB = 1,048,576 TiB），可見在去中心化存儲上，Arweave絲毫無法撼動Filecoin的統治地位，業務擴展十分艱難。

不僅在同類業務的橫向競爭上難以突破，Arweave所處的賽道——去中心化存儲，與普通散戶來說有一定的距離，普通用戶沒有太強動力使用，也無法快速感知基本面的變化，在新的牛市中，去中心化存儲多多少少乘上了AI/DePIN敘事的東風，但也只是新瓶裝舊酒，沒有獲得太多市場的關注。

這樣的困境同樣反映在幣價上，以一年期爲分析週期，在2024年2月以前，AR的價格一直徘徊在6-10刀左右，大幅跑輸BTC，沒有隨着主網升級和牛市的啓動出現上漲，直到創始人Sam於2月14日公佈Arweave正式推出AO。

Arweave作爲存儲協議僅僅只能被看作一個硬盤，只靠一個硬盤是無法承載更大的敘事和使用場景的，在過去很長的時間中，Arweave寄希望於其他的協議來使用自己這個硬盤，但收效甚微，過於遠離普通用戶的基礎設施，也缺乏市場的關注。於是，Arweave打造了完美兼容自身硬盤的CPU——AO，這也使其幣價從$8迅速上漲到接近$50。本文將主要介紹AO技術原理和相關生態。

1.1 AO技術原理：如何實現可驗證的無限計算？

AO是運行在 Arweave 上的 Actor Oriented（基於角色的）計算機，被設計爲一個可以駐留任意數量並行進程的環境，進程之間通過開放的消息傳遞層進行協調。

AO的最核心的特點可以被歸納爲兩個：

（1）任意數量的進程並行運行，即對計算能力的無限拓展；

（2）計算結果的可驗證性和可復現性，從而實現最小信任化。

在介紹AO如何實現上述功能前，首先了解一下AO的基本構成。AO系統中包含兩類基本單位：進程（Process）和消息（Message），以及三類基本單元（也可以看作是三種重要角色）：調度單元（SU）、計算單元（CU）和信使單元（MU）。

• 進程：網絡中的計算單位。進程的狀態可以通過計算單元進行運算得出，同時進程可以接受用戶和來自其他進程的消息。在具體的定義上，$P_i$ 代表第$i ^{th}$個進程。定義 $P_i$ = ($Log_i,Init_i,Env_i$)，其中$Log_i$ 是 $Pi$ 的所有消息的有序序列，$Init_i$ 是 $P_i$ 的初始化數據，$Sched_i$ 是 $P_i$ 的調度器，$Env_i$ 是 $P_i$ 的計算環境，在給定時間步驟下，$P_i$ 的狀態 $S(P_i) = F(Log_i, Env_i)$ ，其中 F 是一個函數，由 $Env_i$ 定義，根據消息日誌計算狀態。
• 消息：在AO中與進程的每次交互都表示爲消息，消息的本質是符合ANS-104標準的數據項，消息格式的統一至關重要，整個AO的環境通過統一的消息在Arweave的去中心化數據層上進行結算處理。
• 調度單元：調度單元負責爲發送給進程的信息分配原子遞增時隙編號（類似於以太坊 nonce），也就是對進程消息進行排序。分配後，調度器需要確保數據上傳到 Arweave，從而永久地供其他人訪問。
• 計算單元：計算單元是負責計算AO中進程狀態的節點，計算單元之間形成類似於去中心化計算協議（Akash）的計算市場，計算單元之間相互競爭，完成計算進程狀態的服務，服務完成後，計算單元需要返回計算結果和帶有簽名的狀態證明。用戶如果不信任單個計算單元，可以進一步向更多的計算單元發起請求。計算單元需要進行一定的質押，如果提供了錯誤狀態，其質押將會面臨罰沒。
• 信使單元：信使單元負責接收來自客戶端的傳入消息，將這些消息路由到指定的調度單元，然後從計算單元中檢索結果。

AO實現可驗證的無限計算能力，技術要點主要包括以下幾個方面：

（1）基於存儲的共識範式（SCP）：AO計算機通過在Arwearve中對消息日誌的全息態存儲來達成共識，Arweave被當作一個持續且不可變的日誌記錄冊來存儲所有消息日誌，確保交互日誌永久可用，從而允許任何網絡參與者計算狀態。

（2）僅需要就數據順序和存儲達成共識，不需要就狀態達成共識：比特幣和以太坊等區塊鏈採用傳統共識機制，即讓網絡參與者就賬本狀態達成一致，所有節點需要驗證並就當前狀態達成共識，這造成了計算資源的浪費，限制了網絡的速度和可擴展性。AO則不需要對狀態達成共識，只需要對交互日誌在Arweave中的順序和存儲達成一致即可，即AO的狀態“全息”地隱含在Arweave託管的消息日誌中，雖然沒有對狀態達成共識，但每個人原則上都可以通過Arweave存儲的數據計算出狀態，如果用戶想要獲取狀態，可以請求計算單元完成計算並提供證明。

（3）AR與AO的功能分離：結合上述分析，AR和AO各司其職，AO不解決驗證問題，只負責完成消息的傳遞、排序和狀態的計算，主要處理計算問題；Arweave負責處理安全性和可驗證性問題，就數據順序達成共識，並保證永久不可變的去中心化存儲。AO根據Arweave上的交互日誌完成存儲，但不能對Arweave的共識進行修改。

（4）基於消息傳遞的並行計算架構：實現並行計算的兩種基本方法爲共享內存和消息傳遞，AO採用了消息傳遞的架構，與之相對的是以Solana、Sei等並行區塊鏈使用的共享內存方式。在共享內存方式中，當一個用戶訪問和修改某些數據時，其他用戶則無法修改，即需要在“鎖競爭”的過程中相互等待，直到該用戶“解鎖”數據後，其他人才能訪問，因此這種方式的可擴展性存在一定上限。而AO僅需要在交互時發送交互信息，不存在需要“鎖競爭”的等待，實現了橫向擴展，這使得其並行可擴展性達到了任意規模。

（5）AO的模塊化架構：AO的模塊化體現在CU、SU、MU的分離，用戶可以隨意選擇合適的排序器、消息中繼器、計算單元，甚至系統級的虛擬機也有可以隨意替換，從而支持多種智能合約系統中的進程引入AO。CU、SU和MU可以實現橫向擴展，保證了計算能力隨需求的增加。

基於上述分析，AO網絡中的關鍵性流程包括：AO網絡中的交互信息在通過MU驗證簽名後，傳遞給SU，經過SU的排序後上傳到Arweave，並在Arweave上就順序達成共識並存儲，當用戶需要獲得狀態時，會通過MU將消息傳遞給SU，SU選擇合適的CU並將消息交付給CU，CU通過Arweave上的數據完成狀態計算，將輸出通過MU返回給用戶。

1.2 AO的技術是否具有護城河？

爲了探討這一問題，我們將AO與兩類相似的項目進行對比：並行性的高性能公鏈（如並行EVM、Solana等）以及去中心化計算協議（Akash）。

並行性高性能公鏈與AO的對比：

主要的差別在於並行性計算的基本架構的差異，在這裏我們將以太坊作爲一個基準對象，能夠更好地說明AO的差異性。以Ethereum爲代表的傳統EVM按順序處理交易，一次只能由一個交易修改狀態，整個系統呈現單線性的前進模式。

並行性的公鏈一般就非衝突或不重疊的事務可以完成並行處理（衝突事務：一般指多個事務試圖同時訪問和修改相同的數據或狀態，這種衝突通常會導致數據不一致），比如Sealevel 允許 Solana 同時處理成千上萬的智能合約，每個事務都描述了它將讀取或寫入的狀態，系統通過識別不重疊的事務，完成對這些不重疊和不衝突事務的並行執行，並行EVM類似，是對非衝突事務進行並行處理，以Monad爲例，其核心過程包括三個：（1）樂觀執行，即樂觀地認爲所有事務均爲非衝突，同時開展並行執行，但可能導致錯誤，通過跟蹤輸入輸出比對，對數據不一致的地方將重新執行交易；（2）調度和依賴，爲減少不必要的重複執行，Monad會通過靜態代碼分析器預測事務間的依賴關係，即預先識別一些事務之間的可能衝突來優化執行；（3）狀態合併，交易並行執行後，每個交易更新的狀態需要進行合併，保證整個區塊的狀態一致性。

儘管提高了系統效率，但並行性公鏈存在很明顯的擴展瓶頸：只能對非衝突事務進行並行處理，如果涉及到對相同狀態的訪問和修改，依然涉及到”鎖競爭“的問題。AO與並行性公鏈的差異在於：（1）使用消息傳遞而非共享內存的並行計算架構；（2）僅對存儲的數據的順序達成共識，不需要對狀態達成共識。這使得AO具有更強的並行可擴展性，調度單元、信使單元和計算單元均可以橫向無限擴展，保證了計算能力的無限擴展。

去中心化計算市場與AO的對比：

以Akash爲代表的網絡提供了一個用於容器託管服務的去中心化計算市場，但是犧牲了創建去信任服務的能力，即其計算結果不能實現可驗證和可重現，因此失去了智能合約的能力。相比之下，AO的計算是可驗證的計算，得益於其全息狀態存儲機制，AO甚至可以保持傳統智能合約的屬性。AO確保了交互日誌被寫入Arweave，並具有持久的可用性，狀態可以由任何參與者計算出來，所有人都可以重現這一計算過程並驗證其他計算者的正確性。保證可驗證性和去信任服務的措施可以被總結爲以下幾個方面：（1）所有交互日誌在Arweave上的全息存儲，使得計算過程可重現；（2）計算單元需要提供關於計算結果的加密簽名聲明；（3）計算單元需要質押，當計算結果出現錯誤時將會面對罰沒。

綜上所述，AO和AR結合的架構既保證了計算能力的無限擴展，又保證了計算的可驗證和最小信任化，相比於現有的相似項目來說具有一定的差異性和護城河。

1.3 AO生態正在蓬勃發展

AO生態還處於非常早期的階段，但正在蓬勃發展。從AOlink的整體數據來看，目前AO網絡處理消息的數量已超過了116M，每日用戶數量達到在巔峯時期達到5K以上，但近期回落到1.5K附近，其中AO網絡的測試代幣（$AOCRED，用於發放給AO網絡的建設者）持幣人數也已突破4100。

AO測試網發佈後的三個月內，AO網絡中初步建立起基礎設施和金融系統，包括跨鏈橋、預言機、錢包、AMM、穩定幣協議等，同時遊戲、社交、Memecoin、AI等應用也正在建立中。

（截止2024/4/26的AO生態全景圖，來源：@everPayHQ @ArweaveSCP）

其中的重點協議包括：

• AOX：AO生態首個跨鏈橋，基於MPC技術爲AO網絡提供資產跨鏈服務，目前正處於Beta階段，僅支持$AR在Arweave和AO網絡之間的跨鏈，在AO中對應爲Wrapped AR，目前啓動激勵任務，用戶通過完成跨鏈操作等任務賺取$TAOX測試代幣，可能對應未來正式代幣空投。
• 0rbit：AO網絡的預言機，支持將任意數據通過有效的URL帶到AO的進程中，用戶通過向0rbit發送消息請求數據，0rbit節點將獲取數據並傳送給用戶的進程。
• Arconnect、aoWebWallet：AO網絡的錢包基礎設施。
• Astro：AO網絡的穩定幣協議，4月已上線測試網，目前可以領取測試代幣tAR，通過tAR鑄造穩定幣USDA。
• Permaswap、ArSwap、Bark：AO網絡中的DEX。Permaswap於近日剛剛上線AO，目前支持Wrapped AR和AOCRED之間的兌換；ArSwap和Bark上線更早，支持的資產種類更多，除了AOCRED和Wrapped AR意外，還支持生態內其他的項目或meme代幣。
• typr：AO生態的Twitter，社交應用，開放的功能和UI基本與Twitter相同，包括post、長文story和chatroom等，但支持用TRUNK/Wrapped AR/AOCRED/typr測試代幣四種資產打賞。
• Permaverse：AO網絡的遊戲和元宇宙發行平臺，目前已發行的遊戲是dumdum，玩家可以通過撫摸自己的dumdum（一隻綠色大象）來獲得積分，對應潛在的空投獎勵，同時也爲dumdum搭建了非常簡單的元宇宙環境。
• AO Games：本週剛剛啓動的遊戲和元宇宙發行平臺，在推特中提到的產品特徵包括：類似Web2的遊戲體驗、能夠集成鏈上AI等。
• outcome_gg：AO生態的預測市場，預測指標包括AO生態、遊戲、defi、meme、商業和科技等，項目公佈之後或將引入AI自主代理，通過依賴LLM開展預測競賽。
• TRUNK、Aetheris：AO生態的memecoin。
• AOVM：AO生態的AI工具，對終端用戶，可以利用人工智能作爲個人助理、市場數據分析等工具，對開發人員，可以作爲智能合約開發助手，產品尚未上線。

總體來看，AO生態還處於非常早期，剛剛進入”打地基“的階段，多數應用還處於白皮書階段，甚至只有推特和網站頁面，沒有具體產品和技術文檔上線，AO網絡的技術能力尚未在應用層得到釋放和檢驗。AO生態的發展也將反哺Arweave的存儲業務——外部業務拓展不暢，那麼自行搭建的CPU將釋放這塊硬盤的潛力。

2 AO與AI賽道有什麼關係？

在AO推出後，Arweave被重新與AI賽道和並行EVM賽道中的項目進行比較，在前文我們已經介紹了AO與並行EVM的區別，本部分講對AO在AI賽道中的位置進行簡要分析。

AO本身採用了Actor模型進行設計，而Actor模型本身與AI研究存在着緊密關係，其核心思想是系統的每個組件都可以是一個獨立的、自主的代理，當需要交互時通過發送消息來實現，該模型中的Actor和AI Agent十分相似，這也使在AO生態託管AI模型、建立AI應用成爲了極具吸引力的方向。那麼具體來說，AO將如何解決賦能AI？

一句話概括，AO使得AI模型上鍊變得更加可行，能夠實現AI模型可驗證性的計算，從而促進AI模型集成智能合約，並拓展AI在Crypto世界的使用。

首先，模型上鍊指將ML模型存儲在區塊鏈的智能合約中，並可以通過調用智能合約的方法來使用模型，但是這需要：（1）將AI模型和數據存儲在鏈上，即在成千上萬個節點中保存完整的模型與所需數據，存儲成本極高，對模型尤其是大語言模型的鏈上存儲是經濟上不可行的；（2）計算資源有限，同時區塊鏈具有較高的延遲和較低的吞吐量，都會限制對AI模型的高性能計算，在鏈上進行AI模型的運算，需要所有節點同時完成計算過程，這種單線程的架構顯然無法支持。

因此，目前主要在鏈下執行模型計算，並將結果返回鏈上，一種折衷方法是使用opml/zkml實現推理結果證明的上鍊，以提高鏈下計算的可驗證性。

相比於傳統區塊鏈（如以太坊），AO的技術優勢在於：（1）能夠原生地接入Arweave，AR提供了存儲層，使得低成本地存儲大規模的數據成爲可能；（2）能夠實現可驗證的、無限擴展的並行計算。這使得AO能夠解決傳統區塊鏈中模型上鍊的許多問題，比如可以存儲AI模型，使得託管大語言模型成爲了可能，此外並行計算能力有效緩解了對計算資源的需求，不需要就所有節點重複完成模型計算，減少了計算冗餘，提高了計算效率。另外，Arweave中所有數據都可以作爲AO計算的輸入，這也大大提高了鏈上模型所能使用的數據，促進鏈上代理或AI應用能夠依賴更多可靠數據完成決策。

AO生態在AI方面的第一個發力點將是AI與金融的結合，提出AgentFi。AgentFi是指利用AI的推理能力，創建並調整類似於基金經理的複雜策略，利用AI模型操縱金錢是一項敏感的事務，尤其是可信任性尤爲重要，相比於在其他鏈上引入AgentFi，AO生態率先打通了計算的可驗證性。目前推出的第一個項目爲Autonomous Finance，Autonomous Finance希望實現的金融類Agent包括：DCA資產管理Agent、自主平衡的指數基金Agent、具有定製風險策略的自主對衝基金Agent、鏈上預測Agent、高頻交易Agent等，目前DCA投資Agent的產品已經上線，用戶可以設置定投資產種類、滑點範圍、流動性池、定投時間等參數，當然這並沒有實現利用AI的智慧去制定投資策略，更多是停留在了不需要鏈外觸發的合約自動化層面，我們還需要對後續產品的能力進行跟蹤，以確定是認真的產品還是噱頭。

3 相關代幣經濟學與籌碼分析

2024年5月30日，AO宣佈即將完成$AO代幣的發行，代幣上線時間將爲北京時間6月13日。此外與該項目相關的代幣爲$AR，在$AO完成TGE前，$AR依然是炒作的標的之一。

$AR代幣的最大供應量爲6600萬枚，初始鑄造了5500萬枚，目前已全部進入市場流通，剩餘的1100萬枚則是作爲挖礦獎勵，其中10,744,796枚代幣已經被挖出，目前每個區塊的挖礦獎勵約爲0.75$AR，每年還會減半，Arweave每日挖出區塊數約爲660個，因此每日總流通的新增$AR數約爲500枚，挖礦產生的拋壓很小。目前$AR的流通供應量爲65,744,796，解鎖率已高達99.61%，可以被視爲處於全流通狀態。

在代幣使用場景上，$AR被作爲用戶存儲數據的支付媒介，以及礦工進行區塊生產和數據存儲的激勵。Arweave設有存儲保險基金（Storage Endowment）機制，即用戶繳納的存儲費用不會完全分發給礦工，目前只有16.67%會分發給礦工，其餘則會自動進入存儲保險基金，因此每當數據被上傳時，Arweave 網絡就會將流通中的相應數量代幣，移至用於支付隨時間而累積的數據存儲費用的基金中（Endowment），這筆基金只有在礦工存儲成本高於新挖礦獎勵+交易費用總和時纔會發放，以保證礦工總是有利可圖。但自從Arweave誕生以來，沒有人從存儲保險基金中提取出一枚代幣，這也使得存儲保險基金被看作是$AR的一種燃燒機制，當存儲保險基金的增速大於新增的$AR時，$AR可以被視爲進入通縮狀態。

從幣價走勢來看，在AO發佈後，$AR價格快速上漲，在一個月的時間內上漲了4倍。在近期短暫的市場走熊過程中，AR的價格逆勢上漲，已接近新高，目前籌碼密集區依然集中在$10左右，另外的籌碼密集區主要在$20-$40附近，$AR已經兩度試探$47左右的區域，目前價格再次來到這一水平附近。

在估值分析上，目前沒有與Arweave和AO處於完全同類別的項目，具有相似業務的項目包括並行EVM、高性能公鏈去中心化存儲和去中心化計算協議。Arweave在市值上與高性能公鏈以及Filecoin基本相當，相比於Akash和Sei則較高，但在FDV的對比上，公鏈和存儲項目則遠高於Arweave。因此，考慮到AO生態還處於極度早期，主網未上線的狀態，$AR目前的市值並沒有處於顯著低估的狀態，但是幾乎全流通的狀態減少了代幣發放帶來的稀釋作用，可能在後續面臨的上漲阻力會相對較小。

| 項目名稱 | 項目類型 | MC | FDV | | --- | --- | --- | --- | | Arweave | 去中心化存儲與並行計算 | $2,872,218,566 | $2,898,720,000 | | Sei | 並行EVM | $1,525,554,400 | $5,215,570,597 | | Sui | 高性能公鏈 | $2,402,908,724 | $10,272,365,941 | | Aptos | 高性能公鏈 | $4,116,070,332 | $10,356,559,209 | | Filecoin | 去中心化存儲 | $3,284,109,281 | $11,548,151,694 | | Akash | 去中心化計算 | $1,182,479,902 | $1,205,387,098 |

與代幣密切相關的還有AO代幣在未來的發行，根據官方消息，$AO將以100%公平發射，沒有預挖、預售和優先獲取，代幣總量爲21M，每四年進行一次減半。重要的是代幣獲取的方式：（1）資產橋接至AO（2）持有$AR（3）參與AO生態的建設。目前AO的具體代幣模型還未公佈，根據AO提出者之一outprog在X Space中的回答，AO代幣和AR代幣在職能上將各司其職，AR代幣主要專注於Arweave的存儲功能和共識維護，而AO代幣專注於解決計算和應用之間的通信問題，即AO和AR分別維護網絡的計算和存儲功能。

$AO代幣的消息發佈後，$AR短時最大漲幅超過18%，一方面$AR目前是承接這一事件幾乎唯一的標的，另一方面或與持有$AR能獲取$AO代幣的規則有關。將資產橋接到AO（目前$AR基本是唯一能夠跨鏈到AO網絡的資產）、持有$AR這兩個規則，實際上都在消化這一事件對$AR的拋壓，但需要注意的是，$AR代幣目前承載了市場對計算和存儲的雙重估值，$AO發售即將發售時也需要對$AR進行重新估值，或將稀釋一部分$AR的市值。

4 小結

雖然市場總說”炒新不炒舊“，因爲老舊的敘事往往調動市場新的關注度，但一些老項目正在憑藉技術創新帶來新的驚喜，且相比新發幣的項目來說，這些老項目的代幣已基本進入全流通階段，解鎖拋盤較小，在熊市充分觸底，那麼這些老項目可能會帶來更大的上漲空間，Arweave就是這種項目的典例。AO和AR的組合具備可驗證性的無限並行計算能力，爲Arweave提供了技術護城河，也注入了新的活力和敘事。

從生態發展上看，AO目前還處於測試網階段，生態建設處於極度早期，AO真正的計算能力還沒有得到實際的檢驗和發揮。我們預期AO生態應誕生一些能夠發揮其存儲、可驗證計算、大規模並行計算等特有技術能力的項目，比如去中心化社交應用（能夠保證社交數據的永久存儲和調用）、AI基礎設施和應用等。從市場關注度上看，雖然AR的幣價在前段時間一直保持穩步上漲，但在普通用戶之間的討論度並不高，AO測試網也沒有成爲”大毛“引起市場關注。由於其較爲複雜的技術細節，普通用戶很難認清AO與高性能公鏈、去中心化協議之間的區別，以及AO如何能夠切入AI賽道，因此也沒有充分認識到AO的增長潛力。AO還處於協議發展的極度早期，後續發展空間較大，但是如果生態發展不及預期，尤其是主網上線後在性能、用戶體驗上不達預期、沒有跑出足夠有技術能力和出圈的AI項目，將會對$AO的估值大打折扣。