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互融云 Web 3系列 | 如何從組織形態和技術演進上實現跨越?

2019-12-06 互融時代 來源:區塊鏈網絡

導讀:

區塊鏈是Web 3時代的重要應用之一,加密谷長期關注這一主題。

Web 1是早期的互聯網形態。彼時,internet是一個只讀的靜態HTML頁面目錄,用戶之間的交互十分有限。Web 2始于2004年左右,它由社交媒體、博客和在線社區組成,允許終端用戶進行實時地交互協作。

與Web 1和Web 2相比,Web 3更難定義。在很大程度上,這是因為Web 3仍然處于起步階段。以太坊是Web 3時代領先的區塊鏈網絡,于2015年才推出。時至今日,許多致力于改善Web 3終端用戶體驗的實用技術仍在研發當中。

盡管如此,關于Web 3的一些關鍵屬性已經達成了共識,業界通常認為這是一個新的互聯網時代的開啟。Web3的目標是在無中介的讀寫網絡中提供更以用戶為中心的體驗。技術使得個人在默認情況下可以控制數據隱私和數據所有權。Web3還引入了去中心化的互聯網,其中,過去致力于“尋租”的第三方對用戶交互和價值轉移的控制在逐步減少。本質上,Web3技術為P2P通信、支付等服務和市場提供了基礎。區塊鏈技術和數字資產在塑造當前Web 3的發展和去中心化的運動中扮演著重要角色。

自從BTC在2009年推出了世界上第一個區塊鏈以來,區塊鏈技術在幾個關鍵領域都有所發展。到2019年年中,以太坊的發展已經取得了豐碩的成果——開發人員的數量最多時達到25萬至35萬人;去中心化的應用程序最多,超過2,200個,每月活躍用戶約為14萬人。以上數據都被視為截至目前區塊鏈生態系統發展的最佳展示。

盡管取得了這樣的成功,Web 3應用程序的采用仍然遠遠落后于Web 2。對于以太坊和其他區塊鏈社區來說,Web 3要成為全球互聯網的標準或目標,仍然任重而道遠。

對于以太坊區塊鏈生態系統來說,2019年最突出的技術挑戰是什么?可以實施哪些解決方案來推動用戶采用?以下是需要考慮的三個主要方面。

01增加可擴展性

·挑戰

可擴展性匱乏是以太坊區塊鏈當前面臨的最大困境之一。無論何時,當以太坊區塊鏈接收到更多的流量,相關的成本 (gas fees) 和完成交易的時間都會大幅增加,這最終阻礙了主流人群的采用。截至2019年8月,以太坊主網每秒只能處理15到25筆交易。當然,有一些區塊鏈網絡可以處理更多的交易,但這往往是有代價的(比如,犧牲去中心化或安全性)。

目前使用的大多數區塊鏈仍然無法達到Web 2或者法幣數據庫技術提供的可擴展性水平。例如,Visa一直能達到1,700個tps,并聲稱能夠處理多達56,000個tps。以太坊的近期目標是達到至少10萬個 tps。

·解決方案

盡管以太坊已經致力于推動可擴展性解決方案,但是其中的大多數要么還在研發,要么還在測試網階段。

Layer 2的擴展使得線下交易成為可能。總而言之,這既保留了區塊鏈的原生優勢(安全性、不變性、去中心化),同時也降低了成本(緩慢的確認時間、波動性/gas成本等)。子鏈和狀態通道是近年來以太坊社區開發實施的兩個最令人矚目的Layer 2擴展解決方案。

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Plasma開發者之間的競爭會促成Layer2的創新嗎?

分片是另一種可擴展性解決方案,它是一種數據庫分區,將較大的數據庫分割為更小、更快、更容易管理的部分,這被稱為“數據切分”。

在Web 2時代,分片非常簡單。例如,根據用戶的地理位置,將與不同客戶相關的信息放在不同的服務器上。

然而,在區塊鏈中實現分片要復雜得多。傳統的區塊鏈要求所有節點承載給定鏈的所有歷史交易數據。這使區塊鏈速度變慢,但也使交易更安全,并解決了“雙花”的問題。分片則允許節點僅使用區塊鏈的一部分交易數據歷史記錄來安全地處理交易,從而加快了交易速度。分片鏈預計在 2020 年可用于以太坊主網,其中包括Serenity (即以太坊2.0) 的第 1 階段。然而,在第1階段的初始版本中,分片鏈不一定能作為即時的可擴展性解決方案。

在以太坊之外,有一些項目已經實現了分片。Zilliqa在2019年1月啟動主網,成為首個采用可操作分片區塊鏈的項目。目前,Zilliqa區塊鏈每秒可以處理2,828筆交易。

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上圖是Serenity (以太坊 2.0) 在引入分片后的圖示

在PoW機制中,大約90%到95%的算力用于生成哈希值(隨機數)。一旦生成隨機數,它們就沒有其他用途了。從計算的角度來看,這不僅造成了資源的浪費,還導致了其他問題,比如對無法成功開采的挖礦者來說,交易驗證成本將會更高,以及,能源密集型硬件開采設備造成的環境污染。

以太坊 2.0 核心基礎設施信標鏈(beacon chain)正對分片狀態進行重大調整,使 DApp 開發者可選擇調用模仿以太坊 1.0 執行環境的信標鏈合約,在熟悉的開發環境進行 2.0 開發。該調整的基本思路是:作為基礎層概念的合約及 ETH 僅存在于信標鏈上,而分片則可繼續保持自有的執行與狀態。信標鏈由以太坊創始人 Vitalik Buterin 提出,由分片開發團隊 Prysmatic Labs 進行開發。2019年5月,PrysmaticLabs宣布信標鏈測試網正式上線,可以進行公開訪問,并提供了一個公開的共識節點社區。

信標鏈預計將于2019年底正式推出,這標志著以太坊主網的交易驗證方式將從PoW轉為PoS。

目前,幾個主要的區塊鏈項目 (EOS、Tezos、Tron、Lisk等) 已經實現了PoS。與PoW區塊鏈相比,PoS區塊鏈每秒可處理的平均交易數量更多。以太坊切換到PoS,可以為區塊鏈和在其上運行的Web 3應用程序提供更好的可擴展性。以太坊的PoS解決方案Casper CBC的研究自2014年起由Vlad Zamfir領導。PoS (階段0) 和分片 (階段1) 是Serenity路線圖中不可或缺的組成部分。

02解決數據隱私問題

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·挑戰

Web 2時代具有一些典型特征:中心化服務器容易遭受大規模的黑客攻擊,商業模式過度依賴于廣告——這需要出售敏感的用戶數據,數據隱私成為頑疾(GDPR之類的規則就基于此)。在以上層面,Web 3已經顯示出了其卓越優勢。

當然,新的挑戰也隨之浮出水面。由于存儲在公共區塊鏈上的數據可以在區塊瀏覽器上公開查看,因此數據很難像Web 2時代那樣,被一個中心化的實體所商品化。此外,只要知道特定對象的公共地址,就可以很容易地實時查看其交易歷史和總資產價值,這導致了新的隱私問題。而在傳統金融業中,上述情況是絕不可能出現的。

是的,公共區塊鏈能夠支持隱私交易,同時還能保持合規性。然而,對于大多數公鏈來說,隱私交易并不是默認標準。在以太坊區塊鏈上,隱私交易的gasfee通常比公共交易要高得多。

·解決方案

AZTEC協議是一個為金融機構提供隱私以太坊交易的項目。該項目的零知識隱私協議已經在以太坊主網上線。它背后的邏輯是,在允許交易驗證的同時,通過同態加密(homomorphic encryption)和范圍證明(range proofs)技術對“值”進行加密。其中,同態加密對已加密的數字進行算術檢查,范圍證明則確保負數(在有限域內是大的正數) 不能破壞“雙花”校驗機制。

與AZTEC的標準交易成本需要80萬至90萬gas。盡管這仍然屬于合理的交易費用區間,但隨著以太坊區塊鏈未來的更新,這類隱私交易將會變得更便宜。如果實施EIP 1108,那么由AZTEC提供的隱私交易gas成本可能降至30萬或更低。

除了AZTEC,以太坊上還有其他的隱私交易解決方案。比如Zether,它是由斯坦福大學的研究人員開發的一種完全去中心化的保密支付機制。此外還有安永(Ernst & Young) 開發的EY Ops鏈公共版等。

AZTEC協議使用同態加密和范圍證明來支持以太坊上的隱私交易。

03改善UI / UX

·

挑戰

Web 2有其自身優勢,比如,圖形界面的大量使用使其更具交互性,極大地改善了用戶體驗。在這一點上,至少對于普通用戶來說,Web 3的界面通常不像Web 2那樣易于訪問。

對于那些習慣于使用簡單的Web 2密碼的人來說,使用私鑰來訪問存儲在數字錢包中的資金,是一個新的學習曲線。此外,如果資金被盜或密鑰丟失,基本上沒有什么有效的恢復方法。即使對于那些熟悉區塊鏈技術的人來說,輸入錯誤的十六進制編碼造成資金損失也很常見。

移動端的體驗如何與瀏覽器提供的體驗保持一致,這個問題也有待解決。當然,客觀的來說,與可擴展性和數據隱私問題相比,UI/UX方面的問題要多得多。

此外,判斷Web 3應用程序是否易于使用的標準是相當主觀的,純碎基于每個用戶的意見。這使得確定被主流采用所需要的“未知因素”變得更加困難。

·解決方案

目前已經有幾種有效的技術可以解決Web 3的UI/UX方面的問題。例如,MetaMask簡化了存儲資金的過程,在保證安全的基礎上,提高了可訪問性(dApps連接到MetaMask)。用戶可讀的錢包地址現在可以通過Ethereum Name Service (ENS)實現。這不僅使人們更容易記住自己的錢包地址,還降低了把資金發送到錯誤地址的可能性。

總的來說,通過對UI/UX的不斷改進,Web 3應用程序將會變得更加容易訪問。

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2018年11月,MetaMask的谷歌Chrome瀏覽器擴展用戶超過130萬

下一步是什么?

區塊鏈技術已經有許多實際用例,“Web 3”一詞也不再是空中樓閣。但距離實現其宏大愿景尚需時日。幸運的是,我們已經看到了正在發生的改變。

作者:Delton Rhodes

翻譯:DUANNI YI

來源:加密谷

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編譯者/作者:互融時代

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