Web3 参考架构

译文出自：登链翻译计划^[1]

译者：翻译小组^[2]

校对：Tiny 熊^[3]

毫无疑问，随着主流行业开始承认 Web3 的潜力，Web3 是当今最热门的话题之一。然而，其中一个角度似乎没有得到很多报道，那就是 Web3 架构。人们认为，Web3 将用区块链取代目前的互联网架构，在此过程中解决许多现有问题。然而，作为第一步，我们需要阐明 Web3 是由什么组成的。本文定义了 Web3 的参考架构，阐明了主要的构建模块以及它们之间的关键交互。这里并不打算深入介绍技术细节，如果你对细节感兴趣，可以参考这里^[4]。

定义：Web 有很多定义（例如这里^[5]和这里^[6]），但普遍的共识是，Web3 代表下一次互联网，它将以区块链技术和协议为基础，消除现有的中介机构，以及 Web3 将是去中心化的、开放的、更有用的。

在某种程度上，这听起来很像 20 多年前对其前辈的定义，就像 Web1.0 和 Web2.0 一样，我们可以期待 Web3 对大多数行业的商业模式产生实质性影响。然而，在承诺实现之前，确实花了十多年的时间来开发和成熟服务，创建相关的架构、设计模式、控制、监控和其他基本要素。我认为有理由期待 Web3 在未来的几年里也会经历类似的成熟过程。参考架构是一种方法，可以用来指导和跟踪行业技术的演变。

一切都有联系：没有什么是存在于真空中的，Web3 也不例外。就像 Web2 和它越来越依赖的云技术从根本上说是托管在别人的物理数据中心的服务集合，Web3 与现实（"链外"）世界有着内在的联系。Web3 应用程序消费也补充以区块链为中心的生态系统之外提供的各种服务。这些服务包括数据中心和它们所承载的 IaaS/PaaS 服务，运营风险，反洗钱和欺诈相关服务，财务功能，市场数据等等。一些区别可能会随着时间的推移而模糊，形成互补的 "链上 "和 "链下 "生态系统。同样，参考架构是阐明这两个世界之间的相互依赖和交互的有用方法之一。

参考架构

下图是拟议的 Web3 参考架构。在概念上，有三个不同的层次：渠道、应用和基础设施及工具

Web3 参考架构

渠道

这一层主要是用户通过网络浏览器或移动应用程序以及钱包进行交互界面。他们联系着 "链外 "世界，以便完成如用法定货币为其提供资金，用户入场，已经伴随相关服务，如适当的 KYC 等等。

• UI 界面：目前大多数是典型的 react 前端，使用 Web3.js 和类似的库。

• 钱包：它们有不同的形式和品牌，但最终提供相同的功能：使你能够以安全和可靠的方式存储和交易你的数字资产。在 Web3 世界中，钱包代表你的身份和代币余额。

应用

这里是分布式应用（DApps）和智能合约的逻辑部分，以满足越来越多的使用案例。它们与底层基础设施交互，并通过渠道（Channels）支持用户交互。就像基础设施组件一样，DApps 和智能合约需要在某个地方运行；因此，依靠区块链和各种 "链外 "服务提供者来确保功能性和非功能要求得到满足。

基础设施和工具

该层有 3 个主要部分：即“前端赋能”、区块链内核和工具。

• 前端赋能：

• 数据索引是“前端赋能”的一部分，这是一个广泛的协议和开发平台类别，允许与底层区块链和工具（如以太坊、IPFS 等）进行更有效的交互。

• 托管和域名服务也是“前端赋能”的一部分，包括用于建立和运行 Web3 网站和应用程序的各种工具和平台。它还包括命名解析服务，如 ENS（它也跨入了身份识别领域）。

• 节点及浏览器服务是前端赋能的最后部分。它是 Web 3 的一个关键构件，正如这里的概述^[7]，今天几乎所有对区块链协议层的调用都在这里进行。显然，这破坏了 Web3 是去中心化的前提。观察轻客户端^[8]或类似的发展是否会改变目前的现状将是有趣的。

• 区块链内核

• 区块链协议是 Web3 存在的基础。重要的是，L1 和 L2 协议之间有明显的区别（例如，影响解决方案的可扩展性），区块链协议还包含着资产：ERC-20 代币或 NFT 代币（ERC-721）等，以及一个新兴的跨链桥^[9]类别。

• 交易所和链上/下通道也作为区块链内核的一部分。它们由传统的订单簿交易所（CeFi 如：Coinbase、BlockFi）、新兴的去中心化交易所（DEX）如：例如，Uniswap 就是自动作市的 AMM 协议。另外如：出入金（如法定货币）和数据（如市场数据 Oracles）服务，新兴的社会化协议（例如 Lens）以及基于 DAO 社区概念的去中心化治理等，都在这个部分。

• 实用工具

• 包括存储协议和为各种目的建立的 P2P 网络、安全服务和身份相关的工具集、分析工具等等。

如上所述，Web3 基础设施层与 "链外 "世界存在着各种交叉点。这包括物理基础设施托管服务，如超大规模公司提供的存储、网络和计算，以及 IaaS 服务，如以太坊所需的 LevelDB。这也包括整合 "法币 "的金融功能，反洗钱/反恐融资，欺诈和风险相关的能力，链外的依赖性等等。

架构全景视图

Web3 参考架构--详细视图

路线图

新生的 Web3 世界正在迅速发展，加入了新的服务商、工具和能力。虽然离成熟仍有不少差距，但我认为已经开始看到新的生态系统在上述模块化的驱动下逐渐成形。然而，在它成为主流之前，真正实现 "简单、安全、实用" 还有很多工作要做。一些值得注意的领域包括：

• 
  

  互操作性：现在迫切需要一种无缝的、普遍的、去中心化的方法，在区块链生态系统之间分享信息和资产。如果不实现这一点，数字资产的流动性将保持相对较低的水平，使使用度大大折扣。目前，缓解这种碎片化的技术选择仅限于协议跨链桥。当它们的开发和维护很复杂，而且安全事件频发。另一个明显的问题是：从开发、运营和所有权的角度来看，很多跨链桥是中心的，这与 Web3 所代表的理念正好相反。

• 
  

  可扩展性：大多数现有的 L1 协议正在努力与 "真正的、"链外"世界的需求竞争。这是 Web3 成功的根本，这也是为什么即将升级的以太坊是如此关键--以太坊承载了 Web3 交互的大部分份额。同样如 Solana、Cardano 和其他阵营的进展情况也值得关注。随着时间的推移，我们可能会看到一个更加平衡的 L1/L2 协议生态系统，它将匹配并超越今天传统互联网世界看到的情况。

• 
  

  信任：仍旧尚未实现，因为它需要基于端到端的安全性和可审计性，而不仅仅是服务商的声明。以 NFT 为例，用户很大程度依赖对 OpenSea 等服务商的信任。然而，独立验证链上到底发生了什么的能力有限，所有的 API 调用都是代理和中介的。此外，在链上使用一个简单的 URL 显然是有问题的，也缺乏端到端的验证。

• 
  

  身份：撇开道德问题不谈，在某些情况下，用户的匿名性是有意义的。然而，如果 Web3 模糊了 "链上 "和 "链下 "商业之间的界限，就需要在发生特定类型的交易（如土地所有权转让）时能更好地管理风险，必要时提供真实身份。因此， KYC 和其他与数字 ID 相关的能力，正慢慢开始在 Web3 中找到应用它们的方式。

• 
  

  服务管理和可观察性：事情会失败，Web3 也不例外，同样需要面对。Web2 平台花了大量的时间和精力来确保服务的端到端监控、可观察性和主动管理，对于很多 Web3 项目来说，同样不能忽略。

• 
  

  设计模式：就像云计算一样，针对特定使用场景的设计模式必然会出现。包括 "技术 "层面的模式，显示不同组件在哪里以及如何交互，以及更多的以业务为中心的模式，专注于数据流和类似的东西。

• 
  

  用户体验：即使对 Web3 的快速采用和日益增长感兴趣，这仍然是一个由爱好者、加密书呆子和各种极客玩家组成的世界。让它更容易、更简单、更安全（更好的用户体验）是扩大 Web3 的影响并将其变成一种实用工具的关键要素。

结论

Web3 是一个令人兴奋的发展，然而，距离它成为一个通用技术（GPT）仍有一段时间。可能的发展轨迹将包括新的互操作性标准，与安全和信任有关的改进，可扩展性等等。在这个过程中，我们应该首先从宏观上把握，并开始将其分解、拆分，然后重点关注感兴趣的关键领域。

虽然不够详尽，但我认为文章从根本上抓住了 Web3 的本质和它的构成，希望对你有帮助。