区块链如何引领我们进入 Web3 时代

重塑互联网的安全性、隐私和可靠性

当代互联网的主流思想是支持用户生成的内容和应用程序在全球扩散。由于社交媒体、在线出版平台和其他工具（即所谓的“Web 2.0”趋势）的兴起，个人和组织都能轻松与广大受众分享内容和 web 体验。

但这种无障碍的民主方式并没有覆盖整个互联网的方方面面。当涉及到托管 web 应用程序时，情况往往正好相反——因为目前，个人或组织想要推出一个应用程序时，在存储和运行地点方面几乎没有现实的选择。

但这些限制正在发生变化。得益于区块链等技术，我们正在缓慢但稳步走向一个更加去中心化的互联网——将深刻重塑互联网的安全性、隐私和可靠性。

现代互联网在许多方面保持中心化

个人或组织想要推出一个 web 应用程序时，历来没什么地方进行托管。

如果用户不多，带宽有限，则应用程序可能可以托管在一个私人的本地服务器或数据中心。然而，如果带宽要求较高，或如果组织想要提供许多用户所期望的快速、安全的体验，除规模最大、资源最丰富的组织外，其他组织发现他们唯一经济的选择就是某种形式的云托管主机。

这绝不是一个糟糕的选择。与本地托管相比，云托管在性能、安全性和灵活性方面提供了许多优势。但是，数据集中在少数几个云提供商手中也带来了挑战，包括：

• 服务中断：如果没有在基础设施中实施适当的冗余，将 web 应用程序数据托管在第三方服务器上会导致单点故障。当云提供商发生中断或出现互联网连接故障时，这可能成为一个问题。

• 全球受众的性能风险：云提供商运营的大规模数据中心数量相对有限，因此云用户往往必须选择将其应用程序托管在哪个地理区域。如果应用程序的用户离其服务器很远，他们可能因流量长途传输而面临延迟。

• 供应商锁定：从一个云服务迁移到另一个云服务可能极具挑战性。如果云提供商的服务质量下降，或如果其定价政策不公平，组织可能会努力寻找更\合适的提供商来替代。

然而，这些挑战也不能成为放弃云的理由。但它们可以解释最近一个引人注目的趋势——在区块链等技术的推动下，已经构想并缓慢形成了一个去中心化的互联网模式。这一模式通常称为“Web3”。

Web3：概念与原理

Web3 预计将与互联网之父 Tim Berners-Lee（蒂姆·伯纳斯-李）爵士的最初愿景更相符，他设想的是一个没有中央机构或单点故障的分布式网络。Web3 最初称为“语义网”，将是一个智能互联网，能够理解用户传达的一切内容和语境，以类人智能处理信息。其实现方式是，在通过去中心化协议运营的网络之间实现数据互联和去中心化。

据推测，区块链等新兴技术将实现 Berners-Lee 的部分愿景。这些新兴技术将互联网的基础设施和应用程序分散，改变数据流和信息中心化的现状。

特别是区块链技术，科学家认为，区块链是构建 Web3 基础设施所需的关键技术。2009 年，区块链随比特币的诞生而出现。比特币的创始人是中本聪（个人或团队的化名），希望通过分散全球金融部门来应对 2008 年金融危机。《福布斯》的定义为：“区块链是一项创新的数据库技术，是几乎所有加密货币的核心。区块链在整个网络上分布相同的数据库副本，要攻击或欺骗系统非常困难。虽然区块链目前最热门的用途是加密货币，但其极具潜力，可以为非常广泛的应用提供服务。”

虽然最先使用区块链技术的是比特币，但它只是众多区块链中的一种，这些区块链都可以颠覆几乎所有垂直领域和行业，正如《福布斯》所述，可提供各种有影响力的应用。比特币之后，最著名且最有可能进一步推进 Web3 的区块链是以太坊 (Ethereum)。

2013 年，Vitalik Buterin（维塔利克·布特林）发布了以太坊白皮书；2015 年中期，以太坊网络上线。根据 Consensys 所述：“以太坊是一个去中心化、开源的分布式计算平台，能够创建智能合约和去中心化应用程序。”比特币和以太坊虽然均以区块链为基础，但它们有几个关键区别。比特币是一种仅用于交易和价值储存的加密货币。和比特币一样，以太坊也可用于交易，但更重要的是，它支持去中心化应用程序 (DApp)——在去中心化计算系统上运行的计算机应用程序。

如今，开放、无信任的以太坊区块链被认为是帮助构建去中心化互联网基础设施的理想平台。随着以太坊等技术推动构建 Web3，世界将迎来崭新的智能互联网——以 Web2.0 的趋势为基础，但由区块链和星际文件系统 (IPFS) 技术提供支持。这将带来无比强大、为用户量身定制的在线体验，并将彻底改变互联网、应用程序和物理世界的相互联系。再加上数据分散化和保护隐私的加密和计算技术，隐私和安全方面将大为改善。

Web3 面临的挑战

虽然 Web3 有望从根本上改变互联网以及互联网为全世界用户提供价值的能力，但它必须克服一些关键障碍才能大规模采用。目前，去中心化网络存在几个问题，包括速度和规模，阻碍了 Web3 的兴起。

尽管安全性更强，但由于需要身份验证节点，去中心化 Web 目前比中心化 Web 的速度要慢得多。中心化应用程序可以一次性处理大量请求，相比之下，去中心化应用程序则差了几个数量级。

可扩展性也是持续存在的一个问题。以太坊网络由 8000 多个节点组成并由这些节点确保安全，每笔交易都必须经所有节点处理。这可能导致网络拥塞，以太坊未来处理企业级应用程序时，这是一个重要的限制因素。目前正在开展研究帮助扩展以太坊，如果以太坊或其他类似区块链（例如 Cardano 或 Polkadot）要成为去中心化 web 的核心，就必须开发综合考虑扩展、速度和隐私的解决方案。

Web3 的优势

如果解决了目前阻碍 Web3 的各种挑战，Web3 便将为互联网中最顽固的一些问题提供强有力的解决方案。例如，目前的中心化应用程序可能会因任何原因而停机，DApp 和 Web3 服务器则更具韧性，停机风险大为降低，因为它们都是在以太坊由数万台计算机组成的去中心化网络上运行。而随着采用增多、网络效应增强，Web3 互联网的可靠性还将持续提高。

同样，Web3 将彻底消除我们今天面临的大量强效 DDoS 攻击，进一步提高可靠性。凭借保障以太坊区块链安全的点对点网络，而非中心化服务器，不良行为者将不能像现在这样轻易破坏互联网服务。单点故障将不复存在，无论参与者遭到攻击或被移除，网络都能正常运行。

下一步

虽然延迟、规模和可靠性等问题仍然是转向 Web3 面临的挑战，但专注于改善互联网的组织将可帮助解决这些问题，并促进采用 DApp 和去中心化 web。随着采用增多，网络效应将继续强化 Web3 的优势，反过来进一步促进采用。

目前，与以太坊网络交互非常困难，需要运行复杂的软件，包括下载和加密验证大量数据，这造成了技术障碍，并会将那些设备功能低下的人员排除在外。随着 Web3 的进一步采用，Cloudflare 将继续为想要参与的用户减少访问障碍。

因此，Cloudflare 开发了 Cloudflare 的以太坊网关 (Ethereum Gateway)——Cloudflare 的分布式 web 网关工具集中的另一个新工具。用户可以使用该工具与以太坊网络交互，而无需安装额外的软件，让任何人和任何支持互联网的设备均可与以太坊网络安全可靠地交互。凭借该分布式 web 网关，用户可以在 IPFS 上托管内容，开发以太坊智能合约并与之交互，创建完全去中心化的网站，等等。秉承 Cloudflare 的使命，这些互联网技术发展成果将提高网络速度、安全性和可靠性，所有成果均由 Cloudflare 的边缘网络提供支持。

Cloudflare 就影响当今技术决策者的最新趋势和主题发布了系列文章，本文为其一。

关键要点

阅读本文后，您将能够了解：

• 现代互联网如何保持相对中心化

• 去中心化互联网的可能模样

• 区块链在去中心化互联网中的作用

• 如何与以太坊 (Ethereum) 网络交互

相关资源

• 以太坊 JSON 小组件

• 博客：宣布推出 Cloudflare 的以太坊网关

• 文章：保障后量子世界的安全