前言
这是全球首个以完整的Web3视角观察行业的综合性报告。作为长期的从业者,我们清晰地看到了随着区块链技术的不断成熟,算力、加密市场、元宇宙、Web3等领域蓬勃发展,这个行业的边界在一步步扩大。
而我们的报告也毫无疑问是站在了巨人的肩膀上的一次新的眺望:Messari的CryptoThesesfor2022,a16z的SateofCrypto2022,麦肯锡的《元宇宙中的价值创造》报告等......他们都从一个Web3的侧面描述了这个行业的过去或是现在,我们的报告除了站在了整个Web3的视角,也和他们一样,也只能对当下的历史负责。
我们的报告从Web3的思想说起,这大概可以追溯到上世纪互联网刚刚出现时的思想萌芽。紧接着是技术层次上的基础设施以及当前主流应用,以及DeFi、NFT、链游、DAO等Web3当下最火热的发展领域,这段时期基本上对应着比特币的创世区块到报告发布的前一刻。这之后就是我们当下目力可及的元宇宙世界。最后,我们聊了聊与行业伴生的投资和监管。我们有幸见证了这个行业的诞生,那么希望这篇报告能陪着这个行业成长。
第一章Web3：赛博空间的文艺复兴
2021年下旬开始，互联网上「Web3」关键词的搜索量快速增长。人们开始热议Web3，似乎Web3理想明天就能成为现实。Web3并非什么凭空出现的产物，而是上世纪8、90年代赛博朋克、密码朋克精神的延续。当前火热的Web3革命，更像是给赛博空间注入了原生经济血液之后的一场文艺复兴。
第1节赛博空间独立宣言
1996年2月8日，电子前哨基金会的创始人约翰·佩里·巴洛发布了《赛博空间独立宣言》，宣称网络世界是一个独立的心灵家园，不受任何传统力量的管辖。
宣言中主要体现了以下三大主张：
一、无物质：我们的世界既无所不在，又虚无缥缈，但它绝非实体所存的世界。
二、无国界：在那里，所有人都可加入，不存在因种族、经济实力、武力或出生地点生产的特权或偏见。
三、无歧视：在那里，任何人，在任何地方，都可以表达他们的信仰而不必害怕被强迫保持沉默或顺从，不论这种信仰是多么奇特。
巴洛的宣言迅速成名，并在互联网上广泛传播。在发表后九个月，获得了约40,000个网站转载。
WewillcreateacivilizationoftheMindinCyberspace.
——JohnPerryBarlow
然而，随着互联网的发展，他的宣言受到了越来越多的人的质疑。在2002年，转载此宣言的网站数量大约已降至20,000个。甚至于他本人，在2004年的一次采访中，巴洛反思了他在上世纪90年代所做出的工作，特别是他当时所持有的乐观主义态度。他说：「我们都变老了，变得更明智了」。显然，《宣言》中所描绘的场景在当时并未实现，但这并不影响理想主义者们的持续追求。
第2节赛博空间主权货币的早期尝试
如果说货币是现代经济社会高效运转不可或缺的血液，一个独立于物理世界的赛博空间，也应当拥有原生的货币系统，并依此展开经济活动。
《赛博空间独立宣言》出现的同一时间，密码朋克运动也正在蓬勃发展。埃里克·修斯在1993年发表的《密码朋克宣言》中阐述了密码朋克的使命和目标，即通过密码学等方法，构建匿名系统，以捍卫人们的隐私。同时，宣言中还提到「软件是无法被销毁的，彻底的分布式系统永不停机」。
WetheCypherpunksarededicatedtobuildinganonymoussystems.Wearedefendingourprivacywithcryptography,withanonymousmailforwardingsystems,withdigitalsignatures,andwithelectronicmoney.
——EricHughes
1983年，大卫·乔姆提出了一种以盲签名技术为基础的匿名电子现金系统，就是后来的电子货币eCash的前身。但最终并未流行起来，其背后的运营公司DigiCash也于1998年宣告破产。DigiCash失败原因可能有很多，但本质上可能是由于它们中心化的架构而导致的，因为一旦中心化的公司、中央服务器崩溃，该系统将不可维持。很难想象，将来我们会使用某个公司的产品作为互联网通用货币标准来进行交易。
就在DigiCash倒闭的同年，另一名密码朋克戴维提出了匿名且分布式的电子现金系统b-money。b-money可以说是具备了所有现代密码学货币系统的基本特性，但因为各种技术实现的原因，b-money从未被正式推出。
时间到了2005年，尼克·萨博设计了一套名为bitgold的去中心化数字货币机制。赛博空间的所有数据，都可以被轻易地复制粘贴，这就意味着数字货币的设计需要解决「双花问题」。大多数的数字货币，都是通过引入一个中心化的权威机构来记录所有账户的余额来解决这个问题，但萨博不认可这个方案，「我想在赛博空间里尽可能的模仿黄金的安全和可信的特点，最重要的是它不依赖于一个受信任的中央权威机构」。bitgold这套架构被认为是「比特币的直接先驱」，但很可惜也从未被实现过。
从eCash到b-money再到bitgold，早期密码朋克们在创造赛博空间的原生主权货币上做出的诸多尝试，却并未获得实际的落地应用。
第3节软件正在吞噬世界
于此同时，互联网也完成了从Web1.0阶段到Web2.0时代的转变，但也遇到了难以用现有架构解决的发展瓶颈。
Web1.0是一个返璞词，指的是万维网发展的第一阶段，时间大约从1991年到2004年。在这个阶段，内容创作者很少，绝大多数用户只是内容的消费者，「用完即走」。
而到了Web2.0时代，普通的网络用户可以极低成本的在各个互联网平台上，进行信息交换和协同合作，此时互联网产品的核心理念是互动、分享与关联。也正是在这个时期的2011年，a16z的合伙人马克·安德森喊出了那句「软件正在吞噬世界」的口号。他写道：「我们坚信许多知名的新兴互联网公司正在构筑真实的、高增长、高利润和高城墙的商业模式。」
Jesse：未来DECP的落地，会让正规区块链的金融板块领先全球:1月18日，南华早报发表了一篇名为《What blockchain is, how it works and how China will lead the world》的文章，文中采访了CyberVein基金会秘书长Jesse，CyberVein再次出现在国际舞台发表对区块链技术的重要看法，同时也将DAVE和CROSS让更多的用户关注。
文中，Jesse表示：“中国区块链技术在全球范围内领先有两大重要原因：一是中国数字化支付使其数字化进程达到全球绝对领先水平，因此中国从数字化到区块链化的过度门槛最低路径也最短；二是中国对于金融体系在全球的影响力非常重视，且逐渐占据主导地位，所以，未来DECP的落地，会让正规区块链的金融板块领先全球。”
同时，文中还提及了单独用区块链去处理数据，不是一个完美的解决方案，数据的隐私还是会被侵犯或者遭到破坏。针对这一问题，CyberVein用区块链+AI+分布式存储+分布式算力+NFT的方案，在保证数据隐私和安全情况下高效使用或复用数据，获得了众多用户的关注。[2021/1/19 16:30:10]
之后，我们也的确看到了Meta、亚马逊、Alphabet、腾讯等互联网科技巨头的快速崛起。虽然这些巨头们的业务各不相同，但它们的崛起有一个共同点，就是都能够从用户那获取状态。在计算机系统中，「状态（
state）」是指一个东西在某一时刻的状况，而有状态的意思则是，同样的输入，输出的值会根据不同时间点下的状态而改变。举个例子，某个用户使用Google提供的搜索服务，他在搜索结果页上的每一次点击，都能够帮助搜索引擎为下一个用户提供更准确的搜索结果。
在Web2.0阶段，用户不仅仅是互联网服务的使用者，用户更是成为了互联网产品的一部分。互联网服务的状态会复合式的成长，用户信任平台并交出了状态，以换取更好的服务。同时，平台服务提供商也因此具备了更高的估值。
但在蜜月期结束，平台的增长进入瓶颈期后，他们往往会辜负用户的信任，与用户之间将由正和关系变成零和关系。平台需要从用户那榨取包括隐私在内的各种数据以保持增长，曾经的合作伙伴变成竞争对手。同时，互联网平台通过经年累月的状态累积，获得了极高的，新创业者难以逾越的状态城墙，阻碍了竞争和创新的出现。
软件正在吞噬世界，软件上层的服务更是开始侵蚀参与者利益，互联网亟需一次范式转移。
第4节区块链创世纪
美东时间2008年10月31日，中本聪在一个密码朋克的邮件列表中发布了比特币的白皮书。并在两个月后，也就是2009年1月3日，挖到了比特币的创世区块。这标志着密码朋克们过去几十年所追寻的，免于信任的互联网原生货币终于橫空出世，赛博空间获得了经济活动的血液。?
2014年1月24日，维塔利克·布特林在迈阿密比特币大会上正式宣布了以太坊项目的诞生。以太坊在比特币的基础上，为开发者提供了更高的灵活性：以太坊把图灵完备的虚拟机引入区块链，把整个网络变成一台全世界共用的通用虚拟计算机。而Uniswap、Compound等DeFi协议的出现，意味着人们可以在赛博空间中从事更多更复杂的交易、借贷等商业活动。在此之后，NFT、GameFi、DAO等新事物的涌现，也为赛博空间的原住民们提供了更多的活动场所。
2014年4月，以太坊的联合创始人，当时担任以太坊CTO的林嘉文首次系统阐述了Web3的概念。嘉文认为后斯诺登时代，互联网用户不能够再继续信任企业，企业只会从自身的盈利目的出发来管理和使用用户数据。因此需要打造信任最小化的互联网基础设施和应用。嘉文认为，「Web3.0是一组兼收并蓄的协议，为应用开发者提供基础模块，使其能够以全新的方式构建应用。这些技术令用户能够验证接受和发送信息，确保在交易过程中可靠地付出并获得。Web3.0可以看成是可执行的互联网大宪章，也是个人自由对抗权威的基石。」
至此，复兴中的赛博空间已经初现雏形，这将是一个去中心化的网络系统：
1.开放可验证，参与者掌握状态的控制器与所有权；
2.包容无歧视，所有参与者都可以平等的使用网络服务；
3.无单点故障，网络结构具备极强的鲁棒性；
4.无中心化决策治理，所有改动都需要获得参与者的授权；
5.赛博空间具备原生的免于信任的经济系统。
蓬勃发展的社区DAO和Web3应用已经给我们展示了互联网上的陌生人基于相同价值观和使命聚集在了赛博空间能产生什么样的力量。而随着基础设施的进化，未来还有无数可能性有待发掘。
结语
最后，我想借用MulticoinCapital联合创始人KyleSamani的一段话来结束本章节：
信任是所有经济关系的基础。我们此生最大的投资机会，就是投注于这并非必然如此。
第二章基础设施
Web3的革命或许很久以前就开始了，但是区块链历史的纪元却从比特币诞生的2009年才开始。在这场以区块链为标志性开端的革命中，公链无疑是最重要的基础。从比特币的PoW，转向加载智能合约的ETH1.0，再转向PoS的各个L1网络。公链在这13年中已经有了三次重大的迭代。现今的Web3是一个三种模式混合的系统，各个模式的公链各有千秋，繁荣共存。
第1节比特币的「罗生门」
这已经是比特币(BTC)的第四个减半周期了。随着比特币的区块不断增高，我们越来越难越说清比特币到底是什么。有太多的意义被加在了这个09年诞生的「币」上了。所以只能在不断变换的视角下，观察着比特币的「罗生门」。
1.1BTCvs法币
比特币狂热者们依然坚信比特币会取代法币，成为世界通用的支付工具。正如比特币白皮书里写的那样：一种点对点的支付系统。而2021年9月萨尔瓦多首先承认比特币作为国家法定货币之一也给了比特币的支付信徒们很大的鼓舞。
但是这种自上而下的比特币推广却受到了自下而上的抵制。有反比特币的抗议游行，还有相当部分的人仅仅下载了钱包进行30美元的初次领取就不再使用，零售商家采用的比例也不高。
声音 | IMF首席经济学家：Libra促使全球金融界重新考虑美元作为主要货币的地位:金色财经报道，1月23日，在达沃斯举行的年度世界经济论坛（WEF）名为“挑战美元的统治地位”的小组讨论中，国际货币基金组织（IMF）首席经济学家、研究部主任Gita Gopinath称，Facebook的加密货币计划Libra是促使全球金融界的所有人重新考虑美元作为主要货币的主要因素。巴西经济部长Paulo Guedes支持该声明，并补充说，像区块链这样的新技术正在为未来的数字货币铺平道路。Guedes称，因此，出现了新技术、数字技术、区块链。Libra事件只是在唤起未来的数字货币。[2020/1/24]
萨尔瓦多原计划在今年3月出售的10亿美元比特币「火山债券」也还未上市。其他国家也在考虑接纳比特币成为法定货币，但是只有中非共和国官宣了此事。比特币是否有朝一日能取代法币？比特币能否取代美元的世界货币地位？国际清算银行在2022年6月12日发布的《未来货币体系》年度经济报告特别篇中认为不会。各国的政府和监管机构也都认为不可能。
或许是这样，但是BTC带来的支付系统和钱包却可能给缺乏银行账户的人们带来享受金融服务的机会。事实上，即使萨尔瓦多可能最终没能普及比特币，但是他们推广的比特币闪电网络的钱包却也让相当的当地人收到了海外亲人的美元汇款。他们至少多了一种选择。
1.2BTCvsAssets(Gold&Stock)
一直以来，比特币都是「矿」。只不过个人的淘金时代已经过去，无论是出于什么样的原因，机构已经成为了「挖矿」的主力。
资料来源：GlobalHashrateDistribution
2021年的能源争议让部分国家清退了「挖矿」；部分国家禁止了虚拟货币交易；市场转熊；以太坊正转向PoS……算力此消彼长，经历着一场场迁徙，却从未消失，正如它过去十几年中不断进行的一样。
比特币在最近10年中大部分时间一直蚕食着黄金的市场。而且无论外部市场如何，持有比特币都成了对抗风险的对冲资产。正如瑞·达利欧和诸多投资家将比特币以小比例加入自己的投资组合中。
不过近几个月，情况似乎发生了变化，黄金有重新抬头的趋势。
资料来源：WoobullCharts
而长期和美股市场保持低相关性的BTC在最近半年中却越来越和Nasdaq，特别是大盘科技股的相关趋同。这说明对于BTC的资产属性，「矿」的属性在减弱，而科技股属性在增强。
资料来源：Bloomberg
1.3BTCvsCrypto
BTC在区块链的视角下更多的代表了核心价值观。就市值而言，BTC常年占据整个市场的40%以上。牛市时，市场会转向其他Token，而
在市场转熊的时候，BTC的份额会增加。这也就造成了BTC是最后抵押物的认知。因而有了PoS可行是因为PoW可行的论述。
在区块链的结构上，PoW的网络架构和验证机制在新的区块链开发中已经不再主流。但是，BTC的主链在经过了多次硬分叉之后也确定自己的定位和价值观：极致的安全性和价值存储功能。支付的功能交由L2的闪电网络负责。智能合约则大多运行在ETH和其他的L1链上，并由跨链桥与BTC进行价值沟通。
2021年11月的Taproot升级姗姗来迟。但这给BTC带来了新的安全性隐私性和可扩展性，我们还没有看到主流的应用面世，但是BTC的世界无疑又变得充满想象力了些。
1.4BTCvsDAO
除了提供了一种可信度最高的加密世界的原生资产，BTC对于Web3的意义可能在于一种更新的组织方式。至少证明了一项需要大规模世界协同的工作可以是完全去信任的。
人与机器，或者说人与人之间通过代码，有了一次成功的合作案例。
1.5BTCvsWorld
在以前的BTC叙事中，人们称之为区块链世界的基石。这些年，基石上的区块链世界在变得越来越丰富。而当下，这块基石更深刻地联结到了这个现实的物理世界，并对现实产生越来越多的影响，比如华尔街的金融机构、各国的监管部门、第三世界的平民、科技行业的玩家。而这些人的加入，又让BTC呈现出了和之前不一样的形态。所以，BTC变成了座桥，联结两个世界。一个虚拟，一个现实。Somehow,WAGMI。
第2节以太坊：智能合约平台
以太坊是一个拥有智能合约功能的公共区块链平台，允许任何人在平台中建立去中心化应用。自从2009年比特币开启区块链时代以来，最具代表性的技术创新就是以太坊智能合约的出现，它为之后DApp的出现、DeFi应用井喷以及NFT的热潮提供最坚实的底层基础。
2.1智能合约
智能合约即可编程的合同，也就是一段自动执行的程序片段，智能合约产生应用价值有一个非常重要的前提条件，即有一个不可篡改的储存和执行层，让其不可被物理因素所破坏。
区块链所提供的不可篡改性，也让区块链与智能合约能天然的契合在一起，让区块链技术脱离了单纯的加密货币支付功能，具备图灵完备性，打破了比特币作为简单账本的局限性，实现了复杂的价值传递。与此同时，丰富的应用场景也对区块链性能提出了更大要求，间接催生了日后各种高性能公链和Layer2项目。
目前，以太坊作为最大的智能合约平台，其合约语言Solidity是使用比例最高和最受欢迎的一类编程语言，利用Solidity语言构建的各类应用中，锁定的资产价值占到了整个DeFi总锁定价值生态应用价值的85%。
声音 | 瑞士联邦委员会：将密切关注全球稳定币项目及其相关机遇和风险:据Finance Feeds消息， 瑞士联邦委员会在今天举行的会议中表示，将继续积极监控有关区块链和DLT等新数字技术的讨论。此外，联邦委员会指出，作为由一篮子货币支持的稳定币，天秤座的波动性应受到限制。联邦委员会表示，将密切关注全球稳定币项目及其相关的机遇和风险。在金融稳定、打击和恐怖分子筹集资金、货币和货币政策以及数据保护方面继续监管。[2019/10/16]
资料来源：TheBlock
以太坊生态应用集中在DeFi领域，主要包括：DEX、借贷、衍生品、稳定币，其他应用主要分布在NFT和链游等领域。
目前，以太坊链上TVL为470亿美元，与联发科和快手市值相当，排名前三的生态应用分别为MakerDAO、Lido和Uniswap，各自占到了以太坊TVL的16.7%、10.3%和9.9%。
资料来源：DefiLlama
2.2以太坊与兼容EVM链
兼容以太坊虚拟机EVM，是当下很多公链和二层必要的选择。作为生态最庞大同时开发者数量最多的公链，以太坊在整个公链领域都有着举足轻重的地位。目前，市场上活跃的公链以及EVM兼容链有上百条，但能形成各自生态护城河的很少，各个公链都从过去的唯TPS论转变为生态建设与资本激励双轮驱动。
以太坊生态发展始终一骑绝尘，伴随着以太坊合并以及最终分片的逐步推进，以太坊的不可替代性进一步强化，各个公链开始积极兼容以太坊，让开发者可以轻松实现DAPP的迁移与部署。由此，也形成了数量庞大的EVM兼容链生态，兼容EVM也让DAPP
应用的多链部署变得简单。例如：
BNBChain
2020年9月1日Binance智能链上线，作为在DeFi之夏由交易平台推出的首条兼容EVM公链，BSC承接了来自Binance平台的大部分流量，也成就了BSC在公链领域的一席之地，BSC采用了类似EOS的DPoS机制，TPS能达到以太坊的30-70倍，但有效节点数量仅有21个，去中心化程度和以太坊不在一个数量级。
Avalanche-C
Avalanche是一个可互操作，高度可扩展的去中心化公链网络，Avalanche分X链，C链，P链，其中，C链是EVM兼容链，也是智能合约链；X链是DAG结构，交易速度最快，主要用于转账；P链是和节点相关的链，主要用于Staking，类似波卡的中继链。
Fantom
Fantom是基于DAG技术并支持EVM兼容的高性能公链，凭借AndreCronje的背景，Fantom生态发展在过去的一年中迎来了爆发式额增长，但随着年初AndreCronje的退圈，Fantom也迎来了自己额至暗时刻，其TVL从最高的118.1亿美元下跌到了如今的9.8亿，降幅达91.7%。
除此之外，原本对EVM不兼容的公链相继推出了兼容以太坊的二层，比如：Near推出Aurora、Polkadot推出了Moonbeam、Cosmos上的Evmos、Solana上的Neon等，目前主流公链基本都能兼容EVM，这也将进一步强化以太坊在加密领域的影响力。
2.3以太坊合并：从PoW到PoS
共识机制作为区块链底层组件的核心之一，它是维持区块链网络状态一致性的黄金准则，决定了记账权的归属与分配。目前公链的验证机制演化出了很多不同的版本，但从应用的广度上来说，主要还是分为PoW和PoS两大派别。其中，PoW主要以比特币为代表，PoS主要以BSC、Fantom等新生代公链以及合并后的以太坊为代表。对于PoS机制来说，验证者将不再需要耗费巨大的算力去争夺记账权，只需要在被随机选中时创建和提交区块，或是在没有被选中时验证他人所提交的区块的方式来获得奖励。
而以太坊合并指的是以太坊主网和信标链进行合并，按照以太坊基金会的说法是：共识层与执行层合并，共识层即信标链，执行层指现有与以太坊进行交互层级。合并是以太坊过渡到分片时代的重要一步，合并后，以太坊将舍弃现有执行层的PoW部分，全面转向PoS时代。届时，以太坊网络将由质押者来进行区块打包和验证，PoW节点矿工以及算力矿机将会退出历史舞台。
以太坊网络的低扩展性、高能耗、高GAS等问题严重制约了其生态的发展，分片作为解决上述问题的最优解，推进分片的落地也成为以太坊未来发展的重中之重，而合并是构建分片的前提和基础。
其实，由现在的PoW过渡到PoS早就体现在了以太坊的发展路线图中，其中，难度炸弹的设定便是为了进行共识机制转换所设定的一项特殊机制，目的是推动PoW矿工转向PoS，「难度炸弹」是一种根据区块时间调整链难度的机制算法，伴随区块高度的增加，出块难度会呈现指数级别的增长，最终的结果就是矿工在衡量成本后无利可图而退出，从PoW转向PoS。因为合并一再推迟，难度炸弹已经被推迟过数次，2022年6月，灰色冰川硬分叉的推出，也预示着以太坊的合并至少在9月之后才会发生。
合并之后所带来的改变主要有三点。
首先，以太坊Token产出大幅降低。PoW机制下，以太坊每天产出约1.2万枚，转为PoS后，每天产出仅为1280枚，降幅达89.3%，加之EIP-1559的燃烧机制的存在，以太坊可能会全面走向通缩。
其次，降低了验证者门槛，有利于网络的进一步去中心化。在过去的PoW机制之下，验证者需要需要专业机器硬件，一般用户难以进入，但在PoS机制下，验证者不再比拼算力，对硬件标准大幅地降低，满足质押条件即可运行自己的节点，参与节点网络的运行。加之各类质押服务商的出现，进一步降低了成为以太坊验证者的门槛。最后，大幅降低能耗，逐步迈向碳中和时代。
PoS机制下摆脱了对于高算力矿机的持续追求，会带来对于电力需求的大幅下降。目前以太坊网络的一年能源消耗大约为51.32TWh，与葡萄牙一个国家的能源相当，年产二氧化碳达28.63吨。据以太坊基金会测算，完成合并后，以太坊网络的能耗将下降99.95%，每个节点一天的能耗将与一台家用电脑的耗电量相当。
声音 | 财经：全球交易所格局面临再一次洗牌:据《财经》杂志今日报道，一度成长在灰色地带的交易所将开始一条不断洗白，以及与监管合作的道路。一旦美国监管政策落地，华尔街资本入场，牌照申请的速度卡位战将引来全球交易所格局的再一次洗牌。业内人士称，华尔街体量最大的对冲基金和信托基金正在考虑进入这个市场，如果万亿级的资金进场，即使只有整个规模的0.5%－1%，市场也会跨越式发展。与此同时，行业还在投入大量精力研发“去中心化”交易所。交易所格局正在巨变之中，真正颠覆性的创新模式，可能还没出现。[2018/7/30]
资料来源：Digiconomist
需要强调的是，此次合并还不足以带来对于可扩展性和gas费用的改善，伴随之后分片的逐步落地才会带来交互上体验上的大幅改变。
第3节以太坊Layer2
为扩展以太坊网络性能，行业中先后诞生了各种扩容方案，按照所涉及协议层次不同，主要可以分为两大类：Layer1与Layer2。Layer1即链上扩容，通常是通过改变区块容量或者底层数据结构等方式来实现性能的提升，以太坊的分片就属于Layer1扩容。分片又分为交易分片和状态分片，交易分片是指将数据的计算按照一定规则划分给不同分片节点处理，状态分片是指按照分片属性的不同将数据分开存储，通过在不同分片的并行处理来达到提升网络性能的目的。
Layer2一般指链下扩容，即数据计算、交易等业务迁移到主链之外的二层进行，降低对主链的负担，以达到提高交互速度和降低费用的目的。但如何确保链下二层数据的可用性与安全性，也就催生ZKRollup、OptimiticRollup、Validium、Plasma等不同的Layer2扩容方案，在以太坊分片时代还未真正到来之前，Layer2将是以太坊扩容的最佳选择。目前，以太坊Layer2主要以零知识汇总和乐观汇总两大Rollup解决方案为主。
Rollup，即汇总交易的意思，顾名思义就是将多笔交易数据汇总之后一次性提交到主链，以减少与主链的交互频率，达到减少网络拥堵、提升网络性能的目的。Rollup方案下，能保证原始的交易数据记录在以太坊主链上，用户不再依赖特定的验证节点，是上述几种Layer2方案中安全性最高的。
3.1ZKRollup
零知识汇总ZKRollup于2018年首次被提出，它依靠零知识密码学来保障资金安全，并将以太坊主链作为存储媒介和最终状态的确认，所以也继承了主链的安全属性。
ZKRollup方案下可保护用户的资金免遭没收和审查，但ZKRollup的技术不成熟性和构建通用性网络难度大，也让ZKRollup方案的应用受到了很大的限制。对于ZKRollup的采用者来说，创建一个通用的EVM执行环境难度要比OptimisticRollup高很多，ZKRollup的典型代表项目就是zkSync和StarkNet。
zkSync
zkSync由MatterLabs团队开发，完全兼容EVM的通用2.0测试网已经上线，在zkSync2.0中，L2状态分为具有链上数据可用性的zkRollup和具有链下数据可用性的zkPorter，类似StarkWare旗下的StarkNet和StarkEx。官方公布的链上生态项目已有近100余个，集中在基础设施、跨链桥和DeFi领域，在zkSync网络中，支付gas中可以用其他Token代替，无需一定要使用ETH。
StarkNet
StarkNet是由StarkWare主导研发的Layer2扩容通用平台，虽然与zkSync同属于ZKRollup一族，但方案上有些许不同，前者使用zk-SNARKs，所需的链上存储空间和gas费相对要小，后者采用的是zk-STARKs，在网络安全性上更胜一筹。
5月StarkNet以80亿美元估值完成1亿美元融资，成为了目前所有Layer2项目估值最高的一个，目前，StarkWare正在积极测试官网L1-L2桥starkgate，预计在不久之后StarkNet网络会正式开放，StarkNet官网上展示的生态项目有70余个，主要集中在DeFi领域。
3.2OptimiticRollup
OptimisticRollup所采用的不是零知识证明，而是欺诈证明，它借鉴了早期的Plasma扩容技术，依靠验证节点和挑战者间的博弈来保障资金安全，所以，当验证节点把L2上的交易数据最终状态返回至主链时，会进入一个7天左右的挑战期，挑战期内资金会被锁定，如果被验证交易数据有问题，其他的验证节点可提交欺诈证明，并将获得原验证节点的质押金。
相比ZKRollup，OptimisticRollup很显著的一个优点就是可以兼容比较复杂的智能合约，这也造就了目前已上线并形成应用规模的Layer2项目都属于OptimisticRollup的版图，比如：
Optimism
Optimism是第一个开发EVM兼容的OptimisticRollup解决方案，它通过单轮交互型欺诈证明保证同步到Layer1的数据是有效的，这是它与Arbitrum方案的主要区别，同时Optimism也是四大主流Layer2中首个发行Token的项目。
Arbitrum
Arbitrum由OffChainLabs团队开发，诞生于普林斯顿大学，目前是所有Layer2项目中生态发展最为完备，TVL最高的项目。Arbitrum采用的多轮交互欺诈证明，即在验证者提交欺诈证明后，Arbitrum会首先在二层通过多轮交互，缩小争议范围后才会上主链进行模拟，来减少了链上解决争议的成本，这是它与Optimism方案主要的区别。
3.3Validium与Plasma
Validium(StarkEx)
Validium是由零知识证明研发机构StarkWare主导研发的混合扩容方式，它与ZKRollup的方案很类似，很关键的一点不同是Validium的交易数据并没有像ZKRollup每笔数据都会存在主链上，虽然在链上发布了有效性证明，但数据储存是在链外，安全性不如ZKRollup方案，比如StarkExValidium的运营者是可以冻结用户的资金的。
动态 | Hoyos开放100万美元全球黑客挑战:Hoyos （Hoyos Integrity Corporation）投入价值100万美元的RSN通证开展全球黑客挑战。迄今挑战开始两周，失败案例达300多次。[2018/7/2]
此外，它对通用计算和智能合约的支持有限，生成零知识证明需要很高的计算能力对于低吞吐量的应用程序来说不具成本效益。而它的优势主要体现在没有提款延迟、有非常高的吞吐量，应用这一方案的代表性项目有：Immutable，DeversiFi。
Plasma
2017年Plasma曾是以太坊扩容方案领域的主流，属于早期的扩容技术，目前，伴随Rollup方案的成熟，Plasma作为一个安全性不太高Layer2方案逐渐走出了人们的视野。
Plasma方案中，借鉴了过去比特币闪电网络的技术，它有一条独立的区块链，锚定以太坊主链，并使用欺诈证明来仲裁争议。它的优点是高吞吐量，每笔交易成本较低，缺点也很明显，难以支持通用计算，只支持特定逻辑的基本通证转账、兑换和等几种交易类型，此外，它还需要定期监视或者委托其他人监视网络，来确保资金安全。最具代表性的Plasma扩容方案就是OMGNetwork。
纵观上述的Layer2方案，我们能发现，Layer2扩容本质还是在安全、性能和去中心三个角度上的不同取舍，并由此衍生不同的方案。
第4节Avalanche：雪崩协议、EVM、子网
Avalanche主打高性能和高拓展性，前者通过雪崩协议本身的设计实现，后者通过支持开发者部署可自定义的子网实现。同时Avalanche对EVM有高兼容性，以吸引以太坊生态成熟的协议进驻，方便开发者建立Avalanche的原生协议。
4.1雪崩协议
根据TeamRocket的研究，雪崩协议的共识过程正如其名，雪崩一开始是随机崩塌，最后大面积崩塌。它的核心理念是通过不断反复对网络中的节点进行抽样并收集它们对某个提议的响应，最后可以把所有的诚实节点导向到同一个共识结果。
雪崩协议的优点有：高性能、低延迟、抗拜占庭攻击、抗双花攻击、矿工利益和用户利益不交叉、相对公平。
可能存在的问题有：
随机抽样达到的是非确定性共识。
冲突交易不受保护。
需要大量参与者的支持。
4.2Avalanche的设计与原生跨链桥
资料来源：Avalanche官网
Avalanche主网由三条链组成：
1.负责创建资产及交易的X链；
2.负责储存链上数据，协调节点，建立子网的P链（
PlatformChain）；
3.负责执行智能合约，支持EVM的C链。
原生跨链桥AvalancheBridge支持以太坊生态的资产跨链至Avalanche上，近期加入对BTC的原生跨链支持，以供BTC资产在AvalancheDeFi生态中使用。
4.3生态
Avalanche对以太坊生态极高的兼容度和基金会对生态的持续激励，吸引了大量以太坊原生的项目进驻，以及诞生了许多Avalanche原生的协议生态。用户仅需使用小狐狸钱包添加Avalanche-C链即可参与Avalanche的生态。
Avalanche上目前有28亿美元的TVL，排名前五的DAPP分别是：
Aave
TraderJoe
Wonderland
Benqi
PlatypusFinance
其他有特色的原生协议例如:
Avalaunch
Crabada
YetiFinance
YieldYak
Step.app
Ascenders
4.4子网
Avalanche支持开发者将DAPP部署至Avalanche子网，以建立自己的多链应用链网络。子网部署简便，EVM兼容，安全性使用的是Avalanche的「验证人池指定子集」，部分共享安全；子网之间目前无法直接通信，更适合可组合性不高，自成体系的DAPP协议。首个部署Avalanche子网的项目为DeFiKingdom。后续还有Crabada，Step.app，Ascenders等项目计划采用Avalanche子网。
第5节BNBChain：Binance、EVM、BAS
BNB链与当前世界最大的中心化交易平台Binance关系紧密，采用EVM兼容架构，并开发BAS侧链。
5.1架构
来源：BinanceBlog
BNB信标链：负责BNB链的治理
BNB智能链：兼容EVM，共识层，连接多链的中心
BNB侧链：使用现有的BSC功能开发定制化区块链和DAPP的PoS解决方案
BNBZkRollup：ZkRollup解决方案能将BSC扩展为超高性能区块链
BSCPartitionChain分区链：类似以太坊L2，用于承载BNBBeacon链的一些计算
5.2BNB
与其他公链的主要Token不同，BNB不仅是BSC链的主要Token，同时也是Binance交易平台的平台Token。BNB除了受到BSC链的活跃度影响，也和Binance交易平台的活动与业务营收息息相关。
BNB于去年11月通过了BEP-95提案的燃烧计划，BNB燃烧总量的提案通过，长期并不利于GameFi类项目的复杂智能合约交互，可能会大幅提高该类项目的使用门槛。结合BSC对BAS的建立，猜测BSC链未来会主要把高频智能合约交互放在侧链进行。
5.3生态
根据DefiLlama的数据，BSC链上TVL现约为60亿美金，占全链链上TVL的7.8%。
资料来源：DefiLlama
生态项目中，PancakeSwap占据了48.86%，TVL占比前十的项目中，几乎都是BSC链的原生项目，且其中7个项目已上市Binance交易平台。
资料来源：DefiLlama
由于BSC相对较低的开发成本，在BSC上有大量生态项目开发活跃，21年11月一度达到1600万的日交易哈希数。
资料来源：defiprime.com
BSC链上有大量活跃的DeFi项目，GameFi项目和元宇宙项目，唯一缺乏的是较为成熟的NFT交易市场。
BSC对生态的发展设立有非常豪华的扶持，定期举办MVB计划评选出优秀生态项目并给予扶持，并于2021年10月推出了10亿美金的BSC生态激励。
5.4BAS侧链
根据Mehta(2022)的研究，每个BAS链都会有自己的3-7个验证人，预计会运行基于PoS的超级多数共识。每个BAS链将使用自己的质押和实用Token来进行运作。此外，每个侧链的状态和状态转换将完全独立于其他侧链。
BAS链将需要第三方桥接器来相互通信。在这种情况下，BSC将利用Celer的第三方桥梁，通过「锁定+铸造」的形式，连接到每个BAS，同时每个BAS也通过这种机制连接。
目前已确定参与BAS的项目有MetaApes，ProjectGalaxy和Cube。
第6节Cosmos：开放架构、模块化和空投
与其在一条公链上运行一个智能合约，和其他几千个智能合约争抢gas资源；为什么不在Cosmos上自己运行一条区块链，由公共的验证人提供共识？
——Cosmos官网
作为多链架构的创始项目，如果要只能用一个词来形容Cosmos的理念和生态，那么一定是：开放。
6.1开放架构：共享安全性和链间账户
Cosmos架构示意图
资料来源：X咨询
在上图Cosmos的架构示意图中，最核心的部分是中间一层的TenderMint共识引擎。这种封装的共识生成模块理论上可以通过ABCI被任何应用链调用。
上层的链分为两种：主打的「路由器」中继作用的Hub链和主打应用的其他Zone链。两种链由跨链IBC协议来完成通信。而后跨链功能又更进一步，升级为链间账户，可以一站式完成不同链的操作。
理论上，这样的架构允许每一个Zone都可以通过ABCI相连到TenderMint上形成完全独立的链。但是，独立也就意味着自主。链的安全性如果没有足够的质押者就很容易遭到攻击。所以在官方推出了第一个Hub，CosmosHub，之后很多Zone都选择直接连到其上共享CosmosHub链上的ATOM庞大质押者带来的安全性，顺便再通过CosmosHub间接与其他所有生态中的Zone相连。所以Cosmos是作为一个整体共享安全性的。
6.2模块化的CosmosSDK开发工具
封装成一个个模块的CosmosSDK工具箱可谓是对区块链应用开发者最友好的开发工具了。通过对于每个常用模块的调用，开发者可以快速完成自己应用的通用部分，并着重开发特殊的模块。同时，SDK还对近期常用的模块进行标准化封装，供后来开发者使用，避免重复开发。
资料来源：cloud.tencent.com/developer/article/1446970
6.3空投
由于共享安全性，新加入的应用链的验证工作很大程度上是由其他链完成的。所以为了回报这种贡献，新项目一般会对ATOM和其他几条主要链质押者的空投自己的Token。
而频繁的空投还带来另一个意想不到的结果：对于DAO空投机制的实验和思考，以及随之而来的治理改进。
几次重大空投包括：Osmosis；Juno；Evmos。
其中，Juno的空投在之后还引发了关于DAO治理方式的重大争议。
小结
由开放、模块化和空投代表的Cosmos在很多人眼中有成为所有区块链底层L0的潜力，正如Cosmos的标签：区块链的互联网。但是这样的共识是需要一点点创建的，不知道世界给不给Cosmos这个时间。
第7节PolkaDot：中继链与平行链、插槽拍卖、黑客松
曾经的波卡被称为「跨链之王」，只是最近已经很少有人提及了。一方面是因为波卡本身的「野心」比跨链更大，波卡希望建立的是一个能传输所有区块链上所有数据的网络；另一方面，波卡目前的发展方向更偏重于自身生态的项目建设，发展模式和其他L1开
始趋同。
7.1架构：中继链和平行链
资料来源：波卡白皮书
波卡的多链生态中，所有的链分为中继链和平行链两种。在中继链的的层次上提供底层的PoS验证，共享计算和共识；平行链运行不同的应用，并由插槽连接到中继链。而非平行链的其他链可以通过转接桥与中继链通信。
7.2插槽拍卖
为了使用中继链并加入波卡生态，项目方需要竞拍插槽位置，租期两年，竞拍成功的DOT在此期间会被锁定。页31
全球Web3生态创新观察报告插槽第一轮拍卖共质押有9911.32万个DOT，AcalaNetwork，MoonbeamNetwork，AstarNetwork，ParallelFinance，CloverFinance这5个项目获得。第二轮Efinity、Centrifuge、ComposableFinance、HydraDX、Interlay和Nodle这6个项目以2700万个DOT赢得竞拍。和第一轮相比，平均花费少了77.3%。
当然，波卡链的插槽数量是有限的，所以，波卡生态还有很多和波卡链同构的先行网，像比较有名的Kusama，也在不断地进行着插槽拍卖。
7.3黑客松Decoded
从2020年起，波卡黑客松Decoded每年会举办的，推广和发布项目最新动态。
小结
波卡经历了由「跨链之王」转向L0再转向了「类似L1」，从某种程度上也反映了区块链公链的设计思路转变。但是和区块记录的终局性不同，链的迭代和进化可以是无止境的。
第8节Solana：PoH、生态、宕机事件
在所有主流公链中，Solana绝对算的上是独树一帜。从设计理念上看，Solana像是「圈外」程序员们对于区块链同行的一次「反击」。特殊的异步PoH验证机制，Rust的采用，完善统一的DeFi和NFT底层，还有互联网「喜闻乐见」的DDOS攻击，这一切都造成了Solana的特殊气质。
8.1机制：Rust，POH与「三角取舍」
Rust在区块链中并不是主流，更多链的采用的是EVM的Solidity系统。但是在2020年一项针对开发人员的StackOverflow调查显示，Rust为「最受欢迎的编程语言」，大约86%的受访者表示他们希望在未来继续使用Rust进行编码。
在2018年9月24日，Solana，Zcash以及Parity的三方会谈中，Solana创始人总结了Rust适合区块链开发的6点原因：速度和C/C++一样快；像Haskell般的类型安全；没有垃圾回收器，变量出了作用域会自动被回收，释放内存；杜绝了空指针和悬挂指针，这二者是导致C/C++系统崩溃，不安全代码的根源；规则严谨；实现并发编程。Solana的PoH共识机制是很有创新性的异步结构。
一般来说，区块链在状态更新时会要求全网同步。也就是说，所有的节点同步更新后才会出下一个区块。而这在一定程度上降低了每个节点的效率。为了最大程度地提升每个节点的性能，Solana引入了一个分片式时钟和一个全局时钟.至此，状态的更新不再需要全局时间的同步，每个节点将周期性地将自己的时钟与全局时钟同步。
同时为了解决交易的信任问题，Solana同时也引入VDF。每个交易打包上链时PoH会记录一个时间戳，便于节点使用VDF验证链上操作的历史记录。高效的Rust语言以及满负载运行节点的PoH共识铸造了「极速」的Solana。区块链的不可能三角中，比特币，以太坊的主网都舍弃了可扩展性，而Solana舍弃了去中心化。
目前Solana基金会是唯一在区块链上开发核心节点的实体。根据Solanabeach的数据显示，目前Solana的节点数量为1793个，中本聪系数为26。所以理论上，只需要26个节
点就可以使Solana瘫痪。
8.2生态：Serum和Metaplex
根据Solana官网信息，截至6.25，Solana上DeFi有301个，而NFT项目有929个，Game有271个。其中分为基于Serum的DeFi系统和基于Metaplex的NFT系统。
在DeFi项目中，有一半是DEX，这得益于Solana上的DeFi基建Serum。Serum是一个OrderBook的DEX，所有Solana上的DEX流动性都会集聚到Serum。
换言之，如果任何一个DEX上的挂单，最终撮合交易的是Serum，而你的对手方也页33全球Web3生态创新观察报告是整个Solana上DEX的所有Maker。这保证Solana上流动性的集中，交易的足够深度，以及所有的DEX都只是Serum的一个GUI。此外，Solana与中心化交易平台FTX的紧密关系也让Serum在事实上有机会共享部分的链下流动性。
和DeFi项目相比，Solana上的NFT要多出两倍。从NFT基础设施上来说，这可能是当下最适合NFT的公链。Solana上的NFT底层协议Metaplex，支持用户完成铸造，定价，发售的一站式流程。
在这个万物皆可NFT的时代，大大降低了NFT的创造门槛。设计好愿景，讲好故事，NFT便可上市。所以，在以太坊NFT市场遇冷的时候，Solana上的NFT热度不减反增。在市场低迷的5月，OpenSea交易量环比下滑31.6%。而MagicEden5月交易量环比增长39.79%，OpenSe环比增长286.02%。
8.3宕机事件
虽说Solana主推TPS高，交易处理速度快，但是却经常非常不稳定。以下列举了近期几次比较严重的主网事故：2022.5.1，Solana主网涌进了4m每秒的请求次数，导致节点内存不够停止出块，近七个小时没有出块。2022.5.26，Solana主网发生区块时钟偏移，链上计时与现实世界时间落后约30分钟。
2022.6.1，Solana由于区块未能达成共识，主网中断约4.5小时。期间还穿插着数十次「主网性能下降」。
究其原因是大部分新链游和NFT的铸造活动或者GenesisNFT售卖引来了大量的科学家和他们的机器人，伴随着各个机器人们每秒至少两位数的点击频率，Solana持续遭受着DDOS攻击。例如，5.1的宕机事件也是由于机器人攻击了candymachine导致的。前端时间StepN的过热也导致了Solana的拥堵。目前Solana也引入了解决方案，如果一个钱包提交了无效的NFT交易，该钱包会被扣去0.01Sol作为惩罚。
这样看，Solana问题的主要根源来自两点：底层技术和NFT的火热。Solana或许能抗住Defi清算带来的套利机器人，但是却输给了NFT机器人。
小结
如果说高速异步是Solana最大的标签，那么宕机也就是它付出的代价。但相比于去年，Solana的性能在逐步提升，TPS有所恢复并且交易失败在减少。或许正如SolanaLabs创始人AnatolyYakovenko所说的，这些只是「一次阵痛」。得益于高速，DeFi，NFT和Game也许可以带来一些意想不到的结合方式。
第9节中国区块链：数字藏品+联盟链
在2021年的监管事件之后，中国的区块链主要以数字藏品平台为主；并且以节点数量有限并大多掌握在开发者手中的联盟链为主。经郭志浩律师统计的前100平台中，大厂数量并不少。
但是也有使用ETH发行NFT的Bilibili，Bigverse等，以及使用Solana和Polygon的公司。
在去中心化上，联盟链饱受争议。Meta的Libra计划的失败似乎也是一个联盟链失败的例子。但是现在说Web3里容不下联盟链还为时尚早。
总结
区块链的历史几乎可以等同于公链的历史。在不同的公链迭代中反映的其实是不同的社区群体对于当前世界的不同理解，和应对不同问题的不同解决方案。但和世界上所有的解决方案一样，旧的方案会成为新的问题。所以对于Web3的未来有一点是确定的，公链在很长一段时间都会成为底层核心，并且还会不断迭代。
来源：DeFi之道、区块律动
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