區塊鏈:Web3開發人員指南

我們將 Web3 定義為基于區塊鏈技術的去中心化互聯網生態系統。

首先，作為開發人員和建設者，我們理解去中心化通常會喚起碎片化技術堆棧的概念。雖然 Web3 確實仍處于萌芽狀態并迅速發展，但我們發現它的基礎構建塊已經開始形成。

為了更好地理解 Web3 和去中心化互聯網的內部運作，讓我們直接深入 Web3 開發堆棧。

Web3 堆棧概述

在高層次上，構建任何 Web3 應用程序都需要深入了解區塊鏈網絡、Web3 基礎設施和 Web3 開發環境。

Web3 網絡層

Web3 技術棧的基礎是區塊鏈網絡層。雖然 Web2 應用程序依賴于集中式數據庫，但 Web3 應用程序構建在區塊鏈架構之上，可實現無信任和無許可訪問。

WCoAVPqrLQ 在選擇區塊鏈網絡來構建去中心化應用程序 (dApp) 時，開發人員有兩個主要選擇：兼容以太坊虛擬機 (EVM) 的區塊鏈和不兼容 EVM 的區塊鏈。

EVM 區塊鏈

從歷史上看，以太坊一直是 Web3 開發的主要框架，其虛擬環境（即以太坊虛擬機或 EVM）存儲關鍵信息，如賬戶和余額。以太坊的虛擬機還存儲了一個機器狀態，它能夠根據 EVM 制定的一組預定義規則隨著每個新塊的變化而變化。對于開發人員而言，最重要的是，EVM 為智能合約的存儲和執行提供了一個框架，允許開發人員對鏈上邏輯進行編程。

Web3公司Startale Labs獲得索尼網絡通信350萬美元投資:金色財經報道，新加坡Web3公司Startale Labs獲得索尼網絡通信公司350萬美元的投資。今年2月，索尼和Startale宣布將合作創建一個Web3孵化器。[2023/6/28 22:05:53]

隨著以太坊區塊鏈和 EVM 的興起，許多旨在解決以太坊可擴展性限制或昂貴交易成本的不同網絡選擇開發與 EVM 完全兼容的框架。這意味著與 EVM 兼容的鏈都共享相同的軟件層——即 Solidity——運行智能合約。

與 EVM 兼容的區塊鏈允許開發人員利用專門為 EVM 鏈構建的所有相同工具、文檔和社區，從而節省時間和金錢。

EVM 區塊鏈示例

以太坊

原創 EVM 智能合約平臺

Polygon

以太坊側鏈

Arbitrum

使用樂觀匯總和多輪欺詐證明的第 2 層區塊鏈

Optimism

使用 Optimistic rollups 和單輪欺詐證明的第 2 層區塊鏈

Hermez

由 Polygon 管理的 ZK 匯總以太坊第 2 層網絡

ZKSync

使用 SNARK 的 ZK 匯總以太坊第 2 層網絡

Starknet

使用 STARK 的 ZK 匯總以太坊第 2 層網絡

Avalanche

與 EVM 兼容的第 1 層

Chronos

BitValue Capital成立Web3香港創業加速器“223 Booster”:金色財經報道，全球投資機構BitValue Capital發起聯合倡議并宣布設立Web3香港創業加速器“223 Booster”，旨在推動香港Web3相關技術的發展，為優質Web3項目提供全面支持。據悉，“223 Booster”將幫助創業團隊在技術、生態發展和資本支持方面得到支持，同時還將邀請國際知名風險投資家、技術專家和Web3用戶社區參與其建設和項目孵化，首批執行委員會成員將包括BitValue Capital、IOST、Spark Digital Capital、BSCS、852Web3等機構。BitValue Capital曾在去年八月推出1億美元Web3增長基金，以鼓勵創新區塊鏈項目，該基金將專注于游戲工作室、元宇宙、GameFi、NFT、SocialFi、DAO和DeFi等領域的投資機會。（einnews）[2023/6/20 21:49:18]

3 個最佳 Web3 開發環境

在選擇構建 dApp 的區塊鏈網絡時，Web3 開發人員應考慮可用的開發人員工具的深度和廣度。幸運的是，與 EVM 兼容的鏈受益于多年的以太坊開發，并且在開發環境方面有許多久經考驗的選擇。

1. Hardhat

一個允許開發人員編譯、測試、部署和調試以太坊軟件的 JavaScript 軟件開發環境，Hardhat可以通過靈活的插件進行擴充，使開發人員能夠輕松地自定義本地區塊鏈開發環境，并附帶用于故障排除和調試的強大文檔集。

2. Truffle

Truffle 、Ganache 和 Drizzle三種不同的基于 javascript 的開發工具套件——Truffle 幫助構建者編譯、測試和部署 EVM 代碼，同時還為前端 dApp 開發提供工具。

Web3公司Bictory Finance將在Concordium主網推出域名服務CNS:9月21日消息，Web3公司Bictory Finance宣布將在Concordium主網上推出域名服務“Concordium Name Service”，用戶可以使用.ccd后綴的域名作為去中心化網站名并替代長字符串錢包地址，旨在簡化交易和 Dapp 交互，據悉，CNS域名注冊服務將收取訂閱費和網絡費兩筆費用，但Bictory Finance允許域名持有者從域名二級銷售中獲得版稅收入。（CrowdFund insider）[2022/9/21 7:10:31]

Truffle - 主要的開發環境、測試框架和部署管道

Ganache - 允許開發人員快速創建本地區塊鏈

Drizzle - 各種前端庫，用于將前端組件與智能合約連接起來

3.Brownie

作為用于 EVM 開發的基于 Python 的框架的 Hardhat 或 Truffle 的替代方案，Brownie提供了一整套 Web3 開發工具，主要由web3.py包構建，用于編譯、測試和部署 dApp。

非 EVM 區塊鏈

最近，開發人員開始在不遵循以太坊框架的區塊鏈上構建更多的 dApp，因此不兼容 EVM。

非 EVM 網絡工程師認為，EVM 鏈過于受以太坊框架的限制，而是選擇通過設計新結構來進行創新。通常，非 EVM 區塊鏈從一開始就設計為具有數據和交易可擴展性，并允許每秒高交易量 (TPS)。

非 EVM 區塊鏈示例

Flow - 第 1 層使用 Cadence，Flow 的原生面向資源的編程語言

Web3自動化解決方案Doxy Chain完成220萬歐元種子輪融資，Level2 Ventures領投:9月6日消息，Web3 自動化解決方案 DoxyChain 完成220萬歐元種子輪融資，Level2 Ventures領投，CVVC、Polish Satus Starter 和 Müller Medien 參投。

據悉，DoxyChain是一個為傳統文檔管理向Web 3.0世界的過渡構建解決方案。

目前該公司推出了兩項新的SaaS功能，允許構建一個模塊化的基礎架構，讓客戶能夠在此基礎上開發自己定制的高級工作流程和用例。 10 月，該公司將推出NFT平臺DoxyCert和數據交易平臺DoxyConnect。[2022/9/6 13:11:00]

NEAR - 第 1 層使用 Rust 或 Assemblyscript 進行智能合約

Solana - 使用 Rust C、C++ 的第 1 層智能合約

Terra - 將 Rust 用于智能合約的第 1 層

非 EVM 區塊鏈開發環境

雖然非 EVM 鏈的開發環境不太成熟，但一些網絡已經開始為各自的鏈帶頭開發工具。

Flow 使開發人員能夠使用本地Visual Studio Code Extension測試 Cadence 智能合約的錯誤，這是最流行的 IDE（集成開發環境）之一。

另一個非 EVM 開發環境的例子是Anchor，它允許構建和測試 Solana 合約，具有與 Solidity 和 Truffle 類似的感覺。總的來說，Anchor 的環境降低了 Rust 和 Solana 開發的障礙。

我應該使用什么區塊鏈網絡？

Web3媒體Rug Radio原生Token RUG已正式上線:2月10日，據官方消息，Web3 媒體 Rug Radio 宣布其原生 Token RUG 正式上線，持有 Genesis NFT 的用戶已可領取 RUG Token。[2022/2/10 9:42:05]

由于單個區塊鏈通常具有獨特的架構和共識機制，因此它們將不可避免地針對特定用例進行更好的優化。因此，我們堅信多鏈 Web3 的未來。

EVM 框架是一個非常豐富的環境，因為它具有越來越多的可互操作工具。此外，EVM 兼容性為用戶和開發人員提供了一個更流暢的流程，用于通過跨鏈 dApp 移動流動性，并提供熟悉的用戶和開發人員體驗。對于早期開發人員和新協議，我們認為圍繞與 EVM 兼容的區塊鏈進行開發以利用現有工具、基礎設施和開發人員文檔是一個令人信服的論據。

話雖如此，我們也認識到非 EVM 區塊鏈對于更有經驗的開發人員的利基功能、他們不斷增長的社區基礎以及對早期開發人員的工具支持的增加開發。

區塊鏈交互層

選擇區塊鏈網絡后，Web3 堆棧的下一步是區塊鏈交互層。該層允許開發人員和用戶在區塊鏈中讀取和寫入數據。

如果您不熟悉區塊鏈的工作原理，這里有一個快速回顧。

區塊鏈由數據塊組成。

塊存儲在分布式節點上。

區塊鏈中的每個節點都充當“迷你服務器”，允許其操作員讀取/寫入數據塊。

添加到區塊鏈的任何塊都必須在網絡上的所有節點上傳播以保持同步。

在考慮 Web3 框架內的數據訪問層時，請記住，鏈上存儲是標準，因為它本質上是不可變的，并且允許任何公共個人查看/驗證它。

數據提供者，如區塊瀏覽器，是區塊鏈交互層的關鍵部分。對于初學者來說，它們提供了一個進入較低網絡層的窗口，并作為一個在線資源，用于檢索有關交易、地址余額、gas 費用等的實時和歷史數據。區塊瀏覽器通常用于查找支付的關鍵細節、確定不同交易的狀態或簡單地了解區塊鏈使用的總體趨勢。數據提供者使公眾能夠閱讀和解釋區塊鏈。

Web3 基礎設施挑戰

但是，如果沒有適當的基礎設施要求，訪問區塊鏈數據并與之交互可能會非常困難。

由于直接在鏈上寫入數據不經濟，Web3 開發人員使用 EVM 鏈的內置日志記錄功能，以便智能合約可以通過 Solidity 事件以可搜索、經濟高效的方式在鏈上“打印”信息。雖然日志記錄以獲得更便宜的存儲并且是讀取和寫入區塊鏈的最流行方式，但它需要一個強大的區塊鏈交互層來確保開發人員能夠在事件發出時捕獲它們而不會失敗。

運行節點與使用節點服務提供者

從歷史上看，使用區塊鏈交互層需要運行一個自托管、自維護的節點。這是一個昂貴且耗時的過程，僅運行一個以太坊節點的平均成本為每年 86,000 美元。開發人員沒有構建協議和 dApp，而是發現自己花費工程資源來管理來自節點的錯誤、回歸、磁盤問題、CPU 流量峰值等。

運行您自己的節點的成本導致了 Alchemy 的創建。在其核心，Alchemy 公開了一套 API，供開發人員與區塊鏈交互，而無需管理節點。

作為多鏈 Web3 的堅定支持者，Alchemy 的 API 套件在單一熟悉的 API 框架內提供跨第 1 層（包括以太坊網絡）、第 2 層（包括 Arbitrum 和 Optimism）、側鏈（包括 Polygon）和非 EVM 兼容的 L1（如 Flow）的多鏈支持.

最終，Alchemy 允許區塊鏈開發人員對整個 Web3 網絡層進行可靠且可擴展的訪問，使他們能夠專注于構建 Web3 堆棧。

Web3 表示層

在許多方面，Web3 表示層密切反映了 Web2 開發的許多方面。

對于前端組件的創建和開發，許多開發人員轉向了久經考驗的 React.js 庫。擁有大量開發人員和 Web3 社區的追隨者，它是 Web3 前端的事實標準。

Web2 和 Web3 前端堆棧不同的一個領域是用于與區塊鏈數據交互的特定庫。

在與數據訪問層交互時，Web3 dApp 傾向于使用Ether.js 或 Web3.js，而不是更典型的 HTTP 請求庫，如 Axios 和 Fetch。特別是，Ethers.js 和 Web3.js 都原生支持對托管在區塊鏈交互層上的區塊鏈節點的遠程過程調用 (RPC)，從而能夠更無縫地集成到開發人員的 Web3 技術堆棧中，并將數據讀寫到區塊鏈中。

如何在 Ether.js 和 Web3.js 之間進行選擇

在選擇 Ethers.js 和 Web3.js 時，有幾點需要考慮。

Ethers.js 是一個更輕量級、對開發人員友好的庫，具有強大的文檔。雖然許多早期的開發人員和資深人士都通過 Ether.js 開發了dApp，但它由少數人維護，限制了庫的開發。

Web3.js 擁有最多的分叉/提交，并且是最常用的以太坊 JavaScript 庫。雖然它也被廣泛使用，但它缺乏 Ethers 文檔的廣度和深度，可能不適合早期的 Web3 開發人員。

Web3.js 的另一個替代方案是Alchemy Web3，它是一個帶有額外 API 方法、升級的 websocket 支持和已啟用的自動重試的分支，允許開發人員更輕松地采用。

去中心化存儲

雖然區塊鏈為去中心化狀態管理、智能合約存儲/執行和交易價值提供了媒介，但更高級別的應用程序需要額外的組件。對于圖像、視頻和 GIF 等前端內容，區塊鏈存儲非常昂貴且效率低下。去中心化存儲填補了這一空白。

一種解決方案是星際文件系統（IPFS），這是一個分布式網絡，由個人存儲和共享文件、網站、應用程序和數據的節點組成。隨著 NFT 的興起，IPFS 的使用量激增，并經常作為 NFT 媒體資產的底層存儲介質。

另一個流行的去中心化存儲解決方案是 Arweave，旨在激勵個人永久存儲數據。通過 Arweave 網絡，礦工提供存儲空間以換取代幣，協議本身確保存儲的數據在所有節點之間保持正確和一致。

Web3 應用層

在 Web3 的上下文中，應用層涵蓋 DeFi、NFT、身份和認證、數據和分析以及許多其他令人興奮的 dApp 類別。總之，這些分散的 Web3 應用程序包括一些最大的本地 Web3 公司，如 OpenSea、Uniswap 和 Aave。

作為開發人員，這通常是最有趣的構建層。不同的去中心化應用程序可以混合搭配在一起，將強大的原語組合成新的、復雜的產品。

應用層主要允許公共消費者（其中許多人可能不完全理解 Web3 開發的復雜性）輕松地與直觀的前端交互。最終，用戶友好的前端使公眾能夠在日常生活中利用去中心化的互聯網。

立即開始在 Web3 堆棧上構建

隨著 Web3 從當前狀態發展到成熟，肯定會有范式轉變、新的 Web3 基礎設施工具和大量需要學習的東西。鑒于 Web3 技術棧的不斷變化，開始使用它進行開發似乎令人生畏，但在 Web3 技術棧中定義的層仍然存在。

加入越來越多的開發者運動——包括 Web3 本地人和來自 Web2 的同路人——我們可以一起建設未來！

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