從Web2到Web3:需要哪些技術改進?

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Web1曾是1990年代和2000年代初期的網際網路。當時,網際網路是靜態HTML頁面的只讀目錄。使用者與使用者之間的互動受到限制。Web2的時代,也稱為讀寫網路,始於2004年左右,在2019年仍是最相關的網際網路一代。它由社交媒體網站,部落格和線上社羣組成,允許終端使用者進行互動和隨時隨地相互協作。與Web2相比,Web3更難定義。在很大程度上,這是因為Web3的時代仍處於起步階段。以太坊是Web3的領先區塊鏈網路,直到2015年才推出。在2019年,仍在開發或改進使Web3體驗對終端使用者切實可行的許多技術。儘管如此,一些關鍵屬性通常被認為屬於網際網路的新時代。例如,Web3旨在在無中介的讀寫網路中提供更以使用者為中心的體驗。技術使個人可以預設控制資料隱私和資料所有權。Web3還引入了去中心化網際網路,在這裡,尋租的第三方對使用者互動和價值轉移的控制較少。本質上,Web3技術為P2P(對等)通訊,支付,服務和市場提供了基礎。區塊鏈技術和加密貨幣在塑造Web3的當前發展和去中心化運動中發揮著重要作用。2019年Web3的採用狀況
自從2009年比特幣推出全球首個區塊鏈以來,區塊鏈技術在幾個關鍵領域得到了改善。截至2019年中,以太坊取得了迄今為止任何區塊鏈生態系統中最好的結果-最多的開發人員(250,000至350,000),去中心化的應用程式(超過2,200)和每月活躍使用者(〜140,000)。儘管取得了成功,但Web3應用程式的採用仍遠遠落後於Web2。Web3成為網際網路事實上的全球標準的目標對於以太坊以及其他區塊鏈社羣而言仍然是遙不可及的目標。對於以太坊區塊鏈生態系統來說,2019年最突出的技術挑戰是什麼?可以實施哪些解決方案來推動使用者採用Web3?以下是要考慮的三個主要領域。可擴充套件性提高挑戰缺乏可擴充套件性是以太坊區塊鏈在2019年面臨的最大限制之一。每當以太坊區塊鏈收到更多流量時,相關的成本(汽油費)和完成交易的時間都會大幅增加。最終,這阻礙了主流採用。截至2019年8月,以太坊主網每秒只能處理15至25筆交易(tps)。還有其他區塊鏈可以處理更多的交易,但這通常是有代價的(即犧牲網路的分散性或安全性)。當今使用的大多數區塊鏈仍無法達到Web2 /法定資料庫技術提供的可伸縮性級別。例如,Visa始終達到1,700 tps的速度,並聲稱能夠處理高達56,000 tps的速度。對於以太坊,近期目標是至少達到100,000 tps。解決方案
即使已經在主網上實施了一些以太坊可擴充套件性解決方案,但大多數都處於研究階段或正在各種測試網上進行開發和測試的過程中。第2層 擴充套件 使將事務移到鏈外成為可能。總而言之,這帶來了區塊鏈的好處(安全性,不變性,去中心化),同時降低了成本(確認時間慢,氣體成本高/不穩定)。子鏈和狀態通道已成為近年來以太坊社羣中開發和實施的兩個最著名的第2層伸縮解決方案。分片是另一種可伸縮性解決方案,是一種資料庫分割槽,可將較大的資料庫分為較小,更快,更易於管理的部分,稱為資料分片。在Web2時代,分片可能非常簡單。一個示例是根據每個使用者的地理位置將與各種客戶相關的資訊放置在不同的伺服器上。但是,在區塊鏈中實現分片是一個非常複雜的過程。傳統的區塊鏈要求所有節點都攜帶給定區塊鏈的所有交易資料歷史記錄。雖然這使區塊鏈變慢,但也使交易更加安全並消除了雙花問題。或者,分片將允許節點僅使用部分割槽塊鏈交易資料歷史記錄安全地處理交易,從而加快交易完成時間。碎片鏈有望在2020年的某個時候在以太坊主網(以太坊2.0)上使用。但是,在第1階段的初始發行版中,分片鏈不一定可用作立即的可伸縮性解決方案。在以太坊之外,已經實施了分片。Zilliqa在2019年1月啟動其主網時,它成為第一個啟動可操作分片區塊鏈的專案。目前,Zilliqa區塊鏈每秒能夠處理約2828筆交易。信標鏈預計將在2019年下半年啟動,標誌著以太坊主網從工作量證明(PoW)轉向權益證明(PoS)作為驗證交易的手段。使用PoW,大約90%到95%的處理能力將用於生成雜湊(隨機數)。生成數字後,它們將沒有其他實用程式。從計算的角度來看,這不僅使PoW浪費了,而且還導致了其他問題,例如未能成功開採的加密貨幣礦工的交易確認成本更高以及由高能耗的硬體開採平臺造成的嚴重環境汙染。
幾個主要的區塊鏈專案(EOS,Tezos,Tron,Lisk等)已經實現了PoS。與PoW區塊鏈相比,PoS區塊鏈平均每秒的交易數量更高。以太坊轉向PoS可以立即為以太坊區塊鏈和在其上執行的Web3應用程式提供更大的可擴充套件性。以太坊的PoS解決方案Casper CBC的研究自2014年以來由Vlad Zamfir領導。PoS(階段0)以及分片(階段1)是Serenity路線圖中不可或缺的功能。弗拉德·扎姆菲爾(Vlad Zamfir)在ETH Paris 2019上談論Casper CBC。處理資料隱私挑戰儘管Web2時代仍然由於依賴銷售敏感使用者資料的大規模駭客攻擊或商業模型而困擾著資料隱私問題,但Web3已經顯示出提高資料安全性的能力。儘管如此,新的挑戰已經出現。由於儲存在公共區塊鏈上的資料可以在區塊瀏覽器上公開檢視,因此像Web2時代那樣,由集中式實體將其商品化變得更加困難。但是,任何人都可以輕鬆地實時檢視交易資料的歷史記錄和總資產價值這一事實,只需知道他人的公共地址即可,這引起了新的隱私問題。例如,在傳統銀行業的世界裡,這甚至是不可能的。是,公共區塊鏈能夠支援私人交易,同時還能保持合規性。但是,對於絕大多數選擇而言,私人交易不是預設標準。例如,在以太坊區塊鏈上,私人交易通常比公共交易具有更高的汽油費。解決方案
AZTEC協議這個專案為金融機構提供了進行私人以太坊交易的手段。AZTEC協議的零知識隱私協議已經在以太坊主網上。它使交易邏輯得以驗證,同時還透過結合同態加密和範圍證明來保持對值的加密。同態加密允許對加密數字進行算術檢查,就像未加密一樣。範圍證明可確保負數(在有限域中為大正數)不能破壞雙花檢查。與AZTEC進行的標準交易需要80萬至90萬天然氣。儘管這在每筆ETH交易的平均汽油費(500,000–100,000汽油)之內,但是隨著以太坊區塊鏈的未來更新,私人交易的價格會更低。例如,如果實施了EIP 1108,除了AZTEC,在以太坊上還有其他競爭性私有解決方案。一個例子就是Zether,這是由斯坦福大學的一組研究人員開發的一種完全去中心化的保密支付機制。另一個是安永(EY)開發的EY Ops Chain Public Edition。AZTEC協議使用同態加密和範圍證明來啟用以太坊上的私人交易。改善UX / UI挑戰除了更具互動性的Internet外,Web2還為世界帶來了大大改善的使用者介面和使用者體驗。高畫素螢幕和Web1難以使用的技術的時代已經一去不復返了。話雖這麼說,非技術使用者通常不像Web2選項那樣可訪問Web3介面。
使用和儲存私鑰來訪問儲存在加密貨幣錢包中的資金,為那些用於簡單Web2密碼的使用者提供了一條新的學習曲線。此外,如果資金被盜或丟失,則幾乎沒有有效的回收方法。對於那些使用區塊鏈技術的人來說,即使透過輸入錯誤的十六進位制0x來傳送(和丟失)資金也很容易犯錯誤。Web3移動體驗如何趕上Web瀏覽器提供的Web3體驗的問題仍然懸而未決。這些只是終端使用者在使用Web3時必須意識到的眾多障礙中的幾個。與可伸縮性和資料隱私問題相比,可能的UI / UX摩擦點數量要多得多。另外,Web3應用程式易於使用還是難以使用的標準是非常主觀的,並且基於每個使用者的意見。這使得很難確定主流採用所需的“ x因子”。解決方案已經存在幾種有效的技術來解決Web3的許多UI / UX挑戰。例如,MetaMask簡化了安全地儲存資金(儲存在瀏覽器中的私鑰)的過程,並提高了可訪問性(dApp連線到MetaMask)。現在可以透過以太坊名稱服務(ENS)實現人類可讀的錢包地址。這樣不僅可以更容易記住自己的收款地址,還可以減少將資金匯入錯誤的0x地址的可能性。但是,Web3缺少許多Web2中突出的使用者保護功能和移動可訪問性。即使實際上這些變化很小,許多對區塊鏈和Web3還是陌生的人仍然不願意接受一種網際網路體驗,這種體驗似乎(至少從表面上看)與他們的習慣有很大不同。儘管如此,透過對UI / UX的不斷改進,新的非技術使用者可以更輕鬆地訪問Web3應用程式。2018年11月,MetaMask的Google Chrome瀏覽器擴充套件程式已超過130萬使用者。
Web3的下一步是什麼?有很多現有的區塊鏈技術,特別是以太坊技術的現實用例,很明顯,Web3的時代不是理論上的。網際網路,全球經濟和政府尚未完全實現Web3的願景。儘管如此,在2019年,正規化轉變已經在順利進行。透過創新的解決方案來解決上述技術挑戰方面已經取得了重大進展,Web3作為Web2真正競爭對手的願景正在接近實現。

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