按技術(shù)架構(gòu)的分層思路，web3的技術(shù)應(yīng)用可分成為四個層級，分別是系統(tǒng)協(xié)議層、基礎(chǔ)設(shè)施層、用戶用例層、系統(tǒng)接入層。

系統(tǒng)協(xié)議層：web3的操作系統(tǒng)和神經(jīng)中樞。

基礎(chǔ)設(shè)施層：web3的“水、電、煤”，有了這個層級應(yīng)用才有可能大規(guī)模接入。

用戶用例層：web3的市井煙火，這是用戶集中使用web3的地方。

系統(tǒng)接入層：web3的任意門，用戶通過這一層級可以正式接入并進(jìn)入web3世界。

接下來具體來探討一下基礎(chǔ)設(shè)施層。

一 基礎(chǔ)設(shè)施層:Web3 的“水、電、煤”

進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)施層就像打開電腦，電腦里有存儲用的磁盤，有連接網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)卡，有播放音樂的聲卡，這些都是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。與電腦一樣，Web3也有很多類似的基礎(chǔ)設(shè)施，但也有很多不同的更加抽象的功能或服務(wù)。

1.去中心化存儲

隨著科技的進(jìn)步，數(shù)據(jù)的存儲形式從結(jié)繩壁畫、書籍紙張發(fā)展到了現(xiàn)在的半導(dǎo)體數(shù)字存儲器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)儲存量的躍升。通過對海量不同維度數(shù)據(jù)的全方位精煉分析，我們實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)價值的深度發(fā)掘，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的邊際效益。所以在21世紀(jì)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，數(shù)據(jù)是新的石油。

傳統(tǒng)萬維網(wǎng)的最初設(shè)想是，使人們能夠收集我們所知道的一切。雖然當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)取得了巨大的成功，但它還有一個致命的缺陷:網(wǎng)絡(luò)中沒有原生的統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲層。當(dāng)文件從網(wǎng)絡(luò)中的中央服務(wù)器上被刪除時，它們將會從知識庫中丟失。

此外，對于某個應(yīng)用程序，其作者和維護(hù)者若要刪除或更改它們時，曾經(jīng)駐留在這個系統(tǒng)中的應(yīng)用程序?qū)⒉辉倏捎谩?/p>

基于開源的區(qū)塊鏈技術(shù)，Web3實現(xiàn)了去中心化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算與存儲，即無須存儲應(yīng)用狀態(tài)的中心數(shù)據(jù)庫，也不需要中央網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來存放后端運(yùn)行邏輯。這使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的控制權(quán)不再由一個實體擁有，而是由網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點共同執(zhí)行業(yè)務(wù)運(yùn)算和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。

IPFS

IPFS 全名為InterPlanetary File System，即星際文件系統(tǒng)，是一種內(nèi)容可尋址的超媒體分發(fā)協(xié)議，旨在創(chuàng)建持久且分布式存儲和共享文件的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，是Web3 時代的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲協(xié)議。

IPFS網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點將會構(gòu)成一個分布式文件系統(tǒng)，在有數(shù)據(jù)存儲需求時將數(shù)據(jù)分成幾十份更小的數(shù)據(jù)文件，然后將小的數(shù)據(jù)文件加密后分別存儲在幾十個不同的節(jié)點中，避免了服務(wù)器的單點故障，也保證了IPFS上數(shù)據(jù)的安全性。

Arweave

Arweave是一個以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久存儲為核心價值主張的去中心化存儲網(wǎng)絡(luò)，目前其提供的核心服務(wù)是為數(shù)據(jù)提供分布式的永久存儲，致力于成為Web3時代的數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施。Arweave承諾可以為用戶提供至少200年的存儲保障，一次付費，永久存儲。

Arweave沿用了(PoW)共識機(jī)制，并新增了訪問證明(Proof of Access，PoA)共識機(jī)制，來鼓勵“礦工”盡可能多地存儲更多數(shù)據(jù)。

核心的 Arweave協(xié)議之上是永久網(wǎng)絡(luò)(Permaweb)。Permaweb旨在打造一個全球性的、永久性的網(wǎng)頁和應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)。在某種程度上，它通常被稱為永遠(yuǎn)無法刪除的集體硬盤。

CeDeStor

除了 IPFS 和 Arweave外，我們還有Storj、Skynet(天網(wǎng))和Sia 等去中心化存儲解決方案。隨著這些技術(shù)的成熟，還出現(xiàn)了Filebase和Pinata這樣的分布式存儲技術(shù)聚合供應(yīng)商。

就像Amber Group、Coinbase這樣的中心化公司利用從Maker DAO、Curve和Compound 等協(xié)議提供DeFi服務(wù)一樣，中心化公司也在將分布式存儲協(xié)議聚合，打包成更多可用的服務(wù)，為開發(fā)者提供部署更方便、成本更低、兼容性更高的入口。

2.數(shù)據(jù)分析與處理

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N公開在以太坊等公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)是公開可查的。

但是，直接對鏈上的原生數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢分析，在大多數(shù)情況下是一件非常專業(yè)且耗時的事情。執(zhí)行指令碼將涉及遍歷塊、解析資訊，以及對其進(jìn)行正確排序和提取資料。這既耗時又非常專業(yè)。

The Graph

The Graph是一個去中心化的鏈上數(shù)據(jù)索引協(xié)議。

2020年12月The Graph 主網(wǎng)上線，現(xiàn)在已經(jīng)可以支持對30多個不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行索引，包括Ethereum、NEAR(協(xié)議)、Arbitrum、Optimism、Polygon、Avalanche、Celo、Fantom、Moonbeam和Arweave等。

它與傳統(tǒng)的基于云服務(wù)的API類似，區(qū)別在于傳統(tǒng)的API是由中心化的公司運(yùn)營的，而The Graph的鏈上數(shù)據(jù)索引則由去中心化的索引節(jié)點組成。The Graph 設(shè)計了GRT通證機(jī)制，以鼓勵多方參與自己的網(wǎng)絡(luò).

Covalent

Covalent是一個類似TheGraph的數(shù)據(jù)索引協(xié)議。它可以讓用戶快速地以API 接口的形式調(diào)用數(shù)據(jù)。目前Covalent支持Ethereum、BNBChain、Avalanche、Ronin、Fantom、

Moonbeam、Klayth及主流Layer2網(wǎng)絡(luò)。Covalent既支持區(qū)塊鏈全體數(shù)據(jù)類型，如交易、余額、日志類型等數(shù)據(jù)的查詢，也支持對某一個協(xié)議的數(shù)據(jù)查詢。

Dune Analytics

Dune Analytics提供了一個基于SQL查詢的鏈上數(shù)據(jù)分析工具。Dune聚合了海量鏈上數(shù)據(jù)(在其數(shù)據(jù)庫中)，用戶可以輕松通過Dune提供的簡單SQL查詢工具對區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、提取和可視化，它有助于用戶更方便、快速地對鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析和可視化。

Footprint Analytics

Footprint Analytics旨在打造一個更低門檻的鏈上數(shù)據(jù)分析平臺，用于可視化區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，并梳理和集成鏈上數(shù)據(jù)，挖掘項目的深層數(shù)據(jù)和變化趨勢。與Dune相比，F(xiàn)ootprint 無須SQL命令來生成查詢命令，用戶在沒有代碼基礎(chǔ)的情況下，也可以通過點擊、拖曳等方式直接生成數(shù)據(jù)儀表盤。

3.數(shù)據(jù)通信

如何在不同公鏈和應(yīng)用間更好地通信是Web3 的重要命題。

可擴(kuò)展消息傳輸協(xié)議(Extensible Message Transport Protocol,XMTP)是一個去中心化的消息傳遞協(xié)議，作為Web3網(wǎng)絡(luò)中的底層通信協(xié)議，XMTP通過構(gòu)建開放的去中心化網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)加密錢包和dApp間的通信，成為連接社區(qū)、協(xié)議、應(yīng)用程序和用戶的加密原生通信協(xié)議。

XMTP的消息以脫鏈的方式存儲，這意味著XMTP可以跨不同的區(qū)塊鏈傳遞消息。

當(dāng)前，XMTP可以跨支持以太坊虛擬機(jī)(EVM)的公鏈進(jìn)行互操作，因為所有支持以太坊虛擬機(jī)的鏈共享相同的Etherum錢包和地址格式，如BNBChain、Polygon、Avalanche或Optimism 等。

4.DID身份

當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施中并不存儲用戶的身份和狀態(tài)，而是由網(wǎng)站和應(yīng)用來發(fā)放平臺內(nèi)的數(shù)字身份。

而在Web3中，用戶與應(yīng)用交互時需要有自己的錢包地址作為自己的鏈上身份編碼。

這個地址是由非對稱加密技術(shù)在用戶設(shè)備本地生成的，私鑰生成的地址被作為用戶的身份標(biāo)記，在鏈上交互時將被記錄在鏈上，以確保用戶可以用統(tǒng)一的身份在不同網(wǎng)絡(luò)與平臺間進(jìn)行互操作。

Web3通過區(qū)塊鏈原生地址和去中心化存儲特性，實現(xiàn)了對用戶身份的確定與對狀態(tài)的可追溯存儲，從而將DID身份變成了互聯(lián)網(wǎng)中的基礎(chǔ)特性。

5.安全審計

當(dāng)前的Web3還處于早期的發(fā)展階段，對網(wǎng)絡(luò)安全和用戶資產(chǎn)的保護(hù)是保證Web3發(fā)展的核心命題。

普通用戶往往沒有能力分辨項目是否安全，所以需要專業(yè)的安全審計公司進(jìn)行安全審計。

一般意義上，安全審計公司主要受區(qū)塊鏈項目委托對合約代碼的安全性、規(guī)范性進(jìn)行審查，給出項目的安全指數(shù)和詳細(xì)的安全建議。下面將介紹 Web3 安全賽道的幾個頭部企業(yè)。

CertiK

CertiK是一家于2018年由哥倫比亞大學(xué)計算機(jī)系顧榮輝教授與耶魯計算機(jī)系系主任邵中教授共同創(chuàng)立的區(qū)塊鏈安全公司。

作為區(qū)塊鏈安全領(lǐng)域的先驅(qū)，CertiK利用目前較為先進(jìn)的形式化驗證技術(shù)及AI審計技術(shù)，掃描及監(jiān)控區(qū)塊鏈協(xié)議和智能合約的安全性，并不斷推出以Skynet為代表的SaaS ( Software-as-a-Service，軟件即服務(wù))產(chǎn)品，為加密世界的企業(yè)和用戶提供了較高等級的安全解決方案。

SlowMist

SlowMist(慢霧科技)是一家專注區(qū)塊鏈生態(tài)安全的公司。慢霧科技成立于2018年，目前為止，發(fā)展壯大，為區(qū)塊鏈生態(tài)做足了基礎(chǔ)。

Chainalysis

Chainalysis是為政府、交易所和機(jī)構(gòu)服務(wù)的鏈上數(shù)據(jù)平臺。Chainalysis為全球70多個國家和地方的政府機(jī)構(gòu)、交易所、金融機(jī)構(gòu)及保險和網(wǎng)絡(luò)安全公司提供數(shù)據(jù)、軟件、服務(wù)和研究，為合規(guī)、監(jiān)管和調(diào)查提供了動力，并幫助解決了一些重大的刑事案現(xiàn)件，同時也幫助消費者安全地獲得了加密貨幣。

在Web3快速增長的生態(tài)系統(tǒng)中，始終伴隨著黑客攻擊、洗錢和欺詐等惡性事件，而區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的匿名性使得這些活動難以被追蹤。

Chainalysis通過Chainalysis Reactor、ChainalysisKYT、ChainalysisKryptos和Chainalysis Data等各種軟件產(chǎn)品來服務(wù)機(jī)構(gòu)和個人用戶。這些軟件可以檢索和監(jiān)測區(qū)塊鏈上的活動，檢測出洗錢、恐怖主義融資、兒童剝削和勒索等活動。

Chainalysis 通過與在這個領(lǐng)域的關(guān)鍵參與者(執(zhí)法機(jī)構(gòu)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、加密貨幣企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)和用戶)之間建立信任，得以讓該行業(yè)更快速地增長。

6.治理工具

（1）鏈上投票治理

前文中我們在講DAO(去中心化自治理組織)的時候提到過鏈上投票治理。其實鏈上投票治理和我們熟悉的股東大會投票有點類似，組織內(nèi)的成員都可以發(fā)起提案，由組織的全體成員進(jìn)行投票，投票通過的議案可以在鏈上生效并存證，沒有任何人可以偽造或篡改投票記錄。

SnapShot是一個去中心化的投票系統(tǒng)，它為如何計算投票權(quán)提供了靈活性。

（2）金融交易

去中心化金融(Decentralized Finance，DeFi)是一種創(chuàng)建于區(qū)塊鏈上的金融，它不依賴券商、交易所和銀行等金融機(jī)構(gòu)提供金融工具，而是利用區(qū)塊鏈上的智能合約(如以太坊)進(jìn)行金融活動。

DeFi平臺允許人們向他人借出或借入資金，交易加密貨幣，并在類似儲蓄的賬戶中獲得利息。下面我們來介紹一下DeFi中的應(yīng)用是如何運(yùn)作的。

（2-1）自動做市商(Automated Market Maker,AMM)

區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缋锏拇鷰艃稉Q，大多也是由大型的中心化交易所撮合交易的，如幣安、Coinbase等。

在2018年以后的DeFiSummer中誕生的一批去中心化智能合約中，最核心的就是負(fù)責(zé)進(jìn)行自動化代幣兌換的Uniswap，Uniswap也是全球交易量最大的去中心化交易所(Decentralized Exchange，DEX)之一。AMM機(jī)制是DeFi世界中最偉大的發(fā)明之一。

恒定函數(shù)做市商是實現(xiàn)自動化交易的基礎(chǔ)。