革新自主系統:次世代互通協定深度解析

自主系統領域蓬勃發展,越來越多地依賴大型語言模型 (LLMs) 的複雜推理、規劃和執行能力。然而,這個領域遇到了一個重要的障礙:通訊。 儘管 LLM 代理擅長解析指令和利用工具,但它們在可擴展、安全和模組化環境中無縫互操作的能力仍然是一個巨大的挑戰。 供應商特定 API、臨時整合和靜態工具註冊表的盛行導致系統碎片化。 為了克服這些限制,一套四種創新的協定——模型上下文協定 (Model Context Protocol, MCP)、代理通訊協定 (Agent Communication Protocol, ACP)、代理到代理協定 (Agent-to-Agent Protocol, A2A) 和代理網路協定 (Agent Network Protocol, ANP)——提供了一個藍圖,用於標準化跨不同代理基礎設施的互通性。

模型上下文協定 (MCP):標準化工具調用

LLM 代理本質上依賴上下文。 為了有效地生成 SQL 查詢、檢索相關文檔或調用 API,它們需要結構化且精確的輸入架構。 傳統上,此上下文已嵌入在提示中或硬編碼到系統的邏輯中,這種方法既脆弱又難以擴展。 MCP 透過引入基於 JSON-RPC 的機制,使代理能夠動態地攝取工具元數據和結構化上下文,從而重新構想了這個關鍵介面。

MCP 充當一個多功能的介面層,彌合了代理及其外部能力之間的差距。 它使開發人員能夠註冊工具定義——包括參數類型、預期輸出和使用約束——並以標準化格式將它們暴露給代理。 這能夠實現即時驗證,確保代理正確地使用工具; 安全執行,防止意外後果; 以及無縫工具替換,允許更新和改進,而無需代理重新訓練或提示重寫。

透過充當 AI 工具的「USB-C」,MCP 促進了模組化和與基礎設施無關的整合。 此外,它提倡供應商中立性,使代理能夠跨來自不同供應商的 LLM 使用相同的上下文介面。 這種供應商中立性對於企業採用尤其重要,因為企業通常依賴來自不同供應商的各種 AI 技術。

代理通訊協定 (ACP):非同步消息傳遞和可觀察性

在多個代理在本地環境(例如,共享容器或企業應用程式)中運作的情況下,有效的通訊至關重要。 代理通訊協定 (ACP) 旨在解決此需求,引入了一個原生 REST、非同步優先的消息傳遞層,該層支援多模式內容、即時更新和容錯工作流程。

ACP 使代理能夠發送多部分消息,整合結構化資料、二進制 blob 和上下文指令。 支援串流回應使代理能夠在任務執行期間提供增量更新,使其他代理即時了解進度。 至關重要的是,ACP 與 SDK 無關,並遵守開放標準,從而在任何程式語言中促進實施,並無縫整合到現有的基於 HTTP 的系統中。

ACP 的一個關鍵特性是其內置的可觀察性。 與 ACP 相容的代理可以透過內置診斷掛鉤記錄通訊、暴露效能指標並追蹤跨分佈式任務的錯誤。 這在生產環境中是不可或缺的,否則除錯代理行為可能是不透明且具有挑戰性的。 監視和分析代理交互的能力提供了對系統效能的寶貴見解,並有助於及早發現潛在問題。

代理到代理協定 (A2A):同儕協作

代理經常需要在不同的網域、組織或雲端環境中協作。 諸如靜態 API 和共享記憶體模型之類的傳統方法無法滿足此類工作流程的動態和安全協調要求。 代理到代理協定 (A2A) 引入了一個圍繞基於能力的委派構建的點對點通訊框架。

A2A 的核心是代理卡 (Agent Cards),這是一種自包含的 JSON 描述符,用於宣傳代理的能力、通訊端點和存取策略。 這些代理卡在代理握手過程中交換,允許兩個自主實體在執行任何任務之前協商協作條款。 這確保了兩個代理都了解彼此的能力和限制,並且他們就交互的範圍和條件達成一致。

A2A 與傳輸無關,但它經常透過 HTTP 和伺服器發送事件 (Server-Sent Events, SSE) 實施,從而實現低延遲、基於推送的協調。 這使其成為諸如企業自動化之類的場景的理想選擇,在這些場景中,不同的部門代理可以管理文檔、排程或分析,但必須在不洩露內部邏輯或損害安全性的情況下進行協調。 基於能力的委派機制確保每個代理僅有權存取執行其分配任務所需的資源和資訊,從而最大程度地降低未經授權的存取或資料洩露的風險。

A2A 的優點有很多:

  • 具有明確定義的能力範圍的同儕之間任務的模組化委派,允許對存取和權限進行細粒度控制。
  • 資源存取和執行條件的安全協商,確保所有參與者都同意協作條款。
  • 透過輕量級消息傳遞模式進行即時、事件驅動的更新,從而實現快速有效的協調。

此架構使代理能夠形成分佈式工作流程,而無需依賴中央協調器,從而促進有機的任務分配和自主決策。 這種分散式方法增強了彈性和可擴展性,使系統更易於適應不斷變化的條件和意外事件。

代理網路協定 (ANP):開放網路協調

當代理在開放網際網路上運作時,發現、身份驗證和信任管理變得至關重要。 代理網路協定 (ANP) 透過將語義 Web 技術與加密身份模型相結合,為分散式代理協作奠定了基礎。

ANP 利用符合 W3C 標準的分散式識別碼 (Decentralized Identifiers, DIDs) 和 JSON-LD 圖來建立自我描述、可驗證的代理身份。 代理發佈元數據、本體和能力圖,使其他代理能夠發現和解釋它們提供的內容,而無需依賴中央註冊表。 這種分散式方法消除了單點故障並增強了代理網路的穩健性。

安全性和隱私是 ANP 的核心。 它支援加密消息通道、請求的加密簽名和代理能力的選擇性披露。 這些功能支援代理市場、聯合研究網路以及跨邊界或組織的無信任合作。 選擇性披露代理能力的能力使代理能夠控制與他人共享哪些資訊,從而保護敏感資料並維護隱私。

透過其語義上下文和分散式身份,ANP 為代理生態系統帶來了 DNS 和 TLS 為早期網際網路帶來的東西:大規模的可發現性、信任和安全性。 正如 DNS 使使用者能夠透過名稱而不是 IP 位址找到網站一樣,ANP 使代理能夠發現和相互交互,而無需知道它們的特定網路位址。 正如 TLS 為網站提供安全通訊通道一樣,ANP 為代理提供加密消息通道,確保它們的交互受到保護,免受竊聽和篡改。

從靜態 API 到動態協定:互通性的演變

在代理系統中實現互通性的努力可以追溯到 1990 年代,當時使用了諸如 KQML 和 FIPA-ACL 之類的符號語言。 這些早期嘗試建立了正式的執行結構和代理心智狀態模型,但它們受到冗長、缺乏動態發現機制以及過度依賴 XML 的阻礙。

2000 年代見證了服務導向架構 (Service-Oriented Architectures, SOA) 的興起,代理和服務透過 SOAP 和 WSDL 進行交互。 雖然原則上是模組化的,但這些系統受到配置蔓延、緊密耦合以及對變化的低適應性的影響。 配置和管理這些系統的複雜性通常超過了模組化的優點。

然而,現代 LLM 代理需要新的範例。 諸如函數調用和檢索增強生成之類的創新使模型能夠在統一的工作流程中進行推理和行動。 然而,如果沒有動態能力交換、跨代理協商或共享架構,這些模型仍然是孤立的。 當前一代協定——MCP、ACP、A2A 和 ANP——代表了從靜態、封閉系統到自適應、開放生態系統的重大轉變。 這些協定旨在具有靈活性、可擴展性和安全性,使代理能夠在不同的環境中無縫且高效地交互。

可擴展多代理系統的路線圖

互通性的架構不是單一的。 每個協定都解決了代理協作的不同層級,並且它們共同構成了一個連貫的部署路線圖:

  1. MCP 實現了對工具和資料集的結構化、安全存取,為代理交互提供了基礎。
  2. ACP 引入了非同步、多模式的代理消息傳遞,從而在本地環境中的代理之間實現有效的通訊。
  3. A2A 允許安全的點對點能力協商和委派,從而促進了跨不同網域和組織的代理之間的協作。
  4. ANP 支援開放網路代理發現和分散式身份,使代理能夠在開放網際網路上安全且無信任地交互。

這種分層策略使開發人員和企業能夠逐步採用各種功能,從本地整合和擴展到完全分散式的自主代理網路。 這種逐步採用方法允許組織試驗不同的協定和技術,並根據其特定需求和要求來客製化其代理系統。

這些協定不僅僅是通訊工具; 它們是下一代自主系統的架構原語。 隨著 AI 代理在雲端、邊緣和企業環境中激增,安全、模組化和動態地互操作的能力將成為智慧基礎設施的基石。 借助共享架構、開放治理和可擴展的安全模型,這些協定使開發人員能夠超越客製化整合,並朝著通用的代理介面標準發展。 就像 HTTP 和 TCP/IP 支撐了現代網際網路一樣,MCP、ACP、A2A 和 ANP 正準備成為 AI 原生軟體生態系統的基礎,從而實現這樣一個未來:自主代理可以無縫協作以解決複雜問題並推動創新。