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【51CTO.com快譯】比特幣和區塊鏈技術的發明為下一代網絡應用奠定了基礎。應用程序將運行在現有網絡和路由協議的對等網絡模型上。集中式服務器將被淘汰，數據將由其所屬實體即用戶控制。

從Web 1.0到Web 2.0

眾所周知，Web 1.0是靜態Web，而且大多數信息是靜態的、扁平的。當用戶定義內容成為主流時，站點發生了重大轉變。WordPress、Facebook、Twitter、YouTube等項目被提名為Web 2.0，我們在這些站點上展現動態的、真實的內容，如視頻、音頻、圖像等。

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

比特幣的發明，分散式的、對等的、安全的網絡的成功使用，為我們重新設計網絡方式提供了機會。區塊鏈正在成為新Web的骨干，即Web 3.0。

區塊鏈的歷史

比特幣在2018年蓬勃發展之后，區塊鏈的發明成為了主流。請看下圖：

比特幣的峰值在2萬美元左右。

但是，支持區塊鏈網絡的技術并不新鮮。這些概念是在90年代研究和發展起來的。這是時間軸。

在20世紀90年代，許多大學和計算機科學家研究和開發了一些概念，如工作量證明、對等網絡、公鑰密碼學和分布式一致性算法，這些概念為區塊鏈提供了動力。

這些算法和概念是成熟的，并經過各種組織的實戰檢驗。中本聰將這些技術和思想結合在一起，構建了一個分散的、不變的、主要用于財務目的的對等數據庫。

最初，我們都認為區塊鏈只適合加密數字貨幣，不適合其他應用。當Vitalik buterin開發出一種新的智能合約的以太坊加密貨幣時，這種想法受到了挑戰。

智能合約改變了一切。能夠編寫自己的應用程序并運行在區塊鏈之上，是對那些認為區塊鏈只適用于貨幣的觀點的有力反駁。

“加密數字貨幣是區塊鏈的一個小子集，就像互聯網上的電子郵件一樣。”

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

智能合約是用可靠的語言編寫的，可以在以太網絡上執行。Ethereum的協議和設計啟發了工程師們構建一個開源的、與區塊鏈無關的平臺來構建分散的應用程序。

DApps協議

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用程序的技術之一。

開發人員需要多種工具來構建完整的Web應用程序，如存儲(數據庫、文件、索引等)、消息隊列或事件隊列，以實現通信。以太坊貨幣(Ether)通過引入Ethereum Swarm和Ethereum Whisper項目來解決這些問題。

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，并群集存儲文件。為了使分散的應用程序彼此通信，可以使用Whisper。所有這些都可以在分布式瀏覽器(如DBrowser)中運行。

Swarm是一個分布式存儲平臺，用于以太層。云計算的核心目標是為以太坊的公共記錄提供分散存儲。Swarm是用來保存DApps的代碼庫和相關數據的。

Swarm允許公共參與者將他們的存儲和帶寬資源集中起來，使網絡更加健壯，并通過以太獎勵機制獲得報酬，公平交易。

簡單地說，Ethereum Whisper是一種協議，用于在Ethereum區塊鏈上進行DApps通信，類似于消息隊列或事件隊列。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，所有應用程序都是在Ethereum區塊鏈之上編寫和運行的。這一更改將顯著增加鏈的大小，而可伸縮性將成為一個問題。

除了可伸縮性，適應性也是一個問題。我們需要平穩地從集中式Web轉向分散式Web。而大眾不需要為了分散化的網絡而改變原有的一切。

這就是新協議出現的原因，協議實驗室稱為IPFS(星際文件系統)棧。

協議實驗室致力于構建與TCP/IP棧并行運行的分布式Web。這將使從現有Web到Web 3.0的轉換非常順利，而且使用Web 3.0不需要進行重大更改。

這是堆棧。

聽起來耳熟嗎?這個堆棧看起來非常類似于TCP/IP協議層。讓我們詳細了解一下。

IPFS堆棧分為三個基本層：

• 網絡層。
• 數據定義和命名層。
• 數據層。

讓我們詳細了解一下它們。

網絡層

分布式Web的核心挑戰之一是對等網絡以及設計并行于集中式系統的協議。

協議實驗室Libp2p項目解決了這一挑戰。Libp2p提供了模塊化堆棧，可以使用它與現有協議(如WebRTC或任何新的傳輸層協議)一起構建對等網絡。因此，Libp2p是傳輸不可知論者。

libp2p的特點：

• Libp2p是一個模塊化的網絡堆棧。您可以使用全部或部分堆棧來構建應用程序。
• Libp2p提供傳輸和對等協議來構建大型、健壯和可伸縮的網絡應用程序。
• Libp2p是傳輸協議不可知論者。它可以使用TCP、UDP、WebRTC、WebSockets和UDP。
• Libp2p提供了許多模塊，如傳輸、發現、分布式查找、路由。
• Libp2p提供內置加密，以防止竊聽。
• Libp2p提供了內置的漫游功能，這樣您的服務就可以在沒有任何干預和數據包丟失的情況下切換網絡。

Libp2p是建立對等網絡層的解決方案。

數據定義和命名層

通過散列進行內容尋址在分布式系統中得到了廣泛的應用。我們在Git、加密貨幣等中使用基于散列的內容尋址。在對等網絡中也使用同樣的方法。

IPLD為所有基于散列的原型提供了統一的命名空間。使用IPLD，數據可以跨各種協議進行遍歷，以探索和查看跨對等網絡傳播的數據。

IPNS是一個為存儲在IPFS上的內容創建可變地址的系統。之所以是可變的，是因為每次內容更改時，內容的地址都會更改。

數據層

此堆棧中的最頂層是數據層。星際文件系統是對等超媒體協議。它提供了一種跨對等網絡存儲和檢索數據的方法。

IPFS使用IPNS和Libp2p跨對等網絡創建、命名和分發內容。

任何人都可以成為IPFS對等體，并開始使用散列查找內容。IPFS peer不需要存儲所有數據;它們只需要存儲由它們創建的數據或它們過去搜索過的數據。

IPFS的特點：

• IPFS為Web 3.0提供了對等的超媒體協議。
• IPFS可以使用現有的協議和瀏覽器。這提供了從集中式Web到Web 3.0的平穩過渡。
• IPFS使用Libp2p支持對等網絡。
• IPFS數據是加密安全的。
• IPFS可以在流媒體服務中節省大量帶寬。

IPFS正在開發中，開發人員在IPFS之上構建了一些非常棒的應用程序。應用之一是 d.tube。這是一個分散式的YouTube版本，內置了由Steem區塊鏈提供的激勵和獎勵功能。

IPFS還試圖解決激勵問題。我們不能期望每一個上網的人都是peer。為了激勵那些參與并為網絡貢獻價值的人，IPFS創造了一種名為Filecoin的硬幣，用戶可以向網絡中的 peers支付費用。

結論

分布式Web或Web 3.0是未來的發展方向。需要設計一個健壯、安全的對等網絡來解決現有Web中的問題。Ethereum和IPFS正在為開發人員開發***道路，這些應用程序將實現從現有集中式Web到分布式Web的平穩過渡。

原文標題：Moving Towards web3.0 Using Blockchain as Core Tech，作者：Shahid Shaikh

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