《从零开始读懂web3》读书笔记—3深入理解web3｜3.3技术
按技术架构的分层思路，web3的技术应用可分成为四个层级，分别是系统协议层、基础设施层、用户用例层、系统接入层。
系统协议层：web3的操作系统和神经中枢。
基础设施层：web3的“水、电、煤”，有了这个层级应用才有可能大规模接入。
用户用例层：web3的市井烟火，这是用户集中使用web3的地方。
系统接入层：web3的任意门，用户通过这一层级可以正式接入并进入web3世界。
接下来具体来探讨一下系统协议层。
一 系统协议层
系统协议层是web技术构架的最底层，比较接近我们通常意义上说的“公链”，可以粗略类比为一个计算机的操作系统，比如是Windows、Mac OS等，系统协议层还有一些应用的基础协议。
区块链提供了一种创建有状态计算机网络的方法，即我们现在所说的web3互联网。
web3为应用程序添加了全新的基础架构层，用户需要学习新的概念才能够很好地使用这些应用程序。
用户同时也可以在web3中用去中心化协议搭建中心化应用，代码一旦部署，该应用的运行将由网络节点共同维护，并自动运行，链上的应用互联互通，价值得以自由流动。
（一）软件基础设施
当前的web3互联网还处在新生的早期阶段，仍在不断迭代，要搭建web3可信互联网，需要一系列去中心化的软件基础设施，让用户都能在上面开发自己的应用，软件基础设施包括以下几个方面：
去中心化的身份系统——DID身份
去中心化的存储网络——IPFS协议
智能合约执行引擎——智能公链
去中心化金融交易工具——DeFi协议
跨链的基础设施——跨链桥
（二）传输协议
由于区块链技术冗余节点的数据备份特性，以及每个区块的容量被严格限制，导致网络的性能受到了较大的限制，链上的计算资源也显得尤为珍贵，因此发展出了侧链和其它公链。主要讲述以下几个传输协议，带大家理解一下具体的功能。
1.公链：区块链的操作系统
功能：web3网络的底层是基础的系统公链协议，其承担了节点间基础的共识计算和数据传输功能。
使用范围：公链网络是人人都可以访问和使用的信任层。
节点网络：比特币网络是常规意义上区块链的第一个公链网络，比特币协议工作在应用层，所有节点之间都是对等的P2P网络。
局限性：但由于比特币网络的性能限制，很难在这个网络上开发并运行很多dApp,随着以太坊等公链的崛起，公链阵容才强大起来。
2.以太坊：首个智能合约公链
智能合约是web3网络的新范式。
收到比特币的启发，由V神开发了图灵完备的可编程区块链平台——以太坊。
使用范围：任何人都可以在以太坊创建基于智能合约的去中心化应用 。
延展性：使得区块链网络具备了强可组合性，可组合性让web3网络可以在无须许可的情况下持续衍生出新的应用，这也是促使web3网络不断健壮的最重要的特性之一。
去中心化应用：以太坊催生出大量的去中心化应用，让dApp开发发展至今，DeFi和NFT的出现让以太坊的应用场景得到了极大的扩展。
新兴公链：Aptos，是一个高性能的、采用权益证明协议的公链。
3.Polygon：最佳扩容试验
Polygon是以太坊Layer2扩容的主要解决方案。
其它解决方案：侧链、混合解决方案、独立链和企业链、数据可用性解决方案等。
Avail可拓展性区块链网络：2022年11月上线，每秒可处理420笔交易。如果将区块填充到存储极限，可以达到每秒2.5万笔交易，也就是每个区块可处理50万笔交易。
4.：中心化交易所的主打链
BNB Chain是币安社区发起的公链，借助币安社区在全球数量众多的用户、开发者，BNB Chain发展迅速，特别是以GameFi为代表的应用在这条公链上非常活跃。
优势特点：BNB Chain兼容以太坊虚拟机，可以和以太坊生态互通，并具有高并发、优秀的可编程性、高效的跨链等特性，得到众多用户的认可。
5.以太坊升级与扩容
以太坊已经在2022年9月份将共识机制从PoW转为PoS，将以太坊主网和信标链进行合并，为分片方案打下基础。
一条基础公链要同时兼顾功能、性能、网络三个要素。
以太坊为了破解和平衡区块链的“不可能三角”，开发者创建了不同角度的扩容方案。
其中，分片和分层是两大可能的方向，它们的基本方向是链上扩容（分片）和链下扩容（分层）。
5.1链上扩容
链上扩容往往需要改变协议原有的规则，是一个特别复杂和具有挑战性的方案，目前还在开发完善中。
5.2链下扩容
链下扩容方案，常被称为Layer 2扩容方案。
Layer 2扩容不直接改动底层区块链的规则，而是将业务计算过程放到主网外执行，然后在主链上完成清算。
上面讲述的Polygon就是主要的Layer 2扩容解决方案，当然还有不同的解放方案：
基于ZK Rollup 75的zkSync等
基于Optimistic Rollup方案的Arbitrum、Optimism等项目。
基于Plasma方案的OMG Network等项目。
基于Validium方案的Stark Ware、zkPorter等项目。
基于State Channels方案的Connext、Raiden等项目。
随着众多底层公链和二层网络的兴起，我们需要在它们之间架起价值的桥梁。跨链桥作为不同链之间的高速公路，可以让用户将价值以通证的形式从一个链转移到另一链。
目前常用的跨链桥包括Anyswap、Hop、Stargate、Wormhole、Synapse等。
系统协议层拥有很大的发展，日后也会有更多的公链，侧链，我们拭目以待。
