區塊鏈:本質：區塊鏈與Web3的層

Web3實用程序

Web3已經成為一個包羅萬象的術語，代表著新的、更好的互聯網的愿景。Web3的核心是使用區塊鏈、加密貨幣和NFT，以所有權的形式將權力交還給用戶。2020年Twitter上的一篇帖子說得最好：Web1是只讀，Web2是讀寫，而Web3將是讀寫且擁有。

你可能會問Web3的層是什么？讓我們深入了解區塊鏈網絡的更多細節吧。

區塊鏈技術是將各種技術融合在一起，以幫助系統順利運行。數學計算、密碼學、博弈論、點對點系統和驗證協議聯合起來為區塊鏈運行提供動力。

然而，由于區塊鏈消除了中心化機構的存在，所有的交易必須得到強有力的保護，數據必須安全地存儲在分布式賬本上。分布式賬本技術(DLT)基于預先設定的協議，通過網絡(或節點)上的不同計算機達成“共識”來驗證交易數據。每個節點在條目出現時進行添加、檢查和更新。

區塊鏈有一個分層的架構，以促進這種獨特的交易身份驗證方式。這涉及到五層，每一層都有其獨特的功能。

火幣七爺：導致本輪下跌的本質原因是全球流動性恐慌:火幣全球站CEO七爺在接受金色財經專訪時表示，導致本輪下跌的本質原因是全球流動性恐慌。新冠疫情引起的全球經濟衰退擔憂以及石油市場爆發價格戰，引發又一輪恐慌性拋售，無論是投資股市、債市、樓市、匯市、幣市，當股市暴跌的時候，為了挽回大量不切實際的杠桿，機構需要流動性，從其他市場中抽回資金成為唯一選擇，這是挽救他們杠桿的最后幾根救命稻草。

他表示，巨鯨的拋售提高了比特幣下跌的基數，在全球流動性枯竭的大環境下，部分早期比特幣地址的持有者選擇了套現，這個在鏈上也能監控到。同時，疫情導致全球基本面變差，如果疫情再持續半年，會有數億人失去收入來源，這迫使相當部分的全球持幣人減少非現金資產配置，套現成能維持家庭運轉的現金儲備。這個跟家庭經濟出現狀況，需要變賣金銀首飾是一個道理。在全球流動性缺乏甚至枯竭的大背景下，比特幣難以獨善其身。[2020/3/18]

硬件基礎設施層

客戶端在瀏覽網頁或使用任何應用程序時向應用服務器請求內容或數據，這被稱為客戶端-服務器架構。客戶端現在可以與對等客戶端連接并共享數據。點對點(P2P)網絡是一組共享數據的大型計算機。

掌柜調查署 | EXUP段海龍：ETF的本質就是可以在交易所進行交易的基金:在今日掌柜調查署上，EXUP聯合創始人段海龍表示，在傳統金融市場交易過ETF的朋友應該都知道，ETF的本質就是可以在交易所進行交易的基金，所以大部分解釋也將其稱為“可交易的指數基金”。ETF在美國是非常成熟的一種投資品類，后來也慢慢滲透到了中國市場，當下ETF確實一下子成為了市場的關注焦點，主要原因是ETF作為一款金融投資品不可被忽略的優勢——費用低、投資成本低、組合透明、跟蹤效率高、不存在爆倉。[2020/2/19]

區塊鏈數據安全地存儲在數據服務器中。當我們瀏覽網頁或使用任何區塊鏈應用程序時，我們的機器請求從服務器訪問這些數據。促進這種數據交換的框架稱為客戶機-服務器體系結構。它不過是一個龐大的設備網絡，它們相互通信，并相互請求數據。分布式賬本就是這樣創建的。在網絡中與另一個設備通信的每個設備都是一個節點。每個節點隨機驗證交易數據。

數據層

數據層：區塊鏈數據結構和物理存儲層。該賬本使用鏈表或默克爾樹(Merkeltree)構建，這些鏈表或默克爾樹使用非對稱加密進行加密。

聲音 | 北郵教授：5G的本質是無限連接 將促進區塊鏈等技術的深入發展:據澎湃新聞消息，5月26日下午，2019中國國際大數據產業博覽會舉行“5G重構數字社會基礎生態”高端對話，中國信息經濟學會副會長、北京郵電大學教授呂廷杰在會上表示，5G循序漸進的發展一定會帶來一個完全不同的社會，它會使社會的效率更高，因此也會涉及到更大的安全問題。他指出，5G的本質是無限連接，連接產生了高價值的關鍵數據，未來的大數據會有全新的飛躍，將促進人工智能、區塊鏈等技術的深入發展，生產很多新的架構和生態，必將重構數字經濟的生態，在未來5-8年會滲透到生活的方方面面，也將改變10年以后的整個社會的游戲規則。[2019/5/26]

Merkle樹對區塊鏈數據進行了高效、安全的編碼。它支持對區塊鏈數據的快速驗證，以及在點對點區塊鏈網絡上將大量數據從一個計算機節點快速移動到另一個計算機節點。

區塊鏈不過是包含交易數據的一長串“區塊”。當節點驗證一定數量的交易時，數據被綁定到一個“區塊”中，隨后添加到區塊鏈里，并與前一個數據區塊鏈接。“創世區塊”是鏈中的第一個區塊，因此不需要與任何之前的區塊進行鏈接。相反，后續的區塊需要與創世區塊鏈接，每次添加新的區塊時，這個過程都會被重復。這就是區塊鏈如何形成并持續增長的。

動態 | 帝國理工學院報告：比特幣可顛覆金融系統本質:據btcmanager消息，倫敦帝國理工學院(Imperial College London)的一份報告稱，比特幣和以太坊等加密貨幣已經達到了貨幣的三個主要標準之一，而前者有可能顛覆金融體系的本質。

根據Knottenbelt教授的觀點，要將資產視為貨幣，它必須能夠同時作為價值儲存、交換媒介和計量單位來運作。目前，重要的數字資產被廣泛認為是一種強大的價值儲存手段，全球金融領域的投資者已將數十億美元投資于比特幣、以太坊和其他重要的加密貨幣作為長期投資。

考慮到用戶可以在接受數字資產的商家用加密貨幣購買商品和服務，并且可以輕松地將加密貨幣轉換為法定貨幣，因此可以認為，重要的加密貨幣已經成為一種有效的交換媒介。但是，在交換媒介方面必須取得重大進展，特別是在商家采用方面，以便將數字資產視為貨幣。

報告稱，對于滿足最后兩個標準的加密貨幣，必須對其可擴展性、設計和監管進行重大改進。帝國理工學院(Imperial College)的研究人員表示，從長期來看，隨著第一層和第二層網絡的增加，當費用不再成為商家的一個問題時，加密貨幣將能夠被視為貨幣。

雖然傳統金融領域的大多數人對加密貨幣仍持懷疑態度，但Knottenbelt表示，數字資產正在迅速滿足成為一種廣泛認可的支付方式和新的貨幣標準的標準。[2018/7/12]

每筆交易都用發送者錢包的私鑰進行“數字簽名”。只有發送方可以訪問這個密鑰，從而確保數據不會被任何人訪問或篡改。這在區塊鏈術語中被稱為“終結”。數字簽名還保護所有者的身份，它本身是加密的，從而確保最大程度的安全性。

金色財經現場報道 熊健：公鏈之爭的本質是生態之爭 :金色財經現場報道，在2018首屆區塊鏈技術應用高峰論壇上，澳洲U網中國區負責人熊健表示，公鏈之爭的本質是生態之爭。區塊鏈是多中心化的，是可以相互信任的，所有的社區都相信區塊鏈的邏輯。公鏈的生態哲學是從孤軍奮戰到多點開花。[2018/6/14]

網絡層

以太坊網絡，或第一層，是人們在說以太坊時暗指的。這一層負責協商過程、編程語言、區塊時間、爭議解決以及維護區塊鏈網絡基本功能的規則和參數。它也被稱為實現層。

P2P框架允許各個節點交換交易數據，從而就交易的有效性達成共識。這意味著每個節點必須能夠發現網絡上的其他節點，以便快速通信。正是網絡層促進了這種“節點間通信”。由于節點發現、區塊創建和區塊添加也由這一層管理，它也被稱為“傳播層”。

共識層

共識層是任何區塊鏈中最必要和最關鍵的層，無論它是以太坊、Hyperledger或其他。共識層負責驗證區塊，對它們進行排序，并確保每個人都同意。

這是區塊鏈操作中最關鍵的一層。這一層負責驗證交易，如果沒有它，整個系統將會崩潰。這一層運行的協議需要一定數量的節點來驗證一個交易。因此，每個交易都由多個節點處理，然后這些節點必須得到相同的結果并對其有效性達成一致。這個框架維護了區塊鏈的去中心化特性，因為沒有任何節點能夠單獨控制任何交易數據，并且角色是分布式的。這被稱為共識機制。

由于有這么多節點處理交易，將它們捆綁起來，并將它們添加到區塊鏈，因此可能會同時創建多個區塊，從而在區塊鏈中產生一個分支。然而，必須總是有一個單一鏈區塊添加，并且共識層也確保這個沖突被解決。

應用層

智能合約、鏈碼和去中心化應用程序(DApp)構成了應用層。應用層協議進一步細分為應用層和執行層。應用層包括終端用戶用來與區塊鏈網絡通信的程序。

這是智能合約和去中心化應用程序(dApp)運行的層。智能合約會根據特定的觸發因素做出決定，如合約到期、現貨價格等。這些決策之后的操作由dApp執行。這些都發生在應用層。

dApp還促進了用戶設備和區塊鏈之間的通信。因此，應用程序類似于面向用戶的前端，而主區塊鏈是后端，數據在這里安全地被存儲。

這5層的區塊鏈幫助它順利運作。然而，如果有一直在閱讀有關區塊鏈的知識，就一定也遇到過像layer-0、layer-1、layer-2等術語。那么這些層是什么呢？

第0層

第0層是區塊鏈的初始階段，允許各種網絡(如比特幣、以太坊等)運行。第0層還為區塊鏈提供了從頂層到不同層的跨鏈互操作性通信功能。第0層為區塊鏈提供底層基礎設施。

第1層

第1層區塊鏈是一組解決方案，它改進了基本協議本身，使整個系統具有更強的可擴展性。有兩種最常見的第1層解決方案，它們是共識協議更改和分片。這一層管理確保區塊鏈網絡安全性的協議。第1層包含共識機制、編碼語言和嵌入在代碼中用于區塊鏈操作的所有規則。因此，有時這也被稱為“實現層”。當用戶提到比特幣區塊鏈時，他們指的是這一層。

第?2層

第2層是指構建在現有區塊鏈系統之上的輔助框架或協議。這些協議的主要目標是解決主要加密貨幣網絡面臨的交易速度和擴展困難。第2層是一個新的網絡，它處理所有的交易身份驗證和第1層的擁塞。第1層只處理向區塊鏈創建和添加區塊的操作。新的第2層網絡位于第1層網絡之上，并與第1層網絡持續通信。

閃電網絡就是比特幣區塊鏈上的第2層區塊鏈的一個例子。

第?3?層

第3層通常被稱為應用層。它是一個承載DApp和啟用這些app的協議的層。雖然一些區塊鏈，如以太坊或Solana(SOL)有各種各樣的第三層應用程序，但比特幣并沒有進行優化來托管這些應用程序。

智能合約和dapp只處理第三層的決策和后續行動的執行。由于區塊鏈的最大功能來自于dApp的創新，因此這一層是實際應用程序和底層之間的接口層，底層實現一切。

以上是一些乏味的概念，現在我們有一些有趣的部分。

首先，讓我們看看Web3的組成。根據Coinbase的分類，Web3大致可以分為4層。協議層、基礎設施層、用戶用例層、訪問層。

Web3的核心元素：區塊鏈，加密資產，智能合約和預言機。

Web3.0架構的層

應用程序層將有dApp瀏覽器、應用程序托管、dApp和用戶界面應用程序，它們作為所有Web3活動的入口點。

第二階段基本上是技術層。這一層涵蓋了創建和運行應用層所涉及的所有重要工具。它通常涵蓋數據饋送、鏈下計算、治理(DAO)、狀態通道和側鏈。

協議層涵蓋了不同的共識算法、參與需求、虛擬機等。

網絡層充當對等網絡的傳輸介質和接口，并決定如何對數據進行分組、尋址、傳輸、路由和接收。它主要由RLPx、RollsyourOwn和TrustedExecutionEnvironments(TEE)組成。

在堆棧的底部，我們有基礎設施層。它由底層區塊鏈體系結構組成，其他所有內容都在其上構建。

結論

隨著人們對數據隱私的日益關注，web3的創新將比以往任何時候都來得更快。重要的是，你要對這個空間有一個基本的了解，因為它將影響我們的工作方式。

Source：https://medium.com/coinmonks/blockchain-layers-803942545503

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