O que é o pensamento do primeiro princípio?

O pensamento de primeiro princípio refere-se à abordagem de retornar às condições mais fundamentais de um conceito, dividindo-o em seus componentes constituintes para análise a ordem descobrir o caminho mais ideal para alcançar um objetivo. Este princípio tem origem no filósofo grego Aristóteles e ganhou amplo reconhecimento devido ao endosso de Elon Musk. Este princípio também é semelhante ao "Tao" na filosofia oriental.

Em seu discurso de formatura de 2014 na USC Marshall School of Business, Elon Musk discutiu sua abordagem para a tomada de decisões com base no Primeiro Princípio

"Pode ser familiar para você que a abordagem é pensar os problemas de uma perspetiva física, sendo o primeiro princípio evitar a analogia. Você divide as coisas em seus componentes mais fundamentais que você pode visualizar e, em seguida, raciocina a partir daí. É uma boa maneira de determinar se algo faz sentido. Esta mentalidade não é fácil – é energeticamente exigente. Mas se você almeja a inovação no conhecimento, este é o método de pensamento mais eficaz. Os físicos desenvolveram essa estrutura, principal-lhes descobrir conceitos contraintuitivos, como a mecânica quântica. Portanto, é uma abordagem poderosa e altamente eficaz. Independentemente disso, esforce-se para fazer isso o máximo possível."

Elon Musk, usando os tubos pneumáticos como exemplo, se alguém projetasse um novo produto de trem com pensamento comparativo ou experiencial, a maioria das pessoas consideraria melhorar as capacidades existentes, como propulsão mais potente e melhor aerodinâmica. No entanto, se usar os primeiros princípios para analisar os requisitos do produto, deve-se voltar ao propósito fundamental de uma ferramenta de transporte: transportar uma grande quantidade de carga do ponto A ao ponto B. Este é o objetivo original de criar trens e outros veículos de transporte, e atualizá-los não requer necessariamente uma locomotiva. Com os primeiros princípios guiando o caminho, Musk sugere a utilização de levitação magnética e baixo vácuo para os tubos pneumáticos.

First Principles thinking in Blockchain

Qual é o primeiro princípio pensando em blockchain?

O Dr. Xiao Feng afirmou em seu discurso de encerramento no Hong Kong Web3 Festival de 2024 que o primeiro princípio do blockchain é um novo método de contabilidade

"Blockchain, que surgiu em 2009 como um livro-razão distribuído (DLT), registra o valor digital e o valor da rede, não mais longo em livros contábeis privados, mas em um livro-razão global, público e transparente, onde todos contribuem e todas as partes interessadas registram no mesmo livro. Este é o princípio fundador do blockchain: um "livro-razão público global" que é aberto e transparente, e todas as inovações da Web3 são baseadas neste princípio."

Eu concordo com o ponto de vista do Dr. Xiao Feng e expando a essência do blockchain com base nisso.

Quando desmontado, o termo "blockchain" consiste em blocos e cadeia. Dado que o primeiro princípio do blockchain é um método contabilístico, bloco e cadeia são realmente essenciais?

Antes de abordar a questão, vamos primeiro entender por que Bitcoin, como um livro-razão distribuído, requer blocos e cadeia.

Em Bitcoin, um bloco é um registro digital contendo uma série de informações de transação, semelhante a uma página em um livro-razão. Um valor hash pode ser calculado usando uma função hash. A característica deste valor hash é que tão longo quanto o bloco Se o conteúdo mudar ligeiramente, o valor hash se tornará diferente. Cada bloco incorpora a hash do bloco anterior, servindo essencialmente como uma cadeia onde a primeira entrada do bloco N+1 é a hash derivada do bloco N, resultando numa estrutura de cadeia inalterável.

Em Bitcoin, o mecanismo que mantém o livro-razão sincronizado é o algoritmo de consenso Prova de Trabalho (PoW). Quando uma transação ocorre na rede Bitcoin, ela é armazenada temporariamente no pool de mem. Em seguida, os mineradores selecionam um grupo de transações do pool de mem para tentar criar um novo bloco. Para fazer isso, os mineradores pesquisam um número específico dentro de uma sequência aleatória, combinam-no com os dados do bloco e geram um valor hash que atenda ao alvo de dificuldade da rede. Esse processo é chamado de "mineração", e o minerador que primeiro calcula o hash válido ganha o direito de registrar as transações, ou "mina" um bloco. A meta de dificuldade é um valor dinâmico ajustado a cada blocos de 2016 (aproximadamente a cada duas semanas), garantindo que o tempo de bloco médio para Bitcoin permaneça em torno de 10 minutos.

Blocos e cadeias são os componentes fundamentais do Bitcoin, e PoW é o mecanismo de consenso que permite sua funcionalidade de livro-razão descentralizado. Em sua essência, no entanto, um livro-razão distribuído pode alcançar a descentralização através de métodos alternativos, como o consenso de transação única, e a estrutura pode ser não-linear como um Gráfico Acíclico Dirigido (DAG). Por conseguinte, os blocos e as correntes não são inerentemente necessários; Em vez disso, o termo "blockchain" tornou-se profundamente enraizado, servindo como um nome coloquial para livros contábeis descentralizados representados por Bitcoin, Ethereum e Solana, entre outros.

Bitcoin, afinal, remonta a 2009, e como a pesquisa de blockchain continua a evoluir, enquanto a maioria das blockchains ainda adere ao paradigma tradicional de "blocos + cadeia", agora existem alguns designs de blockchain fundados em primeiros princípios, que partem do problema central de contabilidade descentralizada com estruturas de dados únicas e mecanismos de consenso. Este artigo aprofunda Sui e Arweave AO como exemplos.

Sui: O Tao da Água

Sui é um Layer1 construído sobre os primeiros princípios, com sua equipe principal originada dos projetos Diem e Novi dissolvidos no Facebook (agora Meta). O nome Sui é extraído da palavra japonesa para água, que também ressoa em sua identidade de marca.

Sui emprega Sui Move para escrever seu contratos inteligentes, usando um modelo de dados baseado em objeto onde todas as transações tomam objetos como entrada e produzem objetos novos ou modificados como saída, permitindo que objetos independentes processem transações em paralelo.

No Sui Move, cada contrato inteligente é um módulo composto por funções e estruturas. As estruturas são instanciadas dentro de funções e podem ser passadas para outros módulos através de chamadas de função. As instâncias de armazenamento em tempo de execução de structs são tratadas como objetos, com três tipos distintos de objetos no Sui: objetos proprietários, objetos compartilhados e objetos imutáveis.

Sui não tem blocos, verificando individualmente as transações, e se uma transação é ordenada e validada por Sui depende se os objetos na transação são compartilhados ou não.

Em transações simples que não envolvem objetos compartilhados, Sui emprega um algoritmo leve inspirado no design da FastPay, aproveitando o Byzantine Consistent Broadcast (BCB) para disseminação de transações. Os clientes transmitem a transação para todos os validadores no Sui, reúnem votos com base nas participações do validador, geram um certificado e, em seguida, retransmitem o certificado de volta para o validadores. Uma vez que um validador recebe o certificado, ele pode executar diretamente a transação.

Quando ocorrem transações envolvendo objetos compartilhados, conhecidas como transações complexas, Sui emprega o mecanismo de consenso Narwhal & Bullshark. Narwhal é um módulo pool de mem responsável por garantir a disponibilidade das transações. Operando de forma circular, cada rodada consiste em duas etapas: distribuição de transações (sincronizando-as com outros nós) e verificando-as (coletando votos de outros nós). Após várias rodadas, as transações formam um DAG. Bullshark é um módulo de consenso que lida com a classificação de transações dentro do DAG de Narwhal.

Sui aproveita DAG para propagação e consenso de transações, resultando em menor latência de transação e menor sobrecarga de rede durante a comunicação. Além disso, para preservar a integridade e o ordem das informações históricas, o Sui classifica as transações em um processo separado como pontos de verificação, que são vinculados linearmente, fornecendo uma estrutura semelhante à das blockchains tradicionais para armazenar e acessar dados históricos.

Na realidade, a estrutura de dados do Sui é fundamentalmente diferente dos blockchains tradicionais, já que as transações no Sui são agrupadas e consideradas finais em pontos de verificação, enquanto os blockchains tradicionais agrupam transações que ainda não estão definitivamente finalizadas em blocos.

Arweave AO: O Tao do Céu

A água pode assumir várias formas, mas ainda tem uma presença tangível. Da mesma forma, Sui mantém o mecanismo de consenso das blockchains tradicionais, eventualmente organizando os dados de transação na estrutura familiar de blocos e cadeias de blockchain. Em contraste, Arweave AO inverte totalmente o paradigma tradicional do blockchain, evitando blocos, cadeias e consensos. Metaforicamente falando, Arweave AO é mais parecido com o céu (em japonês, Sora) do que a água a este respeito.

AO é um sistema de computação distribuído, descentralizado e orientado para o ator, baseado no Arweave. Seu primeiro princípio não é construir um livro-razão descentralizado, mas sim um sistema de computação descentralizado, semelhante à relação entre aplicativos e um sistema operacional.

O problema de um sistema de computação pode ser dividido em armazenamento, computação e comunicação, todos os quais têm soluções descentralizadas bem estabelecidas na Web2. O desafio está na descentralização. Uma abordagem é construir redes de armazenamento descentralizadas separadas, redes de computação descentralizadas e redes de comunicação descentralizadas, que é essencialmente o pensamento por trás da arquitetura de tecnologia descentralizada que Ethereum cofundador Gavin Wood propôs em 2014. Nesta arquitetura, Ethereum (contratos inteligentes) lida com o componente de computação descentralizada, o Swarm é responsável pelo armazenamento descentralizado e o Whisper lida com a comunicação descentralizada.

O AO é também composto por três unidades

• Unidade Mensageiro: Responsável pela exchange de mensagens, transmitindo informações para a unidade computacional e coordenando para derivar o resultado de saída
• Unidade Agendadora: responsável pelo agendamento, classificação de mensagens e upload de mensagens para a Arweave
• Unidade de Computação: responsável por realizar cálculos e carregar seus resultados para a Arweave.

Um processo em um AO é composto por um conjunto de unidades, cada uma das quais pode funcionar como sub-redes escaláveis horizontalmente, executando inúmeras transações simultaneamente para computação de alto desempenho. No entanto, cada unidade não é uma rede descentralizada em si. Na verdade, a verdadeira descentralização está presente apenas na rede de armazenamento subjacente, Arweave, dentro da arquitetura do AO.

Um processo no AO carrega com segurança seus dados holográficos verificáveis para a Arweave, garantindo a capacidade de recuperar o processo do holograma, que opera efetivamente sob um Paradigma de Consenso baseado em armazenamento (SCP). Este princípio sustenta que, longo como a informação armazenada é imutável, qualquer transação em cima dela é rastreável e, independentemente de onde o aplicativo é calculado, resultados idênticos serão obtidos.

O AO carece de um mecanismo de consenso, mas ao utilizar o SCP, ele separa a camada computacional da camada de armazenamento, tornando a camada de armazenamento permanentemente descentralizada, mantendo a camada computacional no modelo tradicional. Como resultado, não há limitações de escalabilidade em cálculos em AO, permitindo serviços baseados em livros de blockchain com VMs como EVM, WASM ou Move, e até mesmo permitindo a recriação de serviços Web2 existentes como versões descentralizadas em AO.

Sumário

Os Primeiros Princípios envolvem considerar a natureza fundamental das coisas de uma perspetiva física e projetar a partir desse núcleo para cima. Embora Sui e Arweave AO sejam projetos de blockchain derivados dos primeiros princípios, suas essências são distintas, resultando em arquiteturas totalmente diferentes.

O Sui é essencialmente um serviço de contabilidade descentralizado, competindo com plataformas de Camada 1 de alto desempenho, como Solana. Portanto, o Sui é projetado com um modelo de dados orientado a objetos centrado em "serviços de livro-razão mais rápidos", incorporando mecanismos de consenso duplo e execução de transações paralelas alimentadas por acesso baseado em estado, que melhoram a escalabilidade, latência mais baixos e taxas. Isso permite que os desenvolvedores criem aplicativos de forma rápida e econômica com base no Sui Move contratos inteligentes.

Arweave AO é essencialmente um sistema de computação descentralizada, ou um serviço de nuvem descentralizado, a infraestrutura para executar serviços de contabilidade. Como resultado, o AO introduz o SCP, que envolve computação fora da cadeia e armazenamento na cadeia, permitindo a operação conectada e colaborativa de computadores paralelos maciços. A experiência do usuário se assemelha muito aos serviços de nuvem tradicionais, mas é apoiada por um sistema de computação descentralizado.

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