一見すると、超並列計算システムであるAOと分散型ソーシャルプロトコルであるNostrを比較することは非伝統的に思えるかもしれません。なぜなら、それらはまったく異なる領域に属しているように見えるからです。しかし、両方を「メッセージ伝送プロトコル」として見ることができるため、比較が可能です。

プロトコルはメッセージの伝送に焦点を当てているため、そのコアコンポーネントは自然に「メッセージ」そのものです。では、AOおよびNostrネットワーク内でメッセージはどのように定義されていますか？メッセージ伝送をサポートするためのそれぞれのネットワークアーキテクチャは何ですか？他のプロトコルとどのように統合されていますか？それぞれの位置、主なユースケース、および将来のトレンドは何ですか？

この記事は、AOプロトコルとNostrプロトコルの詳細な比較を提供し、それらの構造設計が機能にどのように影響を与えるかを検証し、それらの側面の徹底的な分析を提供することを目的としています。

1. メッセージの概念と特性

1.1. AO内のメッセージ

AOネットワークでは、メッセージはネットワークユニット（MU、SU、CU）またはプロセス間で交換される情報の基本単位です。メッセージは情報交換と調整を容易にします。

AOは、メッセージ駆動型の非同期通信ネットワークとして設計されています。最初は、AOはプロセスを開始するためにメッセージが必要であり、これは外部ユーザーや他のプロセスから来ることがあります。さらに、AOのプロセス間通信は非同期であり、メッセージの送受信が送信者や受信者とは独立して行われます。これにより、送信プロセスは受信者からの応答や確認を待たずに進行することができ、AOの並列コンピューティングの効率が大幅に向上します。

AOでは、メッセージの送受信の非同期性と待機の必要性の欠如が、大規模な並列計算タスクを管理するのに理想的である。これにより、さまざまなシステムコンポーネントが、他のプロセスからの応答を待たずに並行して動作することが可能になります。

AOの各メッセージは、ArweaveエコシステムのデータパッケージングプロトコルであるANS-104標準に従っています。 ANS-104は、複数のトランザクションを1つのバイナリトランザクションに直列化することにより、データスループットを向上させます。 このプロトコルはデータをパッケージ化するだけでなく、所有者、署名、ターゲットアドレス、ラベル、およびデータなどのフィールドを含んでいます。 この設計は、ドキュメント、画像、音声およびビデオファイル、ゲーム、データモデル、プログラムコード、ホログラフィックステートなど、さまざまなデータタイプをサポートしています。 さらに、データの所有権と署名の検証をサポートしており、データのセキュリティと整合性を確保しています。

このANS-104標準の特徴は、異なるデータタイプのさまざまなアプリケーションシナリオをサポートするためにAOに重要です。標準化されたメッセージ形式は、効率的なプロセス間通信とシームレスなコラボレーションを大幅に促進し、Arweave上でのストレージおよび処理効率を向上させます。これにより、AOは効果的にデータ可用性レイヤーとデータコンセンサスを確立し、その広範なアプリケーションニーズに対処します。

1.2. ノストルでのイベント

Nostrプロトコルでは、メッセージはJSONベースの形式を使用して「イベント」として構造化されます。この形式は、Nostrネットワーク内での基本データオブジェクトとして機能します。

広く利用されているメッセージ構造は、NIPs（Nostr Implementation Possibilities）プロトコルと呼ばれる共通の標準に統合されています。 この標準化により、データ処理と管理が大幅に向上し、システムの相互運用性と安定性が向上します。 NIPsを介して、ユーザーはNostrネットワーク上でさまざまな操作や相互作用を行うことができ、データ形式の不一致について心配する必要がありません。

NostrのJSON構造は、特定の機能を果たすさまざまなフィールドを持つイベント形式を定義します。例えば：

• pubkeyフィールド：イベント送信者の公開鍵を表し、ユーザーを識別するために使用されます。この公開鍵はイベントにデジタル的に署名し、その真正性と整合性を確保します。
• kind Field: Indicates the type of event, such as chat messages, wallet information, or user actions like recommending relay lists or performing specific operations.
• content Field: イベントのコンテンツを含み、ソーシャルメディアの投稿、記事、音声、ビデオなどのさまざまなデータ型をサポートします。このフィールドを使用すると、ユーザーは共有したい情報を伝えることができます。
• sigフィールド：イベントのデジタル署名を保存し、送信者が自分の秘密鍵を使用して作成し、対応する公開鍵を使用して受信者のクライアントによって検証されたもの。この署名はイベントの正当性と完全性を確認します。

イベントデータ構造の詳細な説明については、参照してくださいNostrプロトコルコンテンツNostrプロトコルは、イベントの送信、受信、および検証のための明確なフレームワークを提供し、データのセキュリティ、一貫性、信頼性を確保します。

要約すると、Nostrのイベントは、ユーザーによって署名された任意のコンテンツを含むデータ構造です。この構造は、Nostrの役割、特徴、および機能を強調しています。

• 情報の発信、保存、受信：NostrはJSONとNIPsの使用により、効率的なデータ交換と管理フレームワークを提供し、一貫性と解釈可能性を確保し、安定かつ信頼性の高いコミュニケーション環境を提供します。
• クライアントサイドの検証：データ構造はクライアントサイドの検証を可能にし、リレーサーバーや第三者を信頼する必要がなく、イベントの真正性と完全性を直接確認します。
• 中央集権化された、検閲に抵抗するソーシャルネットワーク：この設計により、ノストルはユーザーが検閲やデータ改ざんの心配をせずに自由にコミュニケーションを取り合い、情報を共有できる分散プラットフォームとして機能するようになっています。

2. メッセージ伝送をサポートするネットワーク構造

2.1. AO: MU/SU/CUコラボレーションネットワーク

AOネットワークは、MU、SU、およびCUの3つのモジュラーユニットで構成されており、メッセージとプロセスを介して連携します。そのネットワークアーキテクチャは、図2-1に示されています。

図2-1：モジュラーおよび協調的なネットワークユニットがAOネットワークアーキテクチャを形成する（出典：AOホワイトペーパー）

AOでは、プロセスは計算ユニットです。AO上でアプリケーションを起動すると、MU、SU、CU、仮想マシン、およびメモリなどのリソースを割り当ててプロセスを実行します。

• MU (Messenger Unit): 適切なSUに情報を送信し、その後CUに計算を行うために配信する責任があります。結果はSUに返され、このプロセスが連続して繰り返されます。
• SU（スケジューラユニット）：スケジューリングやメッセージの整理を管理し、メッセージをArweaveにアップロードします。
• CU (Compute Unit)：メッセージを受信し、計算を実行し、状態遷移を実装します。

AOのネットワーク構造と運用は次のように示されています:

• AOとしてのメッセージ伝送システム：メッセージは、MU、SU、およびCU向けの唯一の作業オブジェクトとして、AOのプロセス内の中核要素です。プロセス全体はメッセージを中心に回り、プロセスは基本的にメッセージのコレクションを実行する活動です。これには、メッセージの受信、メッセージの送信、メッセージのスケジュールとソート、計算の実行（メッセージの状態遷移）、計算結果の出力と保存までの完全なシーケンスが含まれます。したがって、AOは情報発信、リアルタイムコミュニケーションとインタラクション、コンテンツ配信などに焦点を当てたアプリケーションの構築に専念できるメッセージ伝送システムです。分散型ソーシャルネットワーク、ソーシャルメディア、分散型オーディオ/ビデオオンデマンド/ライブストリーミングプラットフォームなどが該当します。
• 超並列コンピューティングネットワークとしてのAO:AOは、ブロックコンセンサスの制約から解放され、オフチェーンで計算が実行されるモジュラーネットワークとして動作します。これにより、コンピューティングユニット(ノード)を必要に応じて無限に拡張でき、計算パフォーマンスが大幅に向上します。AO環境では、任意の数の計算タスク(並列処理)を同時に開始することができます。これらのプロセスは、異なるコンピューティングノードで独立して実行し、ローカル検証を完了することができます。これにより、AOは分散型で検証可能な超並列コンピュータになります。

各計算プロセスが異なるノードで独立して実行できるとしても、統一されたメッセージ形式（ANS-104）を介して通信し、連携することができます。この方法により、独立して実行されている計算プロセスが統一されたネットワークに接続されます。

• AOはオープンプラットフォームとして機能します。その核となるAOは、Arweave上で動作するさまざまなアプリケーションがお互いに通信できる情報プロトコルです。各アプリケーションは、AOネットワークを介して他のアプリケーションに情報を送信することができ、AOを合成操作に利用してクロスチェーンの情報交換を可能にします。AOネットワークはオフチェーンで動作し、Web2アプリケーションとシームレスに接続できます。Web2アプリケーションはAOプロトコルインターフェースを呼び出すことで、この分散型ネットワークに参加することができます。この機能により、AOはWeb2とWeb3アプリケーションの間のギャップを埋め、信頼される情報交換とアプリケーション間の相互運用性を促進します。AOの通信プロトコル設計により、開発者に無限の可能性を提供するオープンプラットフォームとなっています。

In conclusion, AO’s network architecture supports a composable, interoperable, scalable, verifiable, decentralized, and open computing platform. It is suitable for applications focused on information publishing and interaction, as well as those requiring high computing performance and complex logic, such as machine learning, autonomous agents, graphical rendering, online gaming, and DeFi.

2.2. Nostr: クライアントリレー構造

Nostrは、「中継によって送信されるノートやその他のもの」を表しています。 このネットワークは、図2-2に示すように、主要な2つのコンポーネントで構成されています。

図2-2：Nostrネットワーク構造

• クライアント：これは、リレーサーバーにデータを読み書きするために設計されたユーザーのエンドで実行されるアプリケーションです。クライアントは、ユーザーがイベントを送受信するためのアドレスとして公開鍵を使用し、イベントが送信される際にイベントに署名するために秘密鍵を使用します。この署名プロセスにより、操作がユーザーによって実行されたことが証明され、改ざんが防止されます。イベントを受信する際に、クライアントは署名を検証するために秘密鍵を使用し、イベントの起源と完全性を保証します。

クライアントは、異なる場所にある複数の中継サーバーに接続することができます。ユーザーは1つのリレーに情報を公開し、別のリレーから取得することができます。つまり、クライアント（ユーザー）は特定の中継サーバーに依存する必要がなく、効果的にユーザーデータとアクションを保護することができます。

• リレーサーバー：リレーサーバーは、接続されたクライアントからのイベントを聞く、キャプチャする、保存する能力があり、そしてこれらのイベントを購読されたクライアントに転送することができます。誰でもリレーサーバーを実行でき、複数のリレーサーバーが互いの代替として機能することができます。この設計により、単一のリレーの重要性が低下し、単一の障害点のリスクが軽減され、検閲に対する抵抗力が向上します。さらに、複数のリレー間の競争は、より大きなストレージ容量、より速い応答時間、スパムフィルタリングサービスなど、サービス品質の向上を促進することができます。

リレーサーバーは、自分自身のニーズに基づいてユーザーのコンテンツの全体または一部を保存することを選択し、データの保存期間を決定することができます。これにより、リレーの配置と商業活動がより柔軟になります。同時に、リレー同士の通信は必要なく、コンセンサスの問題やデータ同期の必要がなくなります。代わりに、データの同期はクライアント間でイベントの送受信を通じて実現されます。これは基本的にブロックチェーンノードとは根本的に異なる方法です。

このアーキテクチャは、システムの柔軟性と効率を向上させるだけでなく、さまざまなユースケースや要求に効果的に対応しています。

要約すると、Nostrの軽量なクライアントリレー構造はシステムの柔軟性と効率を高めます。これは、中央集権的なソーシャルメディアの欠点に効果的に対処し、NostrをDamus、YakiHonne、Irisなどの分散型ソーシャルアプリケーションの開発者にとって人気の選択肢としています。

他のプロトコルとの統合

3.1 AO + Arweave: 分散型ワールドコンピュータ

Arweaveの上で動作するAOは、図3-1に示すように、シームレスに統合されています。

図3-1：AOとArweaveのシームレスな統合（出典：AOホワイトペーパー）

これはストレージコンセンサスパラダイム（SCP）の適用を表しています。この革新的なパラダイムは、ストレージ（コンセンサス）と計算を効果的に切り離し、オンチェーンのコンセンサスと並行してオフチェーンの計算を可能にします。このアプローチの利点は大きいです:

• High-Performance Computing: With smart contract computations occurring off-chain, AO avoids the constraints of on-chain block consensus. This boosts computational performance significantly, making high-performance computing a reality.
• Ultra-Parallel Computing: ノードは、従来のEVMアーキテクチャで見られるような、すべてのノードが同期して冗長な計算を完了する必要はなく、独立して並列タスクを実行し、ローカルな検証を行うことができます。この能力により、AOは超並列コンピューティングを実現することができます。
• カスタマイズ可能な計算：Arweaveは、すべての命令、中間状態、および計算結果に永続的なストレージを提供し、AOのデータ可用性およびコンセンサスレイヤーとして機能します。各アプリケーションの実行は、Arweaveに保存されたデータと密接に関連しており、ローカルノードの特定のニーズに基づいてカスタマイズが可能です。この柔軟性のレベルは、ネットワーク全体の一貫性を維持するためにノードが事前に定義された操作を同時に実行する必要がある従来のEVMモデルを凌駕しています。

基本的に、AOはArweaveを超並列コンピューティング機能で強化し、一方、ArweaveはAOにストレージをコンセンサスとして提供します。 これらを合わせると、分散型ワールドコンピュータが作成され、分散型空間での幅広いイノベーションの扉が開かれます。

3.2 Nostr + Lightning: 分散情報と価値ネットワークの構築

Nostr、fiatjafによって開発され、fiatjafの関与により、ネイティブでライトニングネットワークをサポートしています。ビットコインのための第2層のソリューションであるライトニングネットワークは、チャンネルを介してブロックチェーン機能をオフチェーンに拡張します。これにより、ビットコインの遅い取引速度、限られたスループット、高い取引コストの問題が効果的に解決され、頻繁で低コストなマイクロペイメントが可能となります。

NostrとLightning Networkの統合の直接的な応用例は、ソーシャルアプリケーションでの「zaps」の実装です。広く利用されているNostrクライアントであるDamusは、Bitcoin Lightning Networkの支払いを組み込んでおり、Nostrの公開鍵を入力することで簡単に一度限りのLightning Networkリレーの支払いを行うことができます。支払い後、ユーザーはLightning Networkの請求書を受け取ります。詳細な手順については、以下をご覧ください：https://nostr.how/zh/zaps.

資産の発行に関して、BitcoinのLayer-One Taproot Assets（TAP）プロトコルはライトニングネットワークと互換性があり、TaprootアセットとBitcoinの最小単位であるサトシをNostrエコシステムに統合することができます。これにより、ライトニングネットワークを介した即座で費用効果の高い資産の転送が可能となり、Nostrの資産の種類が豊富になり、ソーシャルネットワーキング、支払い、およびDeFiアプリケーションの可能性が拡大します。

さらに、CKBコミュニティメンバーは、RGB++テクノロジーを活用したNostr Binding Protocolを提案し、NostrイベントをCKBセルと同型結合することで、Nostrネットワーク内でネイティブアセットを作成および配布し、ソーシャルネットワーク内のネイティブペイメントの課題に効果的に対処できるようにします。

重要なのは、NostrとLightning Networkのシナジーが、Value for Value（V4V）として知られる分散型アプリケーションの新しいビジネスモデルをもたらしていることです。

V4Vコンセプトは、希少性のない情報の収益化は複雑な作業であると主張しています。従来のオンライン収益化は広告に依存しており、これは中央集権的な監視とユーザーの行動分析に依存しています。V4Vは、仲介業者や制限なしに情報と価値の自由な流れを可能にすることで代替手段を提供します。このアプローチはデジタルコンテンツの収益化の新しい方法を提供するだけでなく、コンテンツの作成と価値の移転の新しい方法を導入します。

V4Vソリューションは、Nostrベースのソーシャルアプリケーション、ポッドキャスト、ライブストリーミングプラットフォームなどに重要な価値を追加しています。

• YakiHonne: ノストルとライトニングネットワークを統合した分散型メディアインタラクションプロトコルで、チップとしてSATSを使用しています。年間支払額は9000万SATSを超えています。
• Nostrwatch.live：Nostrとライトニングネットワーク上で稼働する分散型ライブストリーミングプラットフォームで、「価値の価値」という双方向の交換を確立しています。ストリーマーは、リアルタイムで視聴者からのSAT支払いを受け取り、支払いが停止するとストリームが停止します。これは従来の前払いモデルとは異なり、サブスクリプションや前払いの必要性を排除しています。
• Podverse: Albyと統合されたPodcasting 2.0アプリで、ライトニングネットワークを使用してboostagrams（寄付付きメッセージ）やSAT支払いをポッドキャストに送信します。このアプリは、聞いているポッドキャストに対して、1分ごとの聴取時間に基づいてサトシをストリーミングします。

Nostr-Lightningの統合により、Nostrは分散型情報ネットワークから情報と価値を組み合わせたものに変革されています。この変化により、個々の発言が保護されるだけでなく、個人資産のセキュリティも確保され、価値交換の媒体となります。この進化により、スケーラブルで消費者向けのアプリケーションに新たな可能性がもたらされ、広範なWeb3の採用に向けた実現可能な道が提供されるかもしれません。

4. 結論：構造が機能を決定します

この記事では、データ構造とネットワーク構造の観点からAOおよびNostrプロトコルを分析し比較し、『構造が機能を決定する』という原則に従っています。各プロトコルの主な機能とアプリケーションシナリオを探究しました:

データ構造の観点から：AOとNostrは、さまざまなデータ型をサポートする情報伝達プロトコルとして機能し、公開、コミュニケーション、配信を支援します。これにより、中央集権化、検閲耐性、署名検証、プライバシー保護などの機能を備えた分散型ソーシャルネットワークやメディアアプリケーションの作成が可能となります。

ただし、重要な違いがあります。Nostrの焦点は、情報伝送のために特に設計されたアプリケーションにありますが、これはAOのより広範囲な機能とアプリケーションの能力の一部にすぎません。AOは超並列コンピューティングを重視し、さらに広範囲かつ深い範囲のアプリケーションをカバーしています。

ネットワーク構造の観点から：AOのネットワーク構造はモジュラーで協力的でスケーラブルであり、プロセスを異なるノードで独立して実行し、ローカルな検証を行うことができます。これらの特性は超並列計算の基盤を築いています。

AOのArweaveとのシームレスな統合は、SCPパラダイムに基づいており、ブロックチェーン技術のトリレンマを克服しています。必要に応じてストレージと計算リソースを拡張し、Arweaveの永続的で所有権保護されたコンセンサスデータを利用して、プロセス間の情報交換とコラボレーションを行います。その結果、AOはグローバルで高性能なウルトラパラレルコンピューティングネットワークを構築し、Web3およびWeb2アプリケーションのイノベーションを促進することができます。

たとえば、AOは、大規模言語モデル（LLM）と集中型コンピューティングを必要とする機械学習アプリケーションをサポートしています。複雑なビジネスロジック、事前定義されたニーズ、さまざまな自律戦略を持つAgentFiアプリケーション；著作権管理とコンテンツの収益化のためのContentFi；およびクロスチェーン通信、資産転送、データ共有、スマートコントラクトの相互運用性を必要とする分散型アプリケーションをサポートしています。

その一方、Nostrのネットワーク構造は、主にクライアントリレー部品とイベントデータ構造からなり、公開鍵および秘密鍵システムを備えた軽量情報ネットワークを確立します。これはライトニングと組み合わせると、分散型情報と価値ネットワークの特性を統合し、スケーラブルで消費者向けのアプリケーションに最適です。

プロトコルの位置付けの観点から: AOとNostrはどちらもメッセージパッシングプロトコルですが、その焦点と位置付けは異なります。AOは「分散型ワールドコンピュータ」の基盤インフラを構築し、下位層をターゲットにしているが、幅広いアプリケーションの可能性を提供し、より広い価値を捉えることを目指しています。

逆に、Nostrは元々軽量な分散型ソーシャルプロトコルとして設計され、特にソーシャルアプリケーションに焦点を当てています。

要約すると、AOとNostrは、データ構造、ネットワーク構造、およびプロトコル機能において異なる特徴と利点を提供し、それぞれ異なるポジショニングとユースケースを持っています。彼らのユニークな属性は、それぞれの発展的軌跡で現れるでしょう。

参照

1. AOはイーサリアムキラーであり、新しいブロックチェーンの物語をどのように推進するのか？
2. AOプロトコル：分散型、許可なしのスーパーコンピュータ
3. Nostrプロトコル
4. Nostr Binding Protocol
5. Value4Value
6. 分散型ソーシャルプロトコルGateとその革新的なアプリケーション

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