Web3入門終極指南：一文搞懂所有加密核心概念

2024-02-05 20:02:09

原文作者： GSR Digital

原文編譯：深潮 TechFlow

隨着近期美國比特幣現貨 ETF 獲得批准、Solana 的崛起、圍繞區塊鏈架構新的實驗以及比特幣生態的創新等發展，加密貨幣正在升溫。因此，GSR Digital 提供了關於各個數字資產主題和子行業的概述，作為經驗豐富者的參考和新入門圈朋友的入門指南。

區塊鏈相關概念

橋

不同的區塊鏈有不同的規則、共識機制和代幣標准，因此不能簡單地將代幣從一個區塊鏈發送到另一個區塊鏈。橋可以從源鏈向目的鏈傳輸代幣和數據，並在此過程中必須執行三個主要任務：數據傳輸、驗證和解釋。橋可以通過多種方式構建，其在無需信任性（橋是否繼承了連接的鏈的安全性）、擴展性（連接多個鏈是否容易或每條路徑是否需要定制實現）和通用性（橋梁能否發送任意數據 / 消息，還是只能進行跨鏈交換）之間有不同的權衡。橋梁也代表一個巨大的攻擊向量，通常通過支持的鏈數量、每日活躍用戶和鎖定的總價值來評估其安全性。

橋執行跨鏈交易的三種主要方式是：

鎖定與鑄造：這些橋在原始鏈的智能合約中鎖定原生代幣，然後在目的鏈上向用戶發行等量的包裝代幣。包裝代幣充當欠條，稍後可以燒毀以在原始鏈上取回原始代幣。這種橋在質押效率上有優勢，因為它們不需要額外的質押或流動性，但它們會在目的鏈上分散流動性，產生多個資產的包裝版本，並且如果受到攻擊，會對目的鏈造成系統性風險。
跨鏈流動性：這些橋通過讓流動性提供者（LP）提供流動性來促成低滑點交換，充當跨鏈自動做市商。它們在流動性上效率低下，但只處理原生代幣，因此風險僅限於 LP。
銷毀與鑄造：這些橋在原始鏈上銷毀原生代幣，並在目的鏈上鑄造等量的代幣。由於它們不包裝代幣或使用 AMM，它們不會分散流動性或引入滑點。但是，橋必須有權在多個鏈上鑄造原生代幣，這通常只適用於真實世界的資產（Circle 的 CCTP 是一個例子）。

在目的鏈上鑄造之前，橋必須達成共識，即原始鏈上的資產已被鎖定或銷毀。這通過三種方式完成：

本地驗證：橋在目的鏈上運行原始鏈的輕客戶端作為智能合約來驗證。這繼承了連接的鏈的安全性，但輕客戶端必須為每個單向橋定制構建。
外部驗證：該橋使用自己的驗證器集合達成共識，可能是一個中心化實體、多重籤名或一個去中心化的質押者群體（通常使用 PoA 或 PoS 機制）。這些橋的安全性較低，本質上它們自己就是區塊鏈，但沒有社會共識。
本地驗證：本地驗證的橋充當基於中心限價訂單簿的 P2P 匹配平臺，涉及雙方交互以加密方式驗證對手方。它們安全且易於在多個鏈之間設置，但只能進行資產交換。
樂觀驗證：上述方法的混合體，類似於樂觀 rollup，它假設在目的鏈上提交的區塊頭是有效的，除非在挑战期間被證明否則。

密碼學

密碼學是研究在對手存在的情況下保護通信和數據安全的技術。它與密碼分析一起，是密碼學這一更大學科的一部分。

密碼學使用各種加密算法（稱為密碼）來保護通信，其中密碼和密鑰將輸入數據（稱為明文）轉換為加密輸出（稱為密文）。密碼學可以分為對稱密碼學、非對稱密碼學和密碼哈希函數。

對稱密碼學使用相同的密鑰進行明文的加密和密文的解密。它通常比非對稱密碼學更簡單且計算強度更低，但需要一種安全地共享密鑰的方式，並且網絡中每對用戶都需要單獨的密鑰。示例包括各種密碼（例如，凱撒密碼）和數據加密標准（DES）。

非對稱密碼學（又稱公鑰密碼學）：使用數學上相關的公鑰和私鑰消除了共享密鑰的需要，因此更適合大型 / 擴展 / 活躍網絡。公鑰可以自由共享並由私鑰創建，它們充當一種單因素認證機制，應嚴格保密。公鑰和私鑰數學相關，雖然從私鑰計算公鑰很容易，但反過來幾乎不可能。這提供了一種證明知道私鑰而不透露它的方法，並允許向接收者的公鑰加密消息，然後只能由接收者的私鑰解密（提供加密），並且發送者的公鑰可以用來驗證發送者是私鑰的持有者而無需透露私鑰（提供認證）。示例包括 DH、RSA 和橢圓曲线密碼學，後者被比特幣、以太坊等使用。

密碼哈希函數通過將數據分割成片段並對其進行多輪本地操作，丟失信息，最終將數據轉換為固定長度的數字字符串，為任意數量的數據創建數字指紋。哈希函數是單向的（不能從輸出推導出輸入）和確定性的（對給定輸入返回相同的輸出）。比特幣在協議中使用 SHA-256 哈希函數。

托管

數字資產托管機構存儲和保護所有者的加密私鑰，使持有者能夠籤署數字資產交易。密鑰存儲在加密錢包中，可以是熱錢包（連接到互聯網；犧牲安全性以換取速度、流動性、自動化）或冷錢包（未連接到互聯網；更安全但更慢且需要手動）。

托管人代表用戶保管密鑰，而托管技術提供商提供技術解決方案，使最終用戶能夠安全高效地自我托管。托管人承擔更多風險，受到更多監管，並提供更高的客戶服務，但提供的資產 / 功能較少，引入了交易對手風險，且反應速度較慢。

核心托管技術解決方案包括：

硬件安全模塊（HSM）：是一種防篡改的、政府認證的物理設備，可保護加密過程且不連接到互聯網。HSM 難以被破解，但會造成單點故障。
多重籤名：需要多個密鑰授權數字資產交易，通常要求與資產相關的密鑰中的大多數籤名交易（例如， 5 個中的 3 個）。多重籤名減輕了 HSM 的單點故障問題，但可能不被所有區塊鏈支持，可能導致更高的交易費用或隱私減少，並引入智能合約風險。
多方計算（MPC）：是一個將私鑰分割為密鑰份額並分發到多個設備上的過程。MPC 很靈活，可以啓用復雜的籤名規則，稍後可以更改或撤銷籤名份額，允許熱錢包和冷錢包的混合使用，並生成標准籤名，但是這是較新、測試較少的技術，不能與 HSM 一起使用。

托管解決方案由各種提供商管理（例如專門的加密原生提供商、傳統金融機構、加密貨幣交易所、主要經紀人），可能專注於零售投資者或機構投資者，並經常提供附加服務，如交易、借貸、質押、治理參與和 / 或安全的客戶網絡。

去中心化自治組織

去中心化自治組織（DAO）是基於區塊鏈的組織，由一套自動可執行的規則管理，允許自下而上的決策和圍繞共同目標組織社區。DAO 由其成員集體管理和擁有，沒有層級結構，其治理編碼進智能合約中。DAO 本質上是協調機制，提供無需信任的管理和組織透明度、參與式決策和無國界合作，以及新穎的融資方式和所有權機制。它們被用來管理協議、資助撥款、分發創意作品、指導投資、聯合社區成員，以及服務其他的 DAO。

DAO 的成員資格通常由 DAO 代幣的所有權決定，該代幣通常可以免費獲得，並允許任何持有者就治理提案（例如如何使用國庫資金）提出並投票。此外，還出現了許多 DAO 框架來自動化 DAO 創建，包括 Aragon、DAOstack、Moloch 和 Colony。

最著名的 DAO 是 The DAO，一個社區指導的風險投資基金，成立於 2016 年，根據成員投票對其資金進行投資。The DAO 在當時聚集了所有流通 ETH 的 14% ，在其財政中被盜取 6000 萬美元後，關於是否恢復資金的分歧導致網絡分裂為以太坊和以太坊經典 (ETC)。

DAO 在 DeFi 協議治理中被廣泛依賴，如 Uniswap、Compound 和 Aave。最近，DAO 被設立為藝術集體（PleasrDAO）、社交社區（Friends With Benefits）和購买物品（ConstitutionDAO）。最大的 DAO 包括 Optimism、Arbitrum、Mantle 和 Uniswap。

DAO 有潛力改善公民參與、簡化商業創建和籌資、為共享的財務和社會資本鋪平道路、使工作不受約束且自定義、更好地將產品 / 服務與需求相匹配，並改善精英管理、貢獻驅動的所有權和獎勵。然而，到目前為止，DAO 尚未達到最初的期待和目標，並經常因選民參與度低、可能受到脅迫、缺乏隱私以及大型代幣持有者的過度影響而受到批評。

去中心化金融

去中心化金融（DeFi）是一種金融形式，它使用區塊鏈技術、智能合約和去中心化應用程序在無需中介的情況下，以开放和透明的方式提供傳統的金融服務，如借貸、交易和投資。

協議开發者通常將他們的 DApp 作為部署到諸如以太坊這樣的區塊鏈上的智能合約代碼發布。DApp 通常從中心化开始，但通常會逐步實現去中心化，並由去中心化自治組織 (DAO) 進行最終控制。DApp 通常發行代幣來協調和激勵用戶行為，獎勵價值貢獻。

通過利用部署到去中心化公共區塊鏈的智能合約代碼並創建點對點網絡，DeFi 既無需信任（因為程序自動執行），又無需支付租金（因為不存在中心化中介）。DeFi 還繼承了區塊鏈的屬性，如透明性、开放性和不可變性，並引入了關於所有權、治理和激勵的新範式。

DeFi 活動可以通過活躍用戶數、DApp 數量或總鎖定價值（TVL）來衡量，TVL 是指在特定時間內鎖定在 DeFi 智能合約中的資產總額。大多數 DeFi 活動發生在以太坊或其二層網絡上，由於網絡效應較大，然而其他區塊鏈如 Solana 和 Avalanche 也有活躍的 DeFi 生態系統，並提供了諸如速度 / 可擴展性等方面超過以太坊的優勢。流行的 DApp 包括 Uniswap（現貨 DEX）、dYdX（永續 DEX）、Aave/Compound（借貸）、Lido（流動性質押）和 Maker（抵押債務頭寸 /DAI 穩定幣）。

DeFi 在 2020 年夏天开始蓬勃發展，被稱為 DeFi Summer，當時借貸平臺 Compound 开始通過其 COMP 治理代幣在其 DApp 上激勵活動，這一過程稱為流動性挖礦。

衍生品

衍生品是一種金融合約，其價值取決於標的資產或資產組合，用於對衝風險或投機目的。衍生品的價格基於基礎資產的變化而波動，衍生品可以在具有標准化條款的交易所交易，也可以在場外市場以更多定制條款進行雙邊交易。

雖然傳統金融中的衍生品也包括遠期合約和掉期，但在加密領域最常見的衍生品包括日歷期貨、永續期貨和期權。

期貨合約：（交割）期貨是一種金融合約，要求买方在未來某個約定的日期以約定的價格購买基礎資產，賣方出售基礎資產。期貨合約是標准化的，在交易所交易，並可以實物或現金結算。標准加密貨幣期貨主要由 CME 的期貨產品組成，如果包含永續合約（即大多數期貨交易是通過永續合約完成），則佔所有期貨交易量的不到 5% 。
永續合約：永續合約與期貨合約類似，但它們沒有到期日。當期貨合約臨近到期時，其價格會收斂到現貨價格，而永續合約使用一種資金機制將合約與其基礎現貨價格連接起來。具體來說，當永續合約價格高於現貨價格時，資金費率為正，多頭支付資金給空頭，反之亦然（資金費率也基於永續合約與基礎價格之間的差距大小，以激勵交易者平衡需求並將永續合約價格與現貨價格連接起來）。永續合約通過將來自各種到期日的流動性集中到單一交易所交易的工具中，提高了市場效率。幣安在永續合約市場份額上佔據主導地位，OKX 和 Bybit 是主要的永續合約交易所。只有 2% 的永續合約交易量發生在鏈上，dYdX 在這方面表現突出。
期權：期權賦予持有者權利，但不是義務，以特定價格（稱為執行價格）購买（看漲期權）或賣出（看跌期權）某種資產，而且在預定的未來日期之前或之時執行。期權價格由基礎資產價格、執行價格、到期時間、基礎資產的波動性和利率確定。期權交易者通常關注稱為希臘字母的風險度量，這些字母衡量期權價格對基礎變量變化的響應，如基礎資產價格（稱為 Delta）、由於基礎資產變化而引起的 Delta 變化（Gamma）、波動性變化（Vega）以及剩余時間變化（Theta）。與永續合約和流動期權市場相比，加密期權的採用較為有限。Deribit 掌握着 80-90% 的加密期權交易量，而 Paradigm 是一個約佔 Deribit 交易量三分之一的場外通信 / 詢價網絡。去中心化交易所（DEX）僅佔總期權交易量的 1% ，Ribbon/Aevo、Lyra 和 Dopex 是主要的 DEX 期權交易平臺。

做市商

做市商是在交易所為某種資產提供雙向的买入和賣出報價以及報價規模的行為。它增加了买家和賣家的流動性，否則他們可能會看到更差的定價和更低的市場深度。

做市商使用專有軟件，稱為引擎或機器人，在市場上顯示雙向報價，這些引擎根據價格變化和不斷變化的交易量動態不斷調整买入和賣出報價。

傳統上，做市商通過收取买賣價差（例如，以 100 美元买入，以 101 美元賣出）來賺取利潤，他們在持有資產時承擔全球價格走勢對他們不利的風險，即價格風險。鑑於趨勢市場和單向訂單流的高度流行，使得在加密貨幣市場上進行做市商工作通常通過貸款 + 期權或保證金模型進行。

做市商之間的差異包括提供的流動性、技術和軟件、歷史和經驗、透明度和報告、聲譽、交易所整合、在中心化和去中心化交易所提供流動性的能力以及增值服務。

做市商的特定關鍵績效指標包括买賣價差、成交量的百分比、最佳买賣價的百分比（即有最佳买入 / 賣出價的百分比）以及正常運行時間。

做市商為項目和交易提供了很多好處，例如更好的流動性和市場深度，降低的價格波動性，改善的價格發現以及大幅減少滑點。也許最重要的是，代幣在去中心化應用中扮演着重要的角色，因此流動性是使技術發揮作用的關鍵因素。

市場結構

市場結構：加密市場結構與傳統金融相比具有許多獨特的特點，包括全天候交易（24/7）、自我托管的能力、中心化交易所扮演經紀 / 交易所 / 托管人等多重角色、即時結算、混合性監管監督、穩定幣作為基礎資產、不斷發展的衍生品市場、能夠在鏈上和鏈下進行交易，以及加強的透明度（對鏈上活動而言）。

與傳統金融相比，加密市場提供了許多關鍵優勢，包括更少的中介機構、即時結算、更低的成本、更高的效率和更多的准入機會。

加密貨幣市場結構帶來了一些關鍵挑战和風險。首先，法律和監管監督混雜，許多監管體制仍在發展中。其次，與安全（智能合約風險、黑客攻擊、騙局）、托管（丟失密鑰、訪問控制不良）以及交易對手方（挪用、匿名團隊）相關的風險加劇。最後，由於不同交易場所和鏈上 / 鏈下的流動性分散、缺乏提供全方位服務的加密貨幣主要經紀商、有限的交叉保證金以及所需的交易預先融資，資本效率普遍低下。

交易可以在中心化或去中心化交易所進行，也可以通過場外市場進行。雖然某些現貨交易是通過去中心化交易所進行的（約佔總交易量的 15% ），但衍生品交易很少發生在鏈上（約 2-3% ）。永續合約是最流行的交易工具，其次是現貨交易，期權或期貨交易的交易相對較少。

盡管加密資產與傳統資產的相關性較低，但由於其新生性和結構性原因，加密貨幣的價格表現出較高的波動性。比特幣與全球流動性的增減高度相關，短期內往往隨宏觀以及加密貨幣特有的催化劑和風險而變動。從長期來看，我們預計比特幣的價格將隨着基本面（包括採用、使用、發展、人才和資本）的變化而變化。

最大可提取價值

最大可提取價值（MEV）是礦工或驗證者通過包含、排除和更改區塊中的交易順序，在區塊獎勵和交易費用之外，從區塊生產中提取利潤的一種衡量標准。

交易信息，包括交易的基本費用和優先費用（Gas），通常會被廣播到區塊鏈網絡，並放置在稱為 txpool 或 mempool 的待處理交易隊列中。礦工 / 驗證者可以選擇將哪些交易包含在其提議的區塊中以及交易順序，並且從歷史上看，他們會從內存池中選擇 Gas 價格最高的交易，並按 Gas 支出對它們進行排序。然而，待處理交易信息可以被惡意使用，因為機器人試圖在待處理交易之前搶購交易，很快就會意識到，根據優先費用進行交易排序並不是相對於更復雜的排序策略的利潤最大化策略。例如，礦工或稱為搜索的獨立第三方可能會使用復雜的、基於機器人的交易策略來套利 DEX 之間的價格差異，用自己的买賣訂單包裝待處理的 DEX 交易（稱為三明治攻擊），或者為去中心化借貸協議執行清算。

雖然驗證者處於利用此類交易的最佳位置，因為他們控制包含在區塊中的交易以及交易的順序，但絕大多數 MEV 由高度復雜的獨立方（盡管大部分流向驗證者）提取。以太坊驗證者角色的設計盡可能簡化，無需專業化，但與早年礦工簡單地根據支付的費用訂購交易相比，在這種 MEV 範式中最大化交易費用非常復雜，並且在計算上具有挑战性。因此，驗證者現在通常不再構建自己的區塊（盡管他們仍然可以這樣做），而是通常接收來自相互信任的中繼的區塊，這些中繼在區塊生成器和區塊提議者（驗證者）之間進行中繼。Flashbot 的 MEV-Boost 軟件促進了這種交接。在這種設置下，區塊生產被外包給專業區塊生成器市場，他們旨在最大化 MEV，這些生成器向區塊提議者（驗證者）出價，以提議他們的區塊到網絡中。驗證者的角色變得非常簡單，只需選擇最高出價的區塊。由於這個出價過程的競爭性質，MEV 收入的大部分是由構建者 / 搜索者支付的，這些收入返回給驗證者，而驗證者實際上有能力提出收獲它的區塊。

盡管某些類型的 MEV，如 CEX/DEX 套利以確保用戶支付相同的全球市場價格以及交易所清算以確保貸款歸還，是有益的，但 MEV 產生了許多負面外部性。這些包括被夾擊的交易者執行更差和更高的價格，以及由於競爭所需的專業化而導致的更廣泛的網絡中心化擔憂。

MEV 競爭的兩個非常重要的向量包括私有訂單流和延遲。在其他一切相等的情況下，從搜索者的角度來看，更多的交易總是更好的，因此任何接收私有訂單流的搜索者 / 生成器，而不是通過 mempool 進行交易，都會處於有利地位。此外，CEX/DEX 套利是目前最大的 MEV 形式，而且由於大多數 DEX 的價格只在區塊之間（12 秒）調整，而 CEX 的價格不斷波動，因此具有最低延遲以在拍賣結束前提交最有競爭力的出價是有利的。這在一個資產的真實市場價格在 12 秒時間段內急劇變動時特別值得注意，使最低延遲的參與者能夠在拍賣結束前提交最有競爭力的出價。

有各種公司和策略來減少 MEV 的負面外部性，其中最著名的是 Flashbots，一個旨在揭示和民主化 MEV 訪問的研究機構。在成功推出了 Flashbots Auction 和 MEV-Boost 等產品之後，Flashbots 現在正在开發其 SUAVE 解決方案，以去中心化區塊生成本身。

挖礦

比特幣區塊鏈是一個由不相關的計算機節點組成的網絡，這些節點使用密碼學和共識機制達成一致並記錄有效的交易。特殊節點稱為礦工，他們將待處理的交易組織成區塊，並競相成為第一個解決挖礦難題的人，將自己的區塊添加到區塊鏈中，並獲得區塊獎勵（以及相關的交易費用）。通過要求礦工花費某種有價值的東西（這裏是計算和能源資源）來解決挖礦難題，比特幣鼓勵礦工參與誠實，盡管可能存在不良行為者的潛在風險。

礦工將待處理的交易組織成一個提議區塊，並包括一個稱為 nonce 的隨機數，將他們的提議區塊進行哈希運算，以使哈希輸出低於目標值（哈希函數是一個確定性的單向算法，將任意數量的輸入數據轉換成固定長度的數字輸出）。如果哈希值低於目標值，礦工將獲勝區塊廣播到網絡上，由其他礦工驗證並添加到區塊鏈中，獲勝的礦工將獲得區塊獎勵和區塊交易費用。如果礦工沒有解決挖礦難題，它將更改 nonce（和 / 或交易），然後再次進行哈希運算，重復這個過程，直到它或另一個礦工解決了難題，然後過程重新开始。礦工通常使用帶有專用電路的挖礦設備，每個挖礦設備型號都有自己的哈希率（哈希率指的是設備每秒可以做多少次哈希運算。例如，比特大陸 S 19 J Pro 可以做約 100 TH/s，即 10 ^ 14 次哈希 / 秒）和效率（每次哈希所需的功耗）。

比特幣的最大供應量是 2100 萬比特幣，它通過每四年減半一次區塊獎勵來實現（當前的區塊獎勵是 6.25 BTC，將在 2024 年 4 月減半）。此外，網絡大約每兩周調整一次挖礦難題目標，以使網絡（以及其當時的哈希率）大約需要十分鐘來解決挖礦難題。因此，比特幣網絡每大約十分鐘產生一個新的區塊，與 6.25 BTC 的區塊獎勵相結合，意味着網絡每天分發 900 個新的 BTC（6.25 BTC 的區塊獎勵 * 每小時 6 個區塊 * 每天 24 小時）。

任何一名礦工解決挖礦難題的機會與其哈希率市場份額成正比（礦工的哈希率相對於網絡的哈希率）。例如，如果一名礦工生產 4 EH/s（4 * 10 ^ 18 次哈希 / 秒），而總網絡哈希率為 400 EH/s，那么該礦工將擁有 1% 的哈希率市場份額，預計將獲得所有比特幣區塊獎勵的 1% ，即每天 9 BTC。這種設置鼓勵礦工之間的哈希率競爭。此外，請注意，為了平穩收入並減少運氣的影響，礦工加入礦池，將哈希率捆綁在一起，並按照貢獻的哈希率比例分配區塊獎勵，以換取一小部分費用）。

挖礦發生在世界各地，但礦工湧向法治健全和電力成本低廉的地理位置。中國曾是領先的地理位置，因其便宜的水電，直到 2021 年 5 月被禁止挖礦，現在美國是挖礦的主要地理位置。需要注意的是，比特幣挖礦經常因其高電力消耗而受到批評，盡管反對者常常將使用量與排放混為一談（挖礦通常過度依賴可再生能源，因為它通常是最便宜的電源），而挖礦實際上可以通過為原本不經濟的可再生能源項目提供靈活的基礎負載來推動可再生能源的發展。

最大的礦工包括 Marathon（26 EH/s）、Core Scientific（16 EH/s）、CleanSpark（10 EH/s）、RIOT（9 EH/s）、Bitdeer（8 EH/s）和 Cipher（7 EH/s）。

模塊化

塊鏈具有執行、共識、結算和數據可用性四個基本功能。傳統上，所有這四個功能都由第一層區塊鏈執行，這被稱為單塊結構。然而，這導致了區塊鏈三難問題的權衡，該問題指出了區塊鏈不可能同時在去中心化、安全和可擴展性之間取得平衡（例如，區塊鏈可以增加區塊大小以提高速度，但這將導致區塊鏈變得更大，使一些節點無法保留完整的副本，最終降低了去中心化程度）。然而，一種新型的協議正在分離和優化每個功能，允許模塊化堆棧的每個組件都被優化以實現更去中心化、更安全和更快的區塊鏈。這個概念被稱為模塊化區塊鏈或模塊化架構。

更詳細地說，區塊鏈的四個功能是：

執行：執行計算。這涉及從初始狀態开始，運行交易並過渡到結束狀態。
共識：達成對交易及其排序的一致意見的過程。
結算：驗證交易並提供最終性保證。對於模塊化鏈來說，這包括驗證 / 仲裁證明和協調跨鏈消息傳遞。
數據可用性：確保交易數據已發布，以便任何人都可以重新創建狀態。

示例包括：以太坊選擇通過外包執行到第二層網絡來提高可擴展性。雖然以太坊仍然可以作為單體運行，但它正朝着執行共識、結算和數據可用性的方向發展，同時利用第二層擴展解決方案來進行鏈下執行。Celestia 是另一個例子，它使用數據可用性採樣和抹去編碼來提供交易排序和數據可用性，以證明足夠的數據可用於復制區塊鏈的狀態，並允許其他模塊化組件連接到 Celestia 的網絡，快速創建可互操作、可定制、高性能的區塊鏈。其他示例包括 Fuel（模塊化執行層）、Tezos（具有 rollup 功能的第一層）、Avail 和 EigenDA（數據可用性層）。

不同的構建方式可以用來設計模塊化鏈，不同的解決方案可以用於不同的功能。例如，Solana 執行所有四個區塊鏈功能，是一個單體區塊鏈。相比之下，智能合約 rollup 使用以太坊進行共識、結算和數據可用性，以及智能合約 rollup 用於執行。 validium （一種擴容方案）可以使用以太坊進行共識和結算，通過數據可用性委員會（DAC）進行鏈下數據可用性，並在 validium 上進行執行。而主權 rollup 可以使用以太坊進行數據可用性和共識，執行和結算發生在主權 rollup 上。

模塊化鏈存在許多挑战，例如它們的开發仍在進行中，rollup 的排序器仍然集中化（即每個 rollup 目前都決定其交易 / 交易排序並可能進行審查），以及在不同執行層之間分散的流動性。

非同質化代幣

同質性是指兩個物品相同且可互換，例如美元或航空積分，而非同質性指的是物品獨一無二，因此不可自由互換，例如原創繪畫或土地。NFT 是存儲在區塊鏈上的非同質化（完全獨特）數字資產，可以被視為基於區塊鏈的所有權數字表示。請注意，出於成本原因而是將 ID 號存儲在鏈上，該 ID 號指向 JSON 元數據文件的 URL（Autoglyphs 是少數反例之一）。還要注意，區塊鏈有定義同質化代幣的標准，如以太坊的 ERC-20 ，以及非同質化，如以太坊的 ERC-721 。

NFT 具有典型的加密貨幣優勢，如不可變性、可證明的稀缺性和出處、標准化和互操作性以及可編程性，它們使數字資產變得像物理世界中的物品一樣真實和永久。NFT 可以代表數字藝術、域名、知識產權和活動門票等獨特有價值物品的所有權，並且可用於收藏品、遊戲、媒體、音樂和金融等各種用例。

著名的 NFTs 示例包括： 2012 年比特幣上的有色硬幣；2017 年的 CryptoPunks（以太坊上的第一個 NFT）；2017 年的 CryptoKitties（一款數字貓 NFT 收集和繁殖遊戲）；Beeple 的 Everydays NFT 拍賣（以創紀錄的 6900 萬美元售出）；以及 2021 年的 NBA Top Shot（數字 NBA 卡牌）。

NFT 歷史上曾在各種 NFT 市場交易，有些市場專注於特定領域，直到 2021 年底的繁榮市場期間，OpenSea 佔據了市場份額的 95% 。然而，最近 Blur 通過使用代幣激勵和增強交易功能，取代了 OpenSea 成為主要的市場。總的來說，NFT 的交易量，其中許多是「PFP」（頭像 NFT）的交易，下降了約 95% ，價格從峯值下降了 80% 以上。

盡管交易量和價格嚴重下降，但許多人認為 NFT 的重要性不可低估，並且隨着新功能（如可編程性和可組合性的改進）、新的用例（如代幣化和遊戲的持續發展）、新的所有權和商業模式範式的出現，以及世界變得越來越數字化，它們最終將變得無處不在。

質押

區塊鏈由按照預先規定的、編碼的規則創建和驗證的交易塊組成。然而，由於參與者可能是惡意的，因此區塊鏈要求區塊生成者投入一定的價值來防止不良行為。像以太坊這樣基於權益證明（PoS）的區塊鏈通過要求區塊生成者（在 PoS 系統中稱為驗證者）將加密貨幣鎖定在智能合約中，這個過程被稱為質押。

除了額外的平衡機制外，驗證者會根據他們的質押比例隨機被選擇來產生一個區塊，並從交易費用和協議發行中獲得質押獎勵，以補償他們執行的工作，例如提出和驗證區塊。然而，如果驗證者故意或無意地執行不好他們的職責，他們的一部分質押可能會被削減。因此，質押對於權益證明過程至關重要，它是保護網絡的手段。

要進行質押，個人可以運行驗證者節點或將代幣委托給驗證者，以換取一小部分質押獎勵。質押獎勵根據協議設計、質押參與率、網絡活動、鎖定期限和選擇的驗證者（對於代幣委托者）而異。風險包括質押期限的解除，因為質押的代幣通常不允許立即提取，可能會在表現不佳時被削減，以及機會成本，因為質押的代幣不能用於其他活動。

為了規避高機會成本，許多質押服務提供商分發被稱為流動性質押代幣（LST）的衍生資產，這些代幣不僅代表了質押的代幣，還會產生利息，並可用於 DeFi 協議，例如作為貸款抵押品或在去中心化交易所上提供流動性。Lido 質押的以太幣（stETH）是最大的例子。

許多去中心化應用程序和中心化數字資產服務提供商提供質押服務，用戶將代幣存入智能合約或中心化模塊以賺取獎勵 / 提高獎勵、獲取治理權等。盡管這也被稱為質押，但與區塊鏈的共識協議的質押有很大不同，它更常用於減少代幣供應、增加代幣需求和獎勵用戶。

現實世界資產（RWA）

概述：代幣化是將鏈下資產（通常稱為現實世界資產或 RWA）引入鏈上的過程，以實現鏈上跟蹤、交易、編程和管理。許多不同類型的資產可以被代幣化，如大宗商品、收藏品、金融工具、知識產權和房地產等。由於其帶來的益處和改進，企業、加密 OG 和監管機構都對此表示濃厚興趣，據 The Block 報道，全球代幣化市場預計將在 2030 年達到 16 萬億美元。

好處：代幣化的好處包括：

資產管理和管理：簡化運營，減少行政負擔，自動化和透明的記錄保管
市場效率和流動性：通過降低行政成本和去中心化，改善標准化，縮短結算時間，減少對中間人的依賴，通過可組合性提高資產效率
普惠金融：降低最低投資限制，獲得更多資本來源
經濟增長：通過更廣泛、更多樣化的參與者提高對資本和融資的訪問
過程：現實世界資產通過代幣化化過程上鏈，根據 The Block 的說法，流程包括：
識別：選擇要上鏈的現實世界資產
驗證：通過法律文件或評估來確認資產的所有權和價值。可信的第三方，如律師或審計師，可以驗證真實性、所有權和估值
代幣化：創建一個數字代幣或一組代幣，以代表區塊鏈上的資產。每個代幣通常代表資產的分數所有權或特定索賠，並且可以使用智能合同來定義代幣的屬性和功能
發行：經驗證的資產信息和創建的代幣記錄在區塊鏈上，代幣發行通過 ICO、STO 或直接上市完成
托管 / 管理：資產管理和托管確保實物資產的安全保管以及其上鏈代表的管理，通常涉及傳統資產托管機構和基於區塊鏈的托管解決方案。

示例：穩定幣是代幣化的最著名的例子，穩定幣通常是將美元代幣化，但也包括其他資產，如黃金（例如 KAU、PAXG、XAUT）。美國國債代幣化市場迅速增長，領先者包括 Franklin Templeton（3 億美元）、Ondo 的 OUSG（1.3 億美元）和 Matrixdock 的 STBT（8500 萬美元）。除國債外，其他債務工具也正在進行代幣化，如私人信用（由 Defyca）、結構化債務（Intain）、債務證券（Obligate）。此外，一些協議也在代幣化或充當較不流動的代幣化產品的市場，例如 Centrifuge、Goldfinch、Maple、RealT、BSOS 和 Re，而其他協議則正在代幣化股票和指數，如 Backed 和 Swarm。最後，代幣化還擴展到碳信用（Ecowatt、Flowcarbon）、實物收藏品（Collector、Tangible）甚至數據索引（The Graph）、KYC（Shyft Network）和工作市場（Human Protocol），盡管後者通常不在當前的代幣化 /RWA 敘述之內。

挑战：盡管有這些好處，代幣化 /RWA 必須首先克服各種挑战才能充分發揮其潛力。首先，必須建立健全和明確的法律和監管框架。其次，需要在資產代表、所有權確定和用戶身份方面進行標准化。第三，需要改進互操作性，以在鏈和應用程序之間鞏固用戶和流動性。最後，數據、托管和審計流程需要改進。

Tokenomics

Tokenomics 是協議代幣的經濟學，涵蓋了各種供應和需求特徵。

代幣在去中心化實體中起着重要作用，通過協調和激勵行為，獎勵價值貢獻，並促進交換。因此，強大的代幣經濟學可能支持協議目標，創建 / 增強可持續的經濟模型，並加速長期協議增長和價值創造。

代幣經濟學設計始於協議的目標，然後考察代幣如何有助於實現這些目標。代幣經濟學不是通過減少供應來提高價格，而更多是關於匹配供應和需求。有許多代幣經濟學框架，但研究供應和需求可能是最流行的。

供應：代幣供應通常在智能合同中編碼，比需求更加公式化。關於代幣供應的一些重要事項包括：

供應定義：代幣供應有各種定義，包括流通供應是當前流通並立即可供出售的代幣數量；總供應是創建的代幣數量減去銷毀的代幣數量（包括鎖定在智能合同中的代幣）；最大供應是總代幣的硬編碼限制，表示將來將存在的總代幣數量，表明剩余的通貨膨脹。
供應指標：一個代幣的當前和未來供應受到許多不同組成部分的影響。這些包括發行計劃（許多協議內置了增加流通供應的機制，以激勵和獎勵活動）、分配（代幣可能通過公平啓動或預先开採來創建和分配）、鎖定（預先开採的代幣可能會受到鎖定計劃的限制，以防止大規模供應一次性進入市場）、分發（目前持有代幣的人以及數量，存在少數大持有者存在風險）。
一般來說，如果一種代幣的大部分最大供應量已經用完，或者有穩定的、可預測的通貨膨脹鼓勵其使用，公平推出或預先挖掘，有漸進的、長期的歸屬時間表，有較高的社區代幣分配率，並且分布合理，沒有過大的持有者，那么隨着時間的推移，這種代幣一般都能很好地穩定吸收需求。

需求：代幣需求基於基本和投機性特徵，受到代幣提供的好處的驅動。

需求創造機制：代幣需求可能來自各種來源，例如在協議內部使用（例如價值交換、治理、訪問折扣等）、與代幣持有人分享協議收入或潛在的收入、貨幣屬性和投機需求。
需求驅動因素並不都是平等的。治理權通常價值較低，因為選民參與度較低。投機性需求有兩面性，既能夠幫助提高代幣價格，也可能損害代幣價格。而與代幣持有人分享收入是一個強有力的潛在好處和需求驅動因素，但在當前的監管環境下很難實現。總之，協議應重點關注為其代幣提供和增長真正的用例 / 實用性，以驅動對其代幣的需求，然後滿足這種需求與供應相匹配。

零知識證明

零知識證明（ZKP）是一種方法，允許一方（稱為證明者）向另一方（驗證者）證明一個陳述是真實的，而不需要透露任何其他信息。為了說明，假設你的朋友戴着眼罩，手裏拿着一個綠色球和一個紅色球。你想向你的朋友證明這兩個球的顏色不同，而不透露關於這兩個球或其他任何信息。你讓你的朋友把球放在背後，要么換手，要么不換，然後再次給你看，此時你可以告訴他是否換了球。通過一輪和一個正確的答案，你的朋友可能开始相信你，但不會完全相信，因為你有 50% 的機會猜對。但隨着每一輪和正確的答案，你只是在猜測的概率向零移動，你的朋友最終會相信這兩個球的顏色不同，而你沒有透露任何關於這兩個球或其他任何事情的信息。

零知識證明在區塊鏈中主要用於隱私和擴展的目的。前者的例子包括隱藏交易信息和最小化信息共享，而後者的例子包括零知識 rollup，通過在以太坊主鏈之外處理交易，然後批量處理、壓縮並發布到一層的狀態數據，同時提供零知識證明（稱為有效性證明），證明計算被正確執行。未來的用例包括雲規模的可驗證外包計算、匿名數據的开放第三方分析以及分散身份的增強信任、隱私和酬金。

零知識證明利用算術電路來證明陳述的有效性，是概率性的（不能確定，只能以高度的信心說出），可以是交互式的（如上面的示例）或非交互式的（這是區塊鏈使用的方法），在加密領域通常以 zk-SNARK 的形式存在。零知識證明最近才從理論轉向實踐，並且在證明時間、證明大小、驗證時間和可信設置等關鍵領域正在迅速改進。

零知識證明的缺點是它們處於早期开發階段，是概率性的而不是確定性的，需要多次交互或大量計算，並且通常在可信設置中具有一些最小的信任假設，這是生成證明系統的標准參數的過程（盡管一些 ZKP 實現不需要可信設置）。

零知識證明類似於其他技術，如多方計算（使多方共享數據進行計算任務而不泄露彼此的數據）和完全同態加密（使加密數據上的計算成為可能，無需首先解密它）。

採用零知識證明的流行協議包括 Aleo、Anoma、Mina、Tornado Cash、Iron Fish、Manta Network、Aztec、Argent、Starknet、zkSync 和 Penumbra 等等。

區塊鏈子領域

區塊鏈遊戲

遊戲越來越多地利用區塊鏈技術將基於加密貨幣的付款、獎勵和所有權納入遊戲中。這包括從促進遊戲內交易到創建 NFT 等遊戲內數字資產，再到驗證和記錄遊戲中發生的所有區塊鏈交易等一切內容。

基於區塊鏈的遊戲具有許多好處，包括：

去中心化 / 無需信任：遊戲更加安全、透明、無需信任和可追蹤。
所有權：用戶真正擁有自己的資產，以自我托管的 NFT 形式存在，將遊戲內購买從支出轉變為資產。
增強功能：用戶可以將他們的資產轉售給其他人。組合性可能使用戶在不同遊戲之間傳輸資產或使开發人員在現有遊戲之上構建。
更大的影響力：基於區塊鏈的遊戲可以採用用戶生成的內容或基於 DAO 的社區治理，用戶可以創建世界 / 遊戲內資產、制定故事情節或改進遊戲的經濟模型。
激勵：代幣激勵可以獎勵用戶對遊戲的貢獻，例如完成任務、制作熱門內容或引導新用戶加入。
新的收入來源：开發人員現在可以監管動態虛擬經濟，他們可以從所有商務交易中抽取一部分收益。

基於區塊鏈的遊戲首次出現在 2017 年底，當時推出了 CryptoKitties。 CryptoKitties 使用戶能夠根據確定貓屬性、基於智能合約的繁殖算法來收集和繁殖數字貓，並且非常受歡迎，以至於堵塞了以太坊。下一個熱門的基於區塊鏈的遊戲是 2021 年推出的 Axie Infinity，這是一個數字寵物宇宙遊戲，允許玩家通過遊戲收集、繁殖和战鬥基於 NFT 的 Axie 角色，從遊戲中賺取代幣。在其巔峯時期，Axie 擁有近 300 萬的日活用戶，其中許多人辭去了白天的工作，依靠遊戲來獲得收入。其他受歡迎的遊戲包括 Ember Sword、Star Atlas、Splinterlands、The Sandbox 和 Sorare 等等。

遊戲玩家通常對基於區塊鏈的遊戲持懷疑態度，認為它們是开發者的金錢陷阱，GameFi 也因依賴不斷增長的玩家群體並可能像它增長得那樣快速崩潰而受到批評。此外，基於區塊鏈的遊戲還面臨許多其他挑战，如監管、安全性、可擴展性、用戶界面 / 用戶體驗以及一般遊戲玩法 / 圖形較差等問題。然而，开發人員現在主要關注遊戲本身以及區塊鏈技術帶來的獨特好處，而避免了波動性激勵。此外，鑑於長時間的开發周期，我們終於快要迎來第一個真正的 AAA 級基於區塊鏈的遊戲，比如 Illuvium、Shrapnel 和 Otherside 等遊戲就是例子。

除了遊戲本身，區塊鏈遊戲生態系統還有其他參與者，包括开發工作室（如 Sky Mavis、Blockade、Mythical、Dapper、Wax）、市場（Immutable、Rarible、OpenSea）、區塊鏈 / 擴展解決方案（Immutable、Ronin、Polygon、Flow、Wax、Hive、Safa、Oasys）、基礎設施 / 工具（Enjin、Ronin、Forte）和遊戲公會（Yield Guild Games、Avocado DAO、Merit Circle）。

借貸協議

借貸市場，如 Aave 和 Compound，是 DeFi 的支柱，允許用戶通過智能合約無需許可地借貸或出借加密資產，以獲取槓杆、做空市場或獲得額外收益。智能合約使這些服務能夠在無需中介方的情況下進行非托管的交易。

通常被稱為點對池（peer-to-pool）借貸，借款人將他們的加密資產借給一個流動性池，借款人可以從中借款。利率通常是可變的，根據供需（即資金池利用率）算法確定。對借款需求的增加會推高利率，為出借者提供更高的回報，反之亦然。

出借人通常會獲得與其出借保證金相對應的收據代幣，這與流動押注代幣的設計類似。出借收益要么計入收據代幣（aTokens）的余額，要么計入收據代幣（cTokens）的價格。鑑於點對點貸款模式，借款人只能在有闲置能力時收回貸款，當貸款池被充分利用時（即所有存款都被借走了），借款人可能無法贖回貸款。然而，由於利率通常是浮動的，並隨着使用率的上升而上升，人們會預期一些借款人會在這種情況下歸還貸款，從而使出借人能夠從資金池中收回抵押品。此外，由於收據代幣是與貸款對應提供的，如果急需流動性，借款人可以通過去中心化交易所在二級市場上出售其貸款頭寸。

借貸通常需要超額抵押以幫助降低協議積累不良債務的風險。借款人面臨清算風險，如果借入的資產價值急劇上升或已經抵押的資產價值下降，大多數協議在清算倉位時會收取額外費用，因此借款人的貸款健康因素應該密切監測。借款 / 貸款資產通常僅在許可的基礎上支持，因為風險通常是共同承擔的，因此支持較小 / 風險較高的資產會增加協議積累不良債務的風險。因此，通常只支持大型代幣，但像 Euler 這樣的協議已經採取了隔離借貸市場的方法，並允許借貸市場在未經許可的情況下形成。

借貸 / 貸款市場還引入了在傳統市場中不存在的全新金融原生態系統，其中最突出的例子可能是閃電貸款。閃電貸款允許借款人借入任何可用數量的資產，而無需提供任何抵押品，只要在同一區塊內將流動性返回給協議（即，想象一下如果 Uniswap 上的 ETH 比 Sushiswap 更昂貴，您可以借 USDT 購买 Sushi 上的 ETH，然後在同一區塊內出售到 Uni，從而在還貸前削減利差）。如果貸款未在同一區塊內還清，整個閃電貸款交易將失敗（即資本不會離开借貸池）。

央行數字貨幣

央行數字貨幣（CBDC）是由中央銀行發行的一個國家法定貨幣的廣泛可用的數字形式。由於 CBDC 是中央銀行自身的負債，它們沒有信用或流動性風險。央行的目標是確保 CBDC 不會損害貨幣和金融穩定性，與其他支付機制和貨幣形式並存和互補，並支持效率和創新。

CBDC 有兩種主要類型：零售型 CBDC 由公衆用於日常支付，而批發型 CBDC 則用作金融機構之間的結算工具。

CBDC 可以改進支付和支付基礎設施，支持政策和增強經濟增長，促進全球商務和改善匯款，支持金融包容性和打擊不平等。CBDC 的風險包括對金融體系穩定性、貨幣政策、信貸成本 / 可用性以及隱私的潛在影響。

對於 CBDC，有許多設計選擇，涉及利率、家庭限制、結構、支付驗證、功能、訪問和治理等方面。例如，架構可以是中心化的或去中心化的，轉账可以通過中央中介或點對點進行，系統和支付訪問 / 驗證可以基於身份 / 帳戶或基於代幣，账本可以包含簡單的責任數據或更復雜的支付信息，账本訪問可以相對开放或更受限制。此外，央行還必須確定除發行外將提供哪些責任，例如分發、系統管理和設備管理等。目前已經推出 11 種 CBDC，正在試驗的有 21 種，正在开發的有 33 種，研究階段的有 46 種。

中心化交易所

中心化加密貨幣交易所（CEX）是連接代幣买家和賣家並實現數字資產交易的中介平臺。與傳統金融不同，大多數 CEX 有更廣泛的角色，充當經紀人、交易所和保管人。

CEX 在接收法幣 / 代幣存款後會創建用戶虛擬余額，只有在提款時才會進行鏈上交易。這提高了速度並降低了成本，但引入了對托管用戶存款的交易所的大量信任假設。

CEX 使用中心限價訂單簿（CLOB），在交易所上，不同的貨幣對有出價（愿意支付資產的金額）和賣價（愿意以某個價格出售資產的金額）。交易所根據價格時間優先原則匹配出價和賣價，市場參與者可以看到訂單簿深度，這意味着他們可以看到最佳出價和賣價之外的出價和賣價。

訂單可以是做市商訂單，提供流動性並添加到訂單簿中（即限價訂單），也可以是喫單訂單，立即以最佳出價或賣價執行（即市價訂單）並降低流動性。做市商訂單在某些情況下通常具有明顯較低甚至負面的交易費用，而喫單訂單通常要昂貴得多。此外，交易所通常在更高的成交量層次上提供交易費用折扣。

不同的 CEX 提供不同的加密貨幣資產和產品交易，例如現貨、永續期貨和期權。交易所通常還提供自己的代幣，該代幣可能授予持有人交易費用折扣、訪問啓動臺列表的權限，並可用作與交易所關聯的區塊鏈上的 Gas。

最大的交易所包括幣安、Upbit、OKX 和 Coinbase（用於現貨交易）、幣安、OKX 和 Bybit（用於永續期貨）、Deribit（用於期權）。CEX 佔總現貨交易量的 85% （與 DEX 相比）和衍生品交易量的 97% 。

分布式雲（計算和存儲）

去中心化雲協議利用區塊鏈技術提供存儲和計算服務：

雲存儲：提供存儲數據的空間，但是通過互聯網在雲服務器上進行離线存儲。雲存儲用於 Web 托管、文件共享、虛擬桌面托管、自動數據備份等，使用戶能夠保護數據免受災難、安全敏感數據、補充存儲空間並降低運營成本。
雲計算：是進行計算過程或運行應用程序的任何基於互聯網的服務。它用於基於雲的通信平臺（例如電子郵件）、SaaS、遠程數據分析、網站內容和管理系統（例如 CRM、CMS、ERP），它促進更容易的協作、實現遠程工作、提高業務靈活性並整合重要的文件和應用程序。

去中心化雲公司通過服務提供商的 P2P 網絡提供這些服務，這些服務提供商要么利用闲置基礎設施（例如通過 Filecoin 租用未使用的計算機硬盤空間），要么購买定制硬件並從頭开始運行網絡以換取代幣獎勵（例如 Flux 礦工購买和運行 Flux 節點以換取 Flux 獎勵）。去中心化雲提供商與亞馬遜 AWS、谷歌雲平臺和微軟 Azure 等寡頭壟斷科技巨頭競爭，提供更低的價格、更高的彈性、更好的隱私和抗審查性。

去中心化存儲：去中心化存儲解決方案將數據分布存儲在多個節點或計算機上，消除了對中央服務器的需求，並實現了數據永久性和抗審查。它們充當市場，允許任何人，從個人到大型雲公司，租用未使用的硬盤空間以換取費用，並試圖協調和確保該過程（包括加密、存儲、檢索、合同管理、存儲審計等）。通常，用戶對數據進行加密，然後將其分割成稱為分片的較小部分，這些分片通常出於冗余目的而進行復制並由網絡上的節點存儲。節點通過 P2P 協議相互通信，接收保證存儲可用性和可靠性的代幣激勵，並在用戶請求時檢索和共享數據，所有這些都以透明和防篡改的方式進行。

一些去中心化存儲解決方案包括 Filecoin、Storj、Arweave 和 Sia 等。Filecoin 建立在 IPFS 之上，使用基於內容尋址而非位置尋址系統來存儲文件（該方法為每個數據文件分配唯一的加密哈希，充當文件的指紋，稱為 CID），這使得共享文件變得更容易，無需擔心其位置，並確保文件不可篡改。Filecoin 位於 IPFS 之上，為存儲服務提供 P2P 市場，激勵存儲和檢索提供者，並確保過程順利進行（礦工發布可削減的抵押品並提交存儲數據的證明，稱為復制證明，以及他們繼續存儲數據的證明，稱為時間空間證明）。其他存儲解決方案提供類似的服務，但可能有所不同。例如，Storj 使用糾錯編碼和並行文件傳輸以提高性能和可用性，而不像 IPFS 那樣依賴於單一主機進行文件傳輸。Arweave 是另一個例子，與 IPFS 不同，它不是永久性的，需要使用固定服務才能實現，可以一次性付費來永久存儲文件。

去中心化計算：去中心化計算協議使用地理分布式計算資源來提供計算、數據處理和數據交互服務，這些服務通常與數據存儲一起提供。大多數協議提供 CPU、RAM 和 GPU（較新的選擇），並允許在任何可以放入 Docker 容器的東西上進行計算。此外，許多計算協議提供企業級服務級別協議，並可能與現有的中心化提供商（如 Amazon S 3）兼容，以便輕松集成。

例如：Flux 激勵礦工購买專門的節點硬件，提供計算資源，並提供分布式存儲（Flux Drive）和分布式錢包 / 身份解決方案（Zelcore）。Akash 是基於 Cosmos 的去中心化雲市場，連接用戶和計算與存儲服務的提供者，個人或公司服務器可以通過未使用的容量競標工作，與 AWS 相比，可以使用戶節省高達 90% 的費用。而 Internet Computer 則使用數據中心和高端節點硬件來替代傳統的技術堆棧，直接為用戶提供 Web 內容，充當公共計算平臺，擴展、去中心化和增強 Web。需要注意的是，其他協議復制了當前互聯網堆棧的較小組件，比如 Fleek，一個去中心化邊緣網絡 /CDN（類似於 CloudFlare）。

公司越來越多地轉向擁有多個提供商的混合雲模型，因為傳統雲成本在過去兩年中大約翻了一番，而且它不能很好地處理人工智能等新技術。此外，公司還在添加本地服務器，將計算任務放在數據源附近（稱為邊緣計算），以減少延遲並節省帶寬成本。這種混合基礎設施減少了對大型科技提供商的依賴和鎖定，使公司更容易採用去中心化解決方案。

去中心化交易所

去中心化交易所（DEX）是一個去中心化應用程序，作為點對點市場，允許加密貨幣交易直接在用戶之間進行。DEX 繼承了加密貨幣的積極特性（去中心化、無需許可、無信任、無審查、不可變等），其中兩個更值得注意的特點是消除抽取租金的中介機構和實現自我托管。

考慮到所構建的底層區塊鏈的速度和成本限制，DEX 通常使用稱為自動做市商 (AMM) 的確定性定價算法，而不是中央限價訂單簿。AMM 利用鎖定在智能合約中的代幣池，允許任何人（稱為流動性提供者或 LP）將代幣存入流動性池中。代幣池中的代幣價格會遵循一個公式，如恆定產品市場做市商算法（x*y=k，其中 x 和 y 是池中兩種代幣的數量，k 是一個常數），導致池中代幣的比例決定價格，滑點由交易大小與池大小的比例決定，流動性始終可以提供，無論交易大小如何。然後，套利者將價格與全球市場價格掛鉤，套利者在流動性池中买賣代幣，當其偏離全球市場價格時，將其推回原位。

流動性提供者在流動性池中按照提供的流動性比例獲得交易費。此外，協議通常通過向流動性提供者提供協議代幣來激勵提供流動性，這被稱為流動性挖礦。流動性提供者面臨無常損失的風險，即提供給資金池的兩種資產中的一種與另一種資產的變動存在重大差異，導致流動性提供者通過直接持有這兩種資產而不是提供流動性而獲得更好的收益。

去中心化交易所佔總現貨交易量的約 15% ，佔總衍生品交易量的約 2-3% 。

Uniswap 是最知名且最廣泛使用的 DEX，其 v2 實現允許無需許可地創建池（任何人都可以創建池），v3 允許集中流動性（流動性提供者可以在特定範圍內提供流動性以提高資本效率），即將推出的 v4 則提供了鉤子（用於改善池的定制）。除了 Uniswap 之外，各種協議已經在基本的 AMM 模型上進行了迭代，或者引入了新模型，以提供對高度相關代幣（Curve）、多資產流動性池（Balancer）等性能改進，還延伸到了虛擬 AMM，如 DeFi 永續合約協議。

去中心化身份

由於有超過 10 億人無法證明他們的身份，平均每個互聯網用戶有 100 個密碼，身份欺詐導致每年數十億美元的損失，目前的身份驗證系統存在許多問題。數字身份最初採用用戶在每個網站上創建個人帳戶的形式（集中模型），後來用戶通過 Google 或 Facebook 登錄（聯合模型，以便於便利和安全而犧牲隱私），最近則轉向了一種新的去中心化範 paradigm，稱為自主主權身份（SSI）或去中心化身份，用戶擁有和控制其個人可識別信息（PII）和數據，無需依賴於中心化實體。

與讓 PII 存放在和由可能濫用權力的集中機構控制的情況不同，去中心化身份允許個體自己保管自己的數據。為此，用戶創建去中心化標識符（DID），然後由發行者授予可驗證的憑證（VC），用戶可以使用加密技術證明對 DID 的所有權，並聲明可以由驗證者驗證的聲明。

去中心化身份帶來了改善的體驗（使用您的錢包登錄並將您的數據帶到網站上）、使用戶能夠從其自身數據中獲利（分享數據或查看廣告時獲得付款）、增強了數字聲譽（提供低擔保貸款）、增加了隱私保護（有選擇性地披露信息）以及減少了風險（自我保管數據）。用例從身份驗證到合規性、訪問控制、Sybil 抵制、治理、員工管理、醫療記錄、供應鏈等方方面面。

去中心化身份系統面臨着一些挑战。首先，解決方案集在用例和區塊鏈之間高度分散，幾乎沒有互操作性（80 多個區塊鏈中有 90 多個 DID 方法規範），像萬維網聯盟（W 3 C）這樣的實體在制定標准方面面臨巨大任務。此外，大多數用戶仍然難以管理密鑰和獲得良好的用戶體驗。此外，用戶行為改變以及去中心化身份破解當前數字身份構建的強大網絡效應將需要較長的時間。發行者將不得不適應新的管理和發行框架，企業和驗證者需要採用驗證技術來促進對這些憑證的接受。

存在許多去中心化身份和證書頒發協議，有些建立在像以太坊（POAP 和 ENS，分別頒發出席證明 NFT 和名稱到地址解析）這樣的通用區塊鏈上，而其他人則構建為專為去中心化 ID 管理優化的區塊鏈（例如 Sovrin、Veres One 和 Ontology）。還有一些協議提供證書作為服務，使其他 Dapp 能夠輕松頒發證書，例如 Galaxe 和 Gateway。

去中心化物理基礎設施網絡

由於需要數十億美元的投資來建立和維護大型物理基礎設施和硬件網絡，許多技術領域都存在寡頭壟斷，不受新競爭者的影響。然而，區塊鏈技術通過允許項目通過用戶貢獻的基礎設施和代幣激勵來引導和協調這些網絡，挑战了這種模式。這種去中心化的物理基礎設施網絡或 DePIN（也稱為代幣激勵的物理基礎設施網絡 TIPIN 或物理工作 PoPW 的證明）激勵用戶為網絡上的設備提供貢獻和運營，這些設備的規模可能會與現有網絡相媲美。

DePIN 具有幾個關鍵的不同之處。首先，它通過衆包硬件來引導網絡。其次，它使網絡由用戶擁有和運營，而不是由榨取租金的大型公司擁有和運營。第三，它們使網絡的訪問民主化，因為任何人都可以運行節點或使用其服務。最後，它們是去中心化和抗審查的。

理論上，DePIN 可以實現飛輪，通過代幣獎勵激勵供應方參與者部署基礎設施。隨着基礎設施網絡的增長，开發者創建產品，最終用戶增加需求。隨着需求的增加，從最終用戶產生的費用吸引更多的硬件提供商，循環往復。實際上，DePIN 在引導硬件網絡方面表現出色，但它們並不總能滿足用戶的相應需求。

DePIN 網絡由用戶貢獻的硬件創建，這些硬件可以是新的或現有但闲置的。前者涉及用戶購买並運營節點 / 熱點，以換取協議代幣，而後者涉及用戶貢獻已經存在但闲置的資源，同樣以代幣支付為交換。例如，Helium 是第一個創建大規模的用戶貢獻新硬件網絡的項目，它 / 第三方制造商將即插即用的 Helium 熱點銷售給用戶，為物聯網設備提供動力（熱點既通過挖掘 HNT 來構建 / 保護網絡，又為附近設備提供連接以換取 HNT 獎勵）。雖然 Helium 建立了全球最大的 LoRaWAN 網絡，但需求沒有如預期那樣出現，現在 Helium 更專注於推出 5 G 蜂窩網絡。其他協議如 Filecoin 和 Arweave 允許用戶租用或購买他人機器上未使用的硬盤空間，以換取 FIL 或 AR 代幣，將多余的存儲空間利用起來，同時由於文件存儲在多臺機器上，還增加了數據的持久性和抵制審查的能力。

DePIN 正在各種基礎設施子領域得到應用，包括：

存儲網絡：Filecoin、Arweave、Sia、Storj
數據庫：Ceramic、Tableland
CDN 網絡：Fleek、Meson
VPN 網絡：Boring、Deeper、Orchid
計算網絡：Akash、Flux、Render、Livepeer、Gensyn
5 G 網
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