從Subspace到Autonomys，解決區塊鏈存儲、計算與 AI 融合的未來方案

日期：2024年7月25日 下午1:00

Subspace：解決 PoC 網絡中的 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，通過優化 PoC 算法來解決區塊鏈的「不可能三角」，致力于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 的低能耗存儲公鏈。

與高度依賴計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 傾向于最大化利用存儲空間，而非維持鏈狀態和曆史記錄。例如，以 Filecoin，Chia 為代表的 PoC 網絡都更傾向于中心化的集合式挖礦，導致了明顯的寡頭和壟斷效應，從而影響網絡的安全性和去中心化。

為解決這一問題，Subspace 引入了曆史存儲證明（Proofs-of-Storage）機制，Farmer 集體存儲區塊鏈的曆史記錄，每個 Farmer 根據其磁盤空間存儲盡可能多的副本。同時將共識與計算分離，使 Farmer 僅負責交易排序，專門的執行節點則負責維護狀態和計算交易。這種設計減少了 Farmer 的存儲和計算負擔，確保曆史記錄的高效恢複和檢索，並通過動態調整的交易費用機制維持網絡的經濟可持續性。Subspace 在架構方面的優化設計為去中心化應用和存儲提供了堅實的基礎。

團隊

Subspace Labs 是一個國際化的分布式團隊，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 的聯合創始人，他畢業于美國德克薩斯 A&M 大學。

Nazar Mokrynskyi 是 Restream 首席軟件開發工程師、Subspace Labs 協議開發工程師，開源愛好者。此前，他曾創辦 Ecoisme 並擔任首席技術官。 他是許多開源項目的積極貢獻者，包括 jQuery、Linux Kernel、HHVM、Polymer、WebComponents.js、UIkit、ownCoud、fabric.js、SimpleImage、HybridAuth、Plupload、PulseAudio、TinyMCE、WebTorrent、Emscripten、lodash、Cerebro、Budgie Desktop、Redux 等。

融資

Subspace Labs 成立于 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 3290 萬美元戰略融資，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。

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。每個全節點都要存儲鏈的全部交易曆史和執行狀態，導致存儲負擔加重。

Subspace 獨特地結合了以太坊、Filecoin 和 Chia 的優勢，開發了基于存儲的共識協議、永久分布式存儲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數據增多，全節點存儲需求不斷增加。

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，而由次級網絡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件要求，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于區塊空間帶寬，即能夠運行代碼或存儲數據的區塊鏈空間。

Subspace 通過正交執行（Orthogonal Execution, OE）實現最佳擴展性。OE 首先水平擴展基礎數據可用性層的區塊空間，然後垂直擴展每個域的交易吞吐量。這種方法結合了斯坦福大學 Tse 實驗室的一些想法，包括用于垂直擴展的 Prism 協議、用于水平擴展的 Free2Shard 協議、用于分布式數據可用性的 Semi-AVID-PR 方案和用于靈活最終性的 Ebb-and-Flow 協議。

調整激勵措施以實現最佳可擴展性

Subspace 引入了一種新穎的算法，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保障網絡安全。這種調整機制確保了 Farmer（數據存儲提供者）和 Operator（算力提供者）的激勵相兼容，促進了存儲和數據可用性帶寬的提供。

Subspace 創造了首個雙邊區塊空間市場：一方面，Farmer 通過存儲區塊鏈曆史數據提供區塊空間帶寬；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序。Subspace 的市場算法根據實時供需調整 Farmer 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，防止過度投資存儲。這一動態調整過程通過協議規則在鏈上透明地進行。

詳解 Subspace 技術架構

概述

Subspace 是一種模塊化區塊鏈網絡，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，支持各種狀態轉換框架和智能合約執行環境。Subspace 系統包括共識層、域、分布式存儲網絡、客戶端應用程序和開發工具，為未來的去中心化應用和服務提供了開放、可擴展和互操作的區塊鏈基礎設施。

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 存儲數據和提出新區塊，也可以作為 Operator 執行交易。不同角色的節點通過網絡進行通信和數據交換，確保了系統的去中心化和數據可用性。

2/ 共識層

共識層是 Subspace 網絡的基礎，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曆史數據的不可變性。通過 Dilithium 存儲證明協議，共識層保證了數據的可用性，並通過分布式存儲網絡（DSN）在所有 Farmer 之間分布區塊鏈數據，確保數據的負載均衡、容錯性和高效檢索。

3/ 解耦執行層

Subspace 網絡通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、優化甚至分片，提高了可擴展性。域由 Operator 運行，他們通過質押硬件和抵押品來執行域内的交易，獲得執行費用（類似于以太坊的 Gas 費）。

每個域可以支持任何狀態轉換框架，且對執行環境保持中立。例如，第一個執行域 Nova 支持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 與區塊鏈交互的接口。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構建和部署應用，從而大大簡化了開發過程。

交易流程

1/ 用戶提交交易：用戶將執行交易直接提交給 Operator。

2/ Operator 預驗證和打包：Operator 預驗證交易並通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數據可用，將交易包打包成區塊，並通過一個基于 PoAS 的安全加密洗牌算法進行確定性排序。這一過程有助于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，並生成一個確定性狀態承諾（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 跟蹤的確定性收據鏈。

Subspace 的交易執行過程通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絡的可擴展性和參與的低門檻，還通過靈活支持多種執行環境，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 網絡通過一種名為 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，基于存儲區塊鏈曆史的存儲證明（Proof-of-Archival-Storage, PoAS）機制。

 

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

Dilithium 的構成

Dilithium 是第二代 PoAS 共識算法，結合了多種先進技術，包括糾刪碼和 KZG 承諾，用于分布式歸檔。同時，它還結合了多項技術：

1/ 多項式編碼：用于數據存儲和驗證。

2/ 抗 ASIC 的存儲證明：保證了系統的去中心化和公平性。

3/ AES 為基礎的時間證明：用于繪制和抽取區塊挑戰。

這套協議的設計旨在提升 Subspace 網絡的安全性和用戶體驗，並且對固態硬盤（SSD）友好，從而進一步提升了能效和去中心化水平。

Dilithium 的運作方式

Dilithium 共識機制的核心在于三大階段：歸檔（Archiving）、繪制（Plotting）和 Farming 。

1/ 歸檔階段

在歸檔階段，所有節點都會將區塊鏈曆史數據准備好用于 Subspace 的繪制協議。這一過程包括：

• 錯誤糾正編碼：使用 Reed-Solomon 編碼，確保即使某些數據塊沒有被任何 Farmer 存儲，也可以通過其他數據塊進行恢複。
• 承諾方案：使用特定類型的多項式承諾，使得 Farmer 在 Farming 階段更加簡便地證明他們存儲了某些曆史數據。

2/ 繪制階段

在繪制階段， Farmer 將創建各自獨特的存儲圖。這個過程分為兩步：

• 選擇曆史數據塊： Farmer 根據確定性的算法選擇要存儲的區塊鏈曆史數據塊，確保數據分配均勻，減少數據缺失的可能性。
• 掩碼數據塊：通過生成唯一且可驗證的掩碼數據，保證每個 Farmer 的存儲數據都是獨特的，防止作弊者共享相同的原始數據。

3/ Farming 階段

在 Farming 階段， Farmer 檢查存儲的區塊鏈曆史數據以確定他們是否有資格生成區塊。當 Farmer 贏得挑戰並生成區塊時，需要同時展示原始數據和掩碼數據。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曆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點：

• 環保節能：基于存儲而非計算能力或財富，減少了能源消耗，具有極高的能源效率。
• 去中心化：利用廣泛分布的磁盤空間資源，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數據存儲的可靠性。
• 公平性：允許普通人通過閑置磁盤空間參與，無需高昂的硬件投資，降低了參與門檻。

Dilithium 共識機制通過更加優化的方式實現了原始白皮書中的構想，為 Subspace 網絡帶來了更佳的安全性、去中心化和用戶友好性。

存儲賽道對比分析

Subspace 作為一條 PoC 公鏈，與其他存儲項目如 Spacemesh 和 AO 相比，具有獨特的優勢和特點。

Subspace 采用模塊化和開放的架構，通過存儲有用的區塊鏈曆史數據和解耦執行模型將共識與交易執行分離。其共識機制允許農民根據存儲容量比例獲得出塊權，具備強大的去中心化能力。Subspace 通過域支持特定應用區塊鏈，解決了數據膨脹問題，確保數據完整性和可用性，同時為去中心化身份（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 采用 PoST 共識機制，主要存儲無用數據以驗證存儲空間承諾。其架構簡單，參與門檻低，易于形成礦池。然而，由于存儲的數據缺乏實際應用價值，Spacemesh 在去中心化存儲市場中的競爭力有限。

AO 建立在 Arweave 之上，采用 Actor Oriented 架構，實現並行計算。其模型支持高並發處理能力，主要用于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，這一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。

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

 

Subspace 最初專注于解決區塊鏈中的「不可能三角」，通過優化 PoC 算法，實現了低能耗、高安全性和可擴展性的去中心化存儲公鏈。隨著技術的進步和市場需求的變化，Subspace 開始向更廣泛的去中心化 AI（deAI）生態系統發展，整合分布式存儲、分布式計算和去中心化應用（dApp）套件，最終形成了新的品牌 Autonomys Network。

Autonomys Network 致力于成為 AI 和 Web3 融合的基礎設施層，推動人類與人工智能的協作進入自治時代。新品牌不僅反映了網絡的技術進化，還強調了 Autonomys 在去中心化身份（DID）和 AI 代理（AI Agents）方面的創新。

Autonomys 技術架構

1/ 共識機制

• Proof-of-Archival-Storage (PoAS)：由社區的 Farmer 通過貢獻存儲來保障區塊鏈的安全，獲得獎勵。
• Proof-of-Stake (PoS)：節點運營商提供計算能力（執行），並通過權益證明機制賺取獎勵。

2/ 分層架構

• 分布式存儲：確保數據完整性和可用性，適用于存儲大量 AI 相關數據。
• 分布式計算：提供可擴展且安全的計算資源，用于 AI 訓練和推理。
• dApp / 代理層：部署和開發 AI dApp 和代理，集成 Autonomys ID（Auto ID），以實現安全和可驗證的交互。

Autonomys Network 解決了區塊鏈和去中心化 AI 領域的多個關鍵問題。其核心組件 Autonomys ID（Auto ID）提供隱私保護的去中心化身份驗證，允許人類和 AI 代理無縫地建立和驗證身份。用戶無需進行侵入性的生物識別掃描，即可在鏈上證明自己的人性並創建唯一身份。此外，Auto ID 通過為 AI 代理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，用戶可以掌控 AI 代理的權限，並在規則框架内進行複雜交易。同時，用戶可以認證 AI 生成的内容，確保生成内容的可追溯性，並保持對自己和代理的數字足迹的控制權。

最新進展

在進行品牌升級的同時，Autonomys 針對其團隊構成也進行了較大的調整。Labhesh Patel 是新任 CEO，具備 AI、Web3 和身份與訪問管理（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 集成挑戰。

為了擴展社區和生態系統，Autonomys Network 正通過其測試網 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 正在籌劃通過各類激勵政策來吸引開發者在其解耦執行環境 Nova EVM 上構建 dApps，豐富其生態。這些舉措將幫助 Autonomys 不斷完善其技術和生態系統，推動去中心化與 AI 技術的融合。

結語

Subspace 通過其獨特的技術架構和創新的共識機制，解決了區塊鏈行業中的多個關鍵問題。與其他存儲項目如 Spacemesh 和 AO 相比，Subspace 在數據存儲、市場應用和可擴展性方面展現出顯著優勢。Subspace 通過存儲有用的區塊鏈曆史數據和解耦執行模型，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，特別是其強大的分布式存儲和計算能力，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。基于此，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。這一升級是 Subspace 從一個專注于存儲與計算的底層基礎協議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 將繼續致力于推動 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。

 

内容来源：PANews