Web3.0基础设施：去中心化基础设施

日期：2023年04月16日 09:29 浏览量：1

本文详细论述了Web 3.0的底层去中心化基础架构堆栈。并详细比较了其中心化产品的优势，分析了其具体用例，指出了面临的挑战，展望了令人兴奋的未来发展。去中心化的基础设施结构将继续成为Web 3.0的基础。目前，大型APP应用面临一些挑战，中心化的基础设施可能无法完全取代，但它推动了新的对话，并引起了许多投资者的关注。其未来有无限的可能性。

世界继续向Web 3.0迁移，但目前世界上只有0.71%的人使用区块链技术。中心化的基础架构堆栈有助于确保不仅是区块链的“革新者”，还有主流大众参与Web 3.0世界。去中心化技术的新用例，如供应链管理(Scantrust )、气候变化(Klima )、内容分发(Mirror )、创收(Axie Infinity )、海外援助(乌克兰DAO )等。无视个人对政府和大型Web 2.0捍卫者等核心权威机构关于挫败感和不信任的争论，大多数人选择投入Web 3.0是为了功利目的，而不是意识形态的转换。这进一步表明了建立去中心化的基础架构堆栈的重要性，它为Web 3.0提供了动力，成为了获得开发者和用户信任的可靠替代方案。

本文试图详细阐述以下内容。

什么是去中心化？ Web 3.0和基础设施堆栈中心化基础设施对中心化产品的优势基础设施堆栈隐私和安全深入分析基础设施对中心化产品的挑战激动人心的未来主题01 .区块链背景下的中心化

区块链实现的去中心化理念，首先随着比特币的问世而广为人知。比特币网络是开放的，任何人都可以连接。它还展示了透明度等其他重要特征。这意味着任何人都可以根据需要验证交易。在这样的网络中与网络连接的设备称为“节点”。最终，存在具有成千上万个节点的网络，它们可以相互发送和接收数据。

想象一下理解将基础设施中心化的力量的现实世界的例子。去中心化的支付网络，不用向中介机构支付高额的手续费，就可以将人们互联支付。这种分布式支付网络依赖于区块链技术，没有指定的中央机构，发生交易的节点可以与网络共享直接获得报酬。相关费用将只是传统支付解决方案的一小部分，结算可能在几秒钟内发生。相比之下，今天的支付产品，特别是跨境支付，会出现长时间的延误。

02. Web 3.0和基础设施堆栈

下图描绘了构成Web 3.0的各级，其由包含基础结构堆栈的块链所驱动的

web3.0所支持的中心化in

03 .去中心化基础架构对中心化产品的优势

与中心化系统相比，去中心化基础架构堆栈有四个主要优势。

可控：去中心化基础设施堆栈的用户可以完全控制区块链上的交互中选择所需的族。这些集中式实体在许多情况下会形成使用障碍，因为它们不需要寻求中央实体的许可，例如利用数据为自己谋利益或阻止对Twitter等APP应用程序的访问。

可组合性：高度可组合的系统、以及由去中心化基础设施驱动的系统，提供可以选择和组装各种组合以满足特定用户需求的组件。例如，根据所需的安全性和可扩展性级别，用户可以选择以Solana (高吞吐量)或Ethereum (高安全性)创建APP应用程序。

不可篡改性：块链技术的数据结构仅适用于增量。也就是说，一旦数据被保存没有人有机会修改或更改数据。在这一点上，利润取决于用户的需求。如果发生黑客攻击或意外交易，则无法获取交易前的状态，因为底层块链上的数据无法逆转。另一方面，块链上的数据抗检查能力强中选择所需的族。这对于在发生灾难时存储重要信息可能非常重要。

安全性：中心化基础设施没有单点故障，不易被黑客入侵，因此不像中心化产品那样容易发生数据泄露。例如。如果有人想黑客比特币网络，就必须同时黑客该网络50%以上的节点。因此，这样的“大型工程”几乎不可能实现。

04 .解析基础架构堆栈

下面的表格框架是为了进一步理解去中心化基础架构堆栈的很多用例

去中心化基础架构堆栈的研究

基础架构堆栈在网络、计算、存储、安全、分析、治理和交易方面提供了乐高积木式的支撑。所有这些都是可组合的，足以允许跨多个用例构建APP应用程序，通常超出了Web 2.0世界的可能性。

可以将基础架构发展分为两类：

Web 2.0产品替代方案。这包括Web 2.0领域的企业已经提供的基础设施/服务。例如临时存储供应商Filecoin直接与亚马逊、谷歌等中心化云存储供应商竞争。集中化供应商的成功取决于其根据成本/效率为用户提供优质替代方案的能力，但两者都很难大规模实现，特别是与拥有众多可支配资本的巨头竞争时。 Web 3.0本机产品：坚持为中央化存储空间Arweave提供永久存储。现有Web 2.0产品中没有这种情况。虽然这个服务产品的价格明显很高但是，这对于某些无法通过永久存储满足的用例(如法律合同、遗留文物和免检查出版)尤为重要。随着世界向可追踪链上可见性发展，这类服务产品的效用只会越来越大。

构建在去中心化基础设施上的一些APP应用取代了前辈，但Web 3.0的特性优势体现在去中心化、自我主权身份、开放、公共、可组合的后端中选择所需的族。需要这些功能的web3.0APP应用程序类型优于Web 2.0。

为了便于比较，以下是Web 2.0和Web 3.0全球多支柱基础架构提供商的示例。

[ xy 001 ]跨Web 3.0和Web 3.0的基础架构提供商

05 .深入分析隐私和安全基础架构

位于基础架构堆栈上考虑到隐私和安全供应商在区块链存在中对支持者(密码货币原生用户、z世代)和反对者(监管者、保守派/传统)的重要性，他们看起来特别有趣。任何事物都有两面性因此，关于加密货币运动的应用，还是在消除上存在一定的争议。支持者主张需要保障用户数据的完全隐私和储蓄/财富的安全，()采用加密货币将消除不必要的中间机构和中央机构。反对者认为，新生技术的匿名性和脆弱性是促进非法活动的重要原因之一。

但是，主要的推论是，通过将APP应用中心化，可以满足这两个利益相关者的需求中选择所需的族。在这里，下级堆栈可以交换以满足定制的用例。这是在遵守国家法律的情况下发生的，国家法律也要随着技术和社会发展的变化而变化。比如说。印度/美国政府可以使用区块链进行选举投票。该系统将成为“防篡改”为投票记录提供可追溯性、匿名性和安全性，也保证最终结果的完整性。可能很难设想这样的场景，但澳大利亚政府已经制定了这样的计划，从小型地方选举开始。

dapp和用户隐私和安全解决方案

为集线器堆栈提供独特功能的一个有趣示例是NYM。它使用混合网络在发送方和接收方之间创建难以跟踪的通信。患者的健康记录和内部团队之间的机密信息等机密信息可以使用该技术只允许需要传达的信息的人访问。另一方面，Aleo使用零知识密码学满足企业对隐私和可编程性的需求。零知识密码学允许第三方验证交易的真实性，而无需透露交易的所有细节。简而言之，用户可以通过预定义的方式向彼此转移价值，而无需披露导致价值转移的输入。

当上述规定为开发非中心化APP (dapp )奠定了可定制的基础时，其他创新也将发生在客户端，以最大限度地管理个人信息披露、个人数据和财富安全。

[ xy001 ]越来越多的Dapp通过审计受信任机构(如certik和Open Zeppelin )和使用Forta威胁检测基础架构来信任用户。产生漏洞以发现Web 3.0不可撤销的特性非常重要，Immunefi和Hackerone等漏洞发现平台获得了巨大的

安全解决方案，不仅是软件随着个人开始转向以有意义的方式投资和使用区块链，越来越多的人使用由Ledger、Trezor等提供的硬件钱包(也称为冷钱包)，以确保用户交易的高度安全。使用Civic和Self Key身份验证产品，个人可以参与许可市场，组织参与者可以通过保留完全由用户管理的真实身份记录来管理以金融生态系统为中心的风险。

大约1,850万个价值约1,500亿美元的比特币似乎丢失了，或者无法通过钱包回收。例如，密钥管理解决方案(如Torus和Silence Laboratories )提供了独特的解决方案防止私钥暴露给恶意实体(浏览器恶意软件或网络钓鱼欺诈)。 Torus支持社交登录的多签名，而Silence Laboratories构建了一个支持多模式验证的阈值签名方案为了实现真正的去中心化签名。

06 .产品中心化的挑战

最近，由基础架构堆栈驱动的Web 3.0革命在资本流动和优质人才方面聚集了大量资源、一些大型区块链专用基金推动了这一领域的进一步发展。然而，以下详述的课题仍然是解除锁定主要APP应用和接受度的关键。

维护dapp可能更难维护，因为它更难修改块链中公开的代码和数据。部署后，开发人员将很难更新Dapp (或存储在Dapp中的底层数据)。即使在旧版本中发现了错误和安全风险，也很难更新——。

性能开销存在大量性能开销，难以扩展。例如，为了达到以太体所追求的安全、完整性、透明度和信任级别，每个节点执行并存储每个事务。除此之外，工作量的证明也需要时间。估计的开销是当前标准计算的1，000，000倍。但是为了解决这个问题，出现了一些可扩展的第1层解决方案，如优化扩展(op )和零知识扩展(zk )以及Solana。

用户体验——当前，中心化产品的用户体验非常差。不仅外行很难与中心化的APP应用程序进行交互，而且仅凭电脑端的使用、多项检查、不吸引人的视觉效果等特点，用户也不想将APP应用程序中心化当然，应用它们。

网络拥塞和成本——当前，大多数Dapp都构建在以太网上，如果一个APP应用程序使用大量计算资源，以太网将会拥塞并进行事务处理另外复杂的交易需要高额费用，正常相互作用上的链条成本非常高。为了解决这个问题，Polygon这样的解决方案如雨后春笋般出现。这是以太坊上的第2层扩展解决方案，允许开发人员构建APP应用程序，通过只将最重要的数据放入以太网，以更低的成本实现更大的交易量。扩展技术通过将大量事务处理合并到单个事务中来提高可扩展性。

07 .振奋人心的未来主题

受益于卓越的产品供应和这些产品的采用，今天的区块链与20世纪90年代中期的互联网位置一样，有很大的发展空间。随着我们进入Web 3.0之旅，以下是我个人特别兴奋的几个最值得投资的主题。

机构参加。比特币是机构对Web 3.0感兴趣的原因。这种趋势可能会持续，但扩大区块链运动的整体吸引力至关重要。组织应用区块链是一个渐进的过程，能够让组织了解并获得集中化堆栈好处的基础架构供应商将会成功。例如，Conduit说：“我们允许主要的金融科技公司向最终客户提供DeFi产品没有必要从头开始构建一切”。

多链兼容性：区块链未来包括多链世界，不同的区块链服务于定制用例，需要平滑的交叉链迁移。目前，跨链的集中式基础架构提供商的可用性不是最佳的，这一痛点的解决方案可以创造巨大的成果。

改善用户体验：要吸引以下用户进入Web 3.0，需要一个平滑、直观的工具，使未加密的本地用户能够使用中心化的基础架构堆栈。优化用户体验并提供与Web 2.0平台相结合的产品是底层技术长期成功的关键。例如，西联公司与Coin.ph的区块链平台合作，为客户提供便利的跨境汇款。

去中心化的基础设施结构将继续成为Web 3.0的基础。虽然可能面临阻碍大规模APP部署的变化，也可能无法完全取代中心化的基础设施，但它正在推动新的对话，并引起了许多投资者的关注。各组织开始意识到产品某种形式的去中心化的重要性，并为此动态区域分配了大量的资源和空间。去中心化基础设施的长期前景光明但由于政府限制、来自Web 2.0的竞争、投资者过度投机、仅限于游戏、交易和娱乐的用例，中短期内会出现较大波动。但这反过来又刺激了创新的机会，为更便利的科技化未来提供动力！

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文章转载来源：区块链信息

执笔： Sharanya Sahai

翻译： Sue Tang