Ali Yahya｜作者
Sissi｜編譯
譯者導讀：
Web3 是一種新興的互聯網模式，其核心在於構建整個生態系統的基礎設施。然而，由於其重要性，Web3 基礎設施也引發了廣泛的爭議和討論。為了幫助我們更好地理解Web3 基礎設施，a16z crypto 的合夥人Ali Yahya提出了三個有助於思考的心智模型：窄腰、模塊化優勢和網絡飛輪。
這些心智模型為我們提供了思考Web3 基礎設施特點和潛力的框架，具有重要意義。無論是從技術還是商業的角度，理解這些模型對於參與Web3 領域的人們至關重要。通過深入研究和應用這些模型，我們能夠更好地構建和塑造Web3 的未來，推動整個生態系統的可持續發展。更多a16z 加密創業課內容，可見鏈接。
>>心智模型一：窄腰
首要的心智模型是協議技術堆棧中的“窄腰”。這裡有一個問題能夠激發你的思考：如何構建一個能夠主導世界的協議？有沒有人能夠說出計算機科學史上最成功的協議？提示一下，它是一個網絡中的網絡。互聯網協議是一個很好的例子，展示了這個心智模型的重要性，是最成功的協議之一。互聯網協議（ IP） 和傳輸控制協議（TCP） 密不可分。為了討論方便，本次分享將重點關注互聯網協議。
互聯網協議
我們將詳細解釋為什麼這些協議如此成功，並以互聯網協議作為這一心智模型的一個驅動案例研究。在接下來的分享中，如果你仔細思考，你會發現互聯網協議設計的非凡之處。它將我們從幾乎沒有連接設備的狀態帶到了擁有超過200 億個連接設備的世界。在過去的40 年裡，即使在計算機技術迅猛發展的時期，互聯網協議依然保持著強大的生命力。在這段時間裡，用於數據傳輸的技術改進了大約一百萬倍。然而，這個協議設計能夠在所有這些變化中生存下來，並且通過微小的細節調整來保持其未來性和可擴展性。儘管發生了一些變化，但總體而言，它仍然保留了上世紀70 年代初設計時的特性。在整個發展過程中，互聯網協議和傳輸控制協議所承載的理念始終如一。
互聯網協議引入的“窄腰”設計理念
互聯網協議之所以如此成功，原因有很多。然而，最重要的原因是互聯網協議引入了”窄腰”概念。
首先，互聯網協議創建了一個統一的層，將分散的計算機網絡世界連接在一起。從一開始，它的設計目標之一就是讓任何基於任何技術的網絡能夠為其它應用程序提供網絡支持。讓我們來看看下面的圖表，其中IP 和TCP 位於中間，底部是各種不同類型的網絡技術，包括電纜、光纖、無線電等。而頂部是各種不同類型的應用程序，它們需要不同類型的網絡支持。
每個通過互聯網發送的數據包都會經過互聯網協議，它在應用程序層之上、硬件層之下創建了一個簡單的接口層。在互聯網協議出現之前，每個應用程序必須處理各種網絡技術的複雜細節，這導致了網絡的碎片化。這意味著每個網絡都必鬚根據應用程序的需求進行定制構建，相應地，每個應用程序都必須構建自己的網絡和網絡協議，並提供自己的帶寬和硬件。這也導致應用程序之間無法兼容和協作，即缺乏互操作性。
因此，所有這些問題導致當時的網絡幾乎沒有什麼實際用途，只是研究人員和學者的玩具。相比之下，互聯網協議充當了一個聚合器，將整個網絡世界融合為一個標準。通過這樣做，它實現了三個主要功能。首先，它允許任何頂層應用程序（需要將數據從A點移動到B點的應用程序）的請求由任何提供者提供服務，無論他們使用的技術是什麼，只要他們能夠在A點和B點之間傳輸數據。其次，它使所有硬件提供商和帶寬提供商能夠覆蓋整個應用程序市場，只需支持一個協議，而不必與各種不同的應用程序逐個進行配對。最重要的是，互聯網協議解耦了應用程序層和硬件層，使得這兩個層可以獨立發展。
事實上，在David Clark 的著作《設計互聯網》（Designing an Internet）中有一句非常經典的話，他說：“接口能夠解除限制的束縛”。這意味著通過定義一個簡單的接口層，將應用程序與底層硬件的實現細節分離，促進了系統的靈活性和可擴展性。接口既是一種限制，因為雙方必須遵守和支持接口的規範，又是一種解除限制的手段，一旦雙方達到接口要求，它們就可以獨立演進，無需過多關注對方在做什麼。這正是互聯網協議的初衷所在。
互聯網協議創造的正反饋循環
然而，更令人感興趣的是互聯網協議在經濟方面的影響。通過將硬件和頂層軟件的不同領域連接起來，互聯網協議的簡單接口創造了一個強大的正反饋循環，最終推動了IP 在全球範圍內的普及。它的工作原理是，隨著越來越多的帶寬提供商加入網絡，應用程序開發人員獲得了更多可用的帶寬資源，從而能夠構建更多能夠充分利用這些帶寬的應用程序。
隨著開發人員構建了對用戶有用的應用程序，對帶寬的需求也隨之增加，這進一步刺激了更多的帶寬提供商加入網絡。形成了一個循環，使得互聯網協議不斷獲得廣泛採用，最終演變成了我們今天所熟知的互聯網。那麼，為什麼這個所謂的”狹窄腰部”如此重要呢？
互聯網協議最基本的特性，也是任何一本關於計算機網絡的教科書都會提及的特性，那就是它的無限制性。這一點至關重要。它意味著協議本身並不關心頂層應用程序、底層硬件提供商和帶寬提供商如何使用它。互聯網協議試圖最大化各方的自由度，這正是互聯網的定義特徵。因此，它被稱為互聯網的“窄腰”。
互聯網協議只是一個簡單的接口，通過這個接口，不論流量類型和使用的技術如何，所有的數據都可以流動。正是這個原因，使得互聯網協議能夠廣泛覆蓋，並具備靈活性和可持續發展性，在過去40 年的技術變革中仍然保持活力。它的全球性覆蓋了整個網絡世界，這也是它的特點之一。
值得一提的是，在互聯網協議的發展過程中，還出現了許多競爭標準，如ATM 和XNS。然而，它們實際上更加複雜且具有更多功能，但缺乏互聯網協議的靈活性，對用戶使用這些協議的方式存在一定限制。最終，互聯網協議以其激進的極簡主義和無限制性取得了勝利，成為歷史的勝利者。
區塊鏈
那麼，對於今天的新協議來說，它們對我們有怎樣的影響呢？讓我們將這個問題帶回到加密領域。首先，讓我們退後一步，觀察一下“窄腰”的作用，它可以促使“多邊市場”的出現。
什麼是“多邊市場”？在這裡，我們將“多邊市場”定義為一種共同基礎，通過促使多種參與者之間的直接經濟互動來創造價值。有很多例子可以證明這一點。
互聯網協議就是一個例子，它通過使服務提供商和硬件供應商能夠與應用程序開發人員進行互動來創造價值。還有其他一些傳統科技領域的例子，例如Windows、Mac OS 10 或iOS 操作系統，它們也是能夠促使多邊市場出現的協議。類似Uber 這樣的共享出行服務也是類似情況，一邊是乘客，另一邊是司機。多邊市場是任何協議成功的核心模板，這可能與主流觀點相悖，但這正是協議的初衷。它的初衷就是連接，就是為了在不同類型的參與者之間架起橋樑。
以加密領域為例，UniSwap 和Compound 是去中心化金融（DeFi）協議。 UniSwap 涉及做市商和交易者，Compound 涉及借貸人和借款人。還有其他例子，如Sound.xyz 是去中心化音樂流媒體平台，涉及藝術家和聽眾。 Forecaster 是去中心化社交網絡，涉及內容創作者和平台用戶。它們為不同類型的參與者提供了共同的基礎，促使他們在經濟層面上相互交互。
共識機制：連接區塊鏈參與者的關鍵
區塊鏈本身是最佳的例子。未來，我們將看到區塊鏈計算作為一個“窄腰”的存在。區塊鏈的高層架構中，“窄腰”自然出現在中心的共識機制上。共識機制創造了一個多邊市場，連接了所有參與者。它將驗證者和應用程序開發者連接起來，驗證者提供計算資源和安全性，應用程序開發者構建應用程序並部署智能合約到區塊鏈上。就像互聯網協議為互聯網上的所有參與者創建了統一的地址空間一樣，共識機制為人們在區塊鏈中構建了一個統一的計算基礎。類似於IP 使人們不必關心底層技術的複雜細節，而專注於支持上層接口，共識機制使人們在將智能合約部署到區塊鏈上時不必擔心驗證者硬件的具體情況。
與互聯網協議類似，共識機制建立了雙邊網絡效應和正向循環。隨著越來越多的驗證者加入網絡，他們為應用程序開發者提供了更多的安全性和更好的計算能力，以構建有用的應用程序，這創造了更多的需求並為代幣創造了價值。這反過來又為更多的驗證者提供了更強的激勵，為網絡提供了更多的安全性和計算資源，形成了一個自我強化的反饋循環。
無限制性與自主性的平衡
那麼，從區塊鍊和互聯網協議的比較中，我們能學到什麼呢？正如我們所見，推動IP 成功的最重要因素之一是它的無限制性。然而，如今有無數不同的區塊鏈正在進行各種實驗，涵蓋了整個光譜。
在一端，有一些高度自主的區塊鏈，它們實現了垂直整合，控制著從點對點網絡到共識機制以及上層計算層的一切，包括允許的指令集。另一端，有一些完全極簡的區塊鏈，它們力求保持極度無限制，對網絡層或使用的編程語言不表達任何偏好。在這兩段之間存在各種程度的自主。
舉個具有爭議性的例子來說明，比特幣是一種高度自主的區塊鏈，儘管它非常簡約。它規定性地要求任何在其上運行的程序必須使用比特幣腳本（Bitcoin Script）構建，這是一種有限的非圖靈完備的編程語言。另一方面，以太坊是一種更複雜的區塊鏈，更加無限制。它提供了一種更具表達力的編程語言來構建智能合約，並為用戶提供了比比特幣更多的自由。
現在還難以下定論，但有趣的是，我們將看到是否會出現類似的情況，即無限制的協議會導致窄腰的出現，並有效地解耦事物，從而產生飛輪效應。也許這些就是像互聯網一樣崛起的主導區塊鏈。然而，我們必須注意到，追求無限制性可能會帶來一定程度的控制力犧牲。因此，我們需要權衡不同的因素。
最後，對於正在構建協議的人來說，有幾個值得思考的問題：該協議如何促使多邊市場的出現？參與者是誰？這些參與者有多大的自由度？該協議有多具有自主性？該協議是否具備成為窄腰的要素？這些問題是值得提出的，因為它們可能會影響設計和採取的方向。
>>心智模型二：模塊化
第二個心智模型是與“無限制性”密切相關的“模塊化”概念。雖然這兩個概念通常相關且容易混淆，但實際上它們是獨立的。在第二個心智模型中，核心問題是：在協議中應採用何種程度的模塊化。
模塊化VS 無限制性
首先，讓我們給出簡單的定義。協議的“無限制性”意味著協議在用戶使用協議或在協議之上構建功能時，盡可能地提供了自由度。這就是無限制性的含義。另一方面，協議的”模塊化”意味著協議或由協議產生的體系結構可以被拆分為自包含的基本組件。有時，協議的模塊化會導致更高的無限制性，因為模塊化通常帶來更大的靈活性。但並非總是如此，以下將提供一些例子。實際上，有時為了增加無限制性，必須減少模塊化程度。因此，可以看出這兩個概念是不同的。
還可以進一步澄清的是，互聯網是一個將無限制性和模塊化相結合的協議和堆棧的典型例子。它是一個無限制性的協議設計，同時也是模塊化的，因為它基於層級結構構建，每個層級都是相互獨立的，並且每個層級之間都有明確的抽象和接口。為了更好地說明這兩個概念的獨立性，我們可以使用一張圖表，如下。該圖表有兩個軸，縱軸代表無限制性，即用戶的自由度；橫軸代表模塊化程度。
讓我們以之前討論過的比特幣和以太坊為例。比特幣相對來說不太模塊化，因為它相當垂直整合。它將共識機制與特定的計算環境綁定在一起，並限定了特定的編程語言。因此，它限制了用戶的自由度，不允許像其他區塊鏈一樣使用圖靈完備的編程語言進行構建。相比之下，以太坊更加模塊化，鼓勵構建基於層級結構的區塊鏈堆棧，提供了Layer1 和Layer2 解決方案，以提供更高的性能和額外的功能。以太坊的願景是實現一個更加模塊化且無限制的區塊鏈工作方式，儘管可能更加複雜。
另一個例子是Aptos 和Sui，它們高度垂直整合，由構建這些區塊鏈的團隊負責整個區塊鏈堆棧的每一層。雖然它們也提供了表達力強的編程語言，但它們的無限制性相對較弱。相比之下，Celestia 構想了一個超級模塊化和極簡主義的架構。 Celestia 作為數據可用性層存在，而其他組件作為其周圍的模塊進行構建。 Celestia 更加模塊化，將可用性和計算作為不同的模塊進行分離，但在運行智能合約方面有一些限制，因此無限制性方面相對較弱。
TCP/IP 是一個非常模塊化且高度無限制的架構。它被設計成以層級結構構建，每一層相互獨立，並具有清晰的抽象和接口。這個例子很好地說明了模塊化和無限制性的區別。
“模塊化”的優勢與挑戰
《創新者的解決方案》（The Innovator’s Solution）是一本2000 年代初由Clay Christensen 撰寫的優秀書籍。其中有兩章專門討論了在技術未能完全滿足用戶需求時，保持整體性而非模塊化的合理性。這觀點也適用於加密貨幣和區塊鏈領域。在早期階段或者當技術無法滿足用戶期望時，用戶會渴望更多功能，這也反映了當前區塊鏈的情況。區塊鏈無法滿足所有期望和需求。
隨著技術滿足甚至超越用戶需求，模塊化變得更加合理和有利。模塊化可以降低成本，通過將每個模塊外包給參與者構成的生態系統，他們為模塊構建功能並使其商業化，從而降低整個系統的成本。此外，模塊化還為用戶和開發人員提供更大的靈活性，可以選擇替換模塊。然而，也存在一些成本，特別是在復雜性方面。在構建模塊化系統時，需要考慮邊緣情況，並定義具體的接口和抽象來劃分不同的模塊。這增加了複雜性，並限制了嘗試不同方法的靈活性。
Clay Christensen 認為，一旦技術能力超過客戶需求，模塊化就變得至關重要。如果不採取模塊化方法，其他人將構建模塊化架構並超越你。然而，在達到那一點之前，保持整體性並控制整個架構可以進行優化，以盡可能接近滿足用戶需求。以下圖表來自《創新者的解決方案》一書。其中展示了三條線：虛線代表用戶的期望，頂部實線表示通過一體化、集中式方法實現的能力，底部線條表示通過更模塊化的架構實現的能力。線條在下方意味著選擇模塊化架構會減少控制權，因此無法進行過於激進的優化。它位於垂直整合架構線條之下，該架構具有更好的能力。這表明隨著時間的推移，一體化架構開始超出目標，提供了超出用戶實際需求或慾望的功能。在這種情況下，一體化不再提供任何額外的好處，因此轉向模塊化方法是有意義的，以獲得模塊化的優勢，同時仍滿足由虛線所代表的用戶基本需求。
讓我們通過一個例子來澄清這個概念：移動設備的發展歷程。在iPhone 之前，有黑莓（Blackberry），這是一個高度一體化、垂直整合的設備。它專注於一個重要的應用程序——電子郵件，並由製造黑莓的公司RIM 緊密控制。它的設計目標是為商業客戶提供足夠好的電子郵件功能。在當時，如果嘗試更模塊化、更通用和更無偏見的方法將會非常具有挑戰性，因為技術還不夠先進。直到技術進步之後，蘋果才能通過App Store 引入模塊化，為iPhone 提供更大的靈活性。隨著App Store 的引入，開發者可以為iPhone 編寫應用程序，這最終成為了取勝的模式。然而，在技術進化以支持這種功能之前，實施這種方法可能是具有挑戰性的。
現在，讓我們來解決一個問題：互聯網似乎與這個理論相矛盾。當互聯網剛出現時，它無法滿足用戶的需求，經常運行不穩定。與之競爭的是一種名為“信息高速公路”的高度垂直整合方法，旨在創建無縫的端到端體驗。然而，有趣的是，IP 和互聯網以其超級模塊化的方法最終戰勝了信息高速公路，儘管它們在起步時並不完善。這對於Clay Christensen 提出的理論提出了挑戰。其中一個可能的解釋是Clay Christensen 可能沒有完全認識到網絡效應的力量。在IP 的情況下，窄腰的無偏見性變得如此重要，以至於它打破了傳統理論。這突顯了網絡效應的巨大影響力。
那麼，對於模塊化的問題，我們應該如何看待呢？模塊化有好有壞，取決於具體情況。它的優勢是增加了靈活性，但同時也會帶來一些成本，比如增加了複雜性和需要做出的決策。模塊化可以降低成本、增加用戶的靈活性，吸引更多的人參與進來。然而，我們要注意在某些情況下，模塊化可能會減少公平性，需要警惕，並與之前討論的“窄腰”概念聯繫起來。總的來說，我們需要一個心智模型來處理模塊化選擇的複雜性，因為選擇會因情況而異。
>>心智模型三：網絡飛輪
接下來是第三個也是最後一個心智模型——網絡飛輪。該模型關注代幣在協議中的作用，而協議的目標是推動多方參與市場。然而，為了實現協議的成功，必須解決一個被稱為“冷啟動”問題的難題，即在沒有供應方或需求方時協議無法正常運行的情況。過去，解決冷啟動問題一直是一項具有挑戰性的任務。然而，引入代幣為這個問題提供了解決方案。代幣可以作為激勵機制，激發和吸引參與者的積極性。它們提供了一種在網絡中捕獲和分配價值的方式，從而鼓勵供應和需求雙方參與和與協議互動。
代幣化激勵模型
在過去，解決多方參與市場中的冷啟動問題通常需要大量資金注入，這些資金通常來自風險投資家（VC）或政府實體。例如，像Uber 這樣的公司曾通過補貼市場的一方或兩方來推動發展。這種外部資金注入有助於克服最初階段的供需匹配問題。然而，代幣為冷啟動問題提供了一種解決方案。它們可以作為激勵機制，調動網絡參與者的積極性。通過向參與者分發代幣，以換取他們的貢獻或參與，網絡可以自我推動，而不僅僅依賴外部資金的注入。
讓我們考慮一種改進Uber 的想法。假設Uber 不再通過現金補貼來推動市場，而是為每次完成的行程給予司機一小部分公司股權。這樣做將會產生什麼效果呢？這種股權可能會讓司機認識到他們所持有的股權的長期價值，從而培養他們對Uber 的忠誠度，並激勵他們為公司提供開車服務。這種方法代表了一種更有效的資本結構，因為資金來自於參與者自身，而不是外部補貼。
我們可以用互聯網和TCP/IP 的概念來解釋代幣的潛在好處。想像一下，如果TCP/IP 擁有一種代幣，那些在其初期發展中做出貢獻的人將獲得網絡的所有權。
代幣化的網絡效應
以上案例中代幣可以讓持有者分享網絡收入。這種基於代幣的方法可能更容易啟動互聯網，而不需要過度依賴政府資金。此外，它還可以通過吸引資金和人力資源來增強網絡效應。這就引出了網絡飛輪的概念，尤其適用於第一層區塊鏈，但也可以適用於其他協議。飛輪的起點是一個創始團隊和核心開發者，他們構思並建立了協議。在投資者的資助下，他們創造了初始的代幣價值。這些代幣現在具有價值，激勵驗證者加入網絡並提供計算資源等生產資本，以確保網絡的安全性和功能性。這進而吸引了第三方開發者，他們通過在平台上構建有用的應用程序來貢獻他們的人力資本。然後，這些應用程序為最終用戶提供了實用性，逐漸形成了一個社區，加強了協議核心最初的願景，從而完成了一個循環。這就是網絡飛輪的運轉方式。
隨著協議願景變得更加強大，代幣也變得更有價值。也許在投資者額外的資金幫助下，會產生更強的激勵，促使驗證者或其他參與者為網絡提供更多的生產資本，改善網絡的功能，進而鼓勵更多的第三方開發者構建應用程序，為最終用戶提供更多實用性。這再次強化了網絡核心最初的願景。這就是網絡飛輪的概念。
因此，我們要強調的是：如果一個網絡被正確設計，那麼在飛輪的每個階段，各個參與者都可以通過幫助啟動網絡來獲得代幣。這實際上有助於網絡克服冷啟動問題，而代幣在其中發揮了調節的作用。代幣可以扮演多種角色，但其中之一就是幫助啟動協議的多方參與市場，這是其中最具影響力的角色之一。
原文：3 mental models for crypto infrastructure | Ali Yahya
來源：a16z crypto
