Web3中间件和基础设施全景概览

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Web3 中间件和基础设施全景概览

》

原文作者： Cam

原文编译：

翻译公会

saku，SeeDAO

摘要：本文分类并详细介绍了 zee prime 投资组合中的 Web 3 中间件们，其分类包括：存储 / 数据，数据模型和有效性，索引器，访问控制，和集成平台。其描绘了它们与其下区块链的关系，以及它们是如何互相组合以构成 Web 3 应用。此外，本文还阐述了下一代开发者选择 Web3 中间件的理由。

距离我们发表以 Pocket Network 为主要内容的中间件论文，已经过去了一年。在此期间，中间件领域不断进化，呈指数级增长。在这篇文章中，我们从自上而下的视角出发，再次探讨了中间件和基础设施，试图把这个快速发展的领域内发生的变化都联系起来。

值得注意的是，这篇论文重在研究 Zee Prime 的投资组合。我们在深入研究的同时，向内探索了我们的投资组合，将独立的研究们向前推演，将它们组合成一个中间件「元论文」。

我们对使用诸如可组合性，Web 3 等流行语表示歉意。但如果不依赖一些模因，就很难描绘其全景。模因扮演着重要角色。

中间件论文 卷二

随着区块链上更高级别的应用持续超越早期的 DeFi 原始设施，对强大的基础设施和中间件的需求也在扩张。多年来，我们在 Zee Prime 一直大声看好这个「类别」。我们的第一篇中间件文章 -「基础设施乐高 中间件论文」强调了强大的数据中继在可持续的去中心化平台发展中的重要性和与之相关的经济性。

这一次，我们试图将我们的思考扩大到已经兴起的中间件生态系统，特别是在实现去中心化的应用中间件。虽然像 Dfinity 这样的存在肯定是一个一站式解决方案，为所有你的麻烦提供端对端的解决方案，但在像 Dfinity 这样的产品被大规模采用的那一天到来前，我们不得不四处拼拼凑凑，并逐渐建立独立的解决方案。

Meme 表示目标是成为「去中心化的世界计算云」的 DFINITY 已经死了，抢救不了了，得埋了。

现在，叙事是一个艰难的卖点。

通过应用程序复杂性的蓬勃发展（耶，真正的应用程序）我们看到对支持性基础设施的需求的爆炸式增长。从早期的 DeFi 开始，大量的网络数据，索引器，访问控制和其他的中间件工具开始涌现——所有这些都是下一代应用的关键黏合器。

关于中间件的全景图可能会难以描绘。中间件是一个模糊的概念，就像 Web 3 那样。其界限往往是模糊的。从根本上说，当我们说起中间件时，我们的意思是支持其他更高级别应用的任何项目。上一次我们讨论这个话题时，我们指出它将作为中层间，为上下层之间提供连接。然而，现实的网络交互非常复杂，很难映射出明显的上下级层次关系。

这是 Web 3 中间件的地图吗？

在这篇更新的中间件论文中，我们将描述我们以前没有涉及的其他类别的中间件，同时也为建设者阐明了它们的使用案例和使用它们的理由。这决不是一个详尽的清单。

储存 / 数据

去中心化应用栈的一个关键要素，同时也是基础计算的基本要素是：储存。Web 3 的活动和复杂性的寒武纪大爆发所要求的也是一个不仅仅是在基础层上对账户状态进行简单记录的储存解决方案。越来越多的去中心化应用正在寻求没有中心化故障点或 Web 2 解决方案相关的审查的技术栈。

每个应用都会以某种形式需要由 Web 3 中间件提供的服务。然而，这其中的一个挑战是，开发 - 运营是复杂的，而且不是每个建设者都有在他们的项目里实施 Web 3 中间件的专业知识。因此，我们需要抽象层，以便将更容易地将这些基础设施组装到新项目中，就像组装乐高组件那样。

这反映了更广泛地采用加密货币所面临的挑战。钱包，助记词，以及交易平台需的 gas fee 对用户来说本质上来说都是非常不友好的，除非存在更高的抽象水平，广泛采用将面临阻力。我们必须假设，普通用户无需处理我们今天所看到的复杂性。

Arweave 和 Filecoin 等储存网络已经存在了一段时间，为过剩的储存和储存需求提供了分布式匹配系统——这可能众所周知，无需我们介绍。

不同的解决方案提供不同程度的持久性和抗审查性。它们是任何去中心化技术栈的基础。储存可以分为两类协议，基础储存层，以及解决可扩展性和促进更广泛采用的聚合器。

Banyan 是拼图的一块，我们认为它是储存网络的一个重要聚合层。Banyan 专注于为储存提供中介服务，改善现用于桥接的储存协议的经济激励机制，Banyan 确保应用程序在保证出处的前提下，能够以与网络无关的方式使用 Web 3 储存解决方案。

Banyan 也能为 Web 2 应用程序整合新的 Web 3 服务（如去中心化储存方案）起到桥梁的作用。目前来看，实施这些储存解决方案是非常复杂的，而 Banyan 的抽象层和市场降低了这些乐高组件的使用门槛。

同样的，Spheron 也旨在作为一种更广泛的中间件解决方案的抽象层。该协议旨在成为部署和自动化 Web 3 项目的一站式解决方案。它有一个类似于「应用商店」的界面，非 Web 3 原生用户可以很容易地从去中心化的基础设施产品中进行选择——就像 Web 2 的数字化海洋那样。

数据模型和有效性

区块链是一种状态机，这种状态机在执行计算的同时不断以状态转换的方式产生数据。随着时间的推移，账户，状态和智能合约的数量迅速增长。这可能会导致各种问题的产生，从索引到初始节点同步和备份耐久性。这些都会影响底层状态机的可拓展性和安全性。

KYVE 对具体的数据有效性问题采取了更细化的方法，利用 Arweave 网络为应用程序和协议提供关键支持。KYVE 是一个去中心化的数据湖（原始非结构化数据都在一个池中）解决方案，用于存储，验证和检索数据流。

KYVE 最初的产品市场适应性很大程度上帮助了节点同步问题。通过提供易于检索的，经过验证的档案状态数据，可以大大减少初始节点的同步时间，确保可以增加新的验证节点可以加入网络，并维持网络安全。在另一种情况下，如果初始节点同步时间同步时间过长（而且还在增长），如果验证人的数量减少，新验证节点的加入遇到困难，网络安全就会受到威胁。

虽然我们已经讨论了数据可能被储存的位置和方式，但我们还需要考虑这些数据的模型和表示。对于建立在这些状态机上的应用，其活动中产生的数据将需要灵活的储存和计算，而不仅仅是账户余额。

Ceramic，在其最基本的层面，是一个分散的数据模型网络。为什么这对去中心化的应用来说是重要的基础设施，换句话说，「Layer 1」（L1）储存账户余额（会计数据）的状态。KYVE 在寻求对 L1 的状态变化提供数据验证，而 Ceramic 则在基础层之上提供应用程序的数据状态和模型存储。网络的用户能够创建 IPFS 的数据集合（流），允许静态数据（如 Filecoin 或 arweave 上的数据）成为高阶的可变内容。

除此之外，Ceramic 还建立了一个开源数据模型的交易市场，来实现这些数据模型的可组合性。你可能经常可以看到，Ceramic 指出，这么做给数据带来了和 ERC20 带给 DeFi 相同水平的可组合性，它提出了一种关于数据的标准，并让它们可以在各种应用中被复用。就这样，金钱的乐高与数据的乐高相遇了。这几乎是一次开放 API 的回归，就像建立在如 Facebook 那样的社交网络上的开放 API 那样。

Kwil 采取了一种兼容 SQL 的方式来实现 Web 3 数据模型。这样的模型的最大优势是，有大量的熟悉 SQL 的开发者。Kwil 使用一个节点网络来维护关系型数据库。这些数据库（称为数据库护城河）由节点的子网来维护，并通过扫描新的写入内容，并查询同一护城河内的其他节点来保持更新。最有趣的是，这些节点可以运行一个高级请求网网关，以有效地实现数据库互动的逻辑执行。

索引器

随着应用程序和网络所产生的数据的激增，对解释层的需要增加了。就像网络的早期那样，人们不得不手动记忆地址，维护 IP 地址簿。DNS 和搜索引擎提供了一个可供人类阅读的索引层。

随着互联网的发展，索引数据的中心化程度随经济规模的发展而增长，并使得对数据的查询变得更加用户友好。同样的，在 L1 区块链和储存网络中，索引也非常重要。分布式系统的性质导致一份数据可能被切分开来存储在多个地方，难以检索。索引层有助于加快查询进程，并创建标准化程序。

Zee Prime 投资的公司 Subsquid 就是一个关于索引器的研究案例。Subsquid 采用多层的方法，以去中心化的方式对链上数据进行索引。他们的最终目标是支持 Web 3 的下一代 API。该协议同时支持 Substra 和 EVM 生态系统，指定了链上数据的类型，模式和定义，并随后通过将新索引的数据切换到他们基于 API 的调用解决方案（而不是使用 RPC）来增强新索引数据的检索能力。

Subsquid 的目的是在同样的速度下，获得更强的新索引数据的检索能力

该分层由两种类型的节点组成：Squid 对数据进行分类并支持后续的 API 查询，而 Archive 则不断从底层状态机中摄取原始数据，并保存到数据库中。

上图描述了 Subsquid 的两种节点，Archive 从底层状态机（blockchain）中摄取原始数据，保存到数据库中，而 Squid 对数据进行分类并支持后续的 API（如 GraphQL Gateway）进行查询。

同样的，SolanaFM 是一个索引器，也是一个区块浏览器，它通过将原始区块链数据处理成可查询到格式的方式为 Solana 的生态系统提供服务，这与其他生态系统的索引器非常类似。SolanaFM 提供的直接用例是使用他们的 API 为 Solana 上的 DeFi 应用赋能。如果你曾经接触过 Graph 和 Subquery，这些解决方案可能让你感到听起来很熟悉。这两种解决方案都是针对各种各样的终端市场的。

Glitter 则完全解决了另一个问题：去中心化储存。它可以被看作是为开发者提供的索引服务。随着 Web 2 应用程序们寻求机会进入 Web 3。它们将为新的世界带来巨大的数据量。虽然增加的数据有助于 Web 3 的发展，但它也使开发者和社区直面储存和为这些数据制作索引的艰巨任务。

Glitter 为开发者和社区创造了一个双赢的解决方案，通过提供无忧服务来换取众包数据。这种模式已经在几个 Filecoin 上存储数据的社交应用的合作中被证明是有效的。

该图描述了 Glitter 的运作模式，Glitter 生态的去中心化 APP 负责上传和接收储存网络上的数据，并把任务分发给 Glitter 网络矿工们，并接收他们对数据进行检查和索引的结果。而外界可以通过该中心化 APP 访问到最终的索引结果。

访问控制

Web 3 应用程序基础设施中最重要且历来未能得到充分体现的缺失部分之一是访问控制。谁能看到互联网上的东西？这是一个重要的哲学问题，而且在面对国家 / 企业 / 个人主权相关的安全问题时，访问控制的重要性愈发突出。公链 / Web 3 技术的语义性质使我们能更好地区分哪些用户应该能够访问什么，以及如何访问，尽管这些系统具有与生俱来的开放性，但访问控制框架将允许根据制定的供应框架进行加密 / 解密。

Lit 协议旨在通过阈值密码学来解决这个问题。在其核心部分，该网络可以根据一些公共凭证（如钱包里的 NFT）提供对整个网络的资源和内容的访问。该协议运行一个节点网络，用于验证证明和批准握手。这个网络可以验证所提供的证明，以及这种证明是否符合先前设定的访问控制条件，所有这些都在可计算的安全隔区内进行。一旦验证通过，所需的内容就可以被利用。有些人将 Lit 协议是为对 Ceramic 提供的写入的读取解决方案。

Guild.xyz 也试图从不同的角度解决访问控制的问题。该项目最初专注于创建Token许可的 discord 环境，现在已扩展到专注于基于类似原则的多链访问门户。

集成平台

为了进一步整合和拼合我们在 3D 桥梁世界中所想象的区块，Polywrap（先前被称为 Web3api）正将 Web 3 协议的集成推向更高的效率水平。虽然 Web 3 协议是开放的，而且在技术上是可组合的，但在实践中真正实现这种可组合性要比在 Web 2 中这么做难得多。这是因为每个协议都需要在应用程序中运行特定的业务逻辑，而这些业务逻辑往往以特定的语言组成一个 SDK。

由于缺乏标准化，整合所有这些不同的 SDK 是非常低效的。此外，它们都是支持特定的语言，这意味着协议开发者经常为不同的语言发布功能重复的 SDK，这就造成了可维护性的噩梦。

Polywrap 的解决方案通过利用标准化的模式和 WebAssembly 减轻了这一负担。Polywrap 的集成可以简单地针对易于阅读的模式（想想 REST API）进行调用，而不是将各种协议的 SDK 预先绑定在你的应用程序中。wrapper 将在运行时被下载，并在应用程序中执行。简而言之，这意味着任何集成了 Polywrap 的应用程序都可以获得对任何 Web 3 协议的访问。

Web 3 应用的用户体验仍然不够丝滑。正如我们先前强调的那样，输入 gas 会给用户带来摩擦感。通过整合 Biconomy 的 API，一个应用程序可以改善这种用户体验。Biconomy 的平台提供了一系列工具来实现无 gas 交易，享受更快的确认时间，以 ERC20 的方式支付，以及即时的跨链交易。

通过使用元交易（通过 ERC 2771）和一些巧妙的转发设计，无 gas 交易成为了一种可能。跨链功能是由被支持的层 / 链上的流动性资金池实现的，链外服务器（执行者节点）被用来监测交易流入的资金池，并随后「释放」交易的另一方。

该图描述了 Glitter 的运作模式，Glitter 生态的去中心化 APP 负责上传和接收储存网络上的数据，并把任务分发给 Glitter 网络矿工们，并接收他们对数据进行检查和索引的结果。而外界可以通过该中心化 APP 访问到最终的索引结果。

这类工具对于使得下一个 10 亿级别的加密应用程序的用户体验流畅丝滑至关重要。我们的目标应该是不断努力，以实现跨 Web 3 系统的无缝互动流程。

虽然不能被明确整洁地归入一个类别，Sepana 正在为 Web 3 建立一个搜索引擎。无论是 DeFi，社交，DAO 活动，还是 NFT，Sepana 的解决方案将提供一个全文搜索引擎，使得用户能够浏览整个 Web 3。通过利用上述索引器，以及自身对Web 3 应用和数据的索引，该协议将成为通往更广泛生态的门户。此外，Sepana 的透明和开源算法可用于驱动其他应用程序，比如基于储存在数据库解决方案（如 Ceramic 和 Kwil）中的社交图谱的社交媒体源。

长期愿景有着非常有趣的分支。试想一下，有这样一个世界，你可以调整你的社交媒体体验（即你的推送）以获得特定的情绪或结果（比如像 Sam Harris 经常讨论的那样减少两极分化或者获得更广泛的幸福）。这一切都可以通过开源算法实现，这么一来，平台可以根据你的需要进行相应的调整，或将调整的权利交到用户的手中。

这一切是如何结合起来的？

大多数现代科技公司和应用都可以被提炼为以下商业模式的某种形式：数据生产 / 消化，建立在上述数据之上的模型，以及对数据 / 模型的控制和分配。现代网络应用的流畅用户体验和对用户多巴胺的利用都建立在这些基本流程之上。

作为这种工作流程的结果，我们希望中间件解决方案能够从这些技术需求的中间层传播开来，并在 Web 3 的语境下支持它们。通过观察前面描述的项目 / 类型的中间件，我们可以发现。每一块 Web 3 中间件的碎片都适用于我们描述的通用工作流程。

上图自上而下地逐层汇总了 Web 3 中间件应用栈的各级应用，访问控制有 Lit Protocol 和 Guild.xyz, 集成平台有 Polywrap，Gasless，和 Sepana，数据模型有 Ceramic，Kwil，数据有效性有 KYVE，索引器有 SolanaFM，SubQuery，Glitter，Subsquid 等，储存网络及解决方案有 Filecoin，Banyan，Arweave，Spheron。

虽然上述分类可以作为一个被更广泛应用的概述，但在现实中，许多中间件的功能可能横跨多个分类。在 2022 年，因为这些重叠，我们很难精确地定义这些类别。为了让这个问题更实际一些，让我们来举一个常用的例子，比如，一个社交媒体网络，并将这样一个心智模型扩展为更广泛的 Web 3 中间件应用栈。

我们假想的社交媒体网络将被恰当地命名为 twatter。在实际应用中，我们可以看到该平台的产品——社交媒体体验——通过上图中间件栈中的组件流动。请注意，我们不认为 Web 3 的社交网络是「去中心化推特」。我们想象中的 Web 3 社交网络更像是一种新兴现象，甚至可能通过像 Sismo 这样的东西来援引 Web 2 应用进行证明（如果他们决定开放 API 的话）。

Zee Prime 假想中的社交媒体网络名为 twatter，意在通过中间件栈，实现社交网络应用。

从最原始的形式开始，平台的所有数据（用户名，简介图片，历史活动，社交图谱等）都可以以 IPFS 格式储存在其中一个储存网络上并建立索引。赋予这种结构和意义的数据模型储存在 Ceramic 或 Kwil 上，数据库解决方案上的 Twatter 账户会有前面提到的平台上的每一部分的模型。

例如，如果平台要求你持有一个免费 NFT 来访问平台（垃圾邮件减少机制或其他目的），那么用户需要将他们的钱包连接到平台，在向终端用户展示平台之前，访问控制协议将进行验证和握手。集成平台可以被应用层包含，这样一来，它就可以以原生的方式启用其他 Web 3 服务，而 Sepana 的算法可以用来设计基于社交图谱的推送。

上图描述了中间件栈所构成的社交网络的工作流，基础层的数据通过状态机索引器发送到数据模型，平台的所有数据储存在储存网络上，并建立储存索引，这些索引的数据模型由 APP 调用，而访问控制层负责在向终端用户展示平台前检查用户是否有权访问。集成平台则可能包含在应用层中。

最有趣的是，在写这篇文章的时候，我们偶然发现了 Orbis Social，它已经有效地建立了上文描述的社交网络，它使用的应用栈几乎与我们的描述相同。下一代的应用程序正在开发中，在未来几个月里，我们希望看到更多不同的使用案例。

在这里必须说明的一个重点是，图上越靠右的中间件越与链无关（译者注：对链的依赖程度更小）。这一结构中的各个部分可以与其竞品互换，然而，这些商业模式中有许多会导致基于网络效应的垄断。与 Web 2 的垄断相反的是，这些平台最终将这种伪标准化的复合价值重新分配给平台的用户。

为什么下一代应用建设者要选择 Web3 中间件？

在 Web 3 的工具不断涌现的同时，我们必须继续问我们自己，为什么会这样？它们真的比 Web 2 的解决方案带来更多的好处吗？

Web 3 中间件应该建立在与早期加密先辈相同的基础原则上。团队应该仅仅由于其优点而选择 Web 3 中间件，因为 Web 3 中间件能使他们的应用程序实现其目标。无论是从安全，耐用性，还是抗审查的角度来看，Web 3 中间件的优点应该是独立存在的。很多新的功能可能会因为 Web 3 中间件们一些内在的，我们甚至无法想象的特性而被解锁。

这些基础设施乐高可以实现更深层次的整合，这些整合常常与语义网——蒂姆·伯纳斯 - 李关于开放和可组合互联网的愿景有关，并提供了比 Web 2 对应者更便宜的托管和计算的解决方案。正如丹尼斯 - 纳扎罗夫所指出，如果一个复杂的计算系统想要成为一个像花园那样欣欣向荣的生态系统，它需要模块化和专业化，在 Web 1 / Web 2 的世界中，用户放弃了对状态的管理，以获得实现连接的能力。Web 2 的巨头们将有价值的状态信息保密，因为拥有这些信息的结果是可以捕捉到符合价值。

公共状态机允许这种模式被颠覆，状态以开放的方式被维护，而且，引入的通证经济学模型可以加强双方的联合，让参与的双方获得更好的结果。这就是反身性资产的本质。

在应用们注意到之前，Zee Prime 投资的中间件解决方案来了！

Zee Prime 观点

在很多方面，中间件是加密货币的 B2B 部分。因此，好的中间件解决方案往往既是高度技术性的，也是对终端用户不够直观的（但没关系，终端用户并非目标受众）。与其不断关注新的 DeFi 协议，NFT 项目，或 GameFi 工作室，我们还是认为在在工厂车间帮助制作香肠（译者注：在幕后进行终端用户看不见但重要的工作）对持续开发新的应用至关重要。

未来都属于中间件吗？当然是的。

综上所述，这些基础设施（以及未来的基础设施）将起到以下作用：

增加对审查制度的抵抗力

促进正和经济博弈

提高效率

实现新的商业模式

这种可互换的基础设施模块和抽象层的一个额外的潜在影响是，应用程序将：

离基础层越来越远，而且 

作为结果，将越来越与链无关

这并不是对胖协议理论（对基础层的价值积累的假设）的反驳，而更像是对这种持续进步的分支的一种标记。原则上，这可以被看作是降低了转换成本。最早的链上应用（主要是 DeFi）的特点是与基础层极高度绑定（即建立在金融账户上的金融产品）。

更复杂的非金融应用将与这样的链有更松散的隶属关系，降低了转换成本（免费的 NFT 访问控制极易被移植到新的区块链和钱包）。应用已经在跨链吸引用户。

我们坚信，将价值的传输加入到信息的传输中是一个有意义的步骤变化，但实现这种潜力，促成这种潜力的各种应用和用户体验，需要大量的基础设施乐高组件。

在讨论中间件投资时，这个「部分」的价值捕获是争论最多的话题之一。从某种程度上来说，真正关键的中间件看起来很像公共物品，尽管人们可以说这也适用于某些成功的未来应用（Twitter 想成为公共物品）。

因此，人们可能会期望利润率 / 费用 / 收入向可能的最下界收敛。虽然我们相信在某种程度上会是这样，但下降到一个公众可接受的费率是更合理的假设。

虽然第一眼看上去似乎没有吸引力，但在世界第一次真正的全球技术革命中的轻资产 / 轻资源业务的背景下，对于这些乐高组件，这种规模很容易达到数十亿美元的价值捕获。由于这些中间件为应用程序执行特定的功能，它们的总可用市场与它们下方的区块链，或它们上方的应用程序在任何时候都是无关的。并不依赖于特定的上层、下层组件，中间件在更大的范围上提供了功能。

虽然中间件和 DeFi 确实分享了基于通证的经济模型的自我参照性质，但它们在回报价值的能力上终有不同。中间件项目通常受益于其通证（如网络节点）的明确供需驱动，用于交付其提供的服务。相反，大多数 DeFi 项目对通证的需求驱动力不太明确，且对现金流分配的监管考量则使情况更加模糊。

正是出于这些原因，我们继续寻找新的中间件解决方案，以实现更有说服力的下一代应用以继续采用加密货币。我们相信，新一代的应用程序将大规模地解开对金融和在线商业 / 活动的束缚。a16z-esque 关于这一点的说法是，我们不想要仿制应用程序，我们想要原生应用程序。

如果你是一个创始人，建设者，或者对需要被建立以实现这一目标的关键基础设施有想法，你知道在哪里可以找到我们。

ZeePrime 不关心 MEV，ZeePrime 只关心中间件价值！

术语表

Web 3——可以参考文章：超越流行语

应用程序——我们不使用 dAPPs（去中心化应用），因为我们认为「你的应用有多去中心化？」是一个光谱。应用程序可能由去中心化和中心化的解决方案驱动。这是否意味着它们不是去中心化应用？

WASM——WebAssembly 的缩写，可以被认为是一种基于栈的虚拟机，它以二进制格式执行，但可以以各种语言编译，如 Rust，C，Python 等。

SDK——代表软件开发工具包。它是一个特定平台的软件构建工具集，通常以库，框架，构件或调试工具的形式存在。

IPFS——星际文件系统。它是一个使用内容寻址来储存和访问信息的分布式系统。

拟真设计——官方定义如下：拟真设计包括使一个新事物看起来更像老事物或更熟悉的特征。在实践中，它意味着容易消化的新想法。拟真设计应用与原生应用相反。

API——应用程序编程接口。这是一个可以被其他软件利用的软件。

RPC——远程程序调用。在公共区块链的背景下，这基本上是指计算机的一部分在网络的另一部分（即另一台计算机 / 应用程序）中调用一个过程（这个过程可被视为行动）。

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