從Subspace到Autonomys,解決區塊鏈儲存、運算與AI 融合的未來方案

Subspace:解決PoC 網路中的Farmer 困境

Subspace Network 是一個去中心化的PoC(Proofs-of-Capacity,空間容量證明)網絡,透過優化PoC 演算法來解決區塊鏈的“不可能三角”,致力於成長為一條兼顧安全性、可擴展性和去中心化的持續可拓展TPS 的低能耗儲存公鏈。

與高度依賴運算的傳統挖礦方式相比,PoC 共識機制的設計減少了能源消耗,提升了公平性和去中心化程度。然而,過去的PoC 設計使得Farmer 傾向於最大化利用儲存空間,而非維持鏈狀態和歷史記錄。例如,以Filecoin,Chia 為代表的PoC 網路都更傾向於中心化的集合式挖礦,導致了明顯的寡頭和壟斷效應,從而影響網路的安全性和去中心化。

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為解決此問題,Subspace 引入了歷史儲存證明(Proofs-of-Storage)機制,Farmer 集體儲存區塊鏈的歷史記錄,每個Farmer 根據其磁碟空間儲存盡可能多的副本。同時將共識與計算分離,使Farmer 只負責交易排序,專門的執行節點則負責維護狀態與計算交易。這種設計減少了Farmer 的儲存和運算負擔,確保歷史記錄的高效恢復和檢索,並透過動態調整的交易費用機制來維持網路的經濟可持續性。 Subspace 在架構方面的最佳化設計為去中心化應用程式和儲存提供了堅實的基礎。

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團隊

Subspace Labs 是一個國際性的分散式團隊,其成員擁有來自Dapper Labs/Flow、Restream、Protocol Labs、GitHub、Stanford 等的工作經驗。

其中,Jeremiah Wagstaff 是Subspace 的共同創辦人,他畢業於美國德州A&M 大學。

Nazar Mokrynskyi 是Restream 首席軟體開發工程師、Subspace Labs 協定開發工程師,開源愛好者。此前,他曾創辦Ecoisme 並擔任技術長。 他是許多開源專案的積極貢獻者,包括jQuery、Linux Kernel、HHVM、Polymer、WebComponents.js、UIkit、ownCoud、fabric.js、SimpleImage、HybridAuth、Plupload、PulseAudio、TinyMCE、WebTorrent、Emscripten、lodash、Cbrod Budgie Desktop、Redux 等。

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融資

Subspace Labs 成立於2018 年,最早由美國國家科學基金會和Web3 基金會資助;

2021 年,完成了450 萬美元種子輪融資;

2022 年,以6 億美元的估值完成了3,290 萬美元策略融資,由Pantera Capital 領投,Coinbase Ventures、Crypto.com、Alameda Research、ConsenSys Mesh、KR1、Hypersphere Ventures、Stratos Technologies、AVG Blockchain Fund、GSR Ventures 和Eniac Ventures 等多家知名投資機構參投。

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https://www.rootdata.com/zh/Projects/detail/Subspace%20Network?k=NDc5Ng%3D%3D

更理想的區塊鏈解決方案:Subspace 解決了哪些問題?

Subspace 協議的設計從根本上解決了區塊鏈行業中的幾個重要問題,具有其顯著的優勢和特點。

消除區塊鏈膨脹

區塊鏈膨脹是指隨著時間推移,尤其在擴展的過程中,區塊鏈變得越來越集中化的現象。每個全節點都要儲存鏈的全部交易歷史和執行狀態,導致儲存負擔加重。

Subspace 獨特地結合了以太坊、Filecoin 和Chia 的優勢,開發了基於儲存的共識協議、永久分散式儲存服務和可擴展的鏈下執行框架,從而解決區塊鏈膨脹問題。

解決狀態膨脹

狀態膨脹是指隨著區塊鏈上的狀態資料增多,全節點儲存需求不斷增加。

Subspace 引入了解耦執行框架(Decoupled Execution Framework, DecEx),在此框架下, Farmer 僅確認交易的可用性並提供排序,而由次級網路的質押執行節點執行交易並維護鏈狀態。這種分離允許不同節點類型具有不同的硬體要求,使Farming 輕量化,並為縱向和橫向擴展執行提供了基礎。

擴展區塊空間

區塊鏈的整體執行吞吐量受限於區塊空間頻寬,也就是能夠運行程式碼或儲存資料的區塊鏈空間。

Subspace 透過正交執行(Orthogonal Execution, OE)實現最佳擴展性。 OE 首先水平擴展基礎資料可用性層的區塊空間,然後垂直擴展每個網域的交易吞吐量。這種方法結合了史丹佛大學Tse 實驗室的一些想法,包括用於垂直擴展的Prism 協議、用於水平擴展的Free2Shard 協議、用於分散式數據可用性的Semi-AVID-PR 方案和用於靈活最終性的Ebb-and-Flow 協定。

調整激勵措施以實現最佳可擴展性

Subspace 引入了一種新穎的演算法,根據供需變化動態調整區塊空間的成本,以在開放環境中經濟地確保網路安全。這種調整機制確保了Farmer(資料儲存提供者)和Operator(算力提供者)的激勵相容,促進了儲存和資料可用性頻寬的提供。

Subspace 創造了第一個雙邊區塊空間市場:一方面,Farmer 透過儲存區塊鏈歷史資料提供區塊空間頻寬;另一方面,dApp 開發者和用戶需要區塊空間來部署和運行他們的應用程式。 Subspace 的市場演算法根據即時供需調整Farmer 所獲得的區塊空間成本。當需求高時,成本上升,激勵更多Farmer 加入;當需求低時,成本下降,防止過度投資儲存。這個動態調整過程透過協定規則在鏈上透明地進行。

詳解Subspace 技術架構

概述

Subspace 是一種模組化區塊鏈網絡,分為基礎層共識鏈(核心協議)和幾乎無限數量的次級執行鏈(域)。核心協議負責共識、數據可用性和交易包的結算,而各個域則負責執行操作,支援各種狀態轉換框架和智慧合約執行環境。 Subspace 系統包括共識層、網域、分散式儲存網路、客戶端應用程式和開發工具,為未來的去中心化應用程式和服務提供了開放、可擴展和互通的區塊鏈基礎架構。

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https://subnomicon.subspace.network/docs/overview/

1/ 無許可的點對點網絡

Subspace 是一個無許可的點對點網絡,任何節點都可以作為Farmer 儲存資料和提出新區塊,也可以作為Operator 執行交易。不同角色的節點透過網路進行通訊和資料交換,確保了系統的去中心化和資料可用性。

2/ 共識層

共識層是Subspace 網路的基礎,負責在所有節點之間達成共識,確保區塊鏈狀態的唯一性和歷史資料的不可變性。透過Dilithium 儲存證明協議,共識層保證了數據的可用性,並透過分散式儲存網路(DSN)在所有Farmer 之間分散區塊鏈數據,確保數據的負載平衡、容錯性和高效檢索。

3/ 解耦執行層

Subspace 網路透過將交易執行分離到獨立的域中來實現共識與計算的去耦。這種設計允許執行過程的並行化、最佳化甚至分片,提高了可擴展性。域由Operator 運行,他們透過質押硬體和抵押品來執行域內的交易,獲得執行費用(類似於以太坊的Gas 費)。

每個域可以支援任何狀態轉換框架,並且對執行環境保持中立。例如,第一個執行域Nova 支援運行以太坊智能合約和交易,使得以太坊dApp 和DeFi 協議在Subspace 上運行時具有更高的吞吐量、較低的成本和更好的可擴展性。

4/ 應用層

應用層是dApp 與區塊鏈互動的介面。 dApp 可以發送合約調用,這些調用將在靈活的去耦執行層中執行。開發者可以在不關注底層執行和共識細節的情況下建置和部署應用,從而大大簡化了開發過程。

交易流程

1/ 使用者提交交易:使用者將執行交易直接提交給Operator。

2/ Operator 預先驗證和打包:Operator 預先驗證交易並透過質押選舉過程打包成交易包。

3/ Farmer 確認和排序:Farmer 驗證選舉證明並確保資料可用,將交易包打包成區塊,並透過一個基於PoAS 的安全加密洗牌演算法進行確定性排序。這個過程有助於減輕礦工可提取價值(MEV)的影響。

4/ Operator 執行交易: Operator 根據排序執行交易,並產生確定性狀態承諾(execution receipt)。

5/ Farmer 記錄狀態:這些狀態承諾包含在隨後的交易包中,形成由所有Farmer 追蹤的確定性收據鏈。

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Subspace 的交易執行程序透過解耦執行框架實現了交易處理和狀態維護的高效和安全。其獨特的設計不僅提高了網路的可擴展性和參與的低門檻,還透過靈活支援多種執行環境,為去中心化應用提供了強大的基礎設施。

創新的共識機制

Dilithium 共識的結構、運作及優勢

Subspace 網路透過一種名為Dilithium 的輕量且安全的共識機制驅動。 Dilithium 是一種環保、無需許可且公平的共識協議,基於儲存區塊鏈歷史的儲存證明(Proof-of-Archival-Storage, PoAS)機制。

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https://subnomicon.subspace.network/docs/decex/overview

Dilithium 的構成

Dilithium 是第二代PoAS 共識演算法,結合了多種先進技術,包括糾刪碼和KZG 承諾,用於分散式歸檔。同時,它也結合了多項技術:

1/ 多項式編碼:用於資料儲存和驗證。

2/ 抗ASIC 的儲存證明:保證了系統的去中心化和公平性。

3/ AES 為基礎的時間證明:用於繪製和抽取區塊挑戰。

這套協議的設計旨在提升Subspace 網路的安全性和用戶體驗,並且對固態硬碟(SSD)友好,從而進一步提升了能源效率和去中心化水平。

Dilithium 的運作方式

Dilithium 共識機制的核心在於三大階段:歸檔(Archiving)、繪製(Plotting)和Farming 。

1/ 歸檔階段

在歸檔階段,所有節點都會將區塊鏈歷史資料準備好用於Subspace 的繪製協定。這一過程包括:

  • 錯誤修正編碼:使用Reed-Solomon 編碼,確保即使某些資料區塊沒有被任何Farmer 存儲,也可以透過其他資料區塊進行恢復。
  • 承諾方案:使用特定類型的多項式承諾,使得Farmer 在Farming 階段更簡單地證明他們儲存了某些歷史資料。

2/ 繪製階段

在繪製階段, Farmer 將創建各自獨特的儲存圖。這個過程分為兩步驟:

  • 選擇歷史資料區塊: Farmer 根據確定性的演算法選擇要儲存的區塊鏈歷史資料區塊,確保資料分配均勻,減少資料缺失的可能性。
  • 遮罩資料區塊:透過產生唯一且可驗證的遮罩數據,確保每個Farmer 的儲存資料都是獨特的,防止作弊者共享相同的原始資料。

3/ Farming 階段

在Farming 階段, Farmer 檢查儲存的區塊鏈歷史數據以確定他們是否有資格產生區塊。當Farmer 贏得挑戰並產生區塊時,需要同時展示原始資料和遮罩資料。這些挑戰從一個每秒更新的安全隨機信標中抽取,信標的隨機性由嵌入在區塊鏈​​歷史中的時間證明組件提供。

Dilithium 的優勢和特點

Dilithium 作為一種先進的PoAS 共識機制,具有以下顯著優勢和特徵:

  • 環保節能:基於儲存而非運算能力或財富,減少了能源消耗,具有極高的能源效率。
  • 去中心化:利用廣泛分佈的磁碟空間資源,避免了傳統PoW 機制下的算力集中問題。
  • 高安全性:結合多項技術手段,提升了系統的抗攻擊能力和資料儲存的可靠性。
  • 公平性:允許一般人透過閒置磁碟空間參與,無需高昂的硬體投資,降低了參與門檻。

Dilithium 共識機制透過更優化的方式實現了原始白皮書中的構想,為Subspace 網路帶來了更佳的安全性、去中心化和使用者友善性。

儲存賽道比較分析

Subspace 作為一條PoC 公鏈,與其他儲存項目如Spacemesh 和AO 相比,具有獨特的優點和特性。

Subspace 採用模組化和開放的架構,透過儲存有用的區塊鏈歷史資料和解耦執行模型將共識與交易執行分開。其共識機制允許農民根據儲存容量比例獲得出塊權,並具備強大的去中心化能力。 Subspace 透過網域支援特定應用區塊鏈,解決了資料膨脹問題,確保資料完整性和可用性,同時為去中心化身分(DID)、去中心化自治組織(DAO)和虛擬經濟等多種應用提供了廣泛的市場潛力。

Spacemesh 採用PoST 共識機制,主要儲存無用資料以驗證儲存空間承諾。其架構簡單,參與門檻低,易於形成礦池。然而,由於儲存的資料缺乏實際應用價值,Spacemesh 在去中心化儲存市場的競爭力有限。

AO 建立在Arweave 之上,採用Actor Oriented 架構,實作平行運算。其模型支援高並發處理能力,主要用於低信任度的應用場景,如即時通訊(IM)。然而,AO 在確保交易順序和全局一致性方面面臨挑戰,其市場應用主要集中在無需強信任的領域。隨著技術的進一步發展,AO 可能會在更多應用場景中展現潛力。

從Subspace 到Autonomys :升級與展望

6 月15 日,Subspace Network 進行了重要的品牌升級,正式更名為 Autonomys Network,這項進展符合其路線圖規劃的發展進程,是技術和願景上的全面進化。

從Subspace到Autonomys,解決區塊鏈儲存、運算與AI 融合的未來方案

https://blog.subspace.network/becoming-autonomys-new-vision-new-ceo-new-mainnet-launch-date-baa8accc1a76

Subspace 最初專注於解決區塊鏈中的“不可能三角”,透過優化PoC 演算法,實現了低能耗、高安全性和可擴展性的去中心化儲存公鏈。隨著技術的進步和市場需求的變化,Subspace 開始朝著更廣泛的去中心化AI(deAI)生態系統發展,整合分散式儲存、分散式運算和去中心化應用程式(dApp)套件,最終形成了新的品牌Autonomys Network。

Autonomys Network 致力於成為AI 和Web3 融合的基礎設施層,推動人類與人工智慧的協作進入自治時代。新品牌不僅反映了網路的技術進化,也強調了Autonomys 在去中心化身分認同(DID)和AI 代理商(AI Agents)方面的創新。

Autonomys 技術架構

1/ 共識機制

  • Proof-of-Archival-Storage (PoAS):由社群的Farmer 透過貢獻儲存來保障區塊鏈的安全,獲得獎勵。
  • Proof-of-Stake (PoS):節點業者提供運算能力(執行),並透過權益證明機制賺取獎勵。

2/ 分層架構

  • 分散式儲存:確保資料完整性和可用性,適用於儲存大量AI 相關資料。
  • 分散式運算:提供可擴展且安全的運算資源,用於AI 訓練和推理。
  • dApp / 代理層:部署和開發AI dApp 和代理,整合Autonomys ID(Auto ID),以實現安全和可驗證的互動。

Autonomys Network 解決了區塊鏈和去中心化AI 領域的多個關鍵問題。其核心元件Autonomys ID(Auto ID)提供隱私保護的去中心化身分驗證,讓人類和AI 代理無縫地建立和驗證身分。使用者無需進行侵入性的生物辨識掃描,即可在鏈上證明自己的人性並創建唯一身分。此外,Auto ID 透過為AI 代理程式分配由人類控制的身份,建立了一個信任與責任體系,確保AI 代理遵循人類定義的安全和倫理邊界。

在控制與權限管理方面,使用者可以掌控AI 代理的權限,並在規則框架內進行複雜交易。同時,使用者可以認證AI 產生的內容,確保產生內容的可追溯性,並維持對自己和代理人的數位足跡的控制權。

最新進展

在進行品牌升級的同時,Autonomys 針對其團隊組成也進行了較大的調整。 Labhesh Patel 是新任CEO,具備AI、Web3 和身分與存取管理(IAM)領域的豐富經驗,將繼續領導Autonomys 推進AI3.0 和Auto ID 協議的發展。而前任CEO Jeremiah Wagstaff 和聯合創始人Nazar Mokrynskyi 則將繼續在研發方面提供指導,解決進一步的擴展和AI 整合挑戰。

為了擴展社區和生態系統,Autonomys Network 正透過其測試網Gemini 3 和即將進行的Stake Wars 2 活動,鼓勵社區積極參與,進一步測試和改進其網絡。同時,Autonomys 正在規劃透過各類激勵政策來吸引開發者在其解耦執行環境Nova EVM 上建構dApps,豐富其生態。這些措施將有助於Autonomys 不斷完善其技術和生態系統,推動去中心化與AI 技術的整合。

結語

Subspace 透過其獨特的技術架構和創新的共識機制,解決了區塊鏈產業中的多個關鍵問題。與其他儲存項目如Spacemesh 和AO 相比,Subspace 在資料儲存、市場應用和可擴充性方面展現出顯著優勢。 Subspace 透過儲存有用的區塊鏈歷史資料和解耦執行模型,將共識與交易執行分離,確保了系統的高效、安全和去中心化。

Subspace 的基礎架構,特別是其強大的分散式儲存和運算能力,非常適合發展AI 相關業務,為AI 技術與區塊鏈技術的融合提供了堅實的基礎。基於此,Subspace 延續其路線圖規劃,同時順應市場需求,成長為新品牌Autonomys Network。這項升級是Subspace 從一個專注於儲存與運算的底層基礎協定進化為更廣泛的去中心化AI 生態系統的重要一步。展望未來,Autonomys Network 將繼續致力於推動AI3.0 的使命,利用其技術優勢促進去中心化AI 生態系統的發展。

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