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一文读懂Web3.0:技术生态全景图
2020-07-31 18:09

 

此前我们意识到Web 2.0的小修小补并不能根除现有互联网的內疾,需要对Web架构进行重新设计,也就是现在极其火热的Web 3.0,一面是问题暴露后的需求推力,一面是大数据、人工智能、物联网等技术的发展提供给人以充足的想象空间。

 

基于Web 3.0的诉求,我们惊喜地发现区块链这样的新型集成应用能够消灭当前Web 2.0的大部分缺陷,以至于很多人会将Web 3.0当成是基于区块链技术的去中心化Web应用。

 

但这样的定义太过于狭隘,事实上Web 3.0的概念版图极其庞大,它是一种广义性的架构或者未来互联网的底层协议,这点美国加州Verses实验室的两位科学家加布里埃尔·雷内(Gabriel Rene)和丹·马普斯( Dan Mapes)给出了一个全新的概念:Spatial Web

 

这个概念直译过来就是空间互联网,Web 2.0后期我们几乎陷入到了仅限于数据、信息的单维度网络,而Spatial Web更像是集合了价值网络、信息数据网络、物理显示网络多维度“空间”的网络。分布式计算、去中心化数据、人工智能,虚拟现实、物联网以及基于外界环境的持续边缘计算等技术的每一次进步都会进一步扩展我们周围的空间,我们可以从三个层次(交互层、逻辑层、数据层),四项主要技术:空间(增强现实、虚拟现实和混合现实)、物理(物联网、可穿戴设备和机器人)、认知(机器学习、人工智能)和分布式计算技术(区块链、边缘计算)去定义这个概念。

 

虽然说在概念上我们并不能将Web 3.0和区块链 3.0划上等号,从WEB3基金会发布的WEB3 技术栈里我们也可以看到区块链只是其中的一个技术插件,但从发展的角度来看,作为“技术骨干”的区块链,它在现阶段的3.0可能就是Web 3.0的未来或者一个突破口,来带动Web 3.0的实现。

 

由于Web 3.0的核心愿景和特征之一是去中心化、分布式,因而我们今天将以区块链的角度来解读区块链如何推动Web 3.0的前进。

 

1.区块链和Web3.0

 

基于区块链发展的现状,我们可以对以上这张较为详细的Web 3.0堆栈进行简化,得到下面这样一个全景关系。

 

现在的区块链需要怎样整合改进和提高网络呢?

 

很简单,只要考虑一件事:分散的应用程序或DApps。与应用程序不同,区块链平台上的新开发不依赖于单一的中央实体,也不受任何东西或任何人控制,相反,一种分布式的共识使它们的运作成为可能,从而使它们的服务成为可能。

 

但如果这些分布式程序因为区块链缺乏可伸缩性从而出现堵塞问题。就像著名的加密猫事件一样,或者更严重的是,这些应用程序的安全性受到了损害,例如最近在EOS上运行的一些DApps。那么Web 3.0很难在下游需求端完成发展闭环,

 

去中心化的网络必须能够让用户获得类似于今天互联网用户的体验,而不必担心他们的数据、内容过滤,甚至更担心他们的导航速度。为了做到这一点,区块链必须能够使分散的应用程序足够高效,这样普通用户才更容易接受新的版本。互操作性、速度和安全性将是吸引分散的应用程序市场的关键。

 

2.Web 3.0底层技术项目

Web 3.0底层技术的探索一直进行着,其中去中心化应用平台主要是为解决DApp运行环境的性能问题。而文件存储、消息通信、数据库这3个分类,是为了提供一些常用的底层技术的解决方案,我们先只列举其中发展最为成熟可行性最高的几个项目来说明。

 

ETH 2.0 彻底革新的ETH,解决去中心化应用平台性能孱弱和低扩展性问题

毫无疑问,ETH是去中心化应用程序之母,尽管许多人指责该平台没有足够的扩展性和性能来满足需求,但显然,ETHdapp的数量是最多的。

 

不仅如此,在后BTC时代引入智能合约和数字应用程序的概念,在新互联网应用程序的开发中具有足够的分量,可以被认为是任何时候都要考虑的平台之一。

 

针对性能和扩展性问题,ETH 2.0选择了分片技术作为主要方向,同时核心共识由POW转向POS,这等于大规模复制了无数个小型的ETH 2.0,完全不同于之前的ETH

 

 

当前,ETH 2.0也正式进入了最后的启动阶段,处于阶段0,也就是引入信标链(Beacon Chain),将其作为整个ETH2.0 网络的命令和控制中心,同时阶段 0 的信标链将运行 POS 协议 Casper,被外界看做ETH 2.0迈入POS的新征程。

 

Polkadot 跨链方向扩展性探索

Polkadot则选择了跨链这条路。Polkadot是一个多字符串框架,支持链之间的互操作性安全与高性,也就是说在允许项目团队共享主链安全性同时,在子链或其他并行链上启动项目,而这种模式不会过多占用主链的性能资源,同时也实现了高度的拓展性。

 

今年也由于其测试网络上线,Polkadot受到了广泛的关注。近期Polkadot 实现了提名权益证明(NPoS),这是对权益证明(PoS)的一种改编,在这种情况下,全部的代币持有者可以作为提名人参与网络,支持一个大型但数量有限验证人节点池(在创世中预计为数百个)。这个方案允许大量的质押( stake )来支持验证人,远远高于任何单个用户的持有量,从而使网络更加安全。

 

Filecoin 去中心化存储层面的探索

应用托管、数据存储将是当前Web 3.0发展阶段的新基础。分散存储背后的基本思想是通过对等点之间的区块链连接共享文件和数据,并完全分散存储,这打破了目前亚马逊(Amazon)、微软(Microsoft)和谷歌的云服务模式。

 

最为重要的是Filecoin是基于IPFS协议建立的开放通用的存储自由市场,这表明去中心化的web存储具有真正的竞争力和经济可行性。

 

3.应用层项目

由于基础设施灵活性、性能以及扩展性限制,我们还没有看到哪一款去中心化应用程序受到主流舆论的关注和认可,但DeFi是个例外,这项应用借助区块链技术为公众提供更加低成本和更具有主权性的金融服务。

 

DeFi

即分布式金融,随着区块链的迅速发展,其应用场景也在不断地丰富,而金融业是其中最有前景的行业。目前,DeFi主要在ETH网络生态内较为活跃,经过两三年的探索发展,衍生出了稳定币、借贷平台、衍生品、预测市场、保险、支付平台等多种金融创新模式。

 

简单来说,DeFi就是将传统金融搬到区块链网络里,但相比传统金融,它通过区块链实现了去中心化,也就是去掉了中间人的角色,从而降低了中间环节带来的巨额成本。

 

以下这些DeFi项目非常值得关注:

a.MakerDAO

DeFi领域龙头项目,成立于2014年,是ETH上自动化抵押贷款平台,同时也是稳定币 Dai 的提供者。MakerDAO 是建立在ETH上的去中心化的衍生金融体系,它采用了双币模式,一种为稳定币 Dai,另一种为权益代币和管理型代币 MKR

 

b.Compound协议:

无中介的贷款平台,借方获得利益,贷方支付利息。借方可以随时从Compound中提取代币,自动、瞬时计算利息。如果是通过像Eidoo这样的非托管钱包来提币,无需任何中介(因为ETH的去中心化协议就能做到)。贷方则必须锁定代币作为抵押品,根据基础资产的雄厚薄弱,获取50-75%的信贷。

 

c.其他重要的可选组件:

说到底,Web 3.0中核心开发栈提供一个与有序、有效交易相关的规范分类账。P2P、共识层和状态转变机层一起提供了这些功能。如今,ETHBTC都只执行这些功能,当然由于ETH 2.0的推进,其核心协议将最终扩展至包含分片。

 

此外,为了实现各协议或者平台层的其他功能,Web 3.0的堆栈内还包含大量可选的,由去中心化组件构成的“选件库 ”,来完善应用层的功能与服务,每个选件都会执行相应的功能,例如离线验证、隐私计算或可信计算、分布式身份等。

 

4.可信计算和隐私计算

拿可信计算来讲,可信计算(Trusted Computing,简称TC)与传统数据计算的差别就在于可信两字,所谓可信就是指计算机运算的同时进行安全防护,使计算结果与预期一样,操作或过程在任意的条件下是可预测的,可信计算与传统数据计算不同的是一种运算和防护并存的主动免疫的新计算模式。

 

这项技术在Web 3.0的未来发展中将起到平衡大规模加密数据处理导致计算性能下降和数据非加密处理导致隐私泄露两者之间的矛盾,作为“一人为本”、“数据为王”的Web 3.0未来时一定要兼顾性能和隐私数据安全的。而如今,区块链在可信计算这个技术上发挥了自身的价值,即去中心化的反作弊中立环境 、不可篡改性等等,让隐私计算能够作为一种成熟的底层技术组件纳入到Web 3.0的栈中。

 

以医疗区块链项目为例,法律上讲,医院不允许泄露任何病患者的数据,更不说在未被授权情况下对外交换或者买卖数据。但是为了医学研究,肯定是数据多多益善。如何解决这个盾呢?这就是可信计算的武之地。通过多安全计算技术,可以在互不泄露可识别数据内容的前提下,进数据统计、分类分析等计算作。

 

实际项目:Phala

Phala是波卡隐私计算基础设施,同时也是波卡上的隐私计算平。项目的主要目标是创造真正能够快速商的机密数据计算协议,弥补传统互联网数据隐私保护产品的不足。当时项目方发现Web3.0生态的智能合约,虽然可以实现去信任化,但付出的代价就是所有数据必须公开透明,这显然是一个很大的障碍,很多应用没办法去中心化

 

在这里区块链+可信计算(隐私计算)所要做到就是 “一组互不信任的参与方之间在保护隐私信息以及没有可信第三方的前提下的协同计算问题”。通常用密码学+分布式系统的方法来解决,这是比较理想的方法。另外一个就是在硬件内植入一个可信的第三方来营造可信执行环境。

 

另外像国内微众银行、金融壹账通、慢雾科技、同盾科技等这种涉及重要金融及客户隐私数据数据的企业也在积极拥抱这项技术。微众银行的场景式隐私保护高效技术解决方案WeDPR,除了常规的金融产品外,还可用于隐匿支付、匿名投票、匿名竞拍和选择性披露等场景,做到让数据隐私回归属主

 

和当今互联网一样,Web 3.0本身就是一个极为庞大的体系,发展需要经历漫长的时间,但其最为令人称奇的是,整个体系的发展几乎不需要任何集中协调,照样可以组合起来,开发完全是去中心化的,完全不需要有一个高层组织或者人员去决定整个生态系统的走向和整体 架构,这可能就是新兴技术行业的一种魅力,或者可以说从某种程度上印证了区块链在去中心化协同方面的巨大优势。

 

参考文献:

1.      WEB 3.0:去中心化互联网》,作者:佚名

2.      《可信计算研究》作者:侯方勇, 周进, 王志英,

3.      《通往WEB3的技术路径》,作者:互融云

4.      Layer 3中间层:Web3.0发展的新引擎?》作者:Howard,来源:共识未来

5.      《从Web 3.0思考如何投资互联网、区块链和数字货币的下个十年》作者:Qtum量子链研究院核心工程师郑义,来源:CSDN

6.      《智慧空间—揭秘Web3.0将如何连接人类、机器和人工智能,改造世界》书籍

7.      《什么是Web3.0,为什么它代表了下一代互联网?》

 

 

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