AOとICP、どちらが真の世界コンピュータになる可能性が高いですか？

2025-02-10 23:24:53

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一つはモジュール化され、無限に拡張可能な分散型コンピューティングネットワーク、もう一つは構造化され、厳密にガバナンスされた分散システム、AI時代に最も理想的なコンピューティングインフラはどちらか？

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💡 編集者の推薦文：

ブロックチェーンの世界において、非中央集権的な計算は到達が難しい約束の地です。従来のスマートコントラクトプラットフォームであるイーサリアムは、高額な計算コストと限られたスケーラビリティに制約されていますが、新世代の計算アーキテクチャはこの制限を打破しようとしています。AOとICPは現在最も代表的な二つのパラダイムであり、一方はモジュール化によるデカップリングと無限の拡張性を核心に、もう一方は構造的管理と高度な安全性を強調しています。

本文の著者であるBlockpunk先生はTrustless Labsの研究員であり、ICPエコシステムのOGでもあり、ICP Leagueインキュベーターを設立し、技術と開発者コミュニティに長年従事しており、AOにも積極的に関心を持ち、深い理解を示しています。もしあなたがブロックチェーンの未来に好奇心を抱き、AI時代における真に検証可能で非中央集権的な計算プラットフォームがどのようなものかを知りたい、あるいは新しいパブリックチェーンの物語や投資機会を探しているのであれば、この記事は絶対に読む価値があります。この記事はAOとICPの核心メカニズム、コンセンサスモデル、スケーラビリティについて詳細に解析し、さらにそれらの安全性、非中央集権性、未来の潜在能力について深く探討しています。

この変化の激しい暗号業界において、真の「世界コンピュータ」とは誰なのでしょうか？この競争の結果は、Web3の未来を決定づけるかもしれません。この記事を読んで、非中央集権的な計算の最新の状況を先取りしましょう！

AIとの統合は、今日の暗号世界における人気のトレンドとなっており、無数のAIエージェントが暗号通貨を発行、保有、取引を始めています。新しいアプリケーションの爆発は、新しいインフラストラクチャへの需要を伴い、検証可能で非中央集権的なAI計算インフラストラクチャが特に重要です。しかし、ETHを代表とするスマートコントラクトプラットフォームと、AkashやIOを代表とする非中央集権的な計算プラットフォームは、検証可能性と非中央集権性の両方の要求を同時に満たすことができません。

2024年、著名な非中央集権的ストレージプロトコルArweaveのチームはAOアーキテクチャを発表しました。これは、迅速かつ低コストでの拡張をサポートする非中央集権的な汎用計算ネットワークであり、AIエージェントの推論プロセスなど、計算要求が高い多くの作業を実行できます。AO上の計算リソースは、AOのメッセージ伝送ルールによって有機的に統合され、Arweaveのホログラフィックコンセンサスに基づいて、リクエストの呼び出し順序と内容が改ざん不可能に記録されます。これにより、誰でも再計算を通じて正しい状態を得ることができ、楽観的な安全保証の下で計算の検証可能性が実現されます。

AOの計算ネットワークは、すべての計算プロセスに対してコンセンサスを取る必要がなく、これによりネットワークの柔軟性と非常に高い効率が保証されます。その中のプロセス（「スマートコントラクト」と見なされる）はActorモデルで実行され、メッセージを介して相互作用し、共有の状態データを維持する必要がありません。これはDFINITYのインターネットコンピュータICPの設計といくつかの類似点があります。ICPは、計算リソースを構造化されたサブネットで実現することにより、類似の目標を達成します。開発者はしばしば両者を比較します。この記事では主にこの二つのプロトコルを比較します。

コンセンサス計算と汎用計算

ICPとAOの考え方は、コンセンサスと計算内容をデカップリングすることによって計算の柔軟な拡張を実現し、より安価な計算を提供し、より複雑な問題を処理することです。これに対して、従来のスマートコントラクトネットワーク、特にイーサリアムを代表とするものは、ネットワーク内のすべての計算ノードが共通の状態メモリを共有しており、状態を変更する計算はネットワーク内のすべてのノードが同時に繰り返し計算を行う必要があります。このような全冗長な設計の下で、コンセンサスの唯一性は保証されますが、計算コストは非常に高く、ネットワークの計算能力を拡張することは困難であり、高価値のビジネスを処理するためにのみ使用されます。たとえSolanaのような高性能のパブリックチェーンであっても、AIのような密集した計算要求を負担することは非常に難しいです。

AOとICPは、汎用計算ネットワークの中で、グローバルに共有された状態メモリを持たないため、状態を変更する計算プロセス自体に対してコンセンサスを取る必要がなく、取引/リクエストの実行順序に対してのみコンセンサスを取り、その後計算結果を検証します。ノードの仮想マシンの安全性に関する楽観的な仮定に基づき、入力されたリクエストの内容と順序が一致すれば、最終的な状態も一致します。スマートコントラクト（ICPでは「コンテナ」と呼ばれ、AOでは「プロセス」と呼ばれます）の状態変更の計算は、複数のノードで同時に並行して行うことができ、すべてのノードが同じ時間に完全に同じタスクを計算する必要はありません。これにより、計算コストが大幅に削減され、スケーラビリティが向上し、より複雑なビジネスやAIモデルの非中央集権的な運用をサポートできます。AOとICPはどちらも「無限のスケーラビリティ」を謳っていますが、その違いについては後で比較します。

ネットワークが大きな公共の状態データを共同で維持しなくなったため、各スマートコントラクトは独立してトランザクションを処理できると見なされ、スマートコントラクト間はメッセージを介して相互作用します。このプロセスは非同期です。したがって、非中央集権的な汎用計算ネットワークは、Actorのプログラミングモデルを採用することが多く、これによりETHなどのスマートコントラクトプラットフォームに比べて契約業務間の組み合わせ性が低くなり、DeFiに一定の困難をもたらしますが、特定のビジネスプログラミング規範を使用して解決することは可能です。たとえば、AOネットワーク上のFusionFiプロトコルは、統一された「チケット-決済」モデルを通じてDeFiのビジネスロジックを規範化し、相互運用性を実現しています。AOエコシステムはまだ初期段階にありますが、このようなプロトコルは非常に先見の明があります。

AOの実装方法

AOはArweaveの永続ストレージネットワークの上に構築され、新しいノードネットワークを通じて運営されます。そのノードはメッセージユニットMG、計算ユニットCU、スケジューリングユニットSUの三つのグループに分かれています。

AOネットワーク内のスマートコントラクトは「プロセス」と呼ばれ、実行可能なコードのセットであり、Arweaveにアップロードされて永続的に保存されます。

ユーザーがプロセスと相互作用する必要がある場合、署名を行いリクエストを送信します。AOはメッセージのフォーマットを規定しており、メッセージはAOのメッセージユニットMUによって受け取られ、署名が検証され、スケジューリングユニットSUに転送されます。SUはリクエストを継続的に受信し、各メッセージにユニークな番号を付与し、その結果をArweaveネットワークにアップロードします。Arweaveネットワークは取引順序に対してコンセンサスを完成させます。取引順序のコンセンサスが完了した後、タスクは計算ユニットCUに割り当てられます。CUは具体的な計算を行い、状態値を変更し、結果をMUに返し、最終的にユーザーに転送するか、次のプロセスのリクエストとして再びSUに入ります。

SUはAOとARのコンセンサス層の接続点として機能し、CUは非中央集権的な計算ネットワークです。AOネットワーク内のコンセンサスと計算リソースは完全にデカップリングされているため、CUグループにより多くの高性能なノードが参加すれば、全体のAOはより強力な計算能力を得て、より多くのプロセス数とより複雑なプロセス計算をサポートでき、スケーラビリティにおいても柔軟なオンデマンド供給が可能です。

では、どのようにして計算結果の検証可能性を保証するのでしょうか？AOは経済学的な方法を選択し、CUとSUノードは一定のAO資産をステークする必要があります。CUは計算性能や価格などの要因で競争し、計算能力を提供することで収益を得ます。

すべてのリクエストがArweaveのコンセンサスに記録されているため、誰でもこのリクエストを追跡することで、プロセスの状態変化を復元できます。悪意のある攻撃や計算エラーが発見された場合、AOネットワークに挑戦を提起し、より多くのCUノードを導入して再計算を行い、正しい結果を得ることができます。エラーを起こしたノードがステークしたAOは没収されます。ArweaveはAOネットワーク内で実行されるプロセスの状態を検証することはなく、取引を忠実に記録するだけで、Arweaveには計算能力はありません。挑戦のプロセスはAOネットワーク内で行われます。AO上のプロセスは、自主的なコンセンサスを持つ「主権チェーン」と見なすことができ、ArweaveはそのDA（データの可用性）層と見なすことができます。

AOは開発者に完全な柔軟性を与え、開発者はCU市場内のノードを自由に選択し、実行プログラムの仮想マシンをカスタマイズし、さらにはプロセス内部のコンセンサスメカニズムを選択できます。

ICPの実装方法

AOがリソースをデカップリングして複数のノードグループを作るのとは異なり、ICPは比較的一貫したデータセンターノードを使用し、複数のサブネットの構造化リソースを提供します。下から上へ順に、データセンター、ノード、サブネット、ソフトウェアコンテナがあります。

ICPネットワークの最下層は、一連の分散データセンターであり、データセンターはICPのクライアントプログラムを実行し、性能に応じて標準的な計算リソースを持つノードを仮想化します。これらのノードは、ICPのコアガバナンスコードNNSによってランダムに組み合わされ、サブネットを形成します。ノードはサブネット内で計算タスクを処理し、コンセンサスを達成し、ブロックを生成して伝播します。サブネット内部のノードは、最適化された相互作用のBFTを使用してコンセンサスを行います。

ICPネットワークには複数のサブネットが同時に存在し、一組のノードは一つのサブネットのみを運営し、内部コンセンサスを維持します。異なるサブネット間では同じ速度で並行してブロックを生成し、サブネット間はクロスサブネットリクエストを介して相互作用できます。

異なるサブネットでは、ノードリソースは「コンテナ」として抽象化され、ビジネスはコンテナ内で実行され、サブネットには大きな共有状態は存在せず、コンテナは自分の状態のみを維持し、最大容量制限（wasm仮想マシンの制限を受ける）があります。サブネットのブロックには、ネットワーク内のコンテナの状態は記録されません。

同じサブネット内では、計算タスクはすべてのノードで冗長的に実行されますが、異なるサブネット間では並行して実行されます。ネットワークが拡張を必要とする場合、ICPのコアガバナンスシステムNNSは、使用ニーズを満たすためにサブネットを動的に追加および統合します。

AO vs ICP

AOとICPは、Actorのメッセージ伝達モデルを中心に構築されており、これは並行分散計算ネットワークの典型的なフレームワークであり、同時にWebAssemblyを実行仮想マシンとしてデフォルトで使用しています。

従来のブロックチェーンとは異なり、AOとICPはデータやチェーンの概念を持っていません。したがって、Actorモデルの下では、デフォルトの仮想マシンが実行する結果は必ず決定的であるため、システムは取引リクエストの一貫性を保証するだけで、プロセス内の状態値の一貫性を実現できます。複数のActorは並行して実行でき、これにより拡張性が大きく向上し、計算コストはAIのような汎用計算を実行するのに十分に低くなります。

しかし、全体の設計哲学において、AOはICPとは完全に対極に立っています。

構造化 vs モジュール化

ICPの設計思考は、従来のネットワークモデルに似ており、リソースをデータセンターの底層から固定サービスに抽象化しています。これには、ホットストレージ、計算、伝送リソースが含まれます。一方、AOは暗号開発者にとってより馴染みのあるモジュール化設計を使用し、伝送、コンセンサス検証、計算、ストレージなどのリソースを完全に分離し、複数のノードグループを区別します。

したがって、ICPにとって、ネットワーク内のノードのハードウェア要件は非常に高く、システムコンセンサスの最小要件を満たす必要があります。

開発者は統一された標準のプログラムホスティングサービスを受け入れなければならず、サービスに関するリソースは一つのコンテナに制約されます。たとえば、現在のコンテナの最大可用メモリは4GBであり、これが大規模なAIモデルの実行など、一部のアプリケーションの出現を制限しています。

ICPは異なる特徴を持つサブネットを作成することで多様なニーズを提供しようとしていますが、これはDFINITY財団の全体的な計画と開発に依存しています。

一方、AOにとって、CUは自由な計算市場のようなものであり、開発者はニーズや価格の好みに応じて、ノードの仕様や数量を選択できます。したがって、開発者はAO上でほぼ任意のプロセスを実行できます。また、ノードの参加者にとっても、CUやMUは個別に拡張でき、非中央集権性が高くなります。

AOのモジュール化の程度は高く、仮想マシン、取引順序モデル、メッセージ伝達モデル、支払い方法のカスタマイズをサポートしています。したがって、開発者がプライバシーのある計算環境を必要とする場合、TEE環境のCUを選択することができ、AOの公式開発を待つ必要はありません。モジュール化はより多くの柔軟性をもたらし、一部の開発者の参入コストを低下させます。
安全性

ICPはサブネットの運営に依存しており、プロセスがサブネットにホスティングされている場合、計算プロセスはすべてのサブネットノードで実行され、状態の検証はすべてのサブネットノード間の改良されたBFTコンセンサスによって行われます。一定の冗長性を生み出しますが、プロセスの安全性はサブネットと完全に一致します。

サブネット内部で、二つのプロセスが相互に呼び出す場合、たとえばプロセスBの入力がプロセスAの出力である場合、追加の安全性の問題を考慮する必要はありません。二つのサブネット間でのみ、二つのサブネット間の安全性の違いを考慮する必要があります。現在、あるサブネットのノード数は13〜34の間であり、その最終的な決定性形成時間は2秒です。

AOでは、計算プロセスは開発者が市場で選択したCUに委託されます。安全性に関して、AOはよりトークン経済学的なアプローチを選択し、CUノードは$AOをステークする必要があります。デフォルトで計算結果は信頼できると見なされます。AOはすべてのリクエストをArweaveに記録するため、誰でも公開された記録を読み取り、段階的に再計算を行って現在の状態の正確性を検証できます。問題が発生した場合、市場でより多くのCUを選択して計算に参加させ、より正確なコンセンサスを得ることができます。エラーを起こしたCUのステークは没収されます。

これにより、コンセンサスと計算が完全にデカップリングされ、AOはICPよりもはるかに優れた拡張性と柔軟性を得ることができ、検証なしで開発者は自分のローカルデバイスで計算を行うことも可能です。命令をSUを通じてArweaveにアップロードするだけで済みます。

ただし、これによりプロセス間の相互呼び出しに問題が生じる可能性があります。異なるプロセスは異なる安全保証の下にある可能性があるため、たとえばプロセスBが9つのCUで冗長計算を行っているのに対し、プロセスAは1台のCUで実行されている場合、プロセスBがプロセスAからのリクエストを受け入れるには、プロセスAが誤った結果を伝送する可能性を考慮する必要があります。したがって、プロセス間の相互作用は安全性の影響を受けます。これにより、最終的な決定性形成時間が長くなる可能性があり、Arweaveの確認周期が最大30分かかることがあります。解決策は、最低CU数と基準を設定し、異なる価値の取引に対して異なる最終確認時間を要求することです。

ただし、AOにはICPにはない利点があります。すべての取引履歴を含む永続的なストレージを持っており、誰でも任意の時点の状態を再生できます。AOは従来のブロックとチェーンのモデルを持っていませんが、これは暗号における誰もが検証できるという思想により適合しています。一方、ICPではサブネットノードは計算を行い、結果に対してコンセンサスを取るだけで、各取引リクエストを保存しないため、履歴情報は検証できません。つまり、ICPには統一されたDAがなく、コンテナが悪用された場合に削除されると、証拠が残らなくなります。ICPの開発者は自発的に一連の呼び出し記録を記録する帳簿コンテナを設立しましたが、暗号開発者にとっては受け入れがたいものです。
非中央集権性

ICPの非中央集権性は常に批判されています。ノードの登録、サブネットの作成と統合などのシステムレベルの作業は、「NNS」と呼ばれるガバナンスシステムによって決定される必要があります。ICPの保有者はステークを通じてNNSに参加する必要があり、同時に多重コピーの下での汎用計算能力を実現するために、ノードのハードウェア要件も非常に高いです。これにより、参加のハードルが非常に高くなります。したがって、ICPの新機能や新特性の実現は、新しいサブネットの退出に依存しており、これはNNSのガバナンスを通じて行われなければならず、さらに言えば、大量の投票権を持つDFINITY財団の推進に依存しています。

一方、AOは完全にデカップリングされたアプローチを採用し、より多くの権利を開発者に返還します。独立したプロセスは独立したサブネット、主権L2と見なすことができ、開発者は費用を支払うだけで済みます。モジュール化設計は、開発者が新しい機能を導入するのを容易にします。ノード提供者にとっても、参加コストはICPに比べて低くなります。

最後に

世界コンピュータの理想は偉大ですが、最適な解法は存在しません。ICPはより良い安全性を持ち、迅速な最終性を実現できますが、システムはより複雑で、より多くの制約を受け、部分的な設計において暗号開発者の認識を得るのが難しいです。一方、AOの高度にデカップリングされた設計は、拡張を容易にし、同時により多くの柔軟性を提供します。これにより、開発者に好まれるでしょうが、安全性に関する複雑さも存在します。

発展の観点から見ると、変化の激しい暗号世界において、一つのパラダイムが長期間にわたって絶対的な優位性を保つことは難しいです。ETHでさえそうです（Solanaが追いついてきています）。よりデカップリングされ、モジュール化されることで、置き換えが容易になり、挑戦に迅速に進化し、環境に適応し、生き残ることができるのです。AOは後発者として、非中央集権的な汎用計算、特にAI分野の強力な競争相手となるでしょう。