一文读懂Web 3.0全栈去中心化进程

响指研究所
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Web 3.0 并不是要取代现有互联网。

从比特币到代币发行、DeFi,以及非常火热的 GameFi,人们一直在探索如何将货币属性结合到应用的各个环节中。但应用不仅涉及到价值流转,还涉及到数据存储、数据计算。考虑到效率和成本,目前适合在链上处理的数据以及逻辑极其有限,这就使得很多应用只能实现部分去中心化,从而导致依然存在审查风险、数据风险,近段时间的两个案例就非常典型:

7 月, Uniswap Labs 迫于监管压力,宣布将审查官网前端(app.uniswap.org ),并主动下架存在监管风险的代币 。

音乐家 3LAU 在 Gemini 交易所支持运行的 NFT 交易平台 NiftyGateway 上以 1100 万美元的价格出售了一张 NFT 专辑,然而,这个 NFT 现在已经丢了。

显然,app.uniswap.org 的前端页面不是去中心化的,NiftyGateway 也没有采用去中心化方式存储 NFT 文件。

应用的基础设施

我们在使用应用时,背后发生了什么?

首先用户在浏览器输入域名,浏览器会请求域名解析(DNS 查询),定位到服务器并执行指令后,返回结果到浏览器页面。当前互联网应用所使用的域名系统、服务器都是中心化的。

域名系统将可读的网址与 IP 对应起来。谷歌的 IP 地址 142.250.217.68 很难记住,但 Google.com 却很容易。互联网的域名系统由中心化机构管理,会导致审查和拒绝访问等问题,还容易受到网络攻击。

内容和社交平台需要使用存储服务器,如果平台停止维护服务器,或者服务器数据泄漏,都会影响用户利益。

在游戏和娱乐媒体等行业,强大的计算力尤为重要,一个特效画面可能需要使用数千台机器。和中心化存储方案一样,存在停止服务,或者服务器本身出现问题的风险。

Web 3.0 应用的去中心化基础设施正是从这三个方面展开。


去中心化域名


去中心化域名系统使用区块链技术以完全去中心化的方式构建一个类似 DNS 的全球系统,使得没有一个主体能够审查一个网站或强行剥夺一个域名的所有权。DNS 的域名对应的是服务器 IP 地址,去中心化域名则对应以太坊或 IPFS 服务器哈希地址

目前已经有一些去中心化域名服务项目

Web 3.0去中心化域名进展:

浏览器集成。主流浏览器(如 Chrome、Firefox)还没有集成去中心化域名,需要另外安装扩展程序或自定义 DNS 设置才能访问去中心化域名。隐私浏览器 Brave、Opera 已集成 Unstoppable Domains,无需设置,可直接访问。

浏览器支持。Brave、Opera、Status、MetaMask 手机版,以及支持 MetaMask 扩展的任何浏览器均支持 ENS + IPFS 网站。(需要在浏览器中设置。)

规模:

  • ENS 已经注册域名 34.3 万,持有者 12.1 万(官网,9/18)。
  • 截至 8 月已注册的 Namebase 域名 180 万,使用中的 Handshake 域名 11 万。

域名解析支持。云加速服务商 CloudFlare 宣布支持区块链域名提供商 Unstoppable Domains 的分布式网络解析器服务,用户可通过 CloudFlare 访问「.crypto」域名。

其他进展:ENS 完成全面 DNS 命名空间整合,人们可以使用任何 DNS 后缀(如 .com、.org)接收加密货币付款和其他服务。

去中心化存储

用户在访问一个域名时,首先看到的就是前端页面。前端一般被托管在存储类服务器或者专门的前端服务器上,因此前端去中心化本质就是存储去中心化。譬如,我们打开网站看到「404 not found」,这是告诉我们这个页面已经不存在了,被服务器删除了。此外,文字、图片、视频等内容也被放在存储类服务器上。

去中心化存储要实现没有任何一个主体能够修改、删除存储的内容,同时要防止数据丢失。需要注意的是,很多应用说他们将内容托管在 IPFS 上,这并不代表他们采用了去中心化存储。譬如 app.uniswap.org 的前端页面就托管在 IPFS 上,但还是能控制前端页面的显示。这是因为 IPFS 只是一个文件寻址协议,文件仍然存储在可被控制的服务器上。Filecoin 是 IPFS 的激励层,它的存储节点是去中心化的,因此 Filecoin 才是真正的去中心化存储网络。

今年以来,随着 NFT 呈爆炸式增长,对去中心化存储的需求也大幅增长。主流去中心化存储网络当前规模:

Web 3.0去中心化存储进展:

今年 5 月,IPFS 官方协议实验室正式推出了 NFT.Storage 项目,用户可以免费的将 NFT 内容或元数据储存在 IPFS 和 Filecoin 中。

Arweave 推出了一种名为「PST」、带有利润分享功能的新型代币系统。开发者可以利用 SmartWeave 在其应用中添加一种机制,向其平台上交易的用户收取少量费用,并把这些费用分配给 PST 持币者 。

Storj 的去中心化云存储平台 Tardigrade 已进入商用阶段,用户在使用开源软件的时候可以将数据存储于 Tardigrade 网络,以体验到更加便宜和更加安全的数据存储服务,开源项目能够与 Storj 分享用户使用存储服务时所支付的费用,通过这种方式实现和开源项目的共赢。

2020 年 2 月 Sia 发布去中心化内容分发及共享平台 Skynet,每个上传到 Skynet 的文件都会返回一个独特的内容标识符,称为 Skylink,和 IPFS 的 CID 相似。Skynet 提供了面向 Web 2.0 开发者的主流编程语言 SDK,是客户端网络应用和静态生成器部署的完美选择。

Filebase 或 Pinata 这样的中心化公司将去中心化的存储协议打包成更多可用的服务,供个人或开发者直接使用。

去中心化计算

用户在前端的动作会转化请求发送到服务器,逻辑计算类的请求被发送到计算服务器,处理结果返回到前端进行展示。以太坊的定位是世界计算机,它所提供的就是去中心化计算。众所周知当智能合约逻辑复杂时,就会消耗更多 gas 费,一些 Layer2 方案采用将计算放到二层网络,计算结果返回链上的方式来提高以太坊处理能力。此外有一些专门提供去中心化云计算的平台。

Akash

通过 Akash 的平台,开发者可以轻松安全地访问云计算,目前成本比 AWS、谷歌云和微软 Azure 等集中式云提供商低 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。

Web 3 基础设施全套解决方案

去中心化应用需要用到多个去中心化基础设施,互相之间存在难以协调的问题。

Web 3 Unstopable 联盟

最近 Handshake、Skynet 和 Akash 共同组成了一个全栈去中心化基础设施联盟,提供了全套去中心化应用开发教程和工具。

Web 3.0Handshake 提供域名服务。

前端部署到 Skynet:Skynet 通过其底层的 Sia 网络提供去中心化的存储

后端部署到 Akash:Akash 提供去中心化的计算,非常适合托管任何可以在容器中运行的应用程序,包括 Ruby on Rails、NodeJS、全功能数据库(如 MySQL 和 Postgres)、GraphQL APIs,以及任何你可以在 Docker Hub 上找到的东西。

Postgresql 是一个后端冗余的数据库,Filebase 通过提供 S3 兼容 API,让让应用可以轻松使用去中心化存储服务。Postgres 和 Filebase 均可以将数据库备份到 Skynet。

Stratos:去中心化数据基础设施

Stratos 是一个可靠的第 0 层基础架构项目,可以为区块链行业提供去中心化存储、去中心化数据库和去中心化计算三位一体的服务。Stratos 的架构包含了区块链、去中心化存储、去中心化数据库和去中心化计算。Stratos 于 6 月 9 日在 Polkastarter 进行 IDO,5 月完成 183 万美元种子轮和战略轮融资。

Stratos 拥有全局和分散的索引服务,并提供更合适的分片和复制以确保用户数据永远不会丢失。Stratos 存储网络不仅是存储,而且是加速网络,也可称其为“去中心化 CDN”,能提供更高效的数据存储和查询功能。

结合 Stratos 自有的区块链,开发者可以根据自己的需求去灵活的使用不同的服务组合来构建自己的应用。第三季度 Stratos 计划发布一些 demo 应用程序,并在存储基础设施上开放测试。

最后

Messari 《第二季度 Web3 进展报告》中有一张 Web2 和 Web3 的对应图,可以帮我们更好理解 Web3 架构,从上到下依次是:数据存储&虚拟机、数据处理&信息平台、域名系统、应用。

Web 3.0报告认为,Web3 的采用已达临界点——流媒体应用市场 livepeer 今年上半年每周处理数百万的视频,并产生数千的协议费收入;查询以太坊和 IPFS 等网络数据的索引协议 The Graph(被称为区块链领域的谷歌),在第二季度每周产生几千美元的费用。

Web 3.0 并不是要取代现有互联网。而是通过给互联网引入货币属性、将整个架构去中心化、让用户对数字身份和数据拥有更多的控制,让互联网变得更平衡和民主,最终实现效率和创新双重目标。而基础设施将成为 Web 3.0 最直接、确定性最高的受益者。


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