Web 3.0 的基石：去中心化基礎設施
發表於 2022-05-18 16:44 作者： The SeeDAO
摘 要
本文對作爲 Web 3.0 的基石的去中心化基礎設施堆棧做了深入的闡述。詳細對比了它與中心化產品的優勢，分析它的具體用例，指出了它面臨的挑战，並展望了它令人振奮的未來發展。去中心化的基礎設施構成並將持續成爲 Web 3.0 的基石。雖然它目前在大規模應用上面臨了一些挑战，也可能不會完全取代中心化基礎設施，但它正在推動新的對話並獲得大量投資者的興趣。它的未來具有無限潛力。
世界繼續轉向 Web 3.0 ，而目前全世界只有 0.71%² 的人在使用區塊鏈技術，去中心化的基礎設施堆棧將有助於確保主流大衆而不僅僅是區塊鏈 "創新者"¹加入 Web 3.0 的世界。無論是供應鏈管理（Scantrust）、氣候變化（Klima）、內容發布（Mirror）、創收（Axie Infinity）還是海外援助（烏克蘭DAO）等等，去中心化技術的新用例不斷出現。拋开圍繞着個人對中心化權威機構（如政府或大型 Web 2.0 捍衛者）的挫敗感和低信任度展开的辯論，大部分人選擇投入 Web 3.0 是出於功利的目的，而不是出於意識形態的轉變。這進一步說明了建立去中心化的基礎設施堆棧的重要性，它爲 Web 3.0 提供動力，使其成爲一個可靠的替代方案，獲得开發者和用戶的信任。
本文試圖和大家詳細闡述以下內容：
I. 什么是去中心化？
II. Web 3.0 和底層基礎設施堆棧
III. 去中心化基礎設施相較於中心化產品的優勢
IV.解構基礎設施堆棧
V. 隱私和安全基礎設施的深入分析
VI. 去中心化產品的挑战
VII. 令人振奮的未來主題
區塊鏈背景下的去中心化
區塊鏈所實現的去中心化的理念最先是隨着比特幣的問世而爲人所知。比特幣網絡是开放的，因此任何人都可以連接。它還表現出其他關鍵特徵，如透明度，即任何人都可以在需要時驗證交易。在這樣一個網絡中，連接到網絡的機器被稱爲“節點”。最終，存在一個有成千上萬個節點的網絡，它們可以相互發送和接收資金。
讓我們想象一個現實世界的例子來理解去中心化基礎設施的力量。一個去中心化的支付網絡可以使人們相互連接並進行支付，而無需爲此向中介機構支付高額手續費。這種分布式支付網絡將依靠區塊鏈技術，沒有指定的中央機構，產生交易的節點可以與網絡共享並直接獲得報酬。所涉及的費用將是傳統支付解決方案的一小部分，而且結算可能會在幾秒鐘內發生，與之相比，今天的支付產品，尤其是跨境支付，則會出現長時間的延遲。
II. Web 3.0和底層基礎設施堆棧
下圖描繪了構成 Web 3.0 的各個層面，由包括基礎設施堆棧在內的區塊鏈驅動⁷
由 Web 3.0 支持的去中心化基礎設施堆棧
III. 去中心化基礎設施相較於中心化產品的優勢
與中心化系統相比，去中心化基礎設施堆棧有四個主要優勢：
可控制：去中心化基礎設施堆棧的用戶可以完全控制他們在區塊鏈上的交互，因爲不需要尋求中心化實體的許可，而這些中心化實體往往會制造使用障礙，如利用他們的數據爲自己謀利或阻止對他們的應用程序的訪問（例如twitter）。
可組合性： 一個高度可組合的系統，如由去中心化基礎設施驅動的系統，提供了可供選擇及組裝各種組合的組件，以滿足特定的用戶需求。例如：根據所需的安全性或可擴展性的級別，用戶可以選擇在 Solana（高吞吐量）或 Ethereum（高安全性）上建立一個應用程序。
不可篡改性：區塊鏈技術的數據結構是只適用於增加。這意味着，一旦數據被存儲，任何人都沒有機會修改或改動數據。這一點是利是弊取決於用戶需求。如果發生黑客攻擊或意外交易，底層區塊鏈上的數據不能被逆轉，因此不可能檢索到交易前的狀態。另一方面，區塊鏈上的數據是抗審查的，這對於在發生災難時存儲重要信息而言可能非常重要。
安全性：去中心化的基礎設施沒有單點故障，這使它很難被黑客入侵，因此它不像中心化的產品那樣容易發生數據泄露。比如說。如果有人要黑掉比特幣網絡，就必須同時黑掉該網絡50%以上的節點，這就使得這種“大工程”幾乎沒有實現的可能。
IV. 解構基礎設施堆棧
下面的表格框架是用來進一步了解去中心化的基礎設施堆棧中的多種用例
去中心化的基礎設施堆棧深入研究
基礎設施堆棧在網絡、計算、存儲、安全、分析、治理和交易方面提供了類似樂高的支柱，這些都是可組合的，足以使應用程序能夠跨多個用例構建，通常超出 Web 2.0 世界的可能性範圍。
我們可以把基礎設施的發展歸爲兩大類:
(1) Web 2.0 產品的替代方案：這包括 Web 2.0 領域的公司已經提供的基礎設施/服務。例如，臨時存儲供應商 Filecoin 與亞馬遜及谷歌等中心化雲存儲供應商直接競爭。去中心化供應商的成功取決於他們在成本/效率的基礎上爲用戶提供卓越的可替代方案的能力，但這兩者都難以大規模實現，尤其是在與擁有大量可支配資本的巨頭競爭時。
(2) Web 3.0 原生產品：堅持去中心化的存儲空間 Arweave 提供永久存儲，這是現有的 Web 2.0 的產品所不具備的。雖然該服務產品的價格明顯較高，但它對於那些非永久存儲所不能滿足的特定用例來說尤爲重要，如法律合同、遺留文物、免審查出版等。隨着世界向可追蹤的鏈上可見性發展，這種服務產品的效用只會越來越大。
一些建立在去中心化基礎設施上的應用程序將取代它們的前輩，但是Web 3.0 特性的優越性體現在去中心化、自我主權身份、开放、公共、可組合的後端，需要這些特性的Web 3.0應用程序類型會優於Web 2.0。
爲了簡化比較，以下是 Web 2.0 和 Web 3.0 世界中多個支柱的基礎設施提供商的一些示例。
跨 Web 2.0 和 Web 3.0 的基礎設施提供商
V. 隱私和安全基礎設施的深入分析
在基礎設施堆棧中，鑑於隱私和安全供應商在區塊鏈的存在中對支持者（加密貨幣原生用戶、Z世代）和反對者（監管者、保守派/傳統）都很重要，他們看起來特別有趣。任何事物都具有兩面性，因此對於加密貨幣運動的應用還是消除存在一定的爭論。支持者主張用戶數據的完全隱私以及需要保障他們的儲蓄/財富的安全，（採用加密貨幣）就沒有不必要的中間機構或中央機構；而反對者則認爲新生技術的匿名性和脆弱性是促成非法活動的一個嚴重原因。
但主要的推論是去中心化應用程序可以滿足這兩個利益相關者的需求，其中底層堆棧可互換用於滿足定制的用例。這是在遵守國家法律的情況下發生的，而國家法律也必須隨着技術和社會發展的變化而變化。比如說。印度/美國政府可以使用區塊鏈進行選舉投票。該系統將是“防篡改”的，爲投票記錄提供可追溯性、匿名性和安全性，同時也保證了最終結果的完整性；雖然設想這樣的場景可能比較困難，但澳大利亞政府已經制定了這樣的計劃，從小型地方選舉开始⁴。
可以用以下表格框架來詳細解釋隱私提供的細節
針對 Dapp 和用戶的隱私及安全解決方案
去中心化堆棧提供獨特功能的一個有趣的例子是 NYM ，它使用混合網絡在發送方和接收方之間創建難以追蹤的通信。敏感信息（例如患者的健康記錄或公司內部團隊之間的祕密信息）可以使用該技術來確保所傳達的信息僅可供所需方訪問。另一方面， Aleo 使用零知識密碼學來滿足企業對隱私和可編程性的需求。零知識密碼學允許第三方驗證交易的真實性，而不透露關於交易的所有細節。簡而言之，它允許用戶以預先定義的方式在彼此之間轉移價值，而不披露導致價值轉移的輸入。
當上述規定爲开發Dapp（去中心化應用程序）建立了一個可定制的基礎，其他創新也在用戶端發生，以確保最大程度地控制身份披露以及個人數據和財富的安全性。
越來越多的 Dapp 通過Certik、Open Zeppelin 等受信任機構的審計或通過 Forta 使用威脅檢測基礎設施來獲得用戶信任。由於找出 Web 3.0 的不可撤銷特性而產生漏洞非常重要，Immunefi 和 Hackerone 等漏洞發現平台獲得了巨大的關注。
安全解決方案不僅僅局限於軟件，隨着個人开始過渡到以有意義的方式投資和使用區塊鏈，爲了確保用戶交易的高度安全性，越來越多人开始使用如 Ledger 和 Trezor 提供的硬件錢包（也被成爲冷錢包）。Civic 和 Self Key 的身份驗證產品使個人能夠參與許可市場，同時也使機構參與者能夠通過保持完全由用戶控制的真實身份記錄來管理去中心化金融生態系統的風險。
大約 1850 萬個價值約 1500 億美元的比特幣似乎丟失了，或者在錢包中無法找回，諸如 Torus 和 Silence Laboratories 等密鑰管理解決方案正在提供獨特的解決方案，以確保私鑰永遠不會暴露給惡意實體（瀏覽器惡意軟件或網絡釣魚詐騙）。雖然 Torus 支持社交登錄的多重籤名，但 Silence Laboratories 一直在構建支持多模態證明的閾值籤名方案，以實現真正的去中心化籤名。
VI. 去中心化產品的挑战
最近，由其基礎設施堆棧驅動的 Web 3.0 革命在資本流動和優質人才方面吸引了大量資源，一些大型區塊鏈專用基金推動了該領域的進一步發展。然而，下文詳述的挑战仍然是其解鎖主流應用和接受度的關鍵。
維護⁵ – Dapp 可能更難維護，因爲發布到區塊鏈的代碼和數據更難修改。一旦部署，开發人員很難對其 Dapp（或 Dapp 存儲的底層數據）進行更新——即使在舊版本中發現了錯誤或安全風險。
性能开銷⁵ – 存在巨大的性能开銷，並且很難擴展。例如：爲了達到以太坊所追求的安全性、完整性、透明度和可靠性水平，每個節點都運行和存儲每筆交易。除此之外，工作量證明也需要時間。粗略計算的开銷是目前標准計算的 1,000,000 倍。然而，已經出現了幾種解決方案來解決這個問題，包括 optimistic 擴容 （op）和零知識擴容 (zk)， 以及可擴展 Layer 1 解決方案，如 Solana 。
用戶體驗——當前去中心化產品的用戶體驗非常糟糕。不僅外行人很難與去中心化應用程序交互；而且僅限電腦端使用、多重檢查、不吸引人的視覺效果等特點，都使用戶沒興趣嘗試去中心化應用程序，更不用說去應用它們了。
網絡擁塞和成本——目前大多數 Dapp 都建立在以太坊上，當一個應用程序使用太多計算資源時，以太坊就會出現擁堵，導致交易被驗證的時間很長。此外，復雜的交易涉及高額費用，這使得常規交互上鏈的成本非常高。爲了解決這個問題，像 Polygon 這樣的解決方案如雨後春筍般湧現，它是以太坊上的 Layer 2 擴展解決方案，使开發人員能夠構建應用程序，通過僅將最重要的數據放在以太坊網絡上，以更低的成本實現更大的交易量。擴容技術通過將大量的交易處理整合到單筆交易中來提高可擴展性。
VII. 令人振奮的未來主題
受益於卓越的產品供應和對這些產品的採用，今天的區塊鏈跟 1990 年代中期互聯網所處的位置一樣，有巨大的發展空間。隨着我們深入 Web 3.0 之旅，以下是我個人感到特別興奮的幾個最具投資價值的主題：
機構參與：比特幣在很大程度上是機構對 Web 3.0 感興趣的原因。盡管這種趨勢可能會持續下去，但擴大區塊鏈運動的整體吸引力至關重要。機構應用區塊鏈是一個漸進的過程，那些幫助機構理解和獲得去中心化堆棧的好處的基礎設施供應商將會獲得成功。例如：Conduit 正在“使主流金融科技公司能夠向其最終客戶提供 DeFi 產品，而無需從頭开始構建一切”。⁶
多鏈兼容性：區塊鏈的未來將包括一個多鏈世界，不同的區塊鏈服務於定制的用例，因此需要流暢的跨鏈轉移。目前，跨鏈去中心化基礎設施提供商的可用性遠非最佳，這一痛點的解決方案可以創造巨大的成果。
改善用戶體驗：吸引下一波人進入 Web 3.0 需要流暢又直觀的工具，來幫助非加密原生的用戶使用去中心化的基礎設施堆棧。簡化用戶體驗並提供與 Web 2.0 平台的相結合的產品是底層技術長期成功的關鍵。比如，西聯公司與 Coin.ph 的區塊鏈平台合作，爲其客戶提供便利的跨境匯款。
去中心化的基礎設施構成並將持續成爲 Web 3.0 的基石。雖然它可能會面臨一些阻礙大規模應用的變化，也可能不會完全取代中心化基礎設施，但它正在推動新的對話並獲得大量投資者的興趣。各個組織开始意識到在他們的產品中加入某種形式的去中心化的重要性，並且正在爲這個動態領域分配大量的資源和空間。雖然去中心化基礎設施的長期前景是光明的，但由於政府的限制、來自 Web 2.0 的競爭、投資者的過度投機以及僅限於遊戲、交易和娛樂的用例，它在中短期內會出現巨大波動。然而，這反過來又會刺激創新的機會，並爲一個更便捷的科技化的未來提供動力！
部分參考文獻：
1. Diffusion of Innovation Theory, Rogers 1971
2. 45 Blockchain Statistics & Facts That Will Make You Think: The Dawn of Hypercapitalism, I. Mitic 2022
3. [Tens of billions worth of Bitcoin have been locked by people who forgot their key.](https://www.nytimes.com/2021/01/13/business/tens-of-billions-worth-of-bitcoin-have-been-locked-by-people-who-forgot-their-key.html#:~:text=the main story-,Tens of billions worth of Bitcoin have been,people who forgot their key.&text=Of the existing 18.5 million,the cryptocurrency data firm Chainalysis.)
4. Charted: Blockchain use in governments, Charlene Chin
5. Stage of Evolution vs Internet: Where are cryptocurrencies at?, Ledger Blog 2021
6. The Next Wave of Crypto/Fintech Convergence, Mike Giampapa 2022
7. A simple guide to the Web3 stack, Coinbase Blog 2022
標題：Web 3.0 的基石：去中心化基礎設施
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