随着区块链技术重新连接了金钱、身份、社区、所有权等的数字结构，Web3 一词的出现来描述这种不断展开的范式转变。但实现这一演变的 Web3 技术堆栈到底包含哪些内容呢？

在本综合指南中，我们将揭开共同构成 Web3 技术基础的去中心化协议、组件和子系统的神秘面纱。您将了解 Web3 堆栈中每一层的目的和内部工作原理，包括区块链、去中心化存储、去中心化身份、加密货币代币、钱包等。让我们深入了解一下吧！

什么是Web3？

首先，快速了解 Web3。从本质上讲，Web3 代表了基于去中心化、区块链验证信任、用户控制和机器激励的互联网发展的下一阶段。

Web3 的目标是逐步将权力和控制权从政府、企业和技术看门人拥有的中心化中介机构和服务器群中转移出来。

Web3 不是当今由这些机构主导的 Web2 模型，而是使用开源区块链协议、去中心化应用程序（dApp）、可验证凭证、非同质化代币（NFT）、去中心化自治组织（DAO）和加密货币代币来归还数字网络的所有权、平台和经济给用户。

简而言之，Web3 承诺改变我们交换价值、消费信息、表达个人和专业身份、参与虚拟世界、围绕共同目标进行协调等方式，将影响力从中心化中介机构转移到集体管理的社区。

您可以将这种向 Web3 的逐步转变概念化为将互联网的技术架构从强大的第三方控制的封闭式专有系统迁移到由用户管理的开放式参与网络。这需要一个截然不同的技术堆栈——Web3 堆栈。

Web3 堆栈的作用

Web3 堆栈是指互补的去中心化技术和子系统层，它们共同实现了向上述用户控制的互联网应用程序的范式转变。

从高层次来看，这些开源技术允许在线服务、平台、市场、社交图谱，甚至游戏等文化体验以点对点的方式运行，而无需对用户施加过多权力的中央中介。

他们通过共生技术构建块引入了用户控制的数字资产所有权、可验证身份、社区治理、本地激励、透明流程、可互操作程序和其他 Web3 属性等功能。

正如 Linux、Apache HTTP Server、MySQL 和 PHP 形成了为 Web1 提供支持的“LAMP”堆栈，而 AJAX、HTML5、JavaScript、级联样式表和 REST API 形成了 Web2 堆栈，专门的 Web3 技术也形成了为下一代去中心化应用程序提供支持的 Web3 堆栈生态系统。

让我们探讨构成当今 Web3 技术堆栈的核心组件以及它们如何交互以实现用户回收的去中心化互联网：

区块链协议

区块链技术位于 Web3 的基础层，作为基本的去中心化账本，以透明、弹性、可审计的方式记录可验证的事件、交易和状态变化，无需中心化中介。

以太坊、Solana、Polkadot、Cosmos 等公共区块链通过开源代码和密码学而不是第三方建立信任。他们的能力包括：

• 用于验证状态更改的分布式共识机制，例如工作量证明或权益证明
• 加密哈希和 Merkle 树可确保防篡改和数据完整性
• 由各方运营的去中心化验证节点网络，避免中心化控制
• 嵌入式虚拟机支持去中心化计算（智能合约）
• 由原生加密货币支持的加密经济代币激励模式
• 无许可模型允许任何人构建未经审查的应用程序

本质上，基础层区块链协议提供了安全基础，实现 Web3 堆栈中用户之间的信任最小化、协调、交互和价值交换。

去中心化数据存储

虽然区块链提供了防篡改的状态记录，但文档、媒体文件、基因组序列、3D 模型等原始数据无法直接存储在链上。这就是去中心化存储解决方案的用武之地。主要方法包括：

IPFS — 星际文件系统使用 p2p 分布式哈希表 (DHT) 和内容寻址来跨分散的节点网络分割、复制和验证数据。

Filecoin — IPFS 之上的激励层，存储矿工通过为数据提供磁盘空间来赚取代币。这种池提供了云存储服务的去中心化替代方案。

Arweave — 一种“blockweave”系统，将数据永久存储到由去中心化节点网络共同持有的不断增长的数据块链中。

Sia — 利用智能合约在对等点之间共享过剩容量的基础上协调去中心化云存储。用户花费代币来访问共享的冗余存储池。

Storj — 一种开源云存储网络，同行可以通过租赁多余的存储和带宽来赚取代币，从而以去中心化、加密的方式集中存储数据碎片。

去中心化存储允许 dApp 保存大型数据集和内容，而无需依中心化服务器。它引入了传统存储中所缺乏的可证明的完整性、针对中断的冗余以及用户控制。

去中心化计算

与去中心化数据存储密切相关，去中心化计算是指由节点贡献的分布式处理能力，用于运行代码、支持应用程序、训练 ML 模型、渲染图形等：

Golem — 一个开放的点对点计算网络，可以为 CGI 渲染等任务实现计算资源的分散共享。用户使用基于区块链的市场购买和销售周期。

Dfinity 互联网计算机——利用革命性的“反向 gas”模型，用户在部署不可变的去中心化应用程序之前预先支付计算费用，然后免费运行。

Theta — 整合来自用户设备的分散式边缘计算资源，以支持基于区块链的低延迟视频流和相关工作负载。

Aleph.im — 使用 Polkadot 和 IPFS 构建的去中心化云平台，用户贡献服务器和带宽以换取代币奖励和治理权。

Ankr — 允许用户利用闲置桌面、服务器和数据中心进行去中心化云计算，以换取使用 Kubernetes 容器编排的代币支付。

来自用户设备的去中心化计算池有利于新的区块链本机应用程序和服务，而不依赖于 AWS 等大型科技超大规模云。

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• 香港Web3，究竟行不行？

  香港虚拟资产平台牌照发放一周年，11家平台申请牌照，2家成功获得。未获得牌照的平台离开香港，原生加密平台也出走。发牌过程中，规模和专业度是重要考量，本土金融机构和具备内地资源优势的平台获得先机。有传言称，离岸交易所无法满足监管要求，导致多家知名加密交易所撤回申请。香港监管机构撤回Hashkey Exchange的合规申请，可能是因为涉及敏感地区客户服务或监管人手有限。香港虚拟资产现货ETF表现优异，但市场缩水，流动性差，难以吸引外资。香港选择从传统资本端而非加密原生应用切入，填补资产空白，探索传统领域的Web3资产转型。未来，香港Web3的发展仍有待观察，但去中心化市场与传统机构升维的碰撞仍需时间。

• 火币HTX重磅亮相GM Vietnam 2024并举办Web3未来之夜：聚焦加密新趋势 推进全球化战略

  火币HTX参加GM Vietnam 2024，与越南本地区块链公司和社区合作，推动技术创新。活动上，火币HTX展示了安全合规的交易所经验，并建议用户谨慎投资和多元化投资。此外，火币HTX还与知名媒体ChainCatcher合作举办了“Web3未来之夜”活动，探讨未来发展机遇。火币HTX表示，越南作为亚洲新兴市场，正逐渐成为Web3行业的焦点，将继续关注和支持越南市场的发展。

去中心化身份证明（DID）

DID 允许用户创建基于区块链的自我主权身份，独立于应用程序和平台强加的去中心化的孤立配置文件。核心特性：

• 用户控制的创建和管理独立于外部提供商。
• 不由任何中央机构分配的全球唯一标识符。
• 用于签名和验证声明和凭证的加密密钥管理。
• 有选择地披露凭证、从属关系、声誉等属性。
• 使用 IPFS、Ceramic 等进行身份记录的去中心化元数据存储。
• 使用零知识证明来保护隐私的特征共享。

DIDcomm 等领先标准允许 Ceramic、Microsoft 和 Metamask 等提供商的 DID 方法之间实现互操作。DID 克服了对由外部各方控制的传统中心化身份证明的依赖。

去中心化域名服务

在 Web3 中，区块链域名系统通过使用链上记录而不是集中式 DNS 来分散网站名称注册和解析：

以太坊名称服务（ENS） — 允许注册与以太坊钱包、内容哈希和元数据相关的 .eth 区块链域。ENS 提供抗审查性和可扩展性。

不可阻挡的域名 — 提供 .crypto、.nft、.dao、.wallet 和其他映射到区块链地址和内容的不可审查的顶级域名扩展，与钱包无缝集成。

Handshake — 一个实验性的去中心化根服务器系统，具有基于区块链的顶级域，由开放的联合根组而不是 ICANN 运营。

区块链域名注册 — 允许使用 BNS 和 DNS 协议注册 .blockchain 域名和别名。与其他区块链命名服务集成。

这些去中心化的替代方案消除了对传统 DNS 的依赖，传统 DNS 仍然是中心化的，并且容易受到审查或监管强制。

加密货币代币

比特币、以太币和稳定币等代币允许在区块链上进行去中心化的价值表示、交换、激励、治理和可编程性：

• 加密货币本身代表了区块链上作为交换媒介和价值存储的价值。
• 可替代代币可实现细粒度的流动、池化、质押、折扣、积分。
• 实用/访问代币通过占有和质押来管理对 dApp 和 Web3 生态系统的访问。
• 不可替代代币（NFT）证明了对独特虚拟资产的所有权。
• 价值稳定的代币与外部资产挂钩，以最大限度地减少波动性。

这些基于区块链的代币共同使整个去中心化金融系统和激励结构能够原生存在于 Web3 堆栈上。

去中心化预言机

预言机使区块链能够整合经过验证的外部数据，例如资产价格、天气数据、运输信息等，以触发条件操作：

• Chainlink — 领先的去中心化预言机网络，使用委托节点质押 LINK 代币来共同获取和验证智能合约的数据。
• API3 — 使用由 API 提供商自己运行的第一方预言机来分散 API 服务，以确保数据质量。
• UMA — 使用户能够将金融合约发布为自定义合成资产，其价值取决于指定的外部数据源。
• Band Protocol — 利用委托权益证明从白名单、共享收入的代币化数据提供商处实现高速数据采购。
• Witnet — 一种去中心化的预言机模型，使用可信硬件飞地来保护隐私的公共数据请求和可验证的计算。

预言机允许区块链对链下事件做出反应，从而实现全新类别的强大 dApp。

零知识证明

这些加密技术可以在不泄露实际底层数据的情况下对声明或凭证进行隐私保护验证：

• Zcash为机密加密货币交易发起了零知识简洁非交互式知识论证（zk-SNARK）。
• Coda 协议利用 zk-SNARK 的递归组合来实现永久压缩旧状态数据的简洁区块链。
• Matter Labs zkSync使用 zk-SNARK 来扩展以太坊吞吐量，并通过 ZK rollups 降低费用，ZK rollups 使用零知识证明批量处理链外交易。
• Qredo提供 ZK 互操作性协议，可在任何两个支持的区块链网络之间秘密地传输价值。

零知识证明提供了许多涉及个人数据或商业敏感逻辑的 Web3 工作流程所需的机密性。

钱包

钱包安全地管理用户的区块链资产，包括加密货币、NFT、代币化资产、身份凭证和治理权：

• MetaMask、Coinbase Wallet 和 Phantom 等软件钱包使用加密密钥在笔记本电脑、手机或云上运行。
• Ledger 和 Trezor 等硬件钱包提供隔离的离线私钥存储和交易签名以确保安全。
• 移动应用钱包可通过 Trust Wallet、Rainbow、D'CENT 等专用 iOS 和 Android 应用程序实现 Web3 资产控制。
• 浏览器扩展钱包将 Web3 钱包功能直接添加到 Chrome、Firefox 和 Brave 中，以简化对 dApp 和 Metaverse 的访问。

钱包可以安全地控制对基于区块链的稀缺资产的访问，并无需许可地提供参与 Web3 生态系统的网关。

去中心化交易所

去中心化交易消除了加密资产交易所的中介风险：

• Uniswap 和 Pancake Swap 等自动做市商 (AMM)依靠流动性池和算法来实现交易对手之间直接的点对点交易。
• Serum、Loopring 和 dYdX 等订单簿协议模仿传统的交易所订单匹配模型，但使用区块链进行贸易结算。
• 像 Thorchain、Celer 和 Connext 这样的跨链桥可以通过暂时锁定资产并发行代理代币来跨不同的区块链进行资产交易。
• 像 Paradigm 这样的去中心化经纪商允许同行发现和协商，但在链上结算交易。这提供了 DeFi 和 CeFi 之间的中间立场。

去中心化交易所扩大了加密资产投资和交易的准入范围并降低了中间风险。

合成币和稳定币

这些链上资产的价值与外部美元或黄金储备挂钩，以提供价格稳定：

• Tether 和 USDC 等超额抵押稳定币与银行储备金以 1:1 的比例支持代币，以维持 1 美元的挂钩。
• DAI 和 Frax Mint 等加密货币抵押类型使用超额抵押贷款池而不是法定货币来维持最低 1:1 的抵押比率。
• 像基础现金这样的铸币税股票模型使用算法货币政策和部分准备金来根据需要自动扩大和收缩供应以保持目标价格。
• Synthetix、UMA 和 Mirror Protocol 发行的合成股票/商品使用预言机跟踪股票、指数、外汇和商品。

稳定币和合成币可以通过避免波动性来促进去中心化金融应用的蓬勃发展。

去中心化治理

链上投票支持社区驱动的 Web3 协议和 DAO 管理：

• 流动民主将直接电子投票与可选的委托代理投票相结合。阿拉贡使用。
• 二次投票使用投票权重来最大限度地提高选民满意度并防止多数人的暴政。由英联邦使用。
• 信念投票权重按期限代币进行的投票被锁定以反映承诺。由 MakerDAO 使用。
• 排名选择方法允许选民指定备用选择以更好地反映偏好。
• 保密投票利用零知识证明来保持个人投票的私密性，同时确保只有授权的参与者才能投票。

去中心化治理将决策权从中心化的第三方直接转移到 Web3 社区成员手中。

去中心化消息和社交

使用 IPFS 和区块链上保护的元数据的抗审查社交图谱：

• Whisper — 使用 DEVp2p 有线协议的以太坊 dApp 的私有加密消息传递。
• Status——开源移动通讯工具，结合了加密聊天、P2P 支付和去中心化应用浏览器。
• 面具网络——允许使用与区块链 ID 绑定的数字面具在传统社交媒体平台上叠加假名信号和消息。
• Lens Protocol——利用个人资料、关注者、内容共享和激励措施，促进在区块链上构建去中心化的社交图谱。
• Bluesky — Twitter 支持的一种协议，用于目前正在开发的去中心化社交网络。促进数据移动性。

去中心化的社交和通信使用户免受任意帐户暂停等平台风险，同时提高透明度。

结论

虽然仍处于新兴阶段，但 Web3 技术堆栈已经远远超出了早期的区块链协议，现在包括无数的补充层，支持数据库、身份、存储、商业、通信、治理、金融等的去中心化版本。

当这些离散的区块链创新交织在一起时，为无需许可的用户驱动的互联网应用程序和平台奠定了技术基础，不依赖于任何单一托管人或第三方。

尽管采用还处于萌芽阶段，但智能合约平台、NFT、DAO 和钱包等去中心化构建模块的指数级增长表明，Web3 堆栈不仅可以逐步重新构建代码，还可以重新构建社会最重要的数字系统和社区。正如 LAMPStack 和 MEAN 改变了 Web1 和 Web2 一样，新兴的 Web3 堆栈似乎准备开启人类在线协作和连接的下一个前沿阶段。

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