Web3.0落地構想：去中心化存儲和去中心化計算將是主陣地

原文標題：《Web3.0全景分析》

原文作者：李碩淼 Frank，ParallelVC 投資副總裁

一. 人人都在談的 Web3.0 究竟是什麼？

互聯網發展到現在已經經歷了 Web1.0 階段和 Web2.0 階段兩個階段。Web1.0 階段的網站多是靜態網站，網絡的使用者與網絡信息之間沒有交互的過程，使用者只能單一獲取網絡展示的信息，信息獲取的有效性跟效率都相對較低。

隨着網速的提升以及帶寬的增加，人與互聯網逐漸開始產生交互。

2003 年，O’Reilly Media 的副總裁戴爾·杜赫蒂提出 Web2.0 的概念。Web2.0 被稱作可讀寫網絡。在 Web2.0 初期，相較於 Web1.0，所有的網路用戶可以自己創建內容並上傳網絡而不僅是從網絡上獲取信息，這大大增加了網絡信息的豐富度。

隨着近些年來 AI，大數據等技術的進一步發展，人機交互又被提升到了一個新的階段。用戶在網上產生的瀏覽信息、點擊以及搜索等網上行爲數據被捕捉並記錄，技術後臺通過用戶的實時數據結合其過往信息可以分析出較爲精準的用戶畫像，並根據用戶畫像來爲用戶推薦相應的產品或者信息。這樣，既提高了商家的購買轉化效率，同時也使得用戶體更快捷的發現自己可能想要購買的商品，使用戶體驗變得更好。

但是信息集中化在方便的同時也有一個很大的弊端，就是用戶所有的數據在其沒有感知的情況下，被平臺收集並且使用，甚至連數據的歸屬權都是模糊不清的。

在 Web1.0 以及 Web2.0 的初期，因爲用戶數據量較少，數據維度也相對較少，因此用戶的個人數據無法產生太大的價值。

但是隨着近些年來人們對於網絡的使用權重加大，網絡個人信息的價值也變得不可忽視。近兩年，各國時有互聯網公司侵犯個人隱私數據以及用戶數據被盜的案例發生。未來隨着人工智能物聯網（AIoT）、5G 網絡的發展，個人網絡數據的維度將會更加全面，也更具價值，使得數據安全和數據隱私變得更加重要。

Web3.0 的出現就是爲了解決目前 Web2.0 所面臨的問題。而區塊鏈網絡因爲具有去信任化，不可篡改性及確權的功能與性質，很好的滿足了作爲 Web3.0 底層技術的需求。同時因爲網絡架構的變化讓數據不再是單純的數字而是具有價值屬性的商品，也使得我們現有的數據網絡慢慢轉變爲價值網絡。

上次寫了一篇文章分析了去中心化存儲在 Web3.0 建構當中起到的作用，以及去中心化存儲的頭部項目 filecoin 目前的發展狀況。這次我將會結合 Web2.0 目前的架構情況來分析如果在未來想要完全落地 Web3.0 的構想，需要對目前的哪些技術組件進行改造，以及如何進行改造。

1. 目前 Web2.0 技術架構概覽

 圖片來自 csdn

上圖爲目前 Web2.0 的技術架構方案，核心技術環節可以分爲存儲層，開發層，服務層，網絡層，用戶層和業務層。除此之外還需要測試平臺，運維平臺，數據平臺和管理平臺等輔助類平臺的支持。下面將會展開研究每一個組建的具體作用以及在 Web2.0 到 Web3.0 的轉換當中，是否需要進行相應的的升級。

一． 支持性功能平臺

1. 管理平臺

首先第一個是管理平臺，管理平臺主要服務於開發團隊以及公司層面，其核心職責就是權限的管理，無論是業務系統，中間件系統還是平臺系統。

管理平臺的主要作用有兩個。第一個是身份識別，需要確定當前操作人的身份，防止非法人員進入賬號進行操作。第二個作用是劃定不同操作人員的操作權限，防止未經授權的人員進行操作。

管理平臺在未來 Web3.0 當時是不可缺少的一環。雖然目前的區塊鏈項目都是基於目前公鏈開發的去中心化應用（Dapp），但是在未來的 Web3.0 世界中，不一定所有的項目都是新項目且完全開源和去中心化，更大的可能是目前的互聯網企業進行遷移。那在這種情況下，管理平臺仍然是不可以或缺的一個技術組件。即使對於去中心化項目，尤其是對於業務邏輯相對較爲複雜的產品以及直接與金錢產生交互的項目，管理平臺的必要性也是不能忽略的。

管理平臺的缺失會導致嚴重的安全問題（包括外部黑客的攻擊以及內部監守自盜的情況發生）。因爲管理平臺的主要是面向於 B 端用戶且主要用於內部管理，因此沒有進行去中心化改造的必要，完全可以延續目前的技術架構及產品設計。

2. 數據平臺

數據平臺是目前互聯網技術架構中一個非常重要的部分。數據平臺目前主要用於數據管理，數據分析和數據應用三個維度。

第一個維度是數據管理，數據管理包括數據採集，數據存儲以及數據訪問。首先是數據採集，目前的被採集的數據包括日誌，用戶行爲，業務數據等信息。因爲 Web3.0 是一個去中心化的網絡架構，用戶的數據也只屬於用戶。所以對於用戶數據的採集機制是需要改造的，毫無疑問數據的收集工作還是需要 平臺來提供的，因爲用戶沒有獲取以及收集個人數據的能力。但是平臺獲取之後如何確保其不作惡是一個需要研究的重要方向。數據存儲，在上一篇文章進行了完整的分析。去中心化存儲是不可或缺的，否則無法保證用戶數據的安全性已經隱私性。數據訪問服務主要負責對外提供協議用於讀寫數據，這一部分主要是協議層面與網絡的去中心化與否沒有直接關係，可以完整保留並且不需要特別的技術改進。最後是數據安全，因爲數據變爲去中心化存儲，因爲數據的安全的責任主要承擔方變爲了提供去中心化存儲的機構，同時如何在數據產生到數據被存儲到鏈上的中間環節也是非常重要的部分也是安全的薄弱部分，需要重點研究。                                                                

第二個維度是數據分析，數據分析維度中包括了數據統計和數據挖掘兩個方面。這兩個方面都是基於現有的數據進行進一步分析。與平臺是否去中心化以及數據的歸屬權無直接關係。因此不需要進行特殊的技術改進。

第三個 維度是數據應用，數據應用層面主要依賴於大量的數據源以及強大的數據分析能力，只又通過數據分析出一定的概率才能應用。在 Web3.0 的時代裏面雖然數據的歸屬權回到了用戶手中，但是用戶爲了擁有更好的產品體驗還是可以授權平臺方使用自己的各類數據，因此數據豐富度不會收到太大的衝擊，數據應用方面也不會有太大的阻礙。

3. 運維平臺

運維平臺主要是爲了保證平臺和應用程序的正常運營，核心的四大職責爲配置，部署，監控以及應急。配置主要負責資源的管理，比如 IP 地址管理，虛擬接管理等。部署主要是負責將系統發佈到線上，包括髮布管理和回滾等。監控主要負責收集系統運營後的相關數據並進行監控。最後應急主要負責系統出現故障後的處理，例如下線故障機器，切換 IP 等。

運維平臺的職責主要是保證平臺的正常運行，與數據以及去中心化沒有太大的交集，因此不需要做較大的改動。但是，因爲未來可能平臺的運營會與區塊鏈技術產生一定的交集，所以需要對於鏈上信息及相關的運行情況進行管理和監控，這個部分是需要進行進一部分講究及開發的。

4. 測試平臺

測試平臺主要用於日常平臺上各個功能進行測試，主要分爲用例管理，資源管理，任務管理和數據管理四個方面。相對於上面介紹的三種功能性平臺，測試平臺更爲獨立，與真實的業務場景沒有太多的交互，因此未來發展到 web3.0 階段， 測試平臺也不需要進行大規模的升級或改進。

二. 核心分層

在整個 Web 的架構之中核心層可以分爲 6 層，分別爲存儲層，開發層，服務層，網絡層，用戶層以及業務層。其中存儲層，開發層，服務層以及網絡層主要爲後端的技術層，主要用於支撐應用軟件，應用平臺等的正常運營。而業務層以及有用戶層主要爲前段展示層，主要向用戶展示信息以及進行交互。下面將會對這 6 層依次進行分析。

1. 業務層

業務層相對來說比較靈活，主要是根據不同的應用以及平臺的具體業務邏輯進行設計。如果 Web3.0 繼續延續目前主要地互聯網架構，只是在去中心化存儲和計算方面進行技術迭代，那麼業務層不需要進行過多的調整。如果 Web3.0 是完全遷移到以區塊鏈爲技術底層的網絡中，則業務層也需要進行相應的改造。因爲在區塊鏈爲底層架構的網絡中，數據的形態將發生改變，交易達成的方式和頻率也和傳統互聯網架構略有不同。因此業務層需要根據其本身業務的特質來進行改變以免影響到正常使用。

2. 用戶層

用戶層相對來講比較複雜，其中包括用戶管理，信息推送和用戶信息存儲三大板塊。其中用戶管理和信息推送兩個板塊不需要較大的改進，因爲不快不管是否網絡爲去中心化的，都需要擁有相同的用戶登錄系統（單點登錄或授權登錄）以及信息推送系統（核心爲識別登入賬號以及消息推送）。而不同於前面兩個板塊，用戶信息存儲板塊將會變得相對比較複雜。

用戶信息的存儲又分爲兩個部分，第一部分是用戶上傳的信息，例如用戶在微博上傳的圖片及信息以及在微信上傳的信息。毫無疑問是屬於用戶的，但是這些又必須存儲在平臺或者應用端。一是因爲大多數用戶沒有能力去獨立設置屬於個人的存儲方案（去中心化或者中心化）。

另外因爲用戶的基數很大，且上傳行爲較爲頻繁。如果每個用戶使用自己的存儲方案，那麼考慮到連接的延遲和調用的延遲，應用或者平臺的用戶體驗將會受到很大的影響。但是如果全部都存儲在平臺端或者應用端又很難保證數據的隱私性，因爲後端的技術無法直觀的展現給用戶，即使平臺或者應用暗中訪問存儲甚至使用了用戶的信息也是很難被察覺的。

因此如果這很的想要實現 Web3.0，除了解決去中心化存儲這個基本的技術問題，還需要研究如何保證數據在被存入之前的安全以及隱私。用戶信息的第二部分是指用戶在網站上的行爲數據，比如點擊瀏覽了什麼商品，或者查詢了什麼資料等。這類數據相對於用戶上傳的數據，更加難以管理。

因爲所有的行爲都發生在平臺或者應用內，用戶對數據擁有更弱的掌控權，甚至知情權。目前來看，用戶是無法獲知其本人在應用裏面的行爲數據，因此實際上來看歸屬權和使用權都是在平臺一方的。如果想要讓平臺或者應用將數據的歸屬前還給用戶本人可能更多的需要依賴法律法規的制定，否則平臺及應用是不會放棄用戶信息這類重要的資產。在技術方面，這類數據面臨這和個人上傳數據同樣的問題，在數據產生之後如何保證被存入了去中心化存儲，又如何保證在被存入之前開發者沒有作惡是部分面臨最大的難題。

3. 存儲層

存儲層可以簡單的分成兩個部分。第一個部分是數據庫，包括 SQL（關係型數據庫）和 NoSQL(非關係型數據庫)。數據主要用來對數據進行管理的，可以對數據進行新增，查詢，更新，刪除等操作。數據庫對於在存儲中扮演者操作系統在電腦中的作用。即使未來實現了去中心化存儲，數據庫技術也是不可或缺的，因爲沒有了數據庫，數據存儲的效率，協同工作以及信息讀取都會受到較大的影響。但就目前看來，相對去存儲，數據庫沒有太大去中心化的必要性。

而存儲層的第二個部分就是之前文章重點提到的去中心化存儲技術，其中心化存儲是實現 Web3.0 不可或缺的一個技術組成部分。只有實現了去中心化的存儲，才能更好地保證數據的安全性以及隱私性，更多的信息可以參考上一篇文章，在這裏不再過多贅述。

4. 開發層

開發層類似於上面提到的測試平臺，在整個架構裏面是純功能組件，主要是爲平臺或者應用的開發提供支持。在開發層裏面主要包括開發框架，服務器和容器三個具體技術環節。開發框架主要用於開發的骨架，對於不同的開發語言有不用的開發框架。這裏的服務器主要指在軟件層面對服務器的開發，使其與業務層, 用戶層相連接，起到對平臺或應用的支持作用。最後是開發容器，容器主要對開發之後的對象進行管理（包括生命週期，依賴關係等）。

開發層中的技術構成相對於網絡結構來說比較獨立，不需要爲適應 Web3.0 從新設計技術架構。

5. 服務層

服務層主要用於協調在同一架構內，不同系統的寫作問題。服務層中的主要三個功能模塊爲配置中心，服務中心和信息隊列。配置中心主要用於統一調配所有服務器以支持各個業務模塊，同時也要在故障發生之後迅速調配避免影響到實際運營。服務中心，主要是爲了解決跨系統以來的配置和調度的問題，通過服務名字系統和服務總線系統對服務器進行識別以及調配。最後隊列信息主要爲了實現跨系統的異步通知。服務器模塊主要用於對內用於支持平臺或應用的開發，與具體底層網絡結構相對獨立。因爲如果未來 Web3.0 的發展可以直接接納目前的服務層。

6. 網絡層

網絡層和存儲層相似，相較於 Web2.0 在 Web3.0 中將會又較大的架構改變，主要地變爲從中心化架構轉變爲去中心化架構。網絡成在傳統的架構中主要包括負載均衡，CND，機房與中心三個基礎模塊。

在負載均衡中，包括 DNS 負載，硬件負載和軟件負載。負載均衡的主要目的是爲了讓計算單元的負載達到均衡狀態，除此之外負載均衡還需要基於負載，性能（吞吐量、響應時間）和業務進行考慮。負載均衡的主要服務對象主要是集中於平臺或應用本身。但是其實 DNS 負載中依賴的 DNS（Domain Name System）是 Web 組成的一個重要成分，也是現在去中心化網絡中重點探索的一個重點方向。

目前的域名系統爲中心化系統，域名的系統可以簡單的分爲三層，最上層是 ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers 互聯網名稱與數字地址分配機構) 控制一切，居於中心地位。

第二層是域名登記機構，比如 Verisign，這些機構控制着頂級域名 (TLDs)，比如.com。

居於最底層的是域名註冊公司，他們直接面向客戶，提供域名註冊的零售服務。

在網絡層面來看，ICANN 的絕對掌控權，也就意味着所有的域名及域名鏈接的網站都會接受 ICANN 的審查，同時信息也可能會被扣押和篡改，是的信息的真實性和自由度大大折扣。這裏雖然不能通過對 DNS 去中心化來實現文章開頭提到用戶信息所有權的確認以及保護。但是如果實現 DNS 的完全去中心化，可以很好地時間網絡的去中心化，也使得網絡信息自由度大大提升。

不過目前看來 DNS 的去中心化難度較高，目前的項目如 handshake 還是要藉助 ICANN 的中心化系統，主要是在 TLDs 和 CATs（證書授權機構）兩個方面進行了去中心化的嘗試。而從從總體來看 DNS 的去中心化與否不會對 Web3.0 造成實質影響，更多的是錦上添花。

第二個模塊是 CDN(Content Delivery Network 內容分發網絡),CDN 是現在網絡中比較重要的一環。

CDN 依靠部署在各地的邊緣服務器，通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊，使用戶就近獲取所需內容，降低網絡擁塞，提高用戶訪問響應速度和命中率。CDN 的關鍵技術主要有內容存儲和分發技術這兩個環節，而其中需要進行去中化改造的還是內容存儲的部分。在 CDN 中，邊緣需要先對進行分發的內容進行緩存才能對用戶進行在分發。而緩存的環節也是對數據的安全性和隱私性風險性也是最高的，可能面臨 CDN 提供商盜取數據的情況發生，同時可能被外部對的黑客通過 ddos 等方法進行攻擊。

對於加大型公司，爲了保護其業務數據一般會搭建內部的 CDN 網絡。而因爲成本問題，小型企業主要是要依靠專業 CDN 提供商。CDN 整體的技術服務對象時候面向 ToB 企業，與個人用戶數據的相關性較小。CDN 中傳播技術的的去中心化不會對個人用戶數據的安全性及隱私性帶來太多的提高。

網絡層的最後一個模塊爲機房與中心模塊，這兩個模塊主要是以硬件爲主。通過機房和中心中的應該來支持平臺與應用的運行。

三. Web3.0 總結

Web3.0 的發展路徑目前還是相對不夠清晰，Web3 foundation 是比較早進行 Web3.0 嘗試的團隊，包括 Polkadot 等項目在內的的使命之一也是做爲 Web3. 0 的基礎底層框架。但是完全拋棄目前 Web2.0 的技術框架，從新建立一個全新的框架的可行性是比較低的。

首先，區塊鏈技術毫無疑問還是不成熟的。

目前大家公認最好的公鏈-以太坊在現階段也沒有展現出能夠作爲 world computer 的可能性，而且其問題的主要還是集中在本身的底層技術邏輯上面，在底層技術問題解決之後好無以爲還要面臨應用層面的問題。區塊鏈技術本身的特性決定了其很難承擔互聯網級別的交易數量以及用戶人數，在對公鏈的考慮中，目前評估的主要環節還是 在 TPS 上面，但是如果想要取代現在的互聯網架構即使 TPS 到達了需求也還是不夠的。

區塊鏈底層因爲要優先考慮去中心化以及安全性，也增加了其對上層應用的限制以及要求。這些限制和要求使得應用無法設計較爲複雜的業務邏輯。在這種前提之下，很難將傳統 Web2.0 的很多應用完全遷移過來。

但即使遷移是可行的，也幾乎沒有傳統項目會進行遷移。

一是因爲本身的遷移成本就很高，區塊鏈的底層邏輯與現在的互聯網底層有着較大的不同，遷移就意味着要重新開發，試錯這些都需要相當高的時間成本跟金錢成本，但在付出成本的同時又無法獲得更多的用戶或其他價值作爲回報，反而會讓其失去價值非常高的用戶個人信息，因此目前的 app 是沒有理由進行遷移的。同時，對於大多數的 app，例如國內最長用的外賣類應用，電商類應用以及地圖應用，將其建立在區塊鏈上面看不到實際的價值與意義。

同時，經過上面的分析可以得出，Web3.0 和現在 Web2.0 在技術層面主要的差別將會集中在去中心化存儲和去中心化計算上面，而其他的技術模塊都不需要有較大的變動。因此，相比較來講保持目前 Web2.0 的技術機構，並在去中心化存儲和去中心化計算上面進行升級和應用將會是一個更好的選擇。

最後，從整體來看因爲去中心化存儲和去中心化計算技術的不成熟，使得 web3.0 需要更長的時間纔可以實現。同時 Web2.0 到 Web3.0 的發展目前看起來也需要相關政策的推動。目前中國國內互聯網用戶對於個人信息的歸屬權和使用權沒有太多的認知及要求，因此很難從用戶的角度推動 Web2.0 向 Web3.0 發展。如果沒有政策的推動，目前架構在傳統互聯網上面的應用也沒有動力去主動求變，那麼 Web3.0 的推動將會受到較大的阻礙。綜合上面提到的所有信息和問題，Web3.0 會是未來一個很好的發展方向，但是目前還處於非常的早期的一個階段，未來需要更長的時間來去發展和演變。

參考資料：https://www.theblockbeats.com

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