作者：Marcus. 编译：Cointime.com QDD

本系列的第一部分深入探讨了互联网的起源以及应用程序接口（API）如何建立了一个无尽机会的数字世界，随时随地可访问的Web 2.0。虽然这个互联网时代为用户提供了各种优势、娱乐和舒适，但也带来了重大缺点。我们探讨的一个关键方面是Web 2.0的垄断化，要求用户放弃对个人数据的所有权，以获取对其服务的访问权限。除了个人隐私的妥协、受限制的访问和有限的自治性之外，目前的中心化也带来了与数据存储相关的问题，创建了技术上的漏洞和网络犯罪的攻击面。Web3将通过利用区块链技术来缓解这些挑战，实现更安全、更包容的在线环境，赋予个人对其数据的控制权。

提取文件的指纹

在20世纪90年代初，万维网开始向大众开放。鉴于这一进展，两位杰出的科学研究人员斯图尔特·哈伯（Stuart Haber）和韦克菲尔德·斯托内塔（Wakefield Stornetta）得出结论，记录将很快数字化并在线共享。由于文件的复制和编辑非常简单，他们还意识到数据容易被篡改。因此，他们开发了一种解决方案，通过为文件添加时间戳来创建不可变的数字记录，确保文件（例如文档）不能以后被篡改。然而，时间戳数字记录也带来了特定的挑战。将文件提交给时间戳服务将使其内容暴露给第三方，可能被篡改，并需要对准确的时间戳发行给予信任。由于当时的技术限制，上传大文件也可能会带来带宽问题。这些障碍通过将文件运行通过密码哈希算法来克服，这是一种将数据输入转换为哈希的数学函数。哈希就像是数据的数字指纹，特定于数据片段并与其密切相关。它始终保持相对较小，与原始文件的大小无关。

使用特定的哈希算法，相同的数据将始终产生相同的数字指纹。然而，即使对数据进行轻微修改，也会产生完全不同的哈希。因此，时间戳哈希而不是基础数字记录使得可以验证其真实性而不泄露其内容。

奠定基础

1995年，哈伯和斯托内塔创立了一家时间戳公司。客户可以通过提交文件的哈希来请求数字记录的时间戳，这些哈希是通过使用该公司提供的哈希软件将其文件运行生成的。提交的哈希被组织成块。每个块都有其自己的哈希，该哈希是从块内提交的哈希计算出来的，并且有其前一块的哈希。

这个过程形成了一条由密码学保护的时间顺序链接的块链，每个块的完整性通过引用其前一块的哈希来验证。因此，在块内部对数据进行任何修改都不仅会改变其自身的哈希，还会改变后续块的哈希。这个系统确保了数据的不可变性和完整性，因为任何篡改尝试都会立即破坏整个链的连续性。

哈伯和斯托内塔的综合解决方案，包括时间戳、密码哈希和块的链接，是现代区块链的先驱。

恢复数字自由

虽然具有开创性意义，哈伯和斯托内塔的方法并未完全涵盖区块链技术的所有特点和特性。他们的解决方案中存在一些缺点，其中之一是中心化，依赖于时间戳公司来确保数字记录的完整性。

区块链技术的核心原则之一是去中心化，这减少了对中央机构的依赖和控制。正如前一篇文章中所述，互联网由中心化基础设施主导，全球公司提供大部分相关平台和应用程序。这些科技巨头在集中式服务器上托管和管理其服务，进一步存储大量敏感用户信息。这种侵犯隐私引起了关注，特别是考虑到集中式数据存储易受侵犯的脆弱性。此外，这些公司控制对其服务的访问，对用户生成的内容进行审核，并通过控制信息流来塑造公众舆论。

区块链技术是科技巨头的对抗剂，它代表了一种转向更包容和民主的在线环境的范式转变，即Web3。它利用Web 2.0的优势，并减轻了权力垄断和集中化基础设施所带来的缺点。

区块链类似于由计算机网络（称为节点）管理的分布式数据库。节点遵循共识机制，即确定区块链的治理规则的一组规则。这包括验证和组织各种类型的数据（包括交易）的方式。与存储实际数据并将其暴露给第三方不同，只有数据的哈希值被收集到块中，以保护底层数据的隐私。这些块按照时间顺序链接在一起，并通过密码哈希进行连接，形成一个不可变的数据块链，通常称为区块链。根据协议的不同，每个节点可能存储整个区块链或其中一部分，确保冗余性。如果一个节点失败，其他节点仍然保留区块链的副本，使得链和由它操作的服务可以继续正常运行，没有中断。这种冗余性减小了集中式系统所带来的风险，因为单个组件的失败可能导致完全停机。

通过将权力分散到参与者网络中，没有单个个人或组织对区块链及其数据拥有专属控制权。这还确保了无需许可的访问，允许任何人加入并参与网络。数据在多个节点之间的去中心化分布进一步增强了抗击网络攻击的弹性，因为没有单点故障。许多区块链都有自己的本地数字令牌，称为加密货币，激励参与和创新网络。令牌可以反映价值或授予对特定服务的访问权限，并用于交易或奖励贡献者。网络中的每个用户被分配一个唯一的字母数字钱包地址，用于发送和接收这些令牌。这些地址背后的身份通常是伪匿名的，因为除非用户自愿或意外地透露其个人信息，否则不会明确识别用户。此外，区块链上的每笔交易都被永久记录下来，形成了交易的公共记录，提供透明度。

去中心化应用的时代

区块链铺平了去中心化应用（DApps）的道路。与由中心化公司运营的传统应用程序不同，DApps在一个去中心化节点网络上运行。这意味着没有单个实体完全控制这些应用程序，使每个人都有平等的参与机会。DApps可以提供与传统应用程序类似的服务，如社交网络、内容生成、金融服务等。然而，去中心化应用程序提供了独特的优势，使其具备超越中心化应用的功能。由于区块链的技术优势，DApps更不容易出现停机情况，提供记录的透明性，并使用户对其个人数据拥有控制权。本地令牌的整合可能通过奖励和特权访问进一步激励参与，形成社区参与和创新的生态系统。此外，去中心化应用对技术漏洞更具弹性，使黑客更难以更改或窃取数据。

DApps的支撑是智能合约，这是写在区块链上的不可变数字协议，包含预定义的操作和条件。当条件满足时，智能合约会自动执行指定的操作，提供DApp的基本服务。智能合约通过在不需要中央机构或第三方的情况下使去中心化应用程序运行来维护区块链的核心原则。最终，这为革新各个行业的新型用例和商业模式开辟了机会。例如，DApps引发了去中心化金融（DeFi）的增长，这是一个涵盖广泛应用程序和协议的生态系统，使用户能够直接与金融服务进行加密货币的交易、借贷，而无需第三方中介机构如金融机构的干预。

与依赖API使不同系统之间交换信息的传统应用程序类似，去中心化应用程序也需要来自外部源的数据，以建立现实世界的应用场景。然而，通过设计，区块链和智能合约与外部系统隔离，只能使用其网络中生成的数据进行操作。在执行特定功能时，智能合约需要来自各种源头的数据输入。这就是预言机的作用。预言机是区块链和现实世界之间的桥梁。通过整合预言机，智能合约可以访问外部数据源，并将现实世界的信息融入其操作，扩展了区块链技术的能力和用例。

将现实世界与区块链连接起来

Web3代表了由智能合约驱动的去中心化应用的新时代，建立了一个优先考虑安全性和用户中心的数字世界。区块链技术提供了技术基础，消除了中央机构的控制，并赋予人们对其数据的更大独立性和控制权。

预言机是Web3数字经济发展的关键组成部分。预言机促进了现实世界与区块链生态系统之间的交流。通过利用预言机，智能合约可以访问API，从外部来源检索所需信息，以去中心化的方式构建和运营创新应用程序。

在下一篇文章中，我们将更深入地了解区块链预言机及其当前架构的局限性。我们还将探讨API3通过开发第一方预言机为Web3提供现实世界数据的新解决方案。