來源：PermaDAO
去中心化雲端服務一直被認為是區塊鏈最重要落地應用之一，Web3 + 雲端服務不僅是非常好的敘事方向，而且非常容易結合AI 的敘事來進一步提升想像空間。 DFINITY IC 在雲端服務這種純非同步環境做運算的即時共識有較大的技術挑戰。 Arweave AO 打破了區塊鏈的桎梏，不處理計算本身和共識的達成，而是透過經濟模型和懶驗證的方式來保證計算結果的正確性，可以說另闢蹊徑。
基本介紹
雲端是一種可抽象化、匯集和共享整個網路中的可擴展資源的IT 環境，這裡的資源包括運算、儲存、網路頻寬等，主要的技術特點包括虛擬化技術，分散式資源管理技術以及並行執行技術，相較於傳統以實體機為基礎的IT 環境，雲端的成本更低，擴展性更好，且更容易管理。
雲端服務、雲端運算、雲端儲存、都是基於雲端這個概念衍生出的子概念，雲端運算是指透過雲端提供運算服務，雲端儲存是指透過雲端提供儲存服務，雲端服務則是指透過雲端提供各種IT 服務，當然也包含了運算服務和儲存服務。特別的，在很多地方會把雲端運算與雲端服務劃為等號，但在本文還是做了區分。
目前雲端服務市場主要由幾個雲端服務巨頭壟斷，例如國外的Amazon Web Services（AWS）， Google Cloud Platform（GCP），Microsoft Azure 佔據了全球超六成雲端服務市場，而國內的阿里雲，騰訊雲，華為雲也佔據了國內約六成雲服務市場，可以說馬太效應明顯。
而去中心化雲端服務則是基於區塊鏈技術對當前雲端服務模式的顛覆，依賴市場力量來決定運算能力、儲存空間和頻寬的價值與分配，不僅實現了更有效和更直接的資源分配，更重要的是打破了雲端服務巨頭壟斷的局面。因為所有底層資源都是使用者提供的，一旦一個去中心化雲端服務網路的經濟結構不再適用，使用者可以選擇退出網路或加入其他去中心化雲端服務的網絡，這限制了去中心化雲端服務網絡服務商「作惡」的空間。
去中心化雲端服務發展之路
這裡沒有提到去中心化計算，因為筆者認為去中心化計算是一個偽命題，首先區塊鏈的智能合約本身就是負責去中心化計算，其次對於複雜的計算任務，去中心化意味著算力的浪費，不必為了去中心化而去中心化，可驗證的分散式計算或許是更好的選擇，這一點筆者會在後面說明。
相較於瞬時態的運算，持久態的儲存顯然是去中心化極佳的應用場景，可以讓資料在去中心化網路中儲存、分發，不可竄改、抗審查。事實上，去中心化儲存已經成為區塊鏈非金融場景最成功的應用之一。
2014 年，Protocol Labs 提出IPFS，IPFS 全稱為InterPlanetary File System，翻譯過來的意思是“星際文件系統”，如同它的名字，IPFS 也打開了去中心化存儲的星際之門。 IPFS 實現了基於內容的文件尋址，相同的文件都不會重複存儲，大大節省了存儲空間，並且基於P2P 網絡，可以並發從多個節點下載數據，從而大大降低了頻寬成本，成為了一眾去中心化儲存項目的底層協議，其中最為代表性的是Filecoin。
2017 年7 月，開發了IPFS 的Protocol Labs 宣布成立Filecoin 項目，Filecoin 是一個在IPFS 網路之上的激勵應用層及區塊鏈公鏈系統，採用混合共識機制：以預期共識（Expected Consensus，EC）為主， 時空證明（Proof of Spacetime，PoSt） 及複製證明（Proof of Replication，PoRep）為輔。 Filecoin 的願景是激勵全球大量節點為使用者提供儲存和檢索服務，推動IPFS 檔案儲存傳輸協定的廣泛使用。
2017 年7 月，Stroj Labs 創立了Storj，與Filecoin 幾乎是同一時期，Storj 主打企業級的儲存服務，模式更偏向商業化，直接對標AWS 的S3 服務，但其架構卻是偽去中心化。儘管其於2018 開始發幣，但其元資料的管理，出塊、獎勵和懲罰都是透過衛星節點完成，而衛星節點目前只由專案方維護，雖然在未來規劃中有提到衛星節點的去中心化，但目前來看難度較大，所以現狀仍是披著區塊鏈外衣的傳統儲存。
2018 年6 月，Arweave 主網上線。 Arweave 不是基於IPFS 的激勵層，而是將資料儲存與激勵融合在一起，專注於實現資料的永久儲存和存取。 Arweave 不要求礦工保存所有的區塊記錄，而是透過隨機存取的簡潔證明（SPoRA）鼓勵礦工盡可能保存區塊，尤其是保存冗餘度較少的區塊，因為這麼做的礦工有更大機率獲得挖礦獎勵。可以說Arweave 透過博弈的方式，保證資料被盡可能多的複製，提升資料儲存的可靠性。
2021 年5 月，DFINITY 基金會開發的互聯網電腦（Internet Computer，IC）主線上線，IC 是第一個完整的去中心化雲端服務，被譽為第三代區塊鏈架構。 IC 透過創新的區塊鏈技術，可以提供無限的擴展性和高速的交易處理能力，並且可以處理HTTP 請求，以支援大規模的去中心化應用，從社交媒體平台、開源專案託管服務到各種企業級應用程序，甚至AI 大模型。理論上，任何現有的網路服務都可以在IC 上重新建構為去中心化版本。
2022 年11 月，ChatGPT 的出現標誌著強人工智慧的里程碑，引發新一輪人工智慧熱潮，AI 新興企業如同雨後春筍一樣冒出來。伴隨著生成式大模型的迭代升級，算力的需求和成本呈指數級的增加，由此誕生了去中心化算力的賽道，致力於用共享算力的方式降低AI 新興企業大模型訓練成本，削弱雲端服務巨頭利用其主導地位所產生的不當競爭行為。
去中心化算力賽道知名專案有io.net、Render、Akash、Gensyn 等。雖然他們也可以歸類到去中心化雲端服務，但他們的核心協議在於建立算力市場和激勵算力提供者，這一點其實更符合DePIN（Decentralized Physical Infrastructure Networks，分散式實體基礎設施網路）的定義。
2024 年2 月，Arweave 正式推出超並行電腦AO，成為繼DFINITY 的IC 之後第二個完整的去中心化雲端服務。前往中心化雲端服務的發展之路，未完待續。
Arweave AO：計算與共識分離
DFINITY IC 和Arweave AO 都是完整的去中心化雲端服務，兩者有極大的相似度。首先功能上都支援大規模互聯網服務的去中心化重構以及將AI 大模型引入區塊鏈的智能合約中運行，其次架構上都是基於Actor 模型設計的。 Actor 是電腦科學中的一種並發計算模型的基本單位，採用Actor 模型適合於建立高並發、分散式、容錯性強的系統，這也是Arweave AO 名字的由來。
兩者的主要差異在資料儲存層，執行層和共識層。
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資料儲存層：DFINITY IC 上的智慧合約稱為Canister，Canister 有自己專屬的容器（類似Docker），每個Canister 的資料都被封裝在各自獨立的容器中，外界看不到資料的細節，只能透過Canister 對外提供的介面存取內部資料；Arweave AO 基於Arweave，資料儲存在Arweave 中，對外是公開的；
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執行層：DFINITY IC 的虛擬機器是WASM， Canister 程式碼會被編譯成WASM 模組以部署在IC 上運行，只支援WebAssembly 系統介面等標準；Arweave AO 則更靈活，只要遵循AO 協定標準，可以使用任何虛擬機，包括EVM，WASM、Move VM 等，目前Arweave 官方建構的AOS 合約開發語言為Lua；
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共識層：DFINITY IC 的子網路內部採用BFT （Byzantine Fault Tolerance，拜占庭容錯）共識的變種，子網路之間透過Chain-Key 技術進行驗證；Arweave AO 基於SCP（Storage-based Consensus Paradigm），是一種基於儲存的共識範式，強調共識發生在儲存層，使用Arweave 進行不可變的存儲，確保安全性和可驗證性。
透過上面的對比可以發現，DFINITY IC 仍然遵循了區塊鏈的標準範式，而Arweave AO 似乎就沒有那麼區塊鏈，畢竟連共識機制都沒有，那如何保證不同節點對計算結果是一致的呢？
答案是Arweave AO 不能保證計算結果一致，它的計算結果不產生任何證明（例如默克爾樹），但Arweave 的不可變存儲是可驗證的，計算和共識分離，這是Arweave AO 設計最精妙的地方。
Arweave 儲存了AO 以及AO 上每個線程的全息數據，任何人都可以透過全息數據恢復AO 和AO 上的任何一個線程。這其實就是SCP 的核心思想，即只要儲存是不可變的，上面的交易就都是可追溯的，那麼無論在何處計算應用程序，都將得到相同的結果。
解決了可驗證問題就可以利用AO 的經濟模型促使大家提供正確的計算結果，類似於Chainlink 節點在DON 中的保證金機制，節點加入AO 網路需要先質押Token，當節點提供正確的計算結果時進行激勵，而當節點提供錯誤的結果時進行罰沒。
總結
去中心化雲端服務一直被認為是區塊鏈最重要落地應用之一，Web3 + 雲端服務不僅是非常好的敘事方向，而且非常容易結合AI 的敘事來進一步提升想像空間。
去中心化雲端服務從IPFS 算起來已經發展了十年，從技術方面看，底層的儲存和運算協定已經趨於完善，從市場方面看，以算力為主的資源共享網路也有充分的需求，但到如今集大成者不僅寥寥且差強人意。
DFINITY IC 上線前一度被認為是Web3 的AWS，頭頂第三代區塊鏈的光環，可惜遭遇了上線之殤，如今才從負數走向一。拋去一些市場的因素，在雲端服務這種純非同步環境做運算的即時共識，相應對於硬體資源的要求就會極高，硬體資源需求高又會影響去中心化程度，讓區塊鏈的共識機制失去了意義。
Arweave AO 打破了區塊鏈的桎梏，不處理計算本身和共識的達成，而是透過經濟模型和懶惰驗證的方式來保證計算結果的正確性，可以說另闢蹊徑。但基於SCP 實現的可驗證計算由於監督和驗證都在鏈下進行，理論上存在鏈下監督不到位的問題，在大規模計算的場景仍需接受市場的檢驗，但未來前景值得期待。
