Lancement imminent du jeton : analyse complète des principes technologiques d'AO et de son potentiel écosystémique
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Lancement imminent du jeton : analyse complète des principes technologiques d'AO et de son potentiel écosystémique
Cet article présentera principalement les principes techniques de la technologie AO et son écosystème associé.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteurs : Charlotte, Kevin ; Metrics Ventures
1. Début par le stockage : AO relance Arweave
Le réseau principal d'Arweave a été lancé le 18 novembre 2018. En plus de cinq ans, il a connu 13 mises à jour majeures, avec pour objectif commercial d'offrir un service de stockage décentralisé permanent. Toutefois, en analysant l'évolution des données du réseau, on constate que ces mises à jour n'ont pas réellement permis à Arweave de construire une barrière à l'entrée. L'examen des données commerciales d'Arweave montre que :
Depuis 2023, la croissance de l'activité de stockage d'Arweave ralentit nettement, l'augmentation des données stockées diminue fortement, et le volume mensuel de stockage reste globalement entre 2 et 4 TiB. Le volume minimum a été atteint en juin, à seulement 1,43 TiB. Le volume total de stockage annuel en 2023 s'élève à 32,96 TiB. Comparativement, le réseau Filecoin a enregistré plus de 1,8 EiB (1 EiB = 1 048 576 TiB) de stockage en 2023. Sur le marché du stockage décentralisé, Arweave ne parvient absolument pas à menacer la domination de Filecoin, et son expansion commerciale peine considérablement.
Non seulement Arweave peine-t-il à se démarquer dans la concurrence horizontale avec des projets similaires, mais le secteur dans lequel il évolue — le stockage décentralisé — est également éloigné des utilisateurs particuliers. Ces derniers manquent de motivation pour l'utiliser et ne perçoivent pas rapidement les changements fondamentaux. Pendant le dernier marché haussier, le stockage décentralisé a partiellement profité de la vague portée par les narratifs AI/DePIN, mais cela reste une vieille idée présentée sous un nouvel emballage, sans attirer beaucoup d’attention du marché.
Cette difficulté se reflète également dans le cours de la cryptomonnaie. Sur une période d’un an, avant février 2024, le prix de AR oscillait autour de 6 à 10 dollars, largement derrière BTC, sans augmenter malgré les mises à jour du réseau principal ni le début du marché haussier. Ce n’est qu’après l’annonce par le fondateur Sam, le 14 février, du lancement officiel d’AO par Arweave que la tendance s’est inversée.
En tant que protocole de stockage, Arweave ne peut être vu que comme un simple disque dur. Un seul disque dur ne suffit pas à soutenir de grands récits ou scénarios d'utilisation. Pendant longtemps, Arweave a espéré que d'autres protocoles viennent utiliser ce « disque », mais avec peu de succès. Étant trop éloigné des utilisateurs grand public, il manquait aussi d'attention médiatique. C'est pourquoi Arweave a développé un CPU parfaitement compatible avec son propre disque : AO. Cette innovation a fait passer le prix de AR de 8 $ à près de 50 $. Cet article présente principalement les principes techniques d'AO et son écosystème associé.
1.1 Principes techniques d’AO : comment réaliser un calcul infini vérifiable ?
AO est un ordinateur orienté acteur (Actor-Oriented) fonctionnant sur Arweave, conçu comme un environnement pouvant accueillir un nombre arbitraire de processus parallèles coordonnés via une couche de messagerie ouverte.
Les caractéristiques essentielles d’AO peuvent être résumées en deux points :
(1) Exécution parallèle d’un nombre illimité de processus, permettant une extension infinie de la puissance de calcul ;
(2) Vérifiabilité et reproductibilité des résultats de calcul, assurant un niveau minimal de confiance.
Avant d’expliquer comment AO réalise ces fonctions, examinons d’abord sa structure de base. Le système AO comprend deux unités fondamentales : les processus (Process) et les messages (Message), ainsi que trois types d’unités clés (ou rôles importants) : l’unité de planification (SU), l’unité de calcul (CU) et l’unité messager (MU).
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Processus : unité de calcul au sein du réseau. L’état d’un processus peut être calculé par une unité de calcul, et le processus peut recevoir des messages d’utilisateurs ou d’autres processus. Formellement, soit $P_i$ le i-ème processus. On définit $P_i = (Log_i, Init_i, Env_i)$, où $Log_i$ est la séquence ordonnée de tous les messages de $P_i$, $Init_i$ les données d’initialisation de $P_i$, $Sched_i$ le planificateur de $P_i$, et $Env_i$ l’environnement de calcul de $P_i$. À un instant donné, l’état de $P_i$ est $S(P_i) = F(Log_i, Env_i)$, où $F$ est une fonction définie par $Env_i$, calculant l’état à partir du journal des messages.
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Messages : chaque interaction avec un processus dans AO est représentée par un message. Le message est essentiellement un élément de données conforme à la norme ANS-104. L’uniformité du format des messages est cruciale : tout l’environnement AO effectue ses règlements sur la couche de données décentralisée d’Arweave grâce à des messages standardisés.
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Unité de planification (SU) : responsable de l’attribution d’un numéro d’intervalle atomique croissant aux messages envoyés aux processus (similaire au nonce d’Ethereum), autrement dit, elle trie les messages destinés aux processus. Une fois attribué, le planificateur doit garantir que les données sont téléchargées sur Arweave, restant ainsi accessibles de façon permanente.
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Unité de calcul (CU) : nœud chargé de calculer l’état des processus dans AO. Les unités de calcul forment un marché décentralisé similaire à celui d’un protocole de calcul décentralisé (comme Akash). Elles entrent en concurrence pour exécuter les services de calcul d’état. Après exécution, l’unité de calcul renvoie le résultat et une preuve signée de l’état. Si un utilisateur ne fait pas confiance à une seule unité de calcul, il peut demander à plusieurs autres unités de recalculer. Les unités de calcul doivent déposer une mise ; si elles fournissent un état incorrect, leur mise est confisquée.
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Unité messager (MU) : reçoit les messages entrants du client, les achemine vers l’unité de planification désignée, puis récupère les résultats auprès des unités de calcul.
La capacité d’AO à offrir un calcul infini vérifiable repose sur plusieurs éléments techniques clés :
(1) Paradigme de consensus basé sur le stockage (SCP) : l’ordinateur AO atteint un consensus via le stockage holographique des journaux de messages dans Arweave. Arweave sert de registre continu et immuable pour tous les journaux de messages, garantissant leur disponibilité permanente, permettant ainsi à tout participant du réseau de recalculer l’état.
(2) Consensus uniquement sur l’ordre et le stockage des données, pas sur l’état : les blockchains comme Bitcoin ou Ethereum utilisent un mécanisme de consensus classique qui oblige les participants à s’accorder sur l’état du grand livre. Tous les nœuds doivent valider et approuver l’état actuel, ce qui gaspille des ressources informatiques et limite la vitesse et l’évolutivité du réseau. AO, lui, n’a pas besoin de consensus sur l’état. Il suffit que tous s’accordent sur l’ordre et le stockage des journaux d’interaction dans Arweave. Ainsi, l’état d’AO est « holographiquement » implicite dans les journaux de messages hébergés par Arweave. Bien qu’il n’y ait pas de consensus explicite sur l’état, toute personne peut théoriquement le recalculer à partir des données stockées sur Arweave. Pour obtenir l’état, un utilisateur peut demander à une unité de calcul de faire le calcul et fournir une preuve.
(3) Séparation fonctionnelle entre AR et AO : selon l’analyse ci-dessus, AR et AO ont des rôles distincts. AO ne résout pas les problèmes de vérification, mais gère uniquement le transfert, le tri des messages et le calcul d’état — il traite donc principalement les questions de calcul. Arweave, quant à lui, prend en charge la sécurité et la vérifiabilité, assure le consensus sur l’ordre des données et garantit un stockage décentralisé permanent et immuable. AO utilise les journaux d’interaction présents sur Arweave pour effectuer le stockage, mais ne peut modifier le consensus d’Arweave.
(4) Architecture de calcul parallèle basée sur le passage de messages : les deux méthodes principales pour implémenter le calcul parallèle sont la mémoire partagée et le passage de messages. AO adopte cette dernière architecture, contrairement aux blockchains parallèles comme Solana ou Sei qui utilisent la mémoire partagée. Dans le modèle de mémoire partagée, lorsque l’un accède ou modifie certaines données, les autres doivent attendre qu’il « déverrouille » ces données avant de pouvoir y accéder, ce qui crée une limite d’évolutivité due à la « contention de verrou ». En revanche, AO n’exige que l’envoi d’informations lors des interactions, évitant toute attente liée à la « contention de verrou », permettant ainsi une extension horizontale et une évolutivité parallèle quasi illimitée.
(5) Architecture modulaire d’AO : la modularité d’AO se manifeste par la séparation de CU, SU et MU. Les utilisateurs peuvent librement choisir des ordonnanceurs, relais de messages et unités de calcul adaptés, voire remplacer même la machine virtuelle système, permettant ainsi d’intégrer des processus provenant de divers systèmes de contrats intelligents dans AO. CU, SU et MU peuvent tous s’étendre horizontalement, garantissant que la puissance de calcul augmente avec la demande.
Sur la base de cette analyse, les flux clés du réseau AO sont les suivants : les informations d’interaction dans le réseau AO passent par MU après vérification de signature, sont transmises à SU, triées par SU, puis uploadées sur Arweave. Un consensus sur l’ordre est atteint et les données sont stockées sur Arweave. Lorsqu’un utilisateur souhaite obtenir un état, il envoie un message via MU à SU, qui sélectionne une CU appropriée et transmet le message. La CU calcule l’état à partir des données présentes sur Arweave, puis renvoie le résultat via MU à l’utilisateur.
1.2 La technologie AO dispose-t-elle d’une barrière à l’entrée ?
Pour répondre à cette question, comparons AO à deux catégories de projets similaires : les blockchains haute performance parallèles (telles qu’EVM parallèle, Solana, etc.) et les protocoles de calcul décentralisé (comme Akash).
Comparaison entre blockchains parallèles haute performance et AO :
La différence principale réside dans l’architecture fondamentale du calcul parallèle. Prenons Ethereum comme référence pour mieux illustrer les différences d’AO. L’EVM traditionnel, représenté par Ethereum, traite les transactions séquentiellement : un seul état peut être modifié à la fois, le système avançant de manière linéaire.
Les blockchains parallèles peuvent traiter simultanément des transactions non conflictuelles ou non chevauchantes (transactions conflictuelles : plusieurs tentatives d’accès ou modification simultanée des mêmes données ou états, entraînant généralement une incohérence). Par exemple, Sealevel permet à Solana de traiter des milliers de contrats intelligents simultanément. Chaque transaction décrit les états qu’elle lira ou écrira. Le système identifie les transactions indépendantes pour exécuter celles-ci en parallèle. De même, l’EVM parallèle traite en parallèle les transactions non conflictuelles. Prenons Monad comme exemple : son processus central comporte trois étapes : (1) Exécution optimiste : toutes les transactions sont supposées non conflictuelles et exécutées en parallèle, mais cela peut entraîner des erreurs ; des comparaisons d’entrées/sorties permettent de détecter les incohérences et de rejouer les transactions concernées ; (2) Planification et dépendances : pour réduire les exécutions redondantes, Monad utilise un analyseur statique de code pour prédire les dépendances entre transactions, identifiant préalablement les conflits potentiels afin d’optimiser l’exécution ; (3) Fusion d’état : après exécution parallèle, les états mis à jour par chaque transaction doivent être fusionnés pour garantir la cohérence de l’état du bloc.
Bien que l’efficacité du système soit améliorée, les blockchains parallèles rencontrent un goulot d’étranglement évident : elles ne peuvent paralléliser que les transactions non conflictuelles. Si des modifications sur des états identiques sont nécessaires, le problème de « contention de verrou » subsiste. La différence entre AO et ces blockchains parallèles réside dans : (1) l’utilisation d’une architecture de calcul parallèle par passage de messages plutôt que par mémoire partagée ; (2) le consensus portant uniquement sur l’ordre et le stockage des données, sans consensus sur l’état. Cela donne à AO une évolutivité parallèle bien supérieure : les unités de planification, messagers et de calcul peuvent toutes s’étendre indéfiniment, garantissant une extension illimitée de la puissance de calcul.
Comparaison entre marchés de calcul décentralisés et AO :
Des réseaux comme Akash proposent un marché décentralisé pour l’hébergement de conteneurs, mais sacrifient la capacité à créer des services sans confiance, car leurs résultats de calcul ne sont ni vérifiables ni reproductibles, perdant ainsi la fonctionnalité des contrats intelligents. Contrairement à cela, le calcul d’AO est vérifiable, grâce à son mécanisme de stockage d’état holographique, conservant même les propriétés des contrats intelligents traditionnels. AO garantit que les journaux d’interaction soient écrits sur Arweave avec une disponibilité durable, permettant à tout participant de recalculer l’état. Tous peuvent reproduire le processus de calcul et vérifier la justesse des autres calculateurs. Les mesures assurant vérifiabilité et services sans confiance comprennent : (1) Stockage holographique complet des journaux d’interaction sur Arweave, rendant le calcul reproductible ; (2) Les unités de calcul doivent fournir une déclaration signée cryptographiquement du résultat ; (3) Mise en jeu obligatoire des unités de calcul, dont la mise est confisquée en cas d’erreur de calcul.
En résumé, l’architecture combinée d’AO et d’AR garantit à la fois une extensibilité infinie du calcul et une vérifiabilité minimisant la confiance, offrant ainsi une différenciation notable par rapport aux projets existants, constituant une véritable barrière à l’entrée.
1.3 L’écosystème AO connaît une croissance florissante
L’écosystème AO en est encore à un stade très précoce, mais connaît déjà une croissance dynamique. D’après les données globales d’AOlink, le réseau AO a traité plus de 116 millions de messages, avec un pic de plus de 5 000 utilisateurs quotidiens, bien que ce chiffre ait récemment reculé vers 1 500. Le nombre de détenteurs du jeton-test d’AO ($AOCRED, distribué aux contributeurs du réseau AO) dépasse désormais 4 100.
Dans les trois mois suivant le lancement du testnet AO, les infrastructures et systèmes financiers ont commencé à se former dans le réseau AO, incluant des ponts inter-chaînes, oracles, portefeuilles, AMM, protocoles de stablecoins, tandis que des applications dans les jeux, les réseaux sociaux, les memecoins et
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