了解 Web 3.0 基础架构的核心：边缘节点（BEC）

在最近的俄乌战争中，美国和欧盟向俄罗斯投下“金融核武器”，不仅冻结了俄罗斯的外汇储备，将俄罗斯踢出SWIFT，还要求各大交易所确保俄罗斯，这是受到美国和西方的制裁，无法通过加密货币逃避制裁。 不仅Coinbase和各大中心化交易所反应迅速，更令人意外的是，Metamask、Opensea、Dmarket、infra等区块链基础设施企业也不得不主动或被动加入制裁行列。 乌克兰副总理甚至呼吁西方：不仅要冻结与俄罗斯和白俄罗斯政客有关的加密地址，还要冻结普通用户的地址。 这一系列操作不仅引起了加密货币行业的短期动荡，也质疑了区块链的去中心化愿景，让去中心化的信徒大失所望。

权力下放怎么样？ 你们不是都说 Metamask 和 infra 是去中心化的基础设施吗？

与2020年之前相比，如今区块链上的多链架构越来越明显。 市值超过100亿美元的公链有10余条。 这些公链的用户数量和TVL价值都非常可观。 然而，在这么多公链中，只有以太坊的Vitalik将抗审查和去中心化放在区块链设计Impossible Triangle的首位（所谓“不可能三角”是指在链上，很难做到两者兼顾”去中心化”，良好的系统“安全性”和高“交易处理性能”）。 其他区块链都标榜自己比以太坊速度更快，体验更好，但背后牺牲的是公链的去中心化。

回到 2015 年之前，世界上只有比特币和“其他币”。 所有比特币钱包的设计都是为了保护隐私，跟随交易改变地址，为了安全，随机改变链接节点。 2015年后，随着区块链数据量越来越大，币圈用户越来越脱离加密核心用户，ICO热潮使得大量草根用户离开中心化交易所，进入去中心化钱包、基础设施区块链的设计在去中心化的平衡上越来越倾向于中心化，因为这样的设计更容易提升用户体验。

作为区块链世界的“可信第三方”，区块链基础设施设计在逐步去中心化的道路上经历了以下变化：从POW验证到DPOS验证； 涌现出一大批节点服务商。 这些设计作为短期有效的捷径，让区块链基础设施服务提供商能够快速提供具有卓越用户体验的服务，满足快速增长的区块链数据规模和用户规模的需求。 它爆发于俄乌战争。

我认为Web3.0未来的技术架构不应该是完全去中心化（类似POW全节点）和中心化（类似infra中心化节点）这两个极端，而是一个从用户端出发，为用户端赋能，然后根据数据和场景的需要，通过分层扩展到完全去中心化的区块链，形成分层的网络架构。 具体实现形式是边缘计算，从单个边缘节点到多层次、多区域的边缘节点，再链接到一个完全去中心化的区块链，用户和DAPP可以选择哪一个边缘节点层级来实现一定程度的去中心化。

我们来推导一下：自信息技术诞生以来，计算机体系结构经历了以下几个阶段：

1950年，服务器-终端架构由大型机和傻终端组成，数据生成和计算集中在机房； 服务器-客户端架构始于1980年，数据生成和计算由机房服务器和终端机共同承担； 2000年 2010年开始采用服务器-浏览器（含APP）架构，大部分数据生成和计算由机房服务器承担，小部分由终端电脑或手机承担；

上述架构的共同特点是数据集中存储在机房的服务器中，集中管理大型数据库，为分散的终端计算机提供数据存储和访问服务。

Web 2.0向3.0演进的典型特征包括：以提高效率为核心演化为个人价值控制； 消除信息不对称的核心已经演变为价值交换； 我们相信Web 3.0的核心，基于数字资产个人掌控的前提下，作为通信协议的高频、巨额价值的交换，支撑着众多的用户应用场景。 该核心架构的实现形式是区块链-边缘-客户端（BEC）架构。

下面我们从Web3.0的典型用户场景中找出它们与当前客户端-服务器架构之间的矛盾，进而推论BEC如何更好地支持Web3.0时代的变化。

Web3.0时代的基本要求包括：

1. 做了

去中心化的前提是个人身份识别（IDM）。 传统的身份识别由政府部门和使用网站的用户帐户来表示和控制。 它经历了1996年在网上聊天的匿名时代，却不知道对方是条狗。 到2004年 2010年Facebook主导的实名制阶段，对应的是互联网应用从游戏、信息获取工具到电子商务、企业SaaS的阶段。 如果未来互联网向价值互联网过渡，用户隐私和数字资产保护将成为重中之重，计算机体系结构的设计也需要从高效率、高可用性过渡到高安全、高隐私保护。

今天，区块链行业的 IDM 就像 Facebook 之前的互联网，以公钥地址作为身份标识，或者无聊的猿类 NFT 作为身份代表，以匿名为唯一特征。 如果区块链应用真正进入社会经济，去中心化身份管理（DID）需要进入实名阶段，需要支持授权（Authorization）、认证（Authentication）和去中心化通讯录（Decentralized Contact Book）。 需要新一代的 DID 协议和更强大的钱包。由于用户的客户端（大多数情况下是手机）往往与真实身份特征绑定，难以为用户提供隐私保护，因此个人边缘节点将大大提升用户管理身份的能力

2. 去中心化信用评分

信用评分是价值交换的基本组成部分。 没有信用的交换只能是易货交换和超额抵押借贷。 就像2020年流行的DeFi，它的运行基础是超额抵押的。

未来的发展将基于多源数据（包括区块链交易数据和链下数据），以及运行在边缘节点上的零知识证明算法得出的个人信用评分。

个人信用积分将用于空投、无抵押贷款、DAO 治理，甚至 POS 质押。

3. DCB（去中心化通讯录）

去中心化的通讯录是用户授权和认证的基础，比如授权某些用户访问自己的照片； 授权某些应用程序访问他们自己的私人数据。 去中心化通讯录的设计可以参考历史的信任网，或者区块链的转账记录，利用DCB协议提供用户地址搜索和映射功能。

4. DIM（去中心化即时通讯）

由于用户的聊天客户端不能24*7保持在线，所以现在所有的聊天软件，包括微信、Whatspp、Telegram、Discord，都无法避免中心化服务器提供的存储、转发或握手功能支持。

一个完全去中心化的聊天软件，必然需要依赖个人边缘节点来支持永远在线和消息推送功能。

5. 个人资料资产化

手机的广泛应用和功能的增强，让用户有意无意地积累了大量的个人数据。 在Web2.0时代，这些数据成为了互联网巨头的金矿，形成了用户出卖个人隐私、获取免费服务的主流商业模式。 打破这种模式的唯一方法是让用户为使用产品付费并保留自己的数据。 最基本的形式是现在用户每次运行以太坊的智能合约都需要支付操作费（GAS）。 相应生成的用户数据，用户需要保存在自己的边缘节点中。 如果第三方需要访问和使用这些数据，需要经过用户授权，经过同态加密，或者将算法下载到边缘节点进行计算，仅共享计算结果以使用用户数据进行收费. 对应创作者经济，无疑是保护自己版权的绝佳方式。

6. 边缘节点的去中心化DAPPstore

目前，手机上的各种中心化APP以黑盒环境的形式提供给用户，用户无法控制自身资源和应用的可信运行状态。 同时，这种环境往往自身存在业务BUG问题，导致用户数据丢失，应用运行异常。

边缘节点上会有一个去中心化的DAPP商店，可以为不同区块链的不同DAPP安装在用户的边缘节点上。 由于边缘节点的数据由用户自己控制，虽然这些数据是分布式的，但可以进行信息同步。 边缘节点设备也可以作为基础资源贡献给开发者使用。 开发者根据边缘节点的算力、存储、网络等资源，开发出功能多样的DApp。

7. 基于泛交易的数字资产交换网络

在Web3.0出现之前，互联网所有商业模式的收入根植于满足用户娱乐（游戏、色情、赌博）、购物（电子商务）和提高工作效率（SaaS）。 广告收入作为上述业务的衍生产品，成为大部分互联网公司的主要收入来源，包括搜索公司（谷歌和百度）、社交公司（Meta和Twitter）。

广告收入模式的本质是以用户隐私数据换取免费使用服务。 Web3.0的核心是用户掌控自己的数字资产，支付服务费（GAS）。

显然，像今天的 DeFi，需要用户对每个合约进行授权，每次调用函数都需要签名的用户流程无法支持复杂产品的使用。 而且，Coinmarketcap 收录的交易所只有 500 家，虚拟货币就有 20000 种（相比之下，美国和中国的上市公司总数只有 10000 家），公链有数百条。 如果用户需要跨链操作，不同代币之间的兑换是非常复杂和繁琐的。

为了支撑任何有意义的Web3.0应用场景，未来的互联网计算架构应该建立在一个庞大、高频的价值交换网络之上。 一个公链合约到另一个公链合约的调用和费用支付交换应该是完全高速和自动化的，不需要用户的主动认知和参与。 我们称之为高速高频自动价值交换网络。 如果实现这样的网络比特币数据存储在哪，由用户代表用户控制的边缘节点是基础。 主要原因包括：

1、Web3.0需要边缘节点的在线链接能力；

由于用户设备不能也不需要随时在线，而Web3.0应用场景往往需要客户的数字资产保持在线（包括聊天消息的到来和个人数据的共享），这个矛盾需要被解决由用户控制的边缘节点解决。 解决。

2、Web3.0边缘节点的存储能力；

由于Web3.0的去中心化和个人控制数据要求，用户需要他们可以控制的存储空间。 然而，目前区块链存储项目存在两大问题比特币数据存储在哪，无法满足任何应用所需的即时访问，以及使用区块链存储数据的成本远高于中心化存储方案。

更好的解决方案是分层数据存储。 就像现代计算机体系结构的设计一样，存储和计算分层为全局计算长期存储、局部计算和临时缓存，网络计算体系结构也是分层的。 区块链将作为整个网络的全局计算和长期存储层，而在中间的The Edge将作为本地计算和临时缓存服务（如infra）。 用户节点只存储存储的数据，以保护用户隐私，提高用户体验。 移动端仅用于数据采集、用户安全验证、管理，以及为用户提供服务的接口； 架构中间的边缘可能会被分成更多层的边缘。 面向用户的边缘将承担存储用户隐私数据的功能，而远离用户的边缘将承担共享数据缓存的功能。

3、Web3.0需要边缘节点的计算能力；

由于用户掌握着自己的数据资产，任何基于用户数据的计算都需要在用户控制的存储空间中运行，由此产生的个性化推荐算法只能共享计算结果，而不能共享隐私数据。