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【51CTO.com快譯】比特幣和區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)明為下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。應(yīng)用程序?qū)⑦\(yùn)行在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和路由協(xié)議的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模型上。集中式服務(wù)器將被淘汰，數(shù)據(jù)將由其所屬實(shí)體即用戶控制。

從Web 1.0到Web 2.0

眾所周知，Web 1.0是靜態(tài)Web，而且大多數(shù)信息是靜態(tài)的、扁平的。當(dāng)用戶定義內(nèi)容成為主流時(shí)，站點(diǎn)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。WordPress、Facebook、Twitter、YouTube等項(xiàng)目被提名為Web 2.0，我們?cè)谶@些站點(diǎn)上展現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、真實(shí)的內(nèi)容，如視頻、音頻、圖像等。

然而，問題不在于內(nèi)容而是架構(gòu)。Web的集中化特性帶來了大量的安全威脅、惡意收集數(shù)據(jù)、侵犯隱私及成本等問題。

比特幣的發(fā)明，分散式的、對(duì)等的、安全的網(wǎng)絡(luò)的成功使用，為我們重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)方式提供了機(jī)會(huì)。區(qū)塊鏈正在成為新Web的骨干，即Web 3.0。

區(qū)塊鏈的歷史

比特幣在2018年蓬勃發(fā)展之后，區(qū)塊鏈的發(fā)明成為了主流。請(qǐng)看下圖：

比特幣的峰值在2萬美元左右。

但是，支持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)并不新鮮。這些概念是在90年代研究和發(fā)展起來的。這是時(shí)間軸。

在20世紀(jì)90年代，許多大學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)家研究和開發(fā)了一些概念，如工作量證明、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、公鑰密碼學(xué)和分布式一致性算法，這些概念為區(qū)塊鏈提供了動(dòng)力。

這些算法和概念是成熟的，并經(jīng)過各種組織的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。中本聰將這些技術(shù)和思想結(jié)合在一起，構(gòu)建了一個(gè)分散的、不變的、主要用于財(cái)務(wù)目的的對(duì)等數(shù)據(jù)庫。

最初，我們都認(rèn)為區(qū)塊鏈只適合加密數(shù)字貨幣，不適合其他應(yīng)用。當(dāng)Vitalik buterin開發(fā)出一種新的智能合約的以太坊加密貨幣時(shí)，這種想法受到了挑戰(zhàn)。

智能合約改變了一切。能夠編寫自己的應(yīng)用程序并運(yùn)行在區(qū)塊鏈之上，是對(duì)那些認(rèn)為區(qū)塊鏈只適用于貨幣的觀點(diǎn)的有力反駁。

“加密數(shù)字貨幣是區(qū)塊鏈的一個(gè)小子集，就像互聯(lián)網(wǎng)上的電子郵件一樣。”

智能合約開啟了一波新的應(yīng)用浪潮。病毒游戲Cryptokitties展示了區(qū)塊鏈可以處理大型終端應(yīng)用程序，如游戲。

智能合約是用可靠的語言編寫的，可以在以太網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行。Ethereum的協(xié)議和設(shè)計(jì)啟發(fā)了工程師們構(gòu)建一個(gè)開源的、與區(qū)塊鏈無關(guān)的平臺(tái)來構(gòu)建分散的應(yīng)用程序。

DApps協(xié)議

正如前面提到的，以太坊貨幣智能合約是***批用于編程分散式應(yīng)用程序的技術(shù)之一。

開發(fā)人員需要多種工具來構(gòu)建完整的Web應(yīng)用程序，如存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫、文件、索引等)、消息隊(duì)列或事件隊(duì)列，以實(shí)現(xiàn)通信。以太坊貨幣(Ether)通過引入Ethereum Swarm和Ethereum Whisper項(xiàng)目來解決這些問題。

正如您在上面的圖表中所看到的，使用Ethereum智能合約編寫契約，并群集存儲(chǔ)文件。為了使分散的應(yīng)用程序彼此通信，可以使用Whisper。所有這些都可以在分布式瀏覽器(如DBrowser)中運(yùn)行。

Swarm是一個(gè)分布式存儲(chǔ)平臺(tái)，用于以太層。云計(jì)算的核心目標(biāo)是為以太坊的公共記錄提供分散存儲(chǔ)。Swarm是用來保存DApps的代碼庫和相關(guān)數(shù)據(jù)的。

Swarm允許公共參與者將他們的存儲(chǔ)和帶寬資源集中起來，使網(wǎng)絡(luò)更加健壯，并通過以太獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制獲得報(bào)酬，公平交易。

簡單地說，Ethereum Whisper是一種協(xié)議，用于在Ethereum區(qū)塊鏈上進(jìn)行DApps通信，類似于消息隊(duì)列或事件隊(duì)列。Whisper提供了底層API來支持DApps之間的通信。

但是，您感覺到這里的局限性了嗎?這完全是以太不可知論，所有應(yīng)用程序都是在Ethereum區(qū)塊鏈之上編寫和運(yùn)行的。這一更改將顯著增加鏈的大小，而可伸縮性將成為一個(gè)問題。

除了可伸縮性，適應(yīng)性也是一個(gè)問題。我們需要平穩(wěn)地從集中式Web轉(zhuǎn)向分散式Web。而大眾不需要為了分散化的網(wǎng)絡(luò)而改變?cè)械囊磺小?/p>

這就是新協(xié)議出現(xiàn)的原因，協(xié)議實(shí)驗(yàn)室稱為IPFS(星際文件系統(tǒng))棧。

協(xié)議實(shí)驗(yàn)室致力于構(gòu)建與TCP/IP棧并行運(yùn)行的分布式Web。這將使從現(xiàn)有Web到Web 3.0的轉(zhuǎn)換非常順利，而且使用Web 3.0不需要進(jìn)行重大更改。

這是堆棧。

聽起來耳熟嗎?這個(gè)堆棧看起來非常類似于TCP/IP協(xié)議層。讓我們?cè)敿?xì)了解一下。

IPFS堆棧分為三個(gè)基本層：

• 網(wǎng)絡(luò)層。
• 數(shù)據(jù)定義和命名層。
• 數(shù)據(jù)層。

讓我們?cè)敿?xì)了解一下它們。

網(wǎng)絡(luò)層

分布式Web的核心挑戰(zhàn)之一是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)計(jì)并行于集中式系統(tǒng)的協(xié)議。

協(xié)議實(shí)驗(yàn)室Libp2p項(xiàng)目解決了這一挑戰(zhàn)。Libp2p提供了模塊化堆棧，可以使用它與現(xiàn)有協(xié)議(如WebRTC或任何新的傳輸層協(xié)議)一起構(gòu)建對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。因此，Libp2p是傳輸不可知論者。

libp2p的特點(diǎn)：

• Libp2p是一個(gè)模塊化的網(wǎng)絡(luò)堆棧。您可以使用全部或部分堆棧來構(gòu)建應(yīng)用程序。
• Libp2p提供傳輸和對(duì)等協(xié)議來構(gòu)建大型、健壯和可伸縮的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
• Libp2p是傳輸協(xié)議不可知論者。它可以使用TCP、UDP、WebRTC、WebSockets和UDP。
• Libp2p提供了許多模塊，如傳輸、發(fā)現(xiàn)、分布式查找、路由。
• Libp2p提供內(nèi)置加密，以防止竊聽。
• Libp2p提供了內(nèi)置的漫游功能，這樣您的服務(wù)就可以在沒有任何干預(yù)和數(shù)據(jù)包丟失的情況下切換網(wǎng)絡(luò)。

Libp2p是建立對(duì)等網(wǎng)絡(luò)層的解決方案。

數(shù)據(jù)定義和命名層

通過散列進(jìn)行內(nèi)容尋址在分布式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。我們?cè)贕it、加密貨幣等中使用基于散列的內(nèi)容尋址。在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中也使用同樣的方法。

IPLD為所有基于散列的原型提供了統(tǒng)一的命名空間。使用IPLD，數(shù)據(jù)可以跨各種協(xié)議進(jìn)行遍歷，以探索和查看跨對(duì)等網(wǎng)絡(luò)傳播的數(shù)據(jù)。

IPNS是一個(gè)為存儲(chǔ)在IPFS上的內(nèi)容創(chuàng)建可變地址的系統(tǒng)。之所以是可變的，是因?yàn)槊看蝺?nèi)容更改時(shí)，內(nèi)容的地址都會(huì)更改。

數(shù)據(jù)層

此堆棧中的最頂層是數(shù)據(jù)層。星際文件系統(tǒng)是對(duì)等超媒體協(xié)議。它提供了一種跨對(duì)等網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的方法。

IPFS使用IPNS和Libp2p跨對(duì)等網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建、命名和分發(fā)內(nèi)容。

任何人都可以成為IPFS對(duì)等體，并開始使用散列查找內(nèi)容。IPFS peer不需要存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù);它們只需要存儲(chǔ)由它們創(chuàng)建的數(shù)據(jù)或它們過去搜索過的數(shù)據(jù)。

IPFS的特點(diǎn)：

• IPFS為Web 3.0提供了對(duì)等的超媒體協(xié)議。
• IPFS可以使用現(xiàn)有的協(xié)議和瀏覽器。這提供了從集中式Web到Web 3.0的平穩(wěn)過渡。
• IPFS使用Libp2p支持對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。
• IPFS數(shù)據(jù)是加密安全的。
• IPFS可以在流媒體服務(wù)中節(jié)省大量帶寬。

IPFS正在開發(fā)中，開發(fā)人員在IPFS之上構(gòu)建了一些非常棒的應(yīng)用程序。應(yīng)用之一是 d.tube。這是一個(gè)分散式的YouTube版本，內(nèi)置了由Steem區(qū)塊鏈提供的激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)功能。

IPFS還試圖解決激勵(lì)問題。我們不能期望每一個(gè)上網(wǎng)的人都是peer。為了激勵(lì)那些參與并為網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)價(jià)值的人，IPFS創(chuàng)造了一種名為Filecoin的硬幣，用戶可以向網(wǎng)絡(luò)中的 peers支付費(fèi)用。

結(jié)論

分布式Web或Web 3.0是未來的發(fā)展方向。需要設(shè)計(jì)一個(gè)健壯、安全的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)來解決現(xiàn)有Web中的問題。Ethereum和IPFS正在為開發(fā)人員開發(fā)***道路，這些應(yīng)用程序?qū)?shí)現(xiàn)從現(xiàn)有集中式Web到分布式Web的平穩(wěn)過渡。

原文標(biāo)題：Moving Towards web3.0 Using Blockchain as Core Tech，作者：Shahid Shaikh

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