web3：可擴展之路的探索_區塊鏈

隨著加密領域基礎設施的逐步完善，目前的敘事由DeFi走向元宇宙，走向web3的星辰大海。不過，如果說DeFi已經有了相對可以支撐的基礎設施，而web3和元宇宙則還有很遠的距離。

區塊鏈本身的結構無法完全支撐web3的發展，不管是Layer2也好，還是分片也好，目前看，要支撐數百萬級別的tps還是存在很多障礙，這也是它自身對安全和分布式追求所決定的。

那么，web3需要什么樣的基礎設施？它跟區塊鏈有哪些關系？這些都是極其宏大的問題。要回答這些問題，需要我們的實踐探索和思維實驗，最終會一步步地展現在我們面前。今天我們先從一個點入手，web3下的計算基礎設施建設開始，我們之后會逐步介紹更多的web3的發展。

人們為什么喜歡web3？首先什么是web3？社區有人給web3最精簡的定義：

Web1:read（可讀）

Web2:read+write（可讀+可寫）

Web3:read+write+own（可讀+可寫+可有）

雖然這是簡而化之的說法，但點到了精髓。web3的重要主題是關于用戶的數據所有權，而數據所有權的擁有需要區塊鏈的幫忙，區塊鏈可以實現無須信任、無須許可、用戶控制。這就是人們聊到web3時候，無法繞過區塊鏈的原因。如果從歷史貢獻看，區塊鏈真正開啟了web3時代，并形成了web3最重要的基礎構建塊。

OKX Web3錢包集成Across跨鏈橋:6月16日消息，OKX Web3錢包現已集成Across跨鏈橋，為用戶提供更多跨鏈選擇。[2023/6/16 21:42:27]

但是，區塊鏈并不是萬能的。它也有自身的局限，它天生無法承載高吞吐量。隨著智能合約平臺的發展，區塊鏈通過L2、側鏈、分片以及EVM兼容鏈等多種方式，推動了dApp的興起，目前的DeFi和GameFi都實現了一定程度上的落地，有快速的發展，從Aave、Compound、Uniswap、SushiSwap、Perpetual、dydx等，再到Axie等，給人們展示了基于區塊鏈的各種可能性。

但以太坊的費用高昂以及速度緩慢，讓人們了解到基于區塊鏈很難滿足當前大規模應用的落地，即便是Arbitrum、Optimism以及starware等的推出，也無法做到這一點。這跟區塊鏈自身的內在特點有關系。它為了解決安全和分散化的問題，無法兼顧效率。因為它需要有共識算法、需要有分布式的眾多節點參與，它無法像中心化的服務器那樣可以高效解決問題。

那么在這種情況下，Web3是不是無法通過區塊鏈來推進？是不是無法實現由用戶擁有數據所有權的web3，無法實現無須許可無須信任的web3？

在這種情況下，人們開始探索各種可能性，在存儲、計算以及網絡等多個領域進行探索。僅計算領域而言，其中一種思路是分層的鏈外計算；還有一種思路是，不僅分層，還利用可信硬件的技術以尋求突破。可以說，為了滿足Web3的大規模計算需求，開發者們絞盡腦汁去探索各種可能性。

Web3基金會發布資產平行鏈Statemint路線圖：將支持DEX和NFT:金色財經報道，Web3 基金會成員Joe在波卡論壇上分享了 Statemint 最新發展路線圖和四個主要功能方向，分別是1、支持平行鏈原生資產和橋接資產；2、支持平行鏈原生資產和橋接資產；3、支持去中心化交易所；4、更高級的資產鎖定/保留功能。據悉Statemint 上的 Assets 模塊的新（附加）實例將使用 XCM MultiLocations 來表示資產，并使用它們相應的來源來控制它們。這種配置將使平行鏈能夠將其原生代幣發送到 Statemint 并與那里的 API 一起使用。[2022/11/29 21:09:11]

web3下的計算不是中心化的云計算，也不是簡單將節點分散化的云計算，更不是昂貴和慢速的計算，web3的計算意味著無須許可、分布式、無須信任、安全、速度快，規模大、費用低，效率高等。

為了解決以太坊鏈上計算費用高和速度慢的問題，Truebit協議提出將密集計算的任務放到鏈下來執行，而將執行結果提交到鏈上。

Truebit構建了鏈下的計算市場，讓計算任務接單人來執行智能合約的計算任務，由于沒有所有節點執行的冗余和達成共識的效率低下，可以節省結算費用，提升速度。為了確保鏈下計算提交結果的正確性，Truebit引入“可驗證的博弈機制”，允許任何第三方對執行結果提出挑戰。任何以太坊節點可以進行仲裁，各種角色的參與者會因為其貢獻行為而獲得獎勵，而作惡者將遭受經濟懲罰。

Web3瀏覽器Opera計劃支持Solana等8個區塊鏈網絡:3月30日消息，Web3瀏覽器Opera的內置加密錢包計劃支持Solana、Polygon、StarkEx、Ronin、Celo、NervosDAO、IXO和比特幣。目前Opera桌面端已可訪問Polygon網絡，且Android端已可訪問所有網絡，但iOS端上還沒有時間表。（CoinDesk）[2022/3/30 14:27:16]

隨著Web3需求的增加，Truebit的鏈外計算為以太坊的可擴展之路提供了一條探索的方向。

不過只有鏈外計算，依然無法滿足最高頻應用的大規模計算需求，Tea項目（TeaProject）則提出了新的解決方案。它的解決方案跟Akash等分布式云計算市場不太一樣，這些云計算市場的項目大多數只是把節點進行更多分散化，處理架構上還是延續了云計算市場的模式。

Tea項目（TeaProject）的想法是既然無法在軟件層面實現根本突破，那么是不是可以通過硬件技術來實現突破？

Tea試圖用一個根本不同的思路在做這個事情。這也是完全不同的范式。在區塊鏈中，分布式的節點需要通過密碼學和共識機制來實現信任，帶來高昂費用和較慢的速度。Layer2的方案則是分層，目前看，分層可以緩解擁堵的問題，但依然無法徹底解決問題。基于區塊鏈的分層在完成鏈外計算之后，依然需要將執行結果提交到鏈上。

ChainSafe獲Chainlink資助，將維護和更新web3.js庫:7月17日消息，去中心化預言機Chainlink宣布資助區塊鏈技術開發公司ChainSafe，用于擴展和維護web3.js代碼庫。通過web3.js提供的代碼庫，開發者可以創建一個網站或客戶端應用程序，通過HTTP、WebSocket或IPC連接與以太坊節點的JSON RPC進行交互，該開發框架通常用于促進用戶與以太坊區塊鏈的互動，目前廣泛使用在DApp中。[2021/7/17 0:59:30]

而Tea項目的思路則是通過將分層+可信硬件融合起來，也就是融合了分層和可信硬件的技術。由于有了可信硬件的技術，它無需將計算執行結果提交至鏈上，可以實現傳統App的運行速度。

跟Truebit一樣，Tea項目也有分層，它將信任和計算進行解耦，將信任放在Layer1來解決，將計算放到Layer2來承載。這樣做目的是，保證了Layer1的可信和無須許可，也解放了大規模計算的任務，從而實現dAPP達到目前web2的App類似的效率。

在Tea中，其一層的區塊鏈也是由節點網絡組成，一層節點會收到來自二層的可信硬件提供的PoT，并采用拜占庭共識的算法，以驗證這些硬件是否可信。這些節點由于其完成驗證任務獲得驗證的獎勵。獎勵是TEA代幣，它是一種跟計算資源（CPU計算指令數量、網絡傳輸字節、存儲大小時長）掛鉤的代幣，同樣數量的TEA代幣可以支付相同規模的計算任務。

動態 | Ripple旗下Xpring為開發人員啟動社區web頁面和論壇:據Cointelegraph消息，Ripple的Xpring將為其開發人員平臺啟動一個稱為“開發人員關系”（developer relations）或“DevRel”的社區web頁面和論壇。Xpring網站的一篇博客文章解釋說，Xpring的大多數員工都是在工程和產品部門工作。該帖子寫道：“我們將DevRel視為Xpring的耳朵和嘴巴。” Xpring最初是Ripple的投資部門。在2019年10月，Ripple還推出了一個Xpring開發者平臺，為創作者提供了一個數字化貨幣的平臺。[2020/2/2]

由于TEA跟計算資源掛鉤，因此它不僅是媒介，更是用途代幣，無法憑空產生，它會根據對計算資源的需求而增長。計算需求越大，其數量越多。

Tea項目中，還有一種代幣為CML，它是一種非同質化的資格代幣。只有擁有CML代幣的機器才有資格參與計算市場的服務（為了形象，在Tea項目中，也被稱為種茶。種茶者稱為茶農，也就是提供計算資源的參與者）。有了CML，節點可以進入計算任務市場，可以托管應用，從而獲得相應的用途代幣TEA。

Tea也是DAO項目，CML也具有治理的功能，擁有CML才有機會參與DAO治理。CML有不同的種類，具有生命周期和信用歷史記錄。這些可以用來調節供需平衡。后續有機會再詳細闡述其經濟機制。

信任根的來源

Tea的構想中，跟其他的Layer2分擔計算任務不同的是，它試圖通過利用可信硬件的解決方案來達成目的。在Tea中，首先會基于波卡的Substrate構建一條區塊鏈，這條鏈負責對layer2上節點硬件進行安全的認證。L2上的節點硬件上的安全芯片會發出PoT（Proof of Trust），也就是信任證明。這條鏈對這些節點的可信硬件進行驗證，以達成可信的共識。一旦達成共識，就意味著具有可信的執行環境。

在可信的執行環境下，dAPP可以高效執行，環境可信，結果即可信。也就是，其信任根來自于可信硬件，而不是僅靠密碼學和共識算法。

可信的執行環境由可信硬件、L1以及可信時間三者來支撐。首先是可信的硬件，這也是當前相對成熟的技術，其中主要包括TPM芯片的技術等，其次是上面說的區塊鏈L1，通過Tea區塊鏈來實現可信硬件的驗證；最后是可信時間，在區塊鏈中，對于交易順序需要達成共識，為了實現這一點，在沒有中心化節點的機制下，區塊鏈設計了復雜的共識機制，這導致效率的低下。在這一點上，Tea項目的思路是利用GPS時鐘來保證系統內時間的一致性。所有的可信計算硬件除了檢查節點上運行的軟件，也可以檢查GPS硬件，驗證GPS時間戳的可信。

Tea是可信計算的市場

在Tea上，它本身是由多個可信硬件組成的網絡，這些可信硬件為各種應用提供可信計算，由于可信計算無須像L1一樣需要在多個節點達成共識，因此其執行的成本和速度都有很大的提升。

在Tea網絡中，L2的節點可以獲得來自應用程序支付的計算費用，L1的節點可以獲得來自驗證可信硬件的服務費用（來自于DAO的區塊鏈增發獎勵）。

L1會根據L2可信硬件提供的計算消耗證明來發放TEA獎勵，上面也提到，具體的TEA獎勵數量跟計算消耗掛鉤。

Tea跟傳統的云計算市場不一樣，它不是中心化托管的計算服務市場，它有無須許可，無須信任的特點；Tea跟Truebit這樣的鏈外計算市場也不一樣，它無需將計算執行結果提交到鏈上。

此外，Tea跟Akash等分布式的云計算市場也不一樣，它是由可信硬件網絡組成的計算市場，在滿足大規模計算需求的同時，還試圖實現無須信任和無須許可等特性。

目前類似于Akash的這樣的分布式云計算市場越來越多，它類似于云計算市場的uber，將原來的Amazon的中心化云計算市場，變成由眾多的節點組成的分布式云計算市場。Tea跟它們有什么不同？Tea是由可信硬件組成的網絡，這些可信硬件只是負責計算任務，但對于正在運行什么計算任務是不了解的。這樣的處理模式更具安全性以及隱私性。

只有大規模應用實現無障礙運行，才能說是web3時代的到來

目前區塊鏈只能運行一些DeFi或GameFi項目，只有大規模計算得到解決，高頻的應用，如游戲、電商、社交網絡、人工智能等才能運行。只有到了那個時候，才能算得上是真正的Web3時代。當然，這里的前提是無須信任和許可。

Tea采用的是分層+可信硬件結合的模式，放棄通過分片或Rollups的方法實現擴容的思路，其一層是針對二層硬件可信的驗證，在這個基礎上，所有大規模計算運行在由可信硬件組成的二層，讓應用有機會在確保無須信任的情況下實現可擴展性。一層負責安全驗證，二層負責可信計算和執行。

Tea跟之前的擴容思路不同，當然，它最終能否成功，還取決于很多的因素。一是，可信硬件+分層的解決方案本身不會出問題，在邏輯上和過去二十多年的實踐是值得嘗試和探索的，但是否存在不可知的漏洞，還需要進一步實踐；二是，它需要更多開發者參與進來，以構建出開發者生態。開發者們的選擇決定了模式的成功與否。

最后，無論是誰，web3基礎設施總會向前突破，這個趨勢不會停止下來。

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