Hiperespaço: O novo L1 que os fundadores do a16z focaram em redefinir o futuro da supercomputação

Palavras: Hiperespaço

Compilação: Deep Tide TechFlow

Nota do editor: Este é um novo tipo de L1 que não recebeu muita atenção, mas foi notado por muitos insiders da indústria, incluindo Marc Andreessen, sócio fundador da a16z, que escreveu a partir da autodeclaração inicial do projeto sobre por que eles escolheram começar a construir um novo blockchain em 2023 e sua visão de longo prazo para o futuro.

Sou um viajante do tempo a partir do ano de 2025. É um momento em que o mundo inteiro sabe quem é Satoshi Nakamoto, e o blockchain é usado por centenas de milhões de pessoas todos os dias. Essas duas afirmações estão intimamente relacionadas, e nossa realidade atual deriva da seguinte história que você está prestes a ler.

Em 24 de janeiro de 2023, um grupo de pessoas conhecido coletivamente como Gutenberg anunciou o lançamento do Hyperspace, um novo tipo de supercomputador alimentado por um blockchain totalmente baseado em navegador. Em retrospetiva, tornou-se um dos produtos mais importantes na história da computação desde a introdução do Macintosh em 24 de janeiro de 1984. Parece ridículo quando você lê esta frase em 2023, mas não agora. Nosso mundo é muito diferente do seu - foi criado por força de vontade por um grupo de pessoas que não deveriam ter feito essas coisas.

Por que construir um novo blockchain em 2023?

Para se ter uma ideia de como a invenção do Hiperespaço é ultrajante, considere que, no início de 2023, já existem dezenas de blockchains extremamente bem financiadas. A comunidade da época achava que o que precisava ser inventado já tinha sido inventado, o que era resultado de as pessoas não entenderem a utilidade do blockchain. O problema é que a comunidade está construindo blockchain como uma extensão do projeto de pesquisa, e esses atritos são ignorados, e então a maioria dos outros infelizmente são varridos em extrair todo o valor que podem desses sistemas.

Aprendemos como construir um blockchain com Satoshi Nakamoto, mas não sabemos por que ele o criou. **

Neste mundo, as informações de Satoshi foram perdidas. É uma mensagem sobre simplicidade, proporcionando oportunidades iguais para todos no início e compartilhando os benefícios da economia cripto em toda a rede. É uma mensagem de fazer sacrifícios pelo bem mais amplo, o sacrifício de escolher viver uma vida comum, seja para obter crédito por sua invenção, ou deliberadamente não minerar como você poderia ter feito – novamente para escolher os interesses da rede. Lembre-se que em 2009, um estudante universitário poderia baixar o cliente BTC e ganhar 50 BTC apenas como um participante da rede completa. Esses BTC eram quase inúteis na época, mas se a rede decolou, proporcionou oportunidades iguais para todos.

A Era Blockchain Varrendo o Mundo

Em 2022, o blockchain entrou totalmente na era das franquias, assim como um empresário local decidiu administrar uma franquia do McDonald’s. É um investimento: recursos financeiros e técnicos profundos para se tornar um validador completo. A produção em bloco é ativamente transferida para entidades centralizadas, o que é uma decisão deliberada de design, como a ETH Workshop, onde em um ponto mais de 80% da produção foi feita por uma única entidade corporativa. Existem apenas alguns milhares de validadores completos, a maioria localizados em data centers específicos da AWS na Virgínia e na Alemanha. Muitos outros projetos se disfarçam de blockchains e na verdade são apenas um pouco descentralizados do que os bancos de dados empresariais tradicionais. Uma entidade spin-off colateralizada líquida com cerca de 100 membros teoricamente detinha a governança de muitas das principais blockchains de prova de participação na época. Ao simplesmente aparecer em uma lista de burocratas obscuros em um determinado país, as transações podem ser censuradas e a experiência do usuário significativamente pior. Depois de 2022, o mundo também começou a associar as criptomoedas à ganância e não à utilidade.

Além dos especuladores, as pessoas comuns são excluídas do mundo do blockchain. **

Embora quase todos no mundo não tenham acesso a recompensas completas da rede (considerando que apenas 6% dos lares dos EUA podem se dar ao luxo de se tornar um validador completo do ETH em 2022), os desenvolvedores estão sendo solicitados a aprender linguagens de programação complexas enquanto também descobrem como conectar todas as peças do ecossistema blockchain no momento. Isso resultou em cerca de 1.000 desenvolvedores de blockchain ativos, quando havia mais de 100 milhões de desenvolvedores de software em todo o mundo. Os usuários estão dispostos a sacrificar menos porque há pontos de atrito suficientes. Não construímos sistemas e aplicativos suficientes para pessoas em Manila, Casablanca ou mesmo Phoenix, Arizona. Isso levou a uma desigualdade fundamental, e é injusto que uma pessoa com recursos técnicos e financeiros suficientes se torne o principal beneficiário de um novo e poderoso mundo blockchain.

As pessoas viram a revolução dos contratos inteligentes da década de 2010, mas não a experimentaram em primeira mão. **

O ETH foi o projeto de tecnologia mais incrível da década de 2010, provocando uma onda de criatividade. No entanto, mesmo em 2022, a ideia de construir um Uber na ETH ainda é apenas uma discussão. Por que isso não está realmente acontecendo?Por que os provedores de banco de dados proprietários com altas taxas de comissão ainda estão sendo usados mesmo na comunidade blockchain?A enorme disrupção do blockchain no mundo real não se materializou?Por que não há nenhum outro blockchain que traga utilidade real e cotidiana para ninguém?Por que o blockchain está vinculado ao sentimento do mercado de alta e baixa e ao PIB não?

É preciso um novo começo, repensar tudo do zero. Uma equipa de amadores que não tem nada e está cheia de entusiasmo pode fazer perguntas ridículas como:

• Bem, como é um blockchain que é mais descentralizado do que o ETH?
• Como podemos fazer com que pessoas comuns participem do blockchain de forma mais ampla e reintroduzam o espírito do BTC e da participação inicial do BitTorrent?
• Podemos fornecer aos validadores, usuários e desenvolvedores uma experiência de blockchain inteira totalmente nativa do navegador?
• Por que as pessoas deveriam pagar “proprietários de franquias” por cálculos em outros sistemas blockchain quando eles podem simplesmente usar seus próprios navegadores?
• De Manila a Mumbai, que tipo de design de sistema blockchain pode permitir que dezenas de milhões de pessoas o usem ao mesmo tempo?

A página de abertura do primeiro rascunho do artigo Hyperspace: ele apresenta inovações detalhadas de engenharia de navegador P2P, um tempo de execução baseado em ZK Proof e WebAssembly chamado Nanochain, uma execução paralela superdescentralizada e arquitetura de produção de blocos paralelos chamada Interstellar, todos os quais fazem uso de um subprotocolo de estado massivamente descentralizado chamado Groot. Este artigo explica os fundamentos matemáticos e de engenharia de por que o projeto é seguro, como ele funciona e é dimensionado, e quão rápido ele é. Em seguida, explica melhor como simplificamos a experiência de ponta a ponta para usuários, desenvolvedores e validadores em escala.

Todos os blockchains zumbis são rápidos e baratos. Mas nosso objetivo é projetar o sistema mais barato e mais rápido para alta simultaneidade. **

Projetando o hiperespaço: nossas reflexões

Quando o Hyperspace anunciou que estava sendo desenvolvido, o cenário do blockchain ficou assim:

Este blockchain era o “microchip” de todo o novo supercomputador P2P baseado em navegador, que foi construído nos últimos anos e era o L1 mais rápido e o design mais poderoso na época em que foi anunciado. Esta é uma combinação de inovações fundamentalmente novas baseadas em observações da indústria de rápida aprendizagem/iteração, resultando em um design zkVM que é executado em paralelo em redes (além dos designs de servidor robustos predominantes em outros blockchains) que também pode ser verificado em paralelo. Uma série de tecnologias inovadoras do Hyperspace na época incluía:

Browser P2P Network: Melhore o navegador para executar o protocolo blockchain sem que o usuário tenha que baixar nada

A solução web de navegador encontrada pela equipe de Gutenberg foi a mais inovadora desta geração, inaugurando uma nova era de rede que era essencialmente peer-to-peer.

Como parte do primeiro conjunto de desafios de engenharia, a equipe desenvolveu uma biblioteca de rede que aprimorou conexões abrangentes ponto a ponto entre navegadores existentes: desde a descoberta desses nós até a formação de conexões estáveis para troca de dados. Executar um nó blockchain completo agora não requer mais baixar e instalar software no seu computador. Isso torna o blockchain e os serviços descentralizados do futuro totalmente baseados em navegador em um futuro próximo e abrirá um mundo de aplicações web descentralizadas. Imagine que todo o front-end dessas aplicações é executado nesta rede P2P, sem a necessidade de serviços de nuvem de big tech. Isso fornece aos usuários uma melhor proteção de privacidade, reduz a latência em alguns casos e, em última análise, reduz os custos, enquanto fornece uma rede permanente, altamente disponível e sem permissão.

PS: Se você gostou do Nostr no final de 2022, também vai gostar do protocolo de rede Hyperspace em 2023 porque oferece benefícios semelhantes, mas agora tem P2P completo.

Web zkVM: Crie um tempo de execução rápido e seguro baseado em ZK+WebAssembly no navegador que pode gerar prova de execução

O Hyperspace aproveita o novo zkVM da web no navegador do próprio usuário para executar o contrato inteligente e captura o rastreamento de prova de execução no STARK. Esses STARKs (“ações”) são empacotados em uma única transação SNARK e propagados pela rede. Este design permite uma execução massivamente paralela. Isso desempenha um papel fundamental na validação paralela, devido à qual estados específicos são conhecidos. No geral, este design atinge o determinismo pré-L1 de 10ms-50ms na mesma área, fornece uma experiência mais rápida do que a chamada web2 e permite novos casos de uso multijogador web3.

Aqui está um link para uma demonstração ao vivo do Hyperspace web zkVM - clique aqui para experimentá-lo!

Este site incorpora um tempo de execução de conhecimento zero. Para ver como é rápido, experimente os nossos limites de simulação. Quando você pressionar o botão de reprodução, envie-lhe tantas ações quanto você pode para os próximos dez segundos, pressionando qualquer tecla / qualquer clique do mouse ou toque. Cada vez que uma ação é acionada, o tempo de execução executa uma parte do código WebAssembly (WASM) que simula o estado de obtenção/modificação e, em seguida, gera uma prova de sua execução (tornando o bloco verde). Todas essas provas são então combinadas em uma única prova, que constitui uma transação no sistema Hyperspace.

Se você acha que isso é rápido o suficiente, imagine que é a base da experiência do usuário para aplicativos sociais, de jogos, financeiros e de mercado.

3. Validação Paralela: Construção modular e verificação usando uma abordagem de rodovia de várias pistas, que é muito prática para uso global

• DAG inspirado em Narwhal e Hotstuff aprimorado

Um grupo de nós descentralizados que utilizam DAG e algoritmos de ponderação empacotam transações de forma eficiente em partes que são enviadas para fragmentos de validação específicos.

• Consenso de fragmentos sem conflitos

Esses fragmentos também podem receber transações diretamente, construir blocos e executar consensos distribuídos, validando vários microblocos em paralelo, sem conflito.

• Design inovador de estado fragmentado

O hiperespaço é projetado desde o início com uma estratégia de estado fragmentado, que evita o inchaço do estado que afetou todas as construções L1 monolíticas até o momento. O próprio líder técnico do projeto da ETH Workshop costumava chamá-la de “espiral da morte” porque o estado crescia 1 gigabyte por dia. O hiperespaço pretende resolver este problema desde o início.

• Otimizado para chamadas entre programas

No geral, o sistema foi projetado com o pior cenário em mente: o máximo de chamadas entre programas. Isso requer reimaginar toda a camada de verificação e execução para alcançar a verdadeira escalabilidade da plataforma, removendo completamente os gargalos de execução dos validadores, permitindo a validação paralela.

• Built-in projeto de expansão horizontal

O design do sistema torna possível aumentar continuamente os fragmentos do validador à medida que o sistema cresce, pois não requer um único nó produtor de bloco para ter altos requisitos do sistema. Esta sempre foi a base da filosofia da equipe de Gutenberg: permitir que pessoas comuns se tornem participantes de todas as redes usando um simples laptop e um navegador.

O Hyperspace incorpora tudo, desde identidade a oracle e até mesmo re-staking no protocolo subjacente, permitindo UX e DX premium

Há uma coisa em comum entre a abordagem da Apple aos seus produtos e os conselhos de Vitalik sobre como construir uma nova blockchain: uma experiência integrada.

• O Hyperspace incorpora oráculos no protocolo principal, e os validadores existentes podem começar a fornecer serviços oracle para a rede usando software cliente baseado em navegador. Ao alavancar um mecanismo de re-staking incorporado ao protocolo subjacente, ele melhora a segurança e expande a gama de serviços, como primitivos de cadeia cruzada, automação, gerenciamento de tempo e dados Web2. Esta compilação também simplifica muito a integração direta de dApps construídos em ETH, Solana, Polkadot e Near com o Hyperspace. Do ponto de vista de um desenvolvedor, esse oráculo santificado fornece primitivos de baixo nível que simplificam o processamento de dados off-chain em comparação com os oráculos que existiam na época.
• O Hyperspace fornece uma identidade integrada e um subprotocolo de carteira inteligente, introduzindo uma nova maneira de gerenciar identidades independentes dentro do ecossistema Hyperspace. Estas são conhecidas como sub-carteiras de sessão, e são criptograficamente derivadas da carteira principal do utilizador, abstraindo-as para as múltiplas identidades da sua aplicação específica. Este design é inspirado na experiência tradicional do usuário da web, dando aos usuários controle total sobre os aplicativos que autorizam, bem como limites de gastos. No geral, essa abordagem de instalação zero simplifica o processo de adoção para iniciantes, fornecendo opções práticas de segurança para usuários avançados. Este subprotocolo também especifica um padrão token/NFT que facilita a integração dos desenvolvedores de contratos inteligentes enquanto permite a composição. Isso desbloqueia um novo espaço de design para transações não confirmadas que são perfeitamente adequadas para cenários multiplayer.

**Projetado para desenvolvedores. "Uma linha de código que é a mais rápida de escrever, nunca quebra e nunca precisa de manutenção é aquela que você nunca precisa escrever. - Steve Jobs, keynote de 1997. **

O uso do Type pelo Hyperspace como a principal linguagem de desenvolvimento de contratos inteligentes, combinado com um kit de desenvolvimento de software (SDK), permite que milhões de desenvolvedores web amadores se adaptem rapidamente aos contratos inteligentes. O protocolo também santifica vários subprotocolos e serviços descentralizados, fornecendo aos desenvolvedores uma experiência integrada que simplifica a construção de aplicativos complexos.

As carteiras de contratos inteligentes são projetadas para fornecer acesso baseado no contexto, o que é benéfico para os desenvolvedores, pois fornece segurança aos usuários, cria confiança e promove maior uso. No geral, o Hyperspace foi projetado para fornecer a experiência de blockchain mais rápida possível, onde o determinismo pré-L1 é comparável à velocidade de pesquisa do Google na mesma região.

Assim como a Uber interrompeu o negócio de licenças de táxi, o Hyperspace interrompeu o negócio do validador de nó completo - democratizando-o

A criptoeconomia do Hyperspace é impulsionada por algumas ideias fundamentais, incluindo:

• Mesmo estudantes universitários que usam laptops devem ser capazes de ganhar recompensas significativas simplesmente usando seus navegadores e participando plenamente nesta nova rede.
• Modelo deflacionário, um modelo deflacionário que aumenta o valor do token subjacente ao re-staking dele, aumentando assim a segurança da rede.
• Manter o blockchain independente de quaisquer mecanismos de governança impostos por derivativos de staking de liquidez externa. Se todos os outros blockchains PoS forem censurados por qualquer motivo, pelo menos o Hyperspace deve permanecer viável.
• Maximizar a descentralização da produção de blocos entre as pessoas comuns, em oposição às entidades corporativas que provavelmente censurarão e degradarão a experiência do usuário sem permissão.

O que as pessoas passaram: A Era dos Supercomputadores

O termo “supercomputador” usado para se referir a um grupo de computadores extremamente poderosos conectados juntos no mesmo edifício. O hiperespaço leva esse conceito ao ponto de centenas de milhões de pessoas usá-lo apenas através de um navegador em seu laptop, sem qualquer instalação. Este “computador” inteiramente baseado em P2P baseia-se em três tendências inevitáveis da década de 2020:

• Laptops e outros dispositivos de computação pessoal tornaram-se incrivelmente poderosos e mais baratos ao mesmo tempo. Isso torna a execução da computação no data center obsoleta.
• A largura de banda tornou-se mais rápida e barata e, ao mesmo tempo, novos recursos foram desbloqueados, melhorando a rede P2P do navegador.
• A era das provas de conhecimento zero e WebAssembly torna possível executar em computadores a velocidades quase nativas, mesmo dentro do navegador sem qualquer instalação.
• O hiperespaço é uma maneira para a pessoa comum experimentar os recursos de rede eficientes formados pela conexão direta de nós do navegador, e ser capaz de executar uma variedade de funções que normalmente são feitas usando APIs proprietárias e provedores de nuvem. O “Shopify, Uber, Airbnb e até mesmo ChatGPT” do nosso tempo cada vez mais e inevitavelmente funcionam em uma rede P2P mantida pelo usuário médio da web, em vez de estar sujeito a uma determinada empresa e suas regras. A funcionalidade do software foi comoditizada em grande escala, e esta é a era dos contratos inteligentes.

Imaginamos um mundo como este: é tudo sobre criptomoedas. **

Com o Hyperspace, agora você não precisa pagar altas taxas a bancos de dados fechados de terceiros para apenas executar a lógica de negócios. O código é aberto, ativo e utilizável. Você pode negociar com outras pessoas de forma eficiente diretamente do seu próprio computador. Pode aceder facilmente a milhões de contratos inteligentes ou montar rapidamente os seus próprios. Seus dados não estão bloqueados, você os possui e controla. Você também pode optar por participar da rede e fornecer-lhe recursos de computador para melhorar a saúde da rede e ganhar recompensas. Pense no BitTorrent.

É um mundo de computação peer-to-peer orientado por navegador sem downloads. O blockchain do Hyperspace é como um microchip, operando de forma invisível – como usuário, você experimenta o poder de toda a rede.

**Estamos a melhorar a experiência web básica. **

Endgame: Um navegador nativo totalmente peer-to-peer

“A rede é a plataforma” – Mark Anderson

Embora os principais fornecedores de navegadores continuem a tornar o hardware e o software subjacentes incrivelmente poderosos, eles não estão totalmente alinhados com o paradigma de computação ponto a ponto. Isso exigiu que a equipe de Gutenberg apresentasse várias inovações relacionadas à web do navegador que envolviam uma série de compensações. Em última análise, a fim de fornecer aos usuários a mais alta qualidade e mais próxima da experiência nativa da Web3, o objetivo final tornou-se a construção de um hipernavegador.

Como um navegador dedicado construído no Chromium, ele aproximará o tempo de execução à prova zk do desempenho nativo e até mesmo permitirá que os operadores de nós domésticos ganhem mais fornecendo GPU e acesso ao armazenamento diretamente. O navegador transcenderá as limitações da pilha da Web do Chromium e se tornará um navegador peer-to-peer nativo e tornará a autenticação com uma camada de identidade solidificada mais conveniente para os usuários finais. Imagine ser capaz de digitar o endereço de identidade de alguém diretamente no navegador e ser capaz de visualizar seu perfil, enviar tokens, NFTs, etc.

Como o tempo de execução também é nativo do navegador, a velocidade de carregamento de aplicativos web descentralizados também será muito melhorada. Isso é conseguido informando ao servidor onde o dApp está armazenado e que o solicitante está usando o Hyperbrowser. Em seguida, o servidor envia um aplicativo menor que contém apenas contratos inteligentes, CSS, HTML e Java – sem tempo de execução adicional. Isso economizará largura de banda reduzindo drasticamente o tamanho necessário para carregar aplicativos e fornecerá uma experiência mais rápida enquanto melhora a descentralização. O mundo de dezenas de milhões de contratos inteligentes que se tornaram objetos nativos da web é fundamentalmente benéfico para os consumidores.

No geral, o Hyperspace pretende elevar o nível como um navegador web na década de 2020. Os navegadores cliente-servidor da década de 2010 eram ótimos, mas agora é hora de lançar um poderoso software peer-to-peer em todos os dispositivos.

Crie com IA, implante no Hyperspace

Uma breve introdução a como o mundo do software funciona hoje:

Estamos em 2025, e a criação de software é feita por gerações de produtos de IA que seguem o ChatGPT e modelos semelhantes, e a implantação e uso de software ocorre em “supercomputadores” P2P acelerados como o Hyperspace. Seu agente de IA personaliza uma experiência de software personalizada de ponta a ponta para você com base em seu histórico e prompts básicos, usando o Hyperspace como a camada de implantação.

Aqui está um exemplo de um usuário alugando um quarto sobressalente:

Para simplesmente alugar um quarto para um viajante, você não precisa ir a um site, clicar em muitos botões, escolher manualmente um preço e pagar taxas de comissão caras e arbitrárias, tudo isso enquanto bloqueia seus dados! Use os dados fornecidos por você – todos executados inteiramente em uma rede totalmente peer-to-peer de milhares de nós baseados em navegador costurados pelo Hyperspace usando incentivos criptoeconômicos.

Mesmo esses milhões de contratos inteligentes não foram construídos por cientistas de foguetes blockchain no início de 2020, mas foram criados por modelos de IA usando prompts simples de usuários comuns da web ou milhares de desenvolvedores do Type. Agora, dizendo uma palavra, você pode alugar seu quarto ao melhor preço e pagar quase nenhuma taxa de comissão, porque os contratos inteligentes competem automaticamente por você! Passamos da concorrência automática de anunciantes nos resultados de pesquisa do Google para a concorrência automática de contratos inteligentes no Hyperspace para lhe fornecer o melhor utilitário de software.

O software foi comoditizado como a eletricidade. Outros casos de uso incluem:

• P2P Discord e outros aplicativos de mensagens.
• P2P Netflix, Youtube e outros sistemas de compartilhamento de arquivos.
• Noção P2P e outros sistemas de anotações.
• O metaverso P2P, realizado através de tecnologias como WebGPU e WebXR. Em jogos MMORPG, todos se movem em torno de um mapa de aplicativo conectado no mundo 3D.
• Jogos P2P: um jogador hospeda, outros jogadores podem participar diretamente.
• P2P AI: Cada usuário usa apenas seus dados de usuário local para co-treinar o modelo.

Agora, a ideia de uma única empresa possuir seus dados pode parecer uma memória distante. Temos laptops muito poderosos, e com a largura de banda rápida e barata que agora está disponível, eles estão perfeitamente conectados uns aos outros, usando supercomputadores Hyperspace. Este é o nosso novo mundo, e é empolgante que ainda estejamos nos estágios iniciais de reconhecimento de todo o poder de tal rede.