WEB:Web3開發人員指南

我們將Web3定義為基于區塊鏈技術的去中心化互聯網生態系統。

首先，作為開發人員和建設者，我們理解去中心化通常會喚起碎片化技術堆棧的概念。雖然Web3確實仍處于萌芽狀態并迅速發展，但我們發現它的基礎構建塊已經開始形成。

為了更好地理解Web3和去中心化互聯網的內部運作，讓我們直接深入Web3開發堆棧。

Web3堆棧概述

在高層次上，構建任何Web3應用程序都需要深入了解區塊鏈網絡、Web3基礎設施和Web3開發環境。

Web3網絡層

Web3技術棧的基礎是區塊鏈網絡層。雖然Web2應用程序依賴于集中式數據庫，但Web3應用程序構建在區塊鏈架構之上，可實現無信任和無許可訪問。

WCoAVPqrLQ在選擇區塊鏈網絡來構建去中心化應用程序(dApp)時，開發人員有兩個主要選擇：兼容以太坊虛擬機(EVM)的區塊鏈和不兼容EVM的區塊鏈。

EVM區塊鏈

從歷史上看，以太坊一直是Web3開發的主要框架，其虛擬環境存儲關鍵信息，如賬戶和余額。以太坊的虛擬機還存儲了一個機器狀態，它能夠根據EVM制定的一組預定義規則隨著每個新塊的變化而變化。對于開發人員而言，最重要的是，EVM為智能合約的存儲和執行提供了一個框架，允許開發人員對鏈上邏輯進行編程。

朱嘉明：Web 3.0將創造全新的娛樂產業新生態:金色財經報道，7月29日由漢威信恒、新火科技與D11 Labs聯合主辦的“ChinaJoy Web3 2023”大會在上海順利召開。著名經濟學家、橫琴數鏈數字金融研究院學術與技術委員會主席朱嘉明教授遠程進行了視頻致辭，朱教授認為大數據、AIGC、虛擬現實技術，包括元宇宙、Web3都將為娛樂產業、娛樂產業群提供重要的技術基礎和技術支持，其中因為Web 3.0、AI的支持而形成的價值互聯網和智能互聯網，將創造全新的娛樂產業的新生態。[2023/7/29 16:05:59]

隨著以太坊區塊鏈和EVM的興起，許多旨在解決以太坊可擴展性限制或昂貴交易成本的不同網絡選擇開發與EVM完全兼容的框架。這意味著與EVM兼容的鏈都共享相同的軟件層——即Solidity——運行智能合約。

與EVM兼容的區塊鏈允許開發人員利用專門為EVM鏈構建的所有相同工具、文檔和社區，從而節省時間和金錢。

EVM區塊鏈示例

以太坊

原創EVM智能合約平臺

Polygon

以太坊側鏈

Arbitrum

使用樂觀匯總和多輪欺詐證明的第2層區塊鏈

Optimism

使用Optimisticrollups和單輪欺詐證明的第2層區塊鏈

Hermez

由Polygon管理的ZK匯總以太坊第2層網絡

ZKSync

使用SNARK的ZK匯總以太坊第2層網絡

Web3大逃殺游戲Omega Royale完成210萬美元融資:2月10日消息，游戲公司Tower Pop為其Web3大逃殺和塔防游戲Omega Royale完成210萬美元融資。該游戲將利用Play-to-Mint模型，排名高的玩家可以在游戲中鑄造NFT。Omega Royale大逃殺游戲已在AppStore和Google Play Store上推出。(VentureBeat )[2023/2/11 11:59:58]

Starknet

使用STARK的ZK匯總以太坊第2層網絡

Avalanche

與EVM兼容的第1層

Chronos

與EVM兼容的第1層

3個最佳Web3開發環境

在選擇構建dApp的區塊鏈網絡時，Web3開發人員應考慮可用的開發人員工具的深度和廣度。幸運的是，與EVM兼容的鏈受益于多年的以太坊開發，并且在開發環境方面有許多久經考驗的選擇。

1.Hardhat

一個允許開發人員編譯、測試、部署和調試以太坊軟件的JavaScript軟件開發環境，Hardhat可以通過靈活的插件進行擴充，使開發人員能夠輕松地自定義本地區塊鏈開發環境，并附帶用于故障排除和調試的強大文檔集。

2.Truffle

Truffle、Ganache和Drizzle三種不同的基于javascript的開發工具套件——Truffle幫助構建者編譯、測試和部署EVM代碼，同時還為前端dApp開發提供工具。

Bit2Me和風投基金Inveready推出加密孵化器Web3Hub:6月3日消息，加密貨幣金融技術服務平臺Bit2Me與風投基金Inveready宣布合作推出加密孵化器Web3Hub，旨在為這一領域初創公司提供加速服務，入選公司將會獲得約10萬歐元投資和一名創業導師。（CryptoNinjas）[2022/6/3 4:00:48]

Truffle-主要的開發環境、測試框架和部署管道

Ganache-允許開發人員快速創建本地區塊鏈

Drizzle-各種前端庫，用于將前端組件與智能合約連接起來

3.Brownie

作為用于EVM開發的基于Python的框架的Hardhat或Truffle的替代方案，Brownie提供了一整套Web3開發工具，主要由web3.py包構建，用于編譯、測試和部署dApp。

非EVM區塊鏈

最近，開發人員開始在不遵循以太坊框架的區塊鏈上構建更多的dApp，因此不兼容EVM。

非EVM網絡工程師認為，EVM鏈過于受以太坊框架的限制，而是選擇通過設計新結構來進行創新。通常，非EVM區塊鏈從一開始就設計為具有數據和交易可擴展性，并允許每秒高交易量(TPS)。

非EVM區塊鏈示例

Flow-第1層使用Cadence，Flow的原生面向資源的編程語言

NEAR-第1層使用Rust或Assemblyscript進行智能合約

Solana-使用RustC、C++的第1層智能合約

Biconomy推出200萬美元的贈款計劃，支持提高web3采用率的項目:4月5日消息，多鏈基礎設施開發商Biconomy宣布推出200萬美元的贈款計劃，以支持有助于提高 web3 采用率的項目和計劃，并由BICO代幣持有者決定如何具體分配。具體而言，該計劃主要支持構建用戶友好的 dApp、教育群眾、完善多鏈基礎設施、鼓勵采用 web3相關的項目。（Medium）[2022/4/5 14:04:47]

Terra-將Rust用于智能合約的第1層

非EVM區塊鏈開發環境

雖然非EVM鏈的開發環境不太成熟，但一些網絡已經開始為各自的鏈帶頭開發工具。

Flow使開發人員能夠使用本地VisualStudioCodeExtension測試Cadence智能合約的錯誤，這是最流行的IDE之一。

另一個非EVM開發環境的例子是Anchor，它允許構建和測試Solana合約，具有與Solidity和Truffle類似的感覺。總的來說，Anchor的環境降低了Rust和Solana開發的障礙。

我應該使用什么區塊鏈網絡？

由于單個區塊鏈通常具有獨特的架構和共識機制，因此它們將不可避免地針對特定用例進行更好的優化。因此，我們堅信多鏈Web3的未來。

EVM框架是一個非常豐富的環境，因為它具有越來越多的可互操作工具。此外，EVM兼容性為用戶和開發人員提供了一個更流暢的流程，用于通過跨鏈dApp移動流動性，并提供熟悉的用戶和開發人員體驗。對于早期開發人員和新協議，我們認為圍繞與EVM兼容的區塊鏈進行開發以利用現有工具、基礎設施和開發人員文檔是一個令人信服的論據。

動態 | Block.one 發推歡迎以太坊采用 Web Assembly:據 IMEOS 報道，Block.one 官方剛剛發推，歡迎以太坊來到 Web Assembly，很高興看到項目正在采用和 EOSIO 一樣的虛擬機。同時表示，由于可以使開發者一致化，Block.one 在開發初期就宣布使用 WASM，它使我們離愿景更近一步。[2018/9/17]

話雖如此，我們也認識到非EVM區塊鏈對于更有經驗的開發人員的利基功能、他們不斷增長的社區基礎以及對早期開發人員的工具支持的增加開發。

區塊鏈交互層

選擇區塊鏈網絡后，Web3堆棧的下一步是區塊鏈交互層。該層允許開發人員和用戶在區塊鏈中讀取和寫入數據。

如果您不熟悉區塊鏈的工作原理，這里有一個快速回顧。

區塊鏈由數據塊組成。

塊存儲在分布式節點上。

區塊鏈中的每個節點都充當“迷你服務器”，允許其操作員讀取/寫入數據塊。

添加到區塊鏈的任何塊都必須在網絡上的所有節點上傳播以保持同步。

在考慮Web3框架內的數據訪問層時，請記住，鏈上存儲是標準，因為它本質上是不可變的，并且允許任何公共個人查看/驗證它。

數據提供者，如區塊瀏覽器，是區塊鏈交互層的關鍵部分。對于初學者來說，它們提供了一個進入較低網絡層的窗口，并作為一個在線資源，用于檢索有關交易、地址余額、gas費用等的實時和歷史數據。區塊瀏覽器通常用于查找支付的關鍵細節、確定不同交易的狀態或簡單地了解區塊鏈使用的總體趨勢。數據提供者使公眾能夠閱讀和解釋區塊鏈。

Web3基礎設施挑戰

但是，如果沒有適當的基礎設施要求，訪問區塊鏈數據并與之交互可能會非常困難。

由于直接在鏈上寫入數據不經濟，Web3開發人員使用EVM鏈的內置日志記錄功能，以便智能合約可以通過Solidity事件以可搜索、經濟高效的方式在鏈上“打印”信息。雖然日志記錄以獲得更便宜的存儲并且是讀取和寫入區塊鏈的最流行方式，但它需要一個強大的區塊鏈交互層來確保開發人員能夠在事件發出時捕獲它們而不會失敗。

運行節點與使用節點服務提供者

從歷史上看，使用區塊鏈交互層需要運行一個自托管、自維護的節點。這是一個昂貴且耗時的過程，僅運行一個以太坊節點的平均成本為每年86,000美元。開發人員沒有構建協議和dApp，而是發現自己花費工程資源來管理來自節點的錯誤、回歸、磁盤問題、CPU流量峰值等。

運行您自己的節點的成本導致了Alchemy的創建。在其核心，Alchemy公開了一套API，供開發人員與區塊鏈交互，而無需管理節點。

作為多鏈Web3的堅定支持者，Alchemy的API套件在單一熟悉的API框架內提供跨第1層、第2層、側鏈和非EVM兼容的L1的多鏈支持.

最終，Alchemy允許區塊鏈開發人員對整個Web3網絡層進行可靠且可擴展的訪問，使他們能夠專注于構建Web3堆棧。

Web3表示層

在許多方面，Web3表示層密切反映了Web2開發的許多方面。

對于前端組件的創建和開發，許多開發人員轉向了久經考驗的React.js庫。擁有大量開發人員和Web3社區的追隨者，它是Web3前端的事實標準。

Web2和Web3前端堆棧不同的一個領域是用于與區塊鏈數據交互的特定庫。

在與數據訪問層交互時，Web3dApp傾向于使用Ether.js或Web3.js，而不是更典型的HTTP請求庫，如Axios和Fetch。特別是，Ethers.js和Web3.js都原生支持對托管在區塊鏈交互層上的區塊鏈節點的遠程過程調用(RPC)，從而能夠更無縫地集成到開發人員的Web3技術堆棧中，并將數據讀寫到區塊鏈中。

如何在Ether.js和Web3.js之間進行選擇

在選擇Ethers.js和Web3.js時，有幾點需要考慮。

Ethers.js是一個更輕量級、對開發人員友好的庫，具有強大的文檔。雖然許多早期的開發人員和資深人士都通過Ether.js開發了dApp，但它由少數人維護，限制了庫的開發。

Web3.js擁有最多的分叉/提交，并且是最常用的以太坊JavaScript庫。雖然它也被廣泛使用，但它缺乏Ethers文檔的廣度和深度，可能不適合早期的Web3開發人員。

Web3.js的另一個替代方案是AlchemyWeb3，它是一個帶有額外API方法、升級的websocket支持和已啟用的自動重試的分支，允許開發人員更輕松地采用。

去中心化存儲

雖然區塊鏈為去中心化狀態管理、智能合約存儲/執行和交易價值提供了媒介，但更高級別的應用程序需要額外的組件。對于圖像、視頻和GIF等前端內容，區塊鏈存儲非常昂貴且效率低下。去中心化存儲填補了這一空白。

一種解決方案是星際文件系統，這是一個分布式網絡，由個人存儲和共享文件、網站、應用程序和數據的節點組成。隨著NFT的興起，IPFS的使用量激增，并經常作為NFT媒體資產的底層存儲介質。

另一個流行的去中心化存儲解決方案是Arweave，旨在激勵個人永久存儲數據。通過Arweave網絡，礦工提供存儲空間以換取代幣，協議本身確保存儲的數據在所有節點之間保持正確和一致。

Web3應用層

在Web3的上下文中，應用層涵蓋DeFi、NFT、身份和認證、數據和分析以及許多其他令人興奮的dApp類別。總之，這些分散的Web3應用程序包括一些最大的本地Web3公司，如OpenSea、Uniswap和Aave。

作為開發人員，這通常是最有趣的構建層。不同的去中心化應用程序可以混合搭配在一起，將強大的原語組合成新的、復雜的產品。

應用層主要允許公共消費者輕松地與直觀的前端交互。最終，用戶友好的前端使公眾能夠在日常生活中利用去中心化的互聯網。

立即開始在Web3堆棧上構建

隨著Web3從當前狀態發展到成熟，肯定會有范式轉變、新的Web3基礎設施工具和大量需要學習的東西。鑒于Web3技術棧的不斷變化，開始使用它進行開發似乎令人生畏，但在Web3技術棧中定義的層仍然存在。

加入越來越多的開發者運動——包括Web3本地人和來自Web2的同路人——我們可以一起建設未來！

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