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在2006年，Web 3.0的概念被首次提出。雅虎创始人杨致远在Technet峰会上，针对当时Web 2.0已经显现的硬件和软件问题，提出网络的力量已经到达一个临界点，所以需要一个崭新的真正公共网络载体。它既能消除专业、半专业用户和消费者之间的清晰界限，又能激励他们共同创造网络互动和网络效应。我们将这样的商业和应用程序称为Web 3.0。之后，谷歌首席执行官埃里克·施密特和奈飞创始人里德·哈斯廷斯，以及互联网界其他有影响力的人物，纷纷阐述过Web 3.0的内涵。科技创业者兼投资人克里斯·迪克森（Chris Dixon）把Web 3.0描述为一个建设者和用户的互联网，数字资产则是连接建设者和用户的纽带。但是，人们并没有形成对Web 3.0公认的定义。Web 3.0是当前各大技术潮流迈向新的成熟阶段的具体体现，包括互联网、网络计算、开放技术、开放身份、智能网络、分布式数据库、智能应用程序等。
释义1.1：Web 3.0
Web 3.0是一种基于区块链去中心化的新型互联网服务，是下一代的网络技术变革。
如图1.2所示，人们对Web 3.0的认知逐渐深入，从最初的“互联网”“网络计算”，到“分布式数据库”“智能应用程序”，再到最新的“真正公共网络载体”“网络技术的第三次迭代”。
图1.2 Web 3.0被赋予的标签
Web 3.0是网络技术的第三次迭代，其概念仍在不断扩展，因此目前没有一个规范的被普遍认可的定义。人们对于Web 3.0只是达到了这样的底线式认知：“Web 1.0是静态互联网，Web 2.0是平台互联网，Web 3.0是价值互联网。”Web 1.0属于过去，解决用户浏览内容的问题；Web 2.0属于现在，解决用户创造内容的问题；Web 3.0属于未来，将解决用户信息安全和内容所有权的问题。Web 3.0被称为“一种可被用户拥有的互联网”，是基于区块链的去中心化在线生态系统，其中用户掌握自己的数据所有权和使用权，并公平地参与到由此产生的利益分配里面。彭博社将该术语描述为“以代币激励的形式，将金融资产融入用户在网上所做的任何事情中”的一种想法。但显然，这个定义对于Web 3.0来说是不够完整的。
剑桥大学贝内特公共政策研究所在2022年发布了一份政策简报，将Web 3.0定义为“集合了技术、法律和支付系统的下一代网络，其包含区块链、智能合约及加密货币”三个基本架构。这三个基本架构是Web 3.0能够被认证为去中心化平台、安全性高、互操作性强的新一代网络的核心因素。Web 3.0的核心价值是要构建一个去中心化、价值共创、按贡献分配的新型网络，而绝非对现阶段互联网的简单升级。
此外，语义网（semantic web）也被认为是Web 3.0时代的特征之一。蒂姆·伯纳·李创建了“语义网”这个概念，来描述能够根据语义进行判断、以实现人与计算机之间无障碍沟通的智能网络。
释义1.2：语义网
能够根据语义进行判断、以实现人与计算机之间无障碍沟通的智能网络。
语义网是通过万维网联盟（world wide web consortium，简称W3C）制定的标准，是对万维网（world wide web，WWW）的扩展，其目标是使机器能够理解词语和概念，且能够理解它们之间的逻辑关系，从而使交流变得更有效率和价值。简单来说，语义网是一种能理解人类语言的智能网络。它不仅能够理解人类的语言，还可以使人与计算机之间的交流变得像人类之间交流一样轻松。它是人工智能领域一个极好的应用场景，主张实现Web上数据级间的相互操作，颇具实践性。
不同于Web 1.0和Web 2.0，Web 3.0以用户为中心，强调用户拥有自主权。如图1.3所示，为更贴合以用户为中心的理念，Web 3.0应用了许多技术和方法，主要包括以下几个：用户自主管理身份、赋予用户真正的数据自主权、提升用户在算法面前的自主权和建立全新的信任与协作关系。
图1.3 使用户拥有自主权的各种方法
一是用户自主管理身份（self-sovereign identity, SSI）。 用户无须在互联网平台上开户，而是通过公私钥的签名与验签机制相互识别数字身份。为了在没有互联网平台账户的条件下可信地验证身份，Web 3.0还可利用分布式账本技术，构建一个分布式的公钥基础设施（distributed public key infrastructure, DPKI）和一种全新的可信分布式数字身份管理系统。分布式账本是一种数据库类型，是一个严防篡改的可信计算范式，在这一可信机器上，发证方、持证方和验证方之间可以端到端地传递信任。
二是赋予用户真正的数据自主权。 Web 3.0使用户拥有自主管理身份的权利，打破了中心化模式下数据控制者对数据的天然垄断。分布式账本技术可提供一种全新的自主可控数据隐私保护方案。用户数据经密码算法保护后在分布式账本上存储。身份信息与谁共享、做何种用途均由用户决定，而只有经用户签名授权的个人数据才能被合法使用。通过数据的全生命周期确权，数据主体的知情同意权、访问权、拒绝权、可携权、删除权（被遗忘权）、更正权、持续控制权可以得到更有效的保障。
三是提升用户在算法面前的自主权。 智能合约是分布式账本上可以被调用、功能完善、灵活可控的程序，具有透明可信、自动执行、强制履约的优点。当它被部署到分布式账本时，程序的代码就是公开透明的。用户对可能存在的算法滥用、算法偏见及算法风险均可进行随时检查和验证。智能合约无法被篡改，会按照预先定义的逻辑去执行，产生预期中的结果。契约的执行情况将被记录下来，全程被监测；契约的算法可审计，可为用户质询和申诉提供有力证据。智能合约不依赖特定中心，任何用户均可发起和部署，这种天然的开放性和开源性极大地增强了终端用户对算法的掌控能力。
四是建立全新的信任与协作关系。 在Web 1.0和Web 2.0时代，用户对互联网平台信任不足。多年以来，爱德曼国际公关公司（Edelman Public Relations Worldwide）一直在衡量公众对机构（包括大型商业平台）的信任。2020年，公司调查发现，大部分商业平台都不能站在公众利益的立场上考虑自身的发展，难以获得公众的完全信任。而Web 3.0不是集中式的，没有单一的平台可以控制，任何一种服务都有多家提供者。在Web 3.0时代，平台通过分布式协议相连接，用户可以通过极小的成本从一个服务商转移到另一个服务商。用户与建设者平权，不存在谁控制谁的问题，这是Web 3.0作为分布式基础设施的显著优势。
Web 3.0指向的是人类文明演进的两大方向，即自由和信任。在计算机世界，若没有信任机制，由电子信息承载和传送的价值很容易被随意复制和篡改，引发价值伪造与“双花”（double spending）
问题。Web 1.0和Web 2.0仅是信息网络，虽然可以传播文字、图片、声音、视频等信息，但缺乏安全可信的价值传递技术支撑，因此无法像发邮件、发短信一样点对点进行价值传递（如数字货币），只能依赖可信机构的账户系统，开展价值的登记、流转、清算与结算。分布式账本的出现，则创造了一种高度安全可信的价值传递技术。它以密码学技术为基础，通过分布式共识机制，完整、不可篡改地记录价值转移（交易）的全过程。这种技术的核心优势是不需要依赖特定中介机构即可实现价值的点对点传递，使互联网由Web 1.0和Web 2.0的信息互联网向更高阶的安全可信的价值互联网Web 3.0转变。
图1.4展示了的本节重点阐述的两大问题：构建安全可信的价值互联网所需技术及其所解决的问题。
图1.4 构建安全可信的价值互联网所需技术及其所解决的问题
在Web 3.0登记和传递的价值可以是数字货币，也可以是数字资产。分布式账本技术为数字资产提供了独一无二的权益证明。哈希算法辅之以时间戳生成的序列号保障了数字资产的唯一性和难以复制性。一人记录、多人监督复核的分布式共识算法杜绝了在没有可信中间人的情况下，数字资产造假现象和“双花”问题。数字资产还具有不可分割的特性，如NFT能以完整状态存在、拥有和转移。
除了链上原生，数字资产还可来自链下实物资产，如一幅画、一幢房子。如何保障链上数字资产和链下实物资产的价值映射是关键。通常，可考虑通过射频识别标签（RFID）、传感器、二维码等数据识别传感技术以及全球定位系统，实现物与物相连，组成物联网（internet of things, IoT）。物联网与互联网、移动网络构成“天地物人”一体化信息网络，从而实现数据自动采集，从源头上降低虚假数据上链的可能性。
以周杰伦之前被盗的BAYC #3738NFT为例—该NFT从周杰伦地址转出，很快被多次交易。通过欧科云链链上天眼产品所提供的NFT溯源功能，结合海量的链上地址标签，可以帮助用户在交易投资前洞察NFT过往历史，快速识破各类欺诈活动。欧科云链认为，链上数据的价值已经变得越来越重要，除了地址标签外，还需要通过一整套完整的解决方案对数据进行检查、编目和解释，从而获得更具执行力的见解。
Web 3.0一方面能够实现用户侧自主管理身份；另一方面可实现网络资源侧的自主管理地址，真正做到端到端访问过程的去中介化。传统互联网作为全球化开放络，其资源访问依赖于中心化管理的域名系统（domain name system, DNS）
。DNS作为互联网根本的基础设施，虽然从IPv4到IPv6进行了系统扩展和优化，但仍有可能被操控。Web 3.0作为全新的去中心化的价值互联网，需要全新的去中心化的DNS根域名治理体系。这在技术上可以通过分布式账本实现，即资源发布方自主注册和管理域名，用户自主查询和解析域名。DNS不仅可以支持传统互联网信息资源，还可以对更广泛意义的数字资产资源、数字实体、区块链等进行命名和域名解析，从而使得智能合约可以对数字资产以更为方便和可读的方式进行操作。
例如，以太坊域名服务（ethereum name service, ENS）就是一种Web 3.0域名服务。它是一个基于以太坊区块链的分布式、开放和可扩展的命名系统。ENS的工作是将可读的域名（如“alice.eth”）解析为计算机可以识别的标识符，如以太坊地址、内容的散列、元数据等。ENS还支持“反向解析”，从而使得元数据（如规范化域名或接口描述）与以太坊地址相关联成为可能。与DNS一样，ENS是一个层次结构的域名系统。不同层次域名之间以点作为分隔符，我们把这种层次称为域。一个域的所有者能够完全控制其子域。顶级域名（如“.eth”和“.test”）的所有者是一种名为“注册中心（registrar）”的智能合约。该合约指定了控制子域名分配的规则，任何人都可以按照这些合约规定的规则，获得一个域名的所有权为己所用，并可根据需要为自己或他人配置子域名。
Web 3.0带来的经济影响，远远超过Web 1.0和Web 2.0。如图1.5所示，Web 1.0创造的数字经济规模的巅峰值在1.5万亿美元左右；Web 2.0创造的数字经济规模近期突破了40万亿美元；而Web 3.0创造的数字经济规模可轻松突破百万亿美元。Web 3.0的数字经济规模相较于Web 1.0和Web 2.0，呈现起步晚、增长速度快、规模大的特点。
互联网经济的典型特征是流量为王——用户越多，价值越高。最简单的用户价值变现方式就是广告。直到现在，广告依然是互联网产业收入的重要来源。除此之外，互联网平台还可利用大数据分析技术，从海量的用户数据中挖掘用户的特征、习惯、需求和偏好，借此开展精准营销和智能推荐，或者将相关数据分析产品卖给第三方，从中获益。在Web 1.0和Web 2.0时代，用户虽然可以免费使用服务，且在早期引流时还会得到优惠券和消费红包之类的福利，但用户作为互联网价值的源泉，享受不到互联网的价值收益。由生态沉淀出的用户数据也被互联网平台占有，而用户作为生态的重要参与者和贡献者，却无法从中获益。
图1.5 Web 1.0、Web 2.0和Web 3.0的数字经济规模比较（数据来源：Folius Venture）
Web 3.0将重构互联网经济的组织形式和商业模式。Web 1.0和Web 2.0以互联网平台为核心，由互联网平台组织开展信息生产与收集，通过平台连接产生网络效应，降低生产者与消费者之间的搜寻成本，优化供需匹配，因此被称为平台经济。而Web 3.0利用分布式账本技术，构建了一个激励相容的开放式环境，这个环境被称为去中心化自治组织（decentralized autonomous organization, DAO）。在这样的环境中，众多互不相识的个体自愿参与“无组织”的分布式协同作业，像传统企业一样投资、运营、管理项目，并共同拥有权益（stake）和资产。项目决策依靠民主治理，由参与者共同投票决定。决策后的事项采用智能合约自动执行。DAO是一种“无组织形态的组织力量”，没有董事会、没有公司章程、没有森严的上下级制度、没有中心化的管理者，去中介化，点对点平权。在DAO模式下，用户共创共建、共享共治，既是网络的参与者和建设者，也是网络的投资者、拥有者以及价值分享者。
在Web 3.0时代，开发者可以创建任意的、基于共识的、可扩展的、标准化的、图灵完备的
、易于开发的和可协同的应用。任何人都可在智能合约中设立他们自由定义的所有权规则和交易方式，以此发展出各类分布式商业应用，从而构建新型的可编程金融、可编程经济。一个智能合约可能就是一种商业模式，具有无限的想象空间。用户将共同分享各类可编程商业项目发展壮大带来的利益。
如前述所言，Web 3.0还赋予了用户真正的数据自主权，个人信息将成为用户自主掌控的数据资产。用户可以在数据流转和交易中真正获益，使自己的数据不再是互联网平台的免费资源。
超文本（hyper text）和网页浏览器（web browser）是Web 1.0和Web 2.0的关键技术。万维网服务器通过超文本标记语言（hyper text markup language, HTML），把信息组织成为图文并茂的超文本。Web 3.0将重构互联网经济的组织形式和商业模式。Web 1.0和Web 2.0以互联网平台为核心，由互联网平台组织开展信息生产与收集，通过平台连接产生网络效应，降低生产者与消费者之间的搜寻成本，优化供需匹配，因此被称为平台经济。
WWW浏览器和服务器之间，使用超文本传输协议（hypertext transfer protocol,HTTP）来传送各种超文本页面和数据。WWW浏览器在其图形用户界面（graphical user interface, GUI）以一种易读的方式把HTML文件显示出来。由此，用户可以在界面上读取或浏览HTML文件，并可以利用HTML文件附加的超文本链接标记，从一台计算机上的一个HTML文件跳转到网络上另一台计算机上的一个HTML文件。通过超文本技术连接起来的无数信息网站和网页的集合即是万维网。万维网使得全世界的人们可以史无前例地跨越地域限制相互连接，通过互联网搜索信息、浏览信息、传送信息、分享信息。但人们并不满足于此。随着信息技术的迅猛发展，新一代互联网将更加智能。
目前的信息互联网是通过标准机器语言把信息组织起来的，虽然在浏览器界面上以人类自然语言展示，但底层仍是机器语言—浏览器并不理解网页内容的真正含义。而新一代互联网不仅能够组合信息，还能像人类一样读懂信息，并以类似人类的方式进行自主学习和知识推理，从而为人类提供更加准确可靠的信息，使人与互联网的交互更加自动化、智能化和人性化。万维网发明者蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners Lee）于1998年提出语义网（semantic web）概念。语义网就是能够根据语义进行判断的智能网络，被认为是Web的特征之一。在万维网联盟（W3C）国际组织的推动下，语义网的体系结构和技术标准正在建设中，如RDE/RDFS、OWL、SPARQL等。
Web 3.0不仅是智能互联网，还是立体全息互联网，为用户提供前所未有的交互性以及高度的真实感与沉浸感，也是元宇宙（metaverse）的底层网络架构及技术基础。人们可以把元宇宙想象为一个实体互联。在那里，人们不再只是看客，而是置身其中的演员。为了实现这样高度的真实性与沉浸感，需要多种先进技术的支撑。
一是虚拟现实技术。为了给用户提供更加逼真、更加沉浸、更多感官体验的虚拟现实体验，Web 3.0需要包括沉浸式AR/VR（增强现实与虚拟现实）终端、脑机接口、触觉手套、触觉紧身衣等先进设备，以及虚拟化身（avatar，阿凡达）、动作捕捉、手势识别、空间感知、数字孪生等相关技术。就像电影《头号玩家》所展示的，玩家头戴VR设备，脚踩可移动基座后进入虚拟世界。在虚拟世界，每个动作都与真人的体感动作如出一辙；除了视觉和听觉外，玩家在虚拟世界还可以通过特殊材料的衣服感受到触觉。相比之下，Web 1.0和Web 2.0仅能传递视觉和听觉。
二是5G、边缘计算、云计算、AI（人工智能）、图像渲染等技术。为了传达同现实一样的交互感受，Web 3.0需要先进的高带宽网络通信技术，以使各种终端能随时随地、低延迟地接入网络。比如，通过图像渲染和AI技术，可提高用户在虚拟世界的实时拟真度，消除失真感；云计算可为用户提供顺畅无阻、即时反馈、稳定持久及虚拟共享的大规模交互与共享体验。
三是芯片。为支持海量的各种数据计算和传输，以及渲染三维（3D）的世界，Web 3.0需要极强的算力支持，而算力离不开性能强大的芯片。这是Web 3.0面临的一个重大的问题，也是亟需突破的关键。
图1.6展示了互联网迭代演进的轨迹。从Web 1.0到Web 3.0，互联网逐步演进为用户与建设者拥有并信任的互联网基础设施，演进为安全可信的价值互联网，演进为用户与建设者共建共享的新型经济系统，演进为立体的智能全息互联网元宇宙。
图1.6 互联网迭代演进的轨迹
Web 3.0是基于区块链技术的互联网。目前众多行业在以太坊上产生的重大影响只是冰山一角，以太坊能够带来的商业创新浪潮远远超出我们想象。如果这些商业创新项目成功开发，将为保护用户隐私的新市场和商业模式铺平道路，并允许企业开发更尖端的应用程序。由此产生的基于Web 3.0的以太坊系统将在许多去中心化部门之间产生更开放、更安全的交互模式。Web 3.0有3个主要特点，如图1.7所示。
图1.7 Web 3.0的3个主要特点
Web 3.0是开放透明的，用户行为可以不再受第三方平台的限制。跨应用平台、跨虚拟与现实地完成Web 3.0的生存方式，打破了Web 2.0时代的“围墙花园”（walled garden）模式。围墙花园是与“完全开放”的互联网相对而言的概念。
释义1.3：围墙花园
一个控制用户对网页内容或相关服务进行访问的环境。一般围墙花园把用户限制在一个特定的范围内，只允许用户访问指定的内容，同时防止用户访问其他未被允许的内容。
Web 3.0的开放性主要体现为三点。一是用户在某个互联网应用“领域”中的准入充分自由、门槛低。例如，用户利用一个区块链账户地址，就可以登录链上的应用，无须多次重复注册，操作便利。二是用户行为不再受第三方主体限制，在互联网应用原有的所谓生态内、生态间的界限和隔阂被打破，在复合代码运行逻辑的原则下，应用之间具有高度的组合性和复合性。最直接的案例就是DeFi Lego—任何应用都可以对其底层基础协议（如DEX）做调用或聚合，合成资产平台也将现实世界资产映射到链上（无交割关系），这等于打破了所谓线上线下和虚拟与现实的界限。三是通过“跨链”协议，实现Web 3.0内部基于不同基础设施应用之间的互联互通。因此，用户在Web 3.0世界多个应用间的行为可以生成类似社交关系的图谱，进一步提升数据价值的挖掘潜力。
在Web 3.0时代，用户倾向于用更彻底的方式保护个人数据隐私，即实现数据所有权和价值的转移。在应用去中心化、链上数据可查的情况下，用户行为产生的数据乃至应用协议，亦需得到隐私保护。隐私保护是多方面的，包括基础区块链平台隐私保护、存储数据隐私（分布式存储）保护、用户私钥管理、匿名协议等方面。Web 3.0时代的用户数据不再归平台所有，而是将所有权转移到分散的个人身上。分散的数据网络使个人数据（如个人的健康数据、农民的农作物数据或汽车的位置和性能数据）出售或交换成为可能，与此同时，用户也不会失去对数据所有权的控制，更无须依赖第三方平台来管理数据，这都将在更大程度地保障用户的隐私。
用户在Web 2.0互联网应用中进行内容创造时，是多方面受限的，如平台审核限制、跨平台限制、社区治理方面的限制，因此也就限制了用户在创作者经济共享方面的价值获取。Web 3.0将打破这些限制，同时区块链的代币激励机制将内容经济的价值有效地反馈给创作者。此外，在合成资产、NFT等组合下，可以在非许可、无交割的前提下将传统的资产融进Web 3.0。Web 3.0的激励机制促使同一个社群的用户自发地共建、参与共治，并共享利益成果。
Web 3.0生态的建设，诸如应用、工具、协议等，都离不开协作，使用户有序协作的组织形式就叫做DAO（decentralized autonomous organization）。DAO是去中心的一种组织形式，与Web 2.0时代的公司类似，本质是对公司、政府这种组织形式的革新。Web 3.0时代，用户因共同的目标而组织起来，利用区块链技术和智能合约进行规则的制定和执行，从而保证公平的社区自我治理形式。