結構決定功能：AO 與 Nostr 的分析比較
AO是超并行計算，Nostr是Decentralization的社交協議，怎么進行比較呢？各自有著怎樣的定位和發展路徑？
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的層面，會發現它們本質上都是“消息傳輸協議”，這樣一來，它們就具有了可比性。
作為消息傳輸協議，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網絡中，各自的消息是如何定義的？它們支持消息傳輸的網絡架構又是如何搭建的？又如何與其他協議集成？它們各自的定位、主要應用場景和發展趨勢又是什么？
本文旨在深入比較AO與Nostr這兩種協議，重點探討協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網絡架構中，消息（Message）是各個網絡單元（MU、SU、CU）之間或各個進程之間傳遞的基本信息單元。它們通過發送和接收消息來實現信息交換和協作。
AO被設計為一個消息驅動的異步通信網絡。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，這意味著消息的發送和接收是獨立于發送者和接收者的操作。發送消息的進程不需要等待接收者的響應或確認，可以立即繼續執行其他操作。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模并行計算任務的理想選擇，因為它允許系統的各個部分能夠并行執行，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生態系統的ANS-104標準，這是一種數據打包協議。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，顯著提升了數據讀寫的吞吐量。這個協議不僅僅是簡單的數據打包，還在打包數據中添加了所有者、簽名、目標地址、標簽、數據等字段。這種設計使得ANS-104能夠支持多種數據類型，包括文檔、圖片、音視頻、游戲、數據模型、程序代碼以及全息狀態等。此外，它還支持數據所有權和簽名驗證，為數據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能夠針對不同的數據類型建立多樣化的應用場景。統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能夠有效地構建數據可用性層和數據共識，從而支持其廣泛的應用需求。
Nostr中的Event
在Nostr協議中，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據。這種消息格式被稱為事件（Event），是Nostr網絡中的基本數據對象。
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）協議標準。這種一致性和標準化大大提升了數據處理和管理的效率，有助于增強系統的互操作性和穩定性。通過NIPs，用戶可以在Nostr網絡中執行各種操作和互動，而無需擔心數據格式的差異性或不兼容性問題。
JSON結構用于定義Nostr協議中的事件數據格式，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、執行某項操作等。
content字段：包含事件的具體內容。這個字段支持多種數據類型，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據。
sig字段：用于存儲事件的數字簽名。這個簽名由發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。
……
詳細的事件數據結構描述可參見：https://nostr.how/zh/the-protocolcontent。Nostr協議通過這些字段和結構，為事件的發送、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據的安全性、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、發揮特定作用的事件。概括來說，事件是一個包含任意內容并由用戶簽名的數據結構，這個結構反映出Nostr的定位、特征和作用：
Nostr是一個信息發布、存儲和接收系統。Nostr通過采用JSON結構和NIPs協議標準，建立了一個高效的數據交換和管理框架，確保了信息的一致性和可解析性，為用戶提供了穩定可靠且統一的信息通信環境；
支持客戶端驗證：該數據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、可驗證的社交網絡：這種數據結構的特性使得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。
支持消息傳輸的網絡結構
AO：MU/SU/CU構成協作網絡
AO網絡由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作，其網絡架構如圖1-1所示。
圖1-2Nostr的網絡結構
客戶端（Client）
這是在用戶端運行的應用程序，用于將數據讀寫到中繼服務器。客戶端使用公鑰作為用戶發送和接收事件的地址，而私鑰則用于在發送事件時進行簽名，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、任意數量的中繼服務器。用戶可以在一個中繼上發布信息，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據和行為。
中繼服務器（Relay）
中繼服務器具有監聽、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自身需求選擇存儲用戶全部或部分內容，并決定存儲的時間長度，這為中繼的定位和商業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，也無需進行數據同步。數據同步是通過客戶端之間的事件發送和接收來實現，這與BlockchainNode有根本的不同。
這樣的架構不僅能夠提升系統的靈活性和效率，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這樣的輕量級網絡結構，不僅能夠提升系統的靈活性和效率，還能夠有效地支持構建一個Decentralization、抗審查、可驗證的信息發布系統，滿足人們對言論自由、流暢交流和數據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和弊端。因此，Nostr被譽為Decentralization社交協議，廣受開發者青睞，用于構建各類Decentralization社交應用，例如Damus、YakiHonne、Iris等。
與其他協議集成
AO+Arweave：Decentralization的世界計算機
AO運行在Arweave之上，實現了與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。在這種創新的范式中，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勢：
高性能計算：智能合約的計算在鏈下執行，不再受制于鏈上的區塊共識過程，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行并行計算和本地驗證，而無需像傳統的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能夠實現超并行計算。
自定義計算：Arweave為AO提供了所有指令、中間狀態和計算結果的永久存儲，作為AO的數據可用層和共識層。每個應用程序（智能合約）的執行與Arweave中存儲的數據密切相關，計算邏輯和數據資源可以根據應用在本地Node執行的需求進行自定義。這種靈活性遠遠超過了傳統的EVM模型，其中所有Node必須同時執行預定義操作以追求全網狀態的一致性。
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。這兩者的結合創造了一個Decentralization的世界計算機，為Decentralization世界開啟了廣闊的應用創新空間。
Nostr+Lightning：構建Decentralization信息
和價值網絡
因為Nostr的開發者fiatjaf同時也是閃電網絡的開發者，因此Nostr原生支持閃電網絡。閃電網絡（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“打閃”。Nostr的流行客戶端Damus內置了Bitcoin閃電網絡支付功能，用戶只需填入Nostr的公鑰，即可輕松調用閃電網絡支付Relay的一次性費用。支付完成后，用戶會收到一個閃電網絡發票。有關其詳細工作流程，請參閱：https://nostr.how/zh/zaps，網頁中詳細解釋了操作步驟。
在資產發行方面，Bitcoin一層的資產發行協議TaprootAssets（TAP）與閃電網絡兼容，可以將Taproot資產和Bitcoin的最小單位Satoshis引入到Nostr生態系統中，并利用閃電網絡進行即時和經濟實惠的資產轉移。這不僅豐富了Nostr的資產種類，還為社交網絡、支付和DeFi等應用場景提供了更多可能性。
此外，CKB社區的成員還提出了Nostr綁定協議，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社交網絡中創建和分發原生資產，有效解決了社交網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。傳統網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（byte)的一種新方法，也是內容創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新價值，例如：
Decentralization媒體信息交互協議YakiHonne，支持了Nostr與閃電網絡的集成，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，使用閃電網絡向播客發送boostagram（一種向創作者發送消息的捐贈方式）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信息傳輸網絡逐步演變為一個融合信息和價值的Decentralization傳輸網絡。這一進化不僅能夠保護個人言論免受侵犯，還能確保個人資產的安全，使其成為價值交換的載體和網絡。這種演進為規模化和消費級應用的創新開辟了新的可能性和發展機遇，可能成為實現Web3大規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據結構和網絡結構兩個方面對AO和Nostr協議進行了比較分析，并根據“結構決定功能”的原則，深入分析了各協議支持的主要功能和應用場景：
從數據結構角度來看
從數據結構角度來看，AO和Nostr協議有一些共同點。它們都是信息傳輸協議，支持各種數據類型的信息發布、交流互動和內容分發，能夠構建Decentralization社交網絡和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數據結構所支持功能和應用的一個小子集。AO協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。
從網絡結構角度來看
從網絡結構的角度來看，AO協議具備模塊化、相互協作和可擴展的網絡單元，允許進程在不同Node上獨立運行并進行本地驗證，這些特性為實現超并行計算提供了基礎條件。
同時，AO協議通過基于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據進行任意進程（應用）間的信息交換和協作。因此，AO協議能夠構建面向全球的高性能、超并行計算網絡，為Web3甚至Web2應用帶來了創新空間。
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務邏輯、可預定義需求和多元化自主策略的AgentFi；支持強調數據所有權和內容變現的版權管理與創作者市場（ContentFi）；以及能夠支持有數據共識要求，需要進行信息跨鏈通信、資產跨鏈流動、數據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協議則主要由Cliet-Relay兩個網絡組件和Event數據結構以及公私鑰體系構成，它建立了一個輕量級的信息發布和接收網絡。當Nostr協議與Lightning集成后，整個網絡融合了Decentralization信息網絡和Decentralization價值網絡的特征，更適合構建規模化、消費級應用網絡的需求。
從協議定位角度來看
從協議定位角度來看，雖然AO和Nostr都是消息傳遞協議，它們的定位和重點有所不同。AO協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，帶來不斷向上發展的力量。
相比之下，Nostr協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社交協議，其應用場景更為特定和聚焦。
綜上所述，AO和Nostr在數據結構、網絡結構以及協議功能上各具特色和優勢，有著不同的定位和適用場景。它們將在不同的發展路徑上展現出各自的潛力和價值。