一文讀懂Web 3.0 全棧去中心化進程

從比特幣到代幣發行、DeFi,以及非常火熱的GameFi,人們一直在探索如何將貨幣屬性結合到應用的各個環節中。但應用不僅涉及到價值流轉,還涉及到數據存儲、數據計算。考慮到效率和成本,目前適合在鏈上處理的數據以及邏輯極其有限,這就使得很多應用只能實現部分去中心化,從而導致依然存在審查風險、數據風險,近段時間的兩個案例就非常典型:

7 月, Uniswap Labs 迫於監管壓力,宣布將審查官網前端(app.uniswap.org ),並主動下架存在監管風險的代幣。

音樂家3LAU 在Gemini 交易所支持運行的NFT 交易平台NiftyGateway 上以1100 萬美元的價格出售了一張NFT 專輯,然而,這個NFT 現在已經丟了。

顯然,app.uniswap.org 的前端頁面不是去中心化的,NiftyGateway 也沒有採用去中心化方式存儲NFT 文件。

1.應用的基礎設施

我們在使用應用時,背後發生了什麼?

首先用戶在瀏覽器輸入域名,瀏覽器會請求域名解析(DNS 查詢),定位到服務器並執行指令後,返回結果到瀏覽器頁面。當前互聯網應用所使用的域名系統、服務器都是中心化的。

域名系統將可讀的網址與IP 對應起來。谷歌的IP 地址142.250.217.68 很難記住,但Google.com 卻很容易。互聯網的域名系統由中心化機構管理,會導致審查和拒絕訪問等問題,還容易受到網絡攻擊。

內容和社交平台需要使用存儲服務器,如果平台停止維護服務器,或者服務器數據洩漏,都會影響用戶利益。

在遊戲和娛樂媒體等行業,強大的計算力尤為重要,一個特效畫面可能需要使用數千台機器。和中心化存儲方案一樣,存在停止服務,或者服務器本身出現問題的風險。

Web 3.0 應用的去中心化基礎設施正是從這三個方面展開。

2.去中心化域名

去中心化域名系統使用區塊鏈技術以完全去中心化的方式構建一個類似DNS 的全球系統,使得沒有一個主體能夠審查一個網站或強行剝奪一個域名的所有權。 DNS 的域名對應的是服務器IP 地址,去中心化域名則對應以太坊或IPFS 服務器哈希地址。

目前已經有一些去中心化域名服務項目

去中心化域名進展:

瀏覽器集成。主流瀏覽器(如Chrome、Firefox)還沒有集成去中心化域名,需要另外安裝擴展程序或自定義DNS 設置才能訪問去中心化域名。隱私瀏覽器 Brave、Opera 已集成Unstoppable Domains,無需設置,可直接訪問。

瀏覽器支持。 Brave、Opera、Status、MetaMask 手機版,以及支持MetaMask 擴展的任何瀏覽器均支持ENS + IPFS 網站。 (需要在瀏覽器中設置。)

規模。

  • ENS 已經註冊域名 34.3 萬,持有者12.1 萬(官網,9/18)。

  • 截至8 月已註冊的Namebase 域名180 萬,使用中的 Handshake 域名11 萬。

域名解析支持。雲加速服務商CloudFlare 宣布支持區塊鏈域名提供商Unstoppable Domains 的分佈式網絡解析器服務,用戶可通過CloudFlare 訪問「.crypto」域名。

  • 其他進展。 ENS 完成全面DNS 命名空間整合,人們可以使用任何DNS 後綴(如.com、.org)接收加密貨幣付款和其他服務。

3.去中心化存儲

用戶在訪問一個域名時,首先看到的就是前端頁面。前端一般被託管在存儲類服務器或者專門的前端服務器上,因此前端去中心化本質就是存儲去中心化。譬如,我們打開網站看到「404 not found」,這是告訴我們這個頁面已經不存在了,被服務器刪除了。此外,文字、圖片、視頻等內容也被放在存儲類服務器上。

去中心化存儲要實現沒有任何一個主體能夠修改、刪除存儲的內容,同時要防止數據丟失。需要注意的是,很多應用說他們將內容託管在IPFS 上,這並不代表他們採用了去中心化存儲。譬如app.uniswap.org 的前端頁面就託管在IPFS 上,但還是能控制前端頁面的顯示。這是因為IPFS 只是一個文件尋址協議,文件仍然存儲在可被控制的服務器上。 Filecoin 是IPFS 的激勵層,它的存儲節點是去中心化的,因此Filecoin 才是真正的去中心化存儲網絡。

今年以來,隨著NFT 呈爆炸式增長,對去中心化存儲的需求也大幅增長。主流去中心化存儲網絡當前規模:

去中心化存儲進展:

今年5 月,IPFS 官方協議實驗室正式推出了NFT.Storage 項目,用戶可以免費的將NFT 內容或元數據儲存在IPFS 和Filecoin 中。

Arweave 推出了一種名為「PST」、帶有利潤分享功能的新型代幣系統。開發者可以利用SmartWeave 在其應用中添加一種機制,向其平台上交易的用戶收取少量費用,並把這些費用分配給PST 持幣者。

Storj 的去中心化雲存儲平台Tardigrade 已進入商用階段,用戶在使用開源軟件的時候可以將數據存儲於Tardigrade 網絡,以體驗到更加便宜和更加安全的數據存儲服務,開源項目能夠與Storj 分享用戶使用存儲服務時所支付的費用,通過這種方式實現和開源項目的共贏。

2020 年2 月Sia 發布去中心化內容分發及共享平台Skynet,每個上傳到Skynet 的文件都會返回一個獨特的內容標識符,稱為Skylink,和IPFS 的CID 相似。 Skynet 提供了面向Web 2.0 開發者的主流編程語言SDK,是客戶端網絡應用和靜態生成器部署的完美選擇。

Filebase 或Pinata 這樣的中心化公司將去中心化的存儲協議打包成更多可用的服務,供個人或開發者直接使用。

4.去中心化計算

用戶在前端的動作會轉化請求發送到服務器,邏輯計算類的請求被發送到計算服務器,處理結果返回到前端進行展示。以太坊的定位是世界計算機,它所提供的就是去中心化計算。眾所周知當智能合約邏輯複雜時,就會消耗更多gas 費,一些Layer2 方案採用將計算放到二層網絡,計算結果返回鏈上的方式來提高以太坊處理能力。此外有一些專門提供去中心化雲計算的平台。

阿卡什

通過Akash 的平台,開發者可以輕鬆安全地訪問云計算,目前成本比AWS、谷歌云和微軟Azure 等集中式雲提供商低2-3 倍。

Dfinity

DFINITY 的整体架构和以太坊有很大的不同。DFINITY 是一个异步消息系统,可以显著提高计算能力。DFINITY 对数据中心和运行节点有专业要求,这有效保证了整个系统的算力和稳定性。DFINITY 生态中的明星项目更偏向于社交等传统互联网应用,并不是以 DeFi 和 NFT 为主。

5.Web 3 基礎設施全套解決方案

去中心化應用需要用到多個去中心化基礎設施,互相之間存在難以協調的問題。

Web 3 Unstopable 聯盟

最近Handshake、Skynet 和Akash 共同組成了一個全棧去中心化基礎設施聯盟,提供了全套去中心化應用開發教程和工具。

Handshake 提供域名服務。

前端部署到Skynet:Skynet 通過其底層的Sia 網絡提供去中心化的存儲

後端部署到Akash:Akash 提供去中心化的計算,非常適合託管任何可以在容器中運行的應用程序,包括Ruby on Rails、NodeJS、全功能數據庫(如MySQL 和Postgres)、GraphQL APIs,以及任何你可以在Docker Hub 上找到的東西。

Postgresql 是一個後端冗餘的數據庫,Filebase 通過提供S3 兼容API,讓讓應用可以輕鬆使用去中心化存儲服務。 Postgres 和Filebase 均可以將數據庫備份到Skynet。

Stratos:去中心化數據基礎設施

Stratos 是一個可靠的第0 層基礎架構項目,可以為區塊鏈行業提供去中心化存儲、去中心化數據庫和去中心化計算三位一體的服務。 Stratos 的架構包含了區塊鏈、去中心化存儲、去中心化數據庫和去中心化計算。 Stratos 於6 月9 日在Polkastarter 進行IDO,5 月完成183 萬美元種子輪和戰略輪融資。

Stratos 擁有全局和分散的索引服務,並提供更合適的分片和復制以確保用戶數據永遠不會丟失。 Stratos 存儲網絡不僅是存儲,而且是加速網絡,也可稱其為“去中心化CDN”,能提供更高效的數據存儲和查詢功能。

結合Stratos 自有的區塊鏈,開發者可以根據自己的需求去靈活的使用不同的服務組合來構建自己的應用。第三季度Stratos 計劃發布一些demo 應用程序,並在存儲基礎設施上開放測試。

最後

Messari 《第二季度Web3 進展報告》中有一張Web2 和Web3 的對應圖,可以幫我們更好理解Web3 架構,從上到下依次是:數據存儲&虛擬機、數據處理&信息平台、域名系統、應用。

報告認為,Web3 的採用已達臨界點——流媒體應用市場livepeer 今年上半年每周處理數百萬的視頻,並產生數千的協議費收入;查詢以太坊和IPFS 等網絡數據的索引協議The Graph(被稱為區塊鏈領域的谷歌),在第二季度每週產生幾千美元的費用。

Web 3.0 並不是要取代現有互聯網。而是通過給互聯網引入貨幣屬性、將整個架構去中心化、讓用戶對數字身份和數據擁有更多的控制,讓互聯網變得更平衡和民主,最終實現效率和創新雙重目標。而基礎設施將成為Web 3.0 最直接、確定性最高的受益者。

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