AO는 어떻게 AI 에이전트에 적합한 탈중앙화 컴퓨팅 네트워크를 구축하는가?
글: Trustless Labs
임의의 코드를 트러스트 없이 실행하고 전 세계가 공유해 사용할 수 있도록 하는 '월드 컴퓨터(world computer)'의 꿈은 탈중앙화 네트워크에 깊이 뿌리내리고 있다. 이더리움 이후 많은 인프라 프로젝트들이 이를 실현하기 위한 시도를 해왔으며, Arweave가 곧 출시하려는 AO 네트워크 역시 그러한 시도 중 하나이다.
일명 "월드 컴퓨터"라고 불리는 시스템은 대략적으로 데이터의 계산, 접근, 저장이라는 세 부분으로 나눌 수 있다. Arweave는 지금까지 '월드 하드디스크' 역할을 해왔다면, AO 네트워크(Actor Oriented)는 범용 컴퓨팅 기능과 스마트 계약 기능을 도입한다.
AO: 액터 기반의 범용 컴퓨팅 네트워크
현재 주류를 이루는 탈중앙화 컴퓨팅 플랫폼은 두 가지로 나뉜다. 즉, 스마트 계약 플랫폼과 범용 컴퓨팅 플랫폼인데, 스마트 계약 플랫폼의 대표적인 사례로는 이더리움(Ethereum)이 있으며, 이는 네트워크가 전역 상태 메모리를 공유하고 상태 변경 연산 절차에 대해 합의하는 방식이다. 합의 과정에서 많은 반복 연산이 필요하므로 비용이 매우 높아 고가치 업무 처리에만 제한적으로 사용된다. 반면 범용 컴퓨팅 네트워크는 연산 자체에 대해 합의하지 않고, 계산 결과와 요청 순서만 검증하며 공유되는 상태 메모리도 존재하지 않기 때문에 비용이 낮아져 다양한 분야의 컴퓨팅 확장이 가능하다. Akash 등의 컴퓨팅 네트워크가 이 부류에 속한다.
물론 일부 프로젝트들은 가상 머신(Virtual Machine)의 보안 가정을 기반으로 범용 컴퓨팅과 스마트 계약을 통합하기도 한다. 즉, 거래 순서에 대해서만 합의하고, 계산 결과를 검증하며, 여러 상태 변화 연산을 네트워크 노드들 간에 병렬 처리하는 것이다. 가상 머신 환경은 결정론적 결과를 보장하므로 거래 순서만 일치하면 최종 상태도 일치하게 된다.
이러한 네트워크는 상태 메모리를 공유하지 않기 때문에 확장 비용이 매우 낮으며, 여러 작업이 서로 영향을 주지 않고 병렬로 계산될 수 있다. 이러한 프로젝트들은 일반적으로 액터(Actor) 프로그래밍 모델을 기반으로 하고 있으며, 그 대표적인 예가 ICP이며, AO 또한 이 범주에 속한다. 액터 모델에서는 각각의 계산 단위가 독립된 지능형 개체로 간주되며, 계산 단위 간에는 메시지 전달을 통해 상호작용한다(액터 모델은 전통적인 Web2 서비스 아키텍처에서 매우 흔히 쓰이는 구조이다). AO는 이러한 액터들의 메시지 전달을 표준화함으로써 탈중앙화된 컴퓨팅 네트워크를 구현하였다.
전통적인 수동 트리거 방식의 스마트 계약(예: 이더리움/솔라나 스마트 계약)과 달리, 범용 컴퓨팅 액터를 갖춘 AO는 일정한 시간 간격으로 반복 실행되는 'cron' 방식을 통해 스마트 계약의 능동적 실행이 가능하다. 예를 들어 지속적으로 차익거래 기회를 모니터링하는 거래 프로그램을 실행할 수 있다.
빠르게 확장 가능한 탈중앙화 컴퓨팅 능력과 Arweave의 초대규모 데이터 저장 능력, 액터 프로그래밍 모델, 그리고 능동적 트랜잭션 트리거 기능을 갖춘 AO 네트워크는 AI 에이전트(AI Agent) 호스팅에 매우 적합하다. AO는 블록체인 스마트 계약 내에서 AI 대규모 모델을 실행하는 것도 지원한다.
AO 네트워크의 특성
앞서 설명했듯이 AO는 스마트 계약 네트워크와 달리 연산 과정 자체에 대한 합의는 하지 않으며, 오직 거래 순서에 대한 합의만 수행하고, 가상 머신의 실행 결과가 결정론적이라고 가정하여 최종 상태의 일관성을 달성한다.
AO는 또한 일정한 유연성을 갖추고 있으며, 모듈화된 설계를 채택하고 있다. 네트워크에는 세 가지 기본 구성 요소가 존재하는데, 이는 스케줄링 유닛(SU), 컴퓨팅 유닛(CU), 메신저 유닛(MU)이다.
사용자가 거래를 발행하면, 커뮤니케이션 계층을 담당하는 메신저 유닛(MU)이 해당 거래를 수신하고 서명을 검증한 후 스케줄링 유닛(SU)으로 전달한다. 스케줄링 유닛(SU)은 AO 네트워크와 AR 체인의 연결점 역할을 하며, 거래 순서를 정렬하고 AR 체인에 업로드하여 합의를 완료한다. 현재의 합의 방식은 POA(권한 증명)이다. 거래 순서에 대한 합의가 완료되면, 작업은 컴퓨팅 유닛(CU)에 할당되고, CU는 실제 연산을 처리한 후 결과를 다시 MU를 통해 사용자에게 반환한다.
CU 집합은 일종의 탈중앙화된 컴퓨팅 네트워크로 볼 수 있으며, 완전한 경제 설계 하에 CU 노드는 일정 자산을 스테이킹해야 하고, 컴퓨팅 성능 및 가격 등 다양한 요소를 기반으로 경쟁하여 컴퓨팅 파워를 제공하고 수익을 얻는다. 만약 잘못된 계산을 수행할 경우 스테이킹된 자산이 몰수된다. 이는 표준적인 경제적 보장 메커니즘이다.
AO와 다른 네트워크의 차이점
AO는 범용 컴퓨팅 플랫폼으로서 이더리움 등의 스마트 계약 플랫폼과의 차이는 명백하다. AR과 마찬가지로 '월드 하드디스크'로 불리는 Filecoin도 자체 스마트 계약 플랫폼인 FVM을 출시했지만, 이는 EVM과 동등한 상태 합의 머신 아키텍처이며, 사용자 경험 측면에서도 이더리움 같은 전통적인 스마트 계약 플랫폼에 미치지 못한다.
Akash, io.net 등의 탈중앙화 컴퓨팅 네트워크와 비교할 때, AO는 여전히 스마트 계약 기능을 유지하며, 궁극적으로는 AR 스토리지 위에 전역 상태를 유지한다.
실제로 아키텍처 면에서 AO와 가장 유사한 것은 ICP이다. ICP는 비동기 컴퓨팅 블록체인 네트워크의 초기 패러다임을 창조하였으며, AO는 ICP의 설계를 상당 부분 계승하고 있다. 예를 들어 거래 순서 정렬만 수행하고, 가상 머신의 결정론적 연산을 신뢰하며, 액터 모델을 활용한 비동기 처리 등이 그것이다.
가장 큰 차이점은 ICP가 컨테이너 기반으로 상태를 관리한다는 점이다. 즉, 각 스마트 계약 컨테이너는 자신만의 private 상태를 유지하거나 상태 읽기에 조건을 설정할 수 있다. 반면 AO는 공유 상태 계층인 AR을 갖추고 있어 누구나 거래 순서와 상태 증명을 통해 전체 네트워크 상태를 재구성할 수 있다. 이는 네트워크의 탈중앙화 수준을 일정 부분 강화하지만, 동시에 ICP에서 가능했던 특수한 프라이버시 요구사항(예: 사용자가 차익거래 경로를 숨기고자 하는 경우)을 구현할 수 없다는 단점을 갖는다.
경제 및 설계 측면에서 보면, ICP는 네트워크 성능을 보장하기 위해 참여 노드에 높은 하드웨어 사양을 요구하여 진입 장벽이 매우 높은 반면, AO는 비교적 공정한 출발(fair launch)과 무허가 방식으로 운영되며, 스테이킹만으로도 경쟁적 채굴에 참여할 수 있다. ICP 네트워크는 대용량 스택 구조를 선택하여 성능을 우선시했지만 유연성을 희생했고, AO는 모듈화 설계를 채택하여 MU, CU, SU를 분리했으며, 사용자는 가상 머신 구현 방식도 자유롭게 선택할 수 있어 개발자의 진입 비용을 낮추었다.
물론 AO 역시 ICP와 동일한 시스템적 단점을 가질 수 있다. 예를 들어 액터 비동기 모델 하에서 크로스 컨트랙트 거래는 원자성이 부족하여 DeFi 애플리케이션의 발전이 어렵고, AgentFi라는 개념도 단기간 내 실현되기 어려울 수 있다. 전통적인 스마트 계약 패러다임을 벗어난 새로운 컴퓨팅 모델은 개발자들에게 더 높은 요구사항을 제기한다. 또한 AO 아키텍처에서 WASM 가상 머신은 최대 4GB까지 지원하지만, 이는 일부 복잡한 모델이 AO에서 사용되지 못하게 만든다. 따라서 AO가 AI 에이전트를 주요 전략으로 삼은 것은 장점을 살리고 단점을 피한 전략으로 보인다. 흥미롭게도 ICP 역시 2024년 초에 AI 분야에 집중하겠다고 발표한 바 있다.
물론 시가총액 기준으로 보면 ICP의 50억 달러에 비해 AR은 현재 약 22억 달러로 아직 상당한 격차가 있다. 그러나 AI가 급속히 발전하는 맥락 속에서 AO는 여전히 상당한 잠재력을 가지고 있다.
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