摘要：
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一個去中心化應用由多個部分構成，但目前只有最核心的後端邏輯運行在以太坊上，其他部分例如前端程式碼還部署在以太坊之外，同時還包含許多沒有上鍊的數據，所以大多數DAPP 無法完整繼承以太坊的安全性，遠未達到理想化的狀態。
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上述問題的原因主要有兩個：一是以太坊沒有提供開發者對應的前端標準與工具，二是鏈上儲存資料的成本太高。
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為了提供去中心化的前端標準，EthStorage 團隊提出了web3:// 存取協議，為開發者提供一整套透過智慧合約來部署和存取前端程式碼，甚至是類檔案系統的標準和工具，目前已成為以太坊的正式標準。
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為了降低以太坊鏈上資料的儲存成本，EthStorage 團隊開發了二層儲存協定EthStorage，利用PoRA (Proof of Random Access) 和零知識證明，在繼承以太坊一層安全性的同時，大幅降低儲存開銷。
致謝：感謝來自極客Web3 的Faust，ChainFeeds 的Zhixiong Pan、LXDAO 的Bruce、EthStorage 的Qi Zhou, Lun Deng 對本文的回饋。
去中心化DAPP 的背景與問題
以太坊的願景是成為世界計算機，希望在其上建立的應用程式都繼承它的安全性。開發者只需一次部署，該應用程式就會永遠在以太坊上運行，沒有實體可以對其進行審查或惡意操縱。
但現在的去中心化應用DAPP 是否達到上述目標了？為了更清楚的回答這個問題，我們需要將一個DAPP 應用解構，看它都包含哪些部分，進而分析各部分的去信任化程度，來得出最終結論。
一般情況下，一個去中心化DAPP 會包含前端介面、後端伺服器、資料庫。當使用者存取前端介面時，會透過瀏覽器和網域服務來載入前端內容。其中：
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前端和域名服務：大多沒有透過智能合約來部署和訪問，區塊鏈提供的特性如避免單點故障、代碼不可篡改、抗審查、社區治理等都沒有在前端這部分體現出來。
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後端伺服器：部分由智慧合約實現，有些運算密集的任務無法完全上鍊。
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資料庫：部分由智慧合約實現，由於鏈上儲存費用非常高，因此在資料量較大的情況下DAPP 還是採用鏈下的儲存方案。
透過上述的分析，可以看到現在的去中心化DAPP 只有部分組件透過智慧合約獲得了以太坊的保護，以太坊體系還遠未實現當初的「去中心化的世界電腦」願景。
2023 年底Vitalik 回顧以太坊的發展，寫了一篇反響較大的文章“Make Ethereum Cypherpunk Again”，討論了以太坊社區該如何回歸密碼朋克的理念。他在文中總結了以太坊甚至是更大範圍的Web3 社群應該堅守的價值觀，提到非常重要的一點：
去中心化應用應盡量減少對任何單一主體的依賴，即便DAPP 的核心開發者永久消失，應用程式也可以繼續運作。
由此可見Vitalik 對於去中心化應用該如何建構也有類似的期待。接下來我們將詳細分析去中心化DAPP 中每個元件面臨的問題，並探討如何進行改進。
前端和域名服務
在去中心化應用的幾個組成部分中，前端和網域服務的中心化程度最為嚴重。目前絕大部分dApp 的前端都使用中心化伺服器，專案方可以隨時修改前端程式碼，不需要經過社群治理，也不受到時間鎖限制，這部分的安全性與部署在以太坊上的智慧合約相去甚遠遠。
駭客可以入侵伺服器修改前端程式碼，而dApp 使用者會因為使用該惡意前端而損失資產。這個問題在上個DeFi Summer 中反覆出現，我們不禁要問：為什麼前端不能和後端一樣部署在以太坊上，讓修改行為通過社區治理和時間鎖才生效呢？
另外請設想一下，假如Uniswap 的開發團隊有一天不再給他們的前端伺服器以及域名服務付費，那麼Uniswap 的用戶和LP 將如何使用Uniswap？
絕大部分用戶並不懂得如何繞過前端和智能合約交互，雖然Uniswap 有嘗試將其前端上傳到IPFS，但是IPFS 和以太坊是不同的網絡，在可靠性和去信任程度上完全不同。值得一提的是，IPFS 的內容存取速度很慢，現在絕大多數使用者還是在和Uniswap 部署在中心化伺服器上的前端進行互動。
此外，因為Uniswap 前端的營運主體是Uniswap Labs，他們為了迎合監管，增加了對Token 清單的審查，這與他們在以太坊上部署的智能合約進成了反差，因為誰都無法隨意對智能合約進行修改。所以，在前端被審查的Token 還是可以在合約層級被互動到的，由此可見程式碼上鍊對抗審查的重要性。
後端伺服器
因為EVM 可以提供圖靈完備的執行環境，所以大部分後端邏輯都可以在以太坊鏈上執行，我們可以說智慧合約類別的應用可以完全繼承以太坊的安全。只是因為成本原因，一些計算密集型的任務無法直接在鏈上進行。
針對這個問題，現在探索比較多的是使用ZK 或OP 的方式，將計算移交到鏈下完成，以太坊鏈上只對計算結果進行最終確認，以此在計算層面上進行擴容。有些AI 相關的項目將這類方法推向了極致，希望將AI 大模型這種超級計算密集型的任務與區塊鏈掛鉤，值得我們去密切關注。
資料庫
對於資料庫，EVM 原本就支援鍵值對/KV 型儲存(Key Value Store)，可以覆蓋非常多的使用場景，但核心的問題是：鏈上儲存的成本太高。
貴到什麼地步呢？在Gas Price 為10Gwei 的情況，鏈上儲存1GB 的資料需要6200 多枚ETH，超過2000 萬美元！顯然儲存成本成為了資料庫去中心化的核心問題。
我們可能會想，能否使用和上述計算擴容類似的方法，對存儲進行擴容，也就是鏈下存儲，鏈上驗證存儲效果。後面我們會對這個思路詳細展開。
在分析了上述談及的DAPP 組成部分後，我們發現，只有讓DAPP 的每個部分都足夠安全和去信任，其作為一個去信任的整體，才能真正成為一個去中心化的DAPP。而以太坊作為dApp 的運作與託管平台，需要提供開發者對應的解決方案，才能孕育出符合以太坊願景的應用生態。
DAPP 的去信任解決方案
圍繞著如何讓DAPP 完全基於以太坊來部署和訪問，EthStorage 團隊提出了兩套解決方案：
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web3:// 存取協定：解決如何使用智慧合約來部署和存取前端程式碼，甚至是類別檔案系統的問題。
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EthStorage 二層儲存協定：在繼承以太坊安全性的同時，大幅降低了儲存開銷。
web3:// 存取協議
web3:// 可以理解為去中心化版本的http://，與http 的URL 中透過指定伺服器IP 位址或網域名稱來存取中心化的資源類似，web3 的URL 需要指定一個智慧合約位址或ENS 域名，來存取儲存在其上的資源。
我們可以將一個網站的前端全部部署到一個智慧合約中，並透過web3:// 來存取！可以比較一下兩者的差異：
目前web3:// 已經成為了以太坊的正式標準（ERC-4804），如果希望詳細了解web3:// 存取協議的內容，可以存取其官網。為了更好的在智能合約中做檔案管理，我們提出了ERC-5018，它在智能合約中模擬了一套檔案系統的接口，這樣就可以透過ethfs-cli，將打包好的前端程式碼資料夾上傳到一個智能合約中，並透過web3:// 來訪問這個網站。
大家如果有興趣，可以按照 教學 完成一個簡單的去中心化應用程式部署和存取。
有了web3:// 存取協議，我們才能真正讓dApp 前端也具有了「Code is law」的屬性。對開發者來說，一旦部署，這個前端將永久執行下去。試想如果Uniswap labs 也將其前端部署到了以太坊，那麼即使團隊想在前端層面對用戶進行審查和限制，也無法阻止人們使用其部署在以太坊上的前端了。
當然在解決了可行性的問題後，我們也意識到鏈上儲存大量資料的成本會非常高，從而使開發者在鏈上部署前端的時候面臨困擾。我們進一步開發了EthStorage 二層儲存協議，在繼承以太坊安全性的同時，大幅降低儲存開銷。
EthStorage 二層儲存協定
EthStorage 協定由部署在以太坊上的智慧合約和Layer2 網路中的儲存節點組成，其中，智慧合約提供了鍵值儲存, 而二層的儲存節點負責存放資料本身。
使用者透過EIP-4844 的BLOB 將待儲存的資料上傳到以太坊上，EthStorage 智慧合約只會記錄BLOB 內資料的哈希，從而有效的降低儲存成本。
同時，二層的儲存節點會下載對應的BLOB 資料到本機磁碟，使用PoRA (Proof of Random Access) 和ZK，將儲存證明提交至以太坊上的合約做驗證，該合約需要透過先前記錄的Blob 哈希伯來確認儲存節點上傳的ZK 證明能否對上號，以此確認二層網路中的儲存節點真的存放了這些資料。
具體流程如下：
對於開發者來說，其上傳資料和獲取資料的介面非常簡單：
應用開發者可以直接透過EthStorage 提供的合約接口，對大塊資料進行讀寫，寫入成本約等於直接在鏈上儲存資料的千分之一。因此，EthStorage 不僅支援鏈上部署前端，而且對更廣泛的鍵值儲存資料庫操作也提供了成本更低的解決方案。
目前，EthStorage 已獲得了以太坊官方的Grants，並且已經在Sepolia 部署了公開測試網，歡迎大家加入。
總結與展望
大多數DAPP 的重要元件如前端和資料庫未部署在以太坊，無法繼承以太坊的安全，導致應用整體無法做到永久執行，抗審查，可治理。
EthStorage 對此提出了兩個方案解決這個問題：web3:// 存取協定解決使用智慧合約來部署和存取前端的問題；EthStorage 二層儲存協定解決儲存成本過高的問題。
為了實現以太坊最初的願景，我們認為它將演進為一個去中心化的Web 伺服器，生態中的去中心化應用會將其所有元件都部署於以太坊，不管是後端程式碼、前端還是數據，一旦部署，程式碼可以永久運行，資料可以永久訪問，成為一個真正的Unstoppable Dapp。
EthStorage 公開測試網正在進行第二次激勵活動，有興趣的社區夥伴可以按照Guide 完成自己的第一個Unstoppable Dapp 部署和訪問！
