Web3.0 將是一個價值互聯網,它的開放性、信任的建立和身份管理等與 Web2.0 有很大區別。區塊鏈的發展正好爲 Web3.0 建立了基礎技術基礎,並將在 Web3.0 中起到關鍵作用。在 Web3.0 中,與區塊鏈相關的技術包括:點對點網絡技術,數據存儲和交換系統,數字身份,基於區塊鏈的金融網絡,基於區塊鏈的信任系統和智能合約等等。

Web 3.0 最初被萬維網(WWW)的發明者 Tim Berners-Lee 稱爲語義網,其目標是成爲一個更加自治,智能和開放的互聯網。Web 3.0 的定義可以擴展如下:數據將以分散的方式互連,這將是對我們當前的 Internet 的巨大飛躍,在 Web 2.0 中,數據主要存儲在集中式存儲庫中。此外,用戶和機器將能夠與數據進行交互。要做到這一點,程序需要在概念上和上下文上理解信息。考慮到這一點,Web 3.0 的兩個基石是語義 Web 和人工智能(AI)。

從使用者(用戶)的角度理解,Web3.0 與 Web2.0 在呈現形式和體驗上將得到多方面的提升,以下特點是產業界比較認可的一些方面:

  • 泛在性(Ubiquity):Web2.0 網絡已經得到了極大的發展,用戶幾乎可以隨時隨地地接入網絡。但是 Web3.0 將更加廣泛地鏈接人與人,人與物以及物與物,物聯網的通信將在 Web3.0 中成爲主流。網絡的訪問將不再是僅僅通過電腦、手機等形式的終端設備,而是無所不在,網絡的連接將包含在各類產品的設計之中,成爲不可缺少的一部分;

  • 語義網絡(Semantic Web):語義網絡將賦予網絡更大的智能。Web3.0 網絡通過分析大量的網絡數據,包括內容本身、內容和網絡連接、以及與內容相關的交易等,來建立數據和網路的內在聯繫,通過在 Web 中應用語義將使機器能夠通過分析數據來解碼含義和情感。因此,通過增強的數據連接性,互聯網用戶將擁有更好的體驗;

  • 人工智能(Artificial Intelligence):人工智能將無處不在,數據的分享和交易將爲人工智能提供大量原始材料用於建立網絡智能。通過用戶的使用和反饋,網絡能夠通過 AI 學習區分真假與僞造,以提供可靠的數據以及爲人或物提供更佳的決策;

  • 三維視界和虛擬現實(3D Graphics):Web3.0 的強大計算能力和網絡能力將爲用戶提供更加真實的體驗。3D 圖形將在在線遊戲和娛樂的明顯領域之外產生影響。它可能會用於教育,醫療保健,房地產和其他電子商務領域。隨着時間的流逝,人們很可能會設計和使用自己的 3D 化身。

同時,隨着網絡能力、人工智能的發展,隨着數據的爆發式增長,Web3.0 網絡的建設將對 Web2.0 而言將是一個顛覆式的發展,這體現在 Web3.0 將必然是開放的,去信任的,無許可的網絡,從而實現互聯網的真正願景。

  • 開放(Openness):開放是指由開放源代碼的社區開發的開放源代碼軟件構建而成,並且可以在全世界範圍內執行。這是 Web3.0 的一個基本特點,開源和開發代碼的應用更能獲得支持和信任,也更能夠得到更大範圍內的發展,人們將能夠直接在開源的平臺和應用之上開展業務。

  • 無信任(Trustless):無信任實際就是網絡本身來構建信任,是指網絡本身允許參與者在沒有可信第三方的情況下公開或私下進行交互。通過拋開中間人,使得交易成本得到降低,交易效率得到提升,交易本身可以程序化,實現智能;

  • 無許可(Permissionless):無許可是指用戶可以自由地參與建設網絡和使用網絡應用,無需授權和許可。這將打破 Web2.0 中逐步形成的互聯網巨頭把持網絡的局面,個人進入網絡,掌握自己的數據,獨立創建和管理個人身份,併爲自己負責。

Web3.0 將是一個價值互聯網,它的開放性、信任的建立和身份管理等與 Web2.0 有很大區別。區塊鏈的發展正好爲 Web3.0 建立了基礎技術基礎,並將在 Web3.0 中起到關鍵作用。在 Web3.0 中,與區塊鏈相關的技術包括:點對點網絡技術,數據存儲和交換系統,數字身份,基於區塊鏈的金融網絡,基於區塊鏈的信任系統和智能合約等等。

點對點網絡系統:P2P Networking

Web1.0 和 2.0 採用的網絡架構圍繞核心網,接入網和局域網的架構展開。這樣的網絡基本上是一個星型結構,數據的交換從端向上經接入網至核心網絡,再向下逐級路由至其目標地址。互聯網應用所依靠的計算和存儲相對集中,網絡一旦發生故障或者不堪重負,將立即出現服務故障。互聯網巨頭的服務故障屢見不鮮,影響巨大。

Web3.0 的網絡將更加具有彈性,數據通信更多地建立在點對點網絡之上,點對點網絡依賴於 Web2.0 現有架構作爲基礎設施,而在其上構建虛擬的 P2P 網絡層。每一個用戶節點 / 終端同時連接多個終端節點,網絡通信通過終端之間的直接連接或者通過第三方中繼。這樣的連接有諸多好處,比如:節點可以同時從多個路徑獲取信息,因此數據訪問速度可以更加高效;當數據有多個副本的情況下,可以從最近的節點獲取信息,網絡資源利用率高;對網絡故障的容忍度大大提高,部分網絡的故障,並不會影響到通信的效果;網絡鏈接豐富,數據傳播速度非常快。

除了提供更強的彈性和網絡保障之外,基於點對點網絡系統的 PubSub (訂閱發佈)實現更簡單,並使點對點網絡天然具有多播(MultiCast)的基本特性,這使得在點對點網絡之上可以形成諸多虛擬子網,應用可以利用虛擬子網建立虛擬組織進行高速通信。

點對點網絡也是保障 Web3.0 其他特性的基礎,我們在下面幾節中會有所描述。LibP2P 是目前較爲成熟的點對點網絡技術,包括 IPFS,Filecoin,Ethereum2.0 等爲 Web3.0 提供服務的平臺的網絡都建立在 LibP2P 之上。

使用點對點網絡的終端需要持續保持並維護較大量的網絡鏈接,並能夠較智能地感知網絡問題,抵抗惡意鏈接及攻擊等。這給 P2P 網絡發展帶來挑戰。同時,P2P 網絡是建立在現有網絡的基礎之上,需要對現有網絡協議的全面支持,受網絡規模效應的影響,P2P 網絡的發展將首先從與區塊鏈相關的技術設施開始,逐步擴展到更廣泛的領域。

數據存儲和交換系統 - The Underlying File System

Web1.0 和 Web2.0 建立在 HTTP 協議之上。HTTP 協議提供簡單的通過路徑(URL)的文件訪問方式,用戶可以通過 URL 訪問文件和網頁內容。

HTTP 是一種客戶 / 服務端(Client-Server)通信協議,其構成了當前互聯網幾乎所有數據交換的基礎。客戶端-服務器一詞意味着有一個請求方(客戶端-通常是 Web 瀏覽器)從服務器(提供信息的計算機-通常是網頁或網頁的一部分)中請求信息。該協議藉助域名服務器(DNS)服務器來定位文件路徑。DNS 服務器本身就是一個大型網絡,其中包括十三臺根服務器,以及向下鏈接的衆多區域服務器。DNS 服務網絡本身就是一箇中心化的網絡,有些攻擊就是直接針對 DNS 網絡進行的。

使用 Web 3.0 時,該機制正在發生變化。最有可能取代當前 DNS 系統的技術稱爲行星際文件系統(InterPlanetary File System),簡稱 IPFS。當 HTTP 逐步被 IPFS 取代之時,確實,我們可能傾向於將其稱爲 Internet 3.0。

IPFS 網絡同樣需要對文件(內容)進行尋址,但與 HTTP 協議完全不同的是,IPFS 的尋址服務不再依賴於類似 DNS 網絡這樣的中心化服務,而是完全通過去中心化的分佈式哈希表(DHT:Decentralized Hash Table)來進行。IPFS 的網絡層就是 LibP2P,所以他能夠提供更大的彈性和容錯性。同時,IPFS 借鑑了點對點文件系統的諸多技術來形成一整套協議,這些技術包括:BitTorrent,Git,SFS 等等。

IPFS 的內容尋址方式實現原理非常簡單,就是對內容進行散列(Hash)運算,生成內容相關的獨一無二的內容標識(CID:Content Identity)。Hash 算法的防碰撞特性保證了標識的唯一性,因此這種標識又稱爲內容指紋;Hash 算法的確定性保證了同樣的內容將生成同樣的標識,因此,在同一個存儲網絡中,可以進行內容去重,從而實現更高的存儲效率。

IPFS 的目標是建立一個統一的分散的不依賴單個實體的存儲平臺,這與區塊鏈的思想一脈相承。與 HTTP 相比,IPFS 有很多優勢:

  • IPFS 更安全, 在一個分佈式的系統中,更多地依賴端加密來保證安全,而不是通過鏈路加密協議,比如 SSL。

  • IPFS 不區分客戶和服務端,它建設在一個對等網絡之上,每一個客戶也可以扮演服務端的角色

  • IPFS 內容具有自驗證的特性,不需要信任存儲服務者來確保數據的真實性

  • 數據存儲在不同的節點,實現全網冗餘,因此不再需要擔心單點故障

  • 數據的獲取可以來自於不同的節點,當網絡包含相同數據的多個副本時,可以同時下載提高速度

  • 使用 LibP2P,IPFS 下層可以兼容不同的網絡協議,而且可以根據未來不同的協議發展進行演進

  • 數據的更改將增加新的數據備份,因此,數據的多個版本共同存在與網絡之中

IPFS 的這些特性構成了 Web3.0 數據存儲的基礎,因此,IPFS 的這些特性,也就成爲 Web3.0 的特性。IPFS 網絡目前已經成功運行數年,作爲一個公益的、開放的、開源的網絡,它的運行非常成功,但是,對於商業運行而言,由於缺乏激勵層和難以協調分散節點的服務保障體系,還存在諸多挑戰,這些挑戰,也是 Filecoin 等存儲相關的項目希望解決的部分。

基於密碼學的數字身份 - Digital Identities

數字身份是區塊鏈發展帶來的另一個重要技術。它可能成爲 Web 3.0 的最重要功能之一。在當前的互聯網絡中,從身份盜用到點擊欺詐充斥着互聯網的每一個角落,發生這種情況的原因是兩臺計算機之間的連接未正確進行身份驗證。在 Web 2.0 網落中,服務器永遠無法確定訪問它的客戶端軟件是假裝的—在可識別的人的控制下瀏覽器。在等式的另一邊,瀏覽器也不知道它正在訪問的服務器和文件是否是它打算訪問的文件。

但是,如果這種互動中涉及的所有事物都具有可驗證的身份,那麼進行欺詐和欺騙就更加困難了。使用數字身份證,每個人擁有一個可驗證的身份,因爲每個身份都必須鏈接到唯一的憑證。同樣,組織也具有一個可驗證的身份。至於客戶端和服務器之間交互所涉及的所有其他內容(硬件和軟件),這些東西可以直接綁定到屬於個人或組織的唯一 ID。而且,由於採用了零知識證明等技術,任何一方都有可能證明他們是真實的,甚至不用透露自己的身份。

數字 ID 啓用 Web 3.0 的兩個重要功能:

  • 個人將能夠管理並授予對其個人數據的訪問權限

  • 網絡行爲將很容易得到驗證,欺詐難以進行

這其中非常重要的原因在於用戶的身份認證和行爲驗證統一了起來,加密技術應用到每一條消息,使得安全性大大提高。當然,這些也提高了終端使用的成本,而且道高一尺、魔高一丈。隨着計算技術的進步,加密的強度和算法也會演進,同時,安全性也依賴於用戶對自己的私鑰的保護。

基於區塊鏈金融網路 - Decetralized Finance

到目前爲止,我們提到了兩個技術基礎:分佈式文件系統和數字身份,都與區塊鏈技術相關。區塊鏈對 Web3.0 的重要性不言而喻,但是其最重要的貢獻還在於其創建通證、並通過精巧設計的經濟模型來維護啊網絡的能力,也包括使用此類通政進行小額支付的能力。

在一個區塊鏈爲基礎的 Web3.0 網絡中,金融的運作方式與傳統金融有很大的區別,金融更加程序化,變化更靈敏快速。無需銀行和機構爲其背書,金融市場也是一個算法市場。這裏,不僅僅具有價值儲存的通證,可以進行高額的價值存儲和轉移,同樣,也具有類似於閃電網絡的快速交易的小額支付能力,不同的通證提供了不同的功能。更加令人興奮的是,整個金融市場完全是一個算法市場,不受機構的控制,因此,可以進行基於算法的股權交易、借貸市場、不停歇的即時交易、保險、期貨等等都可以構建,並不斷創新。

關於信息價值,Web3.0 與 Web2.0 完全不同,由於通證化,信息的價值可以直接在交易中體現出來,實現價值流和信息流的統一。而不同於 Web2.0 中的充滿假象的免費服務,實際上服務商通過迂迴的方式通過廣告和挖掘用戶的數據價值牟利。

網絡構建信任 - Trustless

有人可能會爭辯說,區塊鏈最重要的貢獻是自動信任。這超出了區塊鏈可以通過建立信任網絡通過數字 ID 提供的安全性。

一些區塊鏈可以創建“智能合約”,這些程序附在區塊鏈上,並在特定的區塊鏈事件觸發時執行。關於智能合約的重點是程序代碼是合約。

這使得智能合約比法律合約更具確定性。法律合同是通過法律制度執行的,法律制度的可靠性在一個地方到另一個地方各不相同,但從來都不是完美的。對法律合同提出質疑的結果是不確定的。

但是,智能合約可以 100%被信任。智能合約的一個簡單示例是通過供應鏈中的商品移動給出的。發貨時會帶有 RFID 標籤,該標籤會在讀取商品時報告其位置。當貨物到達特定位置時,智能合約可以自動執行付款-運輸,倉儲或進口關稅。因此,付款是可預測的,並且可以 100%相信發生。

自然,智能合約可能比該示例複雜得多。它們可以涵蓋法律合同當前涵蓋的許多情況,從而減少了欺詐的可能性。


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