WWU 研报#03｜《Infra 赛道梳理》

2022-12-0922:00

Web3 Women Union

2022-12-09 22:00

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什么是 Web3 InfrastructureInfra 细分赛道梳理结语关于 WWU

研究员：Beryl & Cynthia & Douzi & Gillian & JoJo & Yuri

总编辑：Beryl & Cynthia

整篇研报预计阅读时间为 20min

01.

什么是 Web3 Infrastructure

1.1 Web3 Infrastructure Overview

Web3 Infrastructure（简称 Infra）是基于区块链技术的一系列基础设施，它为 dApp 提供了一个强大的平台。基础设施的出现标志着区块链技术正在从实验性技术走向成熟应用。基于这些基础设施而建立的应用不需要依赖于中心化的机构或第三方服务提供商，而是通过区块链的去中心化特性实现数据的计算和存储，从而支持用户在安全、去中心化的环境中进行交易、共享信息和资源。

Web3 中的“胖协议瘦应用”

从 Web1 向 Web3 的演变过程当中，人们产生的数据量级不断增长，数据的存储方式、交换方式和控制权都发生了变化。因此，在 Web3 时代，如何对日益增长的数据进行存储并计算则显得至关重要。

为了适应新时期的需求，Web3 采用了与传统 Web2 “重应用轻协议”完全不同的模式。在 Web3 的架构当中，协议层（protocol layer）承担了更多的技术框架和功能，而应用层（application layer）主要依赖于协议层的基础和共识社区贡献为商业场景赋能，这也就是我们常说的“胖协议瘦应用”。

这种架构能够更好地利用区块链技术的优势，提高系统的安全性和可靠性。例如，协议层可以承担认证、授权、隐私保护等功能，而应用层则可以专注于提供特定的服务，如金融类应用、供应链管理等。这样，应用层就可以更加轻量化，更容易开发和维护，同时又能够得到协议层的保护。

此外，由于它可以有效地分离应用层和协议层，因此开发人员可以专注于构建应用层，而无需关注底层的协议细节。这样可以大大降低开发难度，提高开发效率。此外，由于业务逻辑和数据存储都在协议层，因此不同的应用可以共享这些资源，避免了重复开发和浪费。这对于区块链系统来说尤为重要，因为区块链的共识机制需要大量的计算和存储资源。

1.2 Web3 Infrastructure Ecosystem

Web3 的分布式运行、计算及存储是其区块链基础设施的基础，而中间件 Middleware 主要负责连接链本身和智能合约 dApps，我们会在之后的文章中对中间件赛道再做详细分析。针对狭义的 Web3 Infra 赛道，Web3 Women Union Research Team 主要从计算、存储、节点和其他基础服务这四个维度来解析基础设施赛道。

计算

计算项目通常指去中心化的计算服务。这些服务可以用来在分布式网络中运行计算密集型的应用，并且能够提供高效、安全、可靠的计算能力。典型的项目包括 Layer1 公链中的 Ethereum 以及 Layer2 及可扩展性解决方案中的 Polygon 等；这些项目为去中心化应用提供了强大的计算能力，它们能够支持多种编程语言和多种应用场景，为用户提供更为丰富和灵活的选择。

存储

存储项目通常指分布式存储系统，它们被用来在分布式网络中存储和管理数据。这些系统通常是去中心化的，这意味着它们不依赖于任何特定的机构或个人来维护，并且可以在网络上的任何节点上运行。这些系统的一个关键特征是它们的容错性，因为它们可以在网络中的多个节点上存储数据的副本，这样即使某些节点出现故障，也不会影响数据的可用性。

节点&预言机

节点项目为分布式网络提供了基础设施，促进了互联网的发展。它们可以提供数据存储和计算能力，保证网络的可靠性和安全性；可以通过共识机制来确保数据的一致性，保证数据在网络中的可靠传输；可以通过网络传输来连接不同的区块链网络，实现跨链交互。同时，为了访问外部数据，需要预言机充当区块链和外部世界之间的桥梁。预言机通常是去中心化的，以点对点方式运作，以确保它们提供的数据的安全性和可靠性。

其他相关服务

除了计算、存储和节点之外，我们认为还有一些提供了其它相关服务的基础设施如审计和 devops。审计适用于检查区块链交易的准确性和完整性，以确保网络的安全性和可靠性。这可以通过检查区块链网络中的交易日志来完成，并确保每笔交易都符合网络的规则和标准。devops 则负责管理和支持 Web3 项目的开发和运维过程。这可以通过使用自动化工具来简化部署、测试和监控等过程；或与其他开发人员和运维人员合作，为应用程序开发者提供技术支持。他们可以定期审查代码，进行单元测试，以确保应用程序的质量和可靠性。

1.3 Infra 赛道融资情况

加密行业的融资在 2021 年时呈现了指数型增长的状态。在 2021 年期间，加密行业整体达成 1703 次融资交易，总融资价值达到 251 亿美金，同比增长 709%。其中，不论是在 B 轮融资阶段还是更后期的融资阶段，基础设施赛道的融资都占据了较大一部分比例（B 轮：19.2%；后期：10.5%）。

Source：The Block Research，Digital Asset Outlook 2022

值得注意的是，在 B 轮融资阶段的大部分基础设施项目是由提供 mining 和 staking 服务的项目组成的。基于 PoS 运作的 Ethereum 的竞品们开始逐步占据市场份额，因此也为向这一类网络提供节点和 staking 支持的项目创造了更高的需求。

爆炸性增长的融资也让许多项目在 2021 年一跃成为加密行业内的独角兽。截至 2021 年底，有 11 个基础设施项目成为独角兽，占整个加密行业的 16.9%。

Source：The Block Research，Digital Asset Outlook 2022

02.

Infra 细分赛道梳理

如前言所述，除中间件 Middleware 以外，狭义上的 Web3 基础设施主要由节点运行、区块链计算、区块链存储和其他相关的基础设施。

2.1 区块链计算领域

2.2 区块链存储

2.3 区块链节点 & 预言机 & DevOp

2.4 区块链安全审计

2.1

区块链计算领域

区块链计算领域可以细分为 Layer0 支持跨链通讯的区块链、Layer1 底层计算公链和 Layer2 支持扩容可拓展的区块链。加密行业发展至今，底层计算公链从 Bitcoin 网络到 Ethereum 网络再到 Solana 和多链世界，除去那些于运行性能和功能上对 ETH 提出改进的项目，也有一些项目提出了新理念算力拓展 scaling 和跨链来解决一些 Layer1 底层公链的计算运行能力和多链兼容并存的问题，于是分别产生了 Layer2 和 Layer0 的概念。

2.1.1 Layer0 跨链通讯区块链

1- Layer0 概述

跨链技术本质上是一种将 A 链上的数据 D（或信息 I，或消息 M）安全可信地转移到 B 链，并在 B 链上产生预期效果的一种技术。因为区块链系统本身就是一种特殊的分布式账簿数据库系统，所以被转移的数据当中最常见的就是资产的数据，如代币余额。

当前主流的区块链跨链技术方案按照其具体的实现方式主要有：公证人机制、哈希锁定、侧链&中继链、分布式私钥控制。而最有名的跨链项目有 Cosmos 和 Polkadot，两者采用的都是基于中继链的多链多层架构。由此可见，侧链和中继链技术将会是未来跨链技术的主力。Cosmos 和 Polkadot 在模式、设计、治理、可扩展性和升级方面都具有一定的区别。

Source：Ayushi Abrol，Polkadot Vs. Cosmos: A Detailed Comparison

2- 案例分析 Cosmos

Cosmos 是由许多 Application-specific 区块链（如 Osmosis）和 Smart Contract Platform（如 Juno）组成的、具有高可组合性与互操作性的跨链生态。根据 MintScan 浏览器，Cosmos 生态共有 50 条链，有 2,549 个活跃验证者，总共质押了约 40 亿美元的资产。根据其官网，Cosmos 生态中已有 263 个应用及服务，其管理的数字资产总额已超过 560 亿美元。

Cosmos 产品

从上图中展示的 Cosmos 的架构中可以看到，Cosmos 的底层是 P2P 网络和 Tendermint 共识机制；上层是 Cosmos SDK 和质押相关的 Staking、Slashing、跨链协议 IBC 以及协议层的 Governance。

Cosmos 包含两种类型的区块链：Zones 和 Hubs。Zones 是常规的异构链，Hubs 则用于把这些 Zones 连接起来。Zone 和 Hubs 之间的通信和消息传递依赖于 IBC（Inter-blockchain Communication）协议。当任意 Zone 与一个 Hub 建立 IBC 连接时，它可以与连接到该 Hub 的其他 Zones 进行通信。Cosmos Hub 是整个网络中的第一个 Hub，标志着 Cosmos 网络的启动。

Cosmos 三个特点

IBC
Cosmos 的体系自下向上地依次基于 Tendermint Core、IBC 和 Cosmos SDK，三者分别是 BFT 共识引擎、跨链通信协议和开发框架。类比于互联网通信协议 TCP/IP 的层级体系，IBC 可分解为传输层和应用层。传输层提供必要的基础设施以在链间建立安全连接和验证数据包；应用层准确定义了这些数据包应该如何被发送方打包、以及如何被接收方解释。
IBC 采用「锁定 - 铸造」的资产跨链模型。Zone A 想要将资产跨链转移到 Zone B，需要锁定代币并将证明发送给 Zone B，经验证后，Zone B 在本身链上铸造等量的代币。该过程中资产并非产生了实际转移，而是在 Zone A 锁定这笔资产，在 Zone B 重新铸造了等额的统一资产。最终性（Finality）指的是加密货币交易一旦完成，即无法被任意更改或取消。以上过程描述的是即时最终性的情况。而对于比特币这样的概率最终性区块链，需要引入 Peg-Zone 作为代理链（注：目前 Cosmos 与以太坊之间的 Peg-Zone 是 Gravity Bridge），并确定一个最终性的阈值：例如，假定某条链在某笔交易发生之后产出了 100 个新区块，认为实现了（伪）最终性。
Interchain Security （跨链安全）
在 PoS 中，验证者通过质押加密货币并根据他们拥有多少加密货币（他们的 “Stake”）验证新区块来保护网络。网络中投入的价值越多，网络就越安全。对于较小的和新兴的链，进行攻击的资源相对较少可能会使他们的网络容易受到攻击。为了规避这个问题，代币市值较大的链（例如 Cosmos Hub）上的验证者可以验证较小链上的区块来共享安全性。在 Cosmos 网络中，这种共享安全被称为链间安全。
Interchain Account （跨链账户）
跨链账户允许区块链通过 IBC 安全地控制其他链上的账户。有了这个功能，用户将能够通过他们的单一 Cosmos Hub 账户访问整个 Cosmos 生态的区块链。

募资和团队

2016 年，Tendermint 联合创始人发布白皮书 Cosmos：分布式账本网络。Interchain 基金会（ICF）的成立是为了支持 Cosmos 的发展以及为 Cosmos 网络做出贡献的生态系统。2017 年 4 月 5 日，ICF 以 0.1 美元的单价发行 ATOM 代币，并在为 Cosmos 网络筹集了 1680 万美元，这些资金为该网络的后续建设和发展提供了重要支持。Cosmos Hub 于 2019 年 3 月 13 日成功启动。Tendermint 宣布在 Paradigm 领投的 A 轮融资中筹集 900 万美元。

3- 案例分析 Polkadot

Polkadot 是一个异构的多链网络，这意味着它将为特定目的而设计的各种区块链连接到一个单一的生态系统中。这些不同的第 1 层区块链因其并行处理交易的方式而被称为平行链，并通过 Polkadot 中继链连接在一起。

根据 Subscan 的数据，目前 Polkadot 共有 297 个验证者，35 条平行链和 10 个平行线程，并且有 34 个插槽排名正在进行中。当前已完成超过 1100 万签名交易，交易总额超过 930 万 dot。根据 PolkatProject，目前有超过 500 个项目在 Polkadot 上构建。其中，SubstrateBased 项目数量最多，超过 190 个。

Polkadot 产品

中继链是 Polkadot 的核心，平行链之间彼此独立，但统一连接到中继链，以共享其安全性。Collators 逐一收集平行链上的交易、生成状态转换证明，提交给中继链，由 Validators 验证这些证明，并执行共识，在中继链上出块。Nominators 负责挑选 Validators，并需要为他们质押 DOT，以保护中继链。Polkadot 平行链的安全性依赖于中继链，中继链为平行链提供共享安全性和状态一致性。

Polkadot 使用一种称为混合共识的共识算法——这意味着网络中实际上使用了两种算法。第一个是 BABE，它用作块生产机制；第二个是 GRANDPA，它增加了最终性。使用两种算法的主要原因是可以快速生成块（与大多数网络不同）和一次完成多个块的最终确定。

Polkadot 具有较强的可扩展性，且团队在部署平行链时需要一定的成本。

可扩展性
作为一个分片的多链网络，Polkadot 可以并行处理多条链上的许多交易，消除了传统网络上一个接一个处理交易的瓶颈。这种并行处理能力显著提高了可扩展性，并为提高采用率和未来增长创造了合适的条件。每个中继链预计能够保护大约 100 个平行链和 10,000 个平行线程。
成本
部署平行链，团队需要通过在租赁期间锁定一定数量的 DOT 来租赁平行链插槽（团队可以选择以六个月为增量租用一个插槽，最多两年）。由于这笔全部金额将在租约结束时返还给团队，因此租用平行链插槽的成本最好描述为在租约期间无法访问该 DOT 的机会成本。其他次要成本包括在平行链上运行收集人节点的必要性。

募资和团队

Polkadot 在 2017 年 10 月进行了第一次众筹使 Polkadot 估值达到 2.88 亿美元，发售了 500 万个 DOT 代币，募集到了 48 万个 ETH。2019 年上半年，Polkadot 进行了第二次融资，计划募资 6000 万美元，出售 50 万个 DOT 代币，占总量的 5%，据悉只有 70% 的 DOT 代币售出，后期通过 OTC（场外交易）平台进入亚洲的二级市场进行折扣销售。

Polkadot 的构思源于 Gavin Wood 博士于 2016 年发布的白皮书（又名 Polkadot Paper），Gavin Wood 是以太坊的联合创始人兼前 CTO，也是其 Solidity 编程语言的创建者。2017 年，Wood 博士与他人共同创立了 Web3 基金会，目的是研究和开发包括 Polkadot 在内的去中心化网络技术。他和前以太坊安全负责人 Jutta Steiner 还共同创立了 Parity Technologies，该公司已经完成了白皮书中概述的 Polkadot 核心技术的大部分开发工作。

2.1.2 Layer1 底层计算公链

1- Layer1 介绍

加密行业的基础之一就是 Layer1 区块链，可以分类为公有链和联盟链，其主要区别就在于决策执行是否具备去中心化。联盟链的决策执行权利主要由联盟中的大型机构掌控并且有准入条件，而公有链对任何用户来说都可以接入网络、运行节点、使用和维护网络，这些接入都是匿名的。

基于 Web3 所倡导的“去中心化”理念以及希望达成资源资产信息自由优化配置的愿景，毋庸置疑，公链更为普及并且受到众多 Web3 行业从业者的偏好。历经多个周期，存活时间和情况最好的是由中本聪于 2008-2009 年建立的比特币网络和由以 Vitalik 为代表的以太坊基金会于 2014 年成立的以太坊网络，比特币网络是一个分布式记账本，以太坊网络则是一个致力成为可以运行程式 APP（智能合约）的分布式计算平台。Web 3 由区块链提供基础的计算服务，不需要再去租用服务器，公链自然成为了计算资源投资标的。

加密行业发展至今，每个周期都会有新的公链产生，代表着不同周期不同建设者团队的智慧，比如 Ethereum 网络解决了比特币网络无法支持应用程式的结构能力问题，Solana 网络解决了以太坊网络结算缓慢的问题，Arweave 网络解决了各大区块链不具备存储功能的问题，而 Difinity 这个集大成者（兼具运算和存储功能）目前的发展速度比较缓慢。基于轻便的语言 Move，新的周期产生了 Aptos 和 Sui 这两条炙手可热的新公链。

2- 现有项目梳理和数据展示

就 Layer1 公链来说，目前基于单链对功能和性能互补的复杂情况，多链生态成为未来趋势，主要分为 EVM 兼容和非 EVM 兼容两种。

Source: DeFiLlama 上各链（除比特币网络以外）的锁仓量 TVL，2022.12.06

EVM：Ethereum (ETH)、BSC (BNB)、Tron (TRX)、Avalaunche (AVAX) 、Fantom (FTM)。

Non-EVM: Cronos (CRO)、Solana (SOL)。

以太坊网络明显在资本市场和应用项目端都有着明显主导优势，Solana 这样的异构公链，也都在做 EVM 兼容方案、兼容 Ethereum 的账户体系（NEAR 的 Aurora 和 Solana 的 Neon 等）。

对开发者来说，EVM 兼容链创造了一个类似 EVM 的代码执行环境，让以太坊上的开发者可以方便快捷地将智能合约部署到这条链上，而不必为了这条链再从头开始编写智能合约的代码。对于用户来说，EVM 兼容链的优点包括 Gas 费更低，结算速度快、地址格式与以太坊相同，让操作环境更加友好。公链最重要的需求是流量获取和生态扩张，上一个周期，新兴公链发展迅猛，不断地瓜分以太链的市场，尽管目前熊市，让资本有了龙头聚集效应，但不难预测到下一个牛市来临之际，仍然会有能爆发的新公链具备更好的技术、更易用的应用和更广泛的商业场景。

3- 代表性案例分析 Ethereum 网络

以太坊网络

以太坊是一个全局可访问的、确定性的状态机，由 P2P 网络节点所维护运作，其中网络区块的状态（如资产数额）更改需要遵循网络中的共识原则，只能写入不能更新。以太坊虚拟机 EVM，它执行智能合约中所定义的逻辑，并处理状态机上的状态更改。

以太坊中运行的智能合约由交易（来自用户或其他合约）触发。当用户向合约发送交易时，网络中的所有节点都会运行合约代码并记录输出。该过程通过以太坊虚拟机实现，其将智能合约转换为可供计算机读取的指令。

现况数据

以下数据均取自知名数据提供方，包括 Coinmarket、DeFiLlama 和 Dune Analytics。

截止 12 月 6 日，ETH 币价为 1252U，为 16 年首次发行市场价格 1U 的 1252 倍，并且在 2021 年 11 月，以太币曾达到增值 4648.63U。以太坊市值约 1535.7 亿 U，以太坊总锁定币仓金额达到 24.38 Billion U，24 小时内以太币交易量约 626 万 U。从钱包活跃地址和持仓数额看，以太坊网络面对目前的熊市市场用户表现仍然较为稳定。

截止 12 月 6 日，以太坊生态开发者数量远超第二名 Polkadot 生态，约为其 2 倍。

Data Source: Artemis，drawn by WWU Reasearch Team

以太坊网络上创建的智能合约数量达到约 5430 万个，实际部署的合约数量约为 471 万个。

以太坊网络的链下治理及升级主要由 ETH 基金会及其核心贡献者社区共同治理，EIP（Ethereum Improvement Propoal）提案创建超过 6000 个，共有 122 个提案已经通过，并且另有 14 个提案正在通过前的最后一个阶段 Last Call。

以太坊项目的团队和募资情况

在 2013 年发表的一篇名为《以太坊：终极智能合约与去中心化应用程序平台》的博客中，Vitalik Buterin 首次提出了“以太坊”。在文章中，他介绍了一种“图灵完备区块链”的理念——时间和资源充足的去中心化计算机可以运行任何应用程序。以太坊基金会于 2014 年成立，核心成员包括 Vitalik Buterin 和 Gavin Wood，两位都是编程天才并且都完成了博士学位的学习。除他们以外，目前基金会的核心贡献者已超过 400 人，贡献者总计超 900 人。

以太坊在 2014 年首次募资以 ICO 的形式进行，价值为当时的 1830 万美元。后续的以太坊激励计划多有 Gitcoin Grant 进行组织和发放，多由社区和大型项目方支持。

4- Ethereum 网络的优势和问题

以太坊网络的优势在于其首创性的建立了支持智能合约运行的区块链并且吸引了大量的开发者和资金进一步形成优势平台效应，成为目前区块链世界最大的项目和用户聚集链网络项目，使用 POW 机制具备了较强的安全性和去中心化水平。

以太坊网络的劣势在于其高额的 Gas 费用（由交易订单产生的手续费）和较低的网络效率和可拓展性，因此以太坊创始人 Vitalik 也提出了“不可能三角”，认为很难同时兼顾可扩展性、安全性和去中心化三个维度。以太坊网络于 2022 年 9 月完成柏林升级，网络共识机制从 POW 工作量证明调整为 POS 质押证明。待所有升级和权限更新后，以太坊网络的可拓展性有望提升，与此同时，去中心化水平也会随之下降。

2.1.3 Layer2 扩容可拓展区块链

1- Layer2 介绍

Layer2 指基于底层区块链（Layer1 网络）的链下网络、系统或技术，目的是为了扩展底层区块链网络。Layer2 网络可以提升任何底层区块链的吞吐量以及其他性能。这类方案一般指的是那些构建在公链之上、而不对公链本体做修改的扩容方案，和 “分片” 之类的对公链本体做出改动的 Layer1 扩容方案相区分。

Layer2 与 Layer1 不同的是，Layer2 是一系列链下扩展性解决方案的总称，Layer2 平台和协议以减少基础层（根链）负担的方式来处理数据，通过将主链的部分数据处理转移到 Layer2 上，从而增强整个区块链网络的可扩展性。Layer2 扩容不改变区块链协议本身，即不篡改 Layer1 上任何去中心化或安全特性，通过链上智能合约与链下数据的交互，来为其提供了新的功能和性能。简而言之，就是智能合约先在 Layer 2 层执行，最后再将数据写到 Layer1 层。

2- Layer2 赛道项目分类梳理

1）状态通道（State Channels）最早出现的扩容解决方案

对于频繁交易的双方，我们可以专门在链下构建一个” 交易通道 “，等他们做完一个阶段的频繁交易后再进行结算，以避免对每笔交易单独上链对网络的占用和费用消耗。

代表项目：Celer Network

2）侧链

侧链 (sidechains) 可以是独立的区块链，比如 BSC ( 币安智能链 )，或者更普遍的是，为了明确地迎合以太坊用户的定制区块链，比如 Polygon 的侧链。侧链与以太坊的兼容性源于它们支持 EVM ( 以太坊虚拟机 )。

当前可使用的项目：Polygon, XDAI 等

3）Plasma

Plasma 链是一种依赖于欺诈证明 (fraud proofs) 的扩容方案，类似于 Optimistic Rollups。

4）Rollup：ZK Rollup & OP Rollup

ZK Rollup 即通过零知识有效性证明的扩容方案。ZK Rollup 分批处理链下交易，并生成加密有效性证明来验证每批交易的真实性。有效性证明将批量交易添加到 L1 区块链。当交易批次被提交时，该证明可以被 L1 合约快速验证，无效的批次可以被直接拒绝。

目前代表性的 ZK Rollup 项目有 Zk-sync（Zk-SNARK）和 Starkware（ZK-STARK），主要的差别在于电路和机制的结构区别导致的，区块大小、验证运算时间复杂度、量子攻击安全和交易费用消耗上。

Optimistic 扩容方案是基于“乐观”机制的，采用的是欺诈证明（Fraud proofs），即系统乐观的相信交易数据的正确性，数据不经过有效验证，但会直接进入一个等待期，等待期里如果有任何节点提出异议并佐证恶意交易，则交易取消；若无异议，等待期结束，交易自动完成并写入区块。这种“欺诈证明”方案不需要在每笔交易中部署验证。

目前代表性的 OP Rollup 项目如下：

Arbitrum 采用多轮交互型欺诈性证明
L2 的验证人将压缩后的数据同步到 L1，同时质押保证金，如果有人对该 Rollup 区块的交易数据存在争议，则需发起挑战且同样质押保证金。验证人和挑战者在链下通过二分法的方式不断拆分存在争议的步骤，直至将争议范围缩减到一个具体的步骤，再到 L1 链上对该步骤进行判定，以此高效解决争议。
Optimism 采用单轮非交互式欺诈证明
L2 验证人将压缩后的数据同步到 L1 ，同时质押保证金，如果有人对该 Rollup 区块的交易数据存在争议，则需发起挑战且同样质押保证金。然后 Rollup 协议将在 L1 链上重新计算该区块中所有交易来判定对错。错误方的保证金将被罚没，正确方将获得奖励。

3- 代表性案例分析 Starkware

Starkware 项目

相关产品有 StarkEx（相当于通过单个 App 中心化运营的方式提前使用了 ZK Rollup 技术）和 StarkNet（承担了建立节点网络的去中心化任务）。

1）Applications：用户向 App 发送交易请求，App 将交易请求发送到 StarkEx Service 模块中。

2）StarkEx Service：这一模块会验证交易的有效性，如确认用户身份与资产是否相符、用户账户上是否有足够余额、该笔交易此前是否已经执行过等；确认过后，将会打包足量的有效交易，并运行 Cairo 程序来执行这些交易。

3）SHARP：在 Cairo 程序执行完成后，结果将会发送到 SHARP，即「共享验证者」（Shared Prover）。这也是 StarkWare 开发的一套程序，基于 STARK 证明系统，将 Cairo 程序的执行结果生成一个证明，并发送到 L1 上，由 L1 的矿工节点调用验证合约来做验证。

4）STARK Verifier：部署在 L1 的智能合约，负责验证 SHARP 提交的证明

5）StarkEx Contract：也是部署在 L1 的智能合约，负责存储更新的交易状态和其他必要信息。只有当 L1 的矿工节点运行 Verifier、验证通过后，在 StarkEx Service 模块中提交的状态更新才会被 L1 接受，更新 StarkEx Contract 内存储的交易状态，由此完成交易。

现况数据

TVL：$521M
Cumulative Trading：$775B
Market share：0.09%

Starkware 项目的团队和募资情况

StarkWare 是一个来自以色列的团队，有很强的学术和技术背景，核心团队以工程师居多。此前 StarkWare 宣布以 80 亿美元的估值获得了 1 亿美元 D 轮融资。截止目前，StarkWare 已经累计获得 2.73 亿美元融资，投资方包括 Coatue、Greenoaks Capital、Sequoia、Paradigm、3Arrows、Alameda Research、Ethereum Foundation 等。

Starkware网络的优势和问题

StarkWare 项目的优势在于其团队背景强悍，具备较高声誉，并且采用独创的 Cario 语言和 Stark 技术，更能保证扩容高效且更安全。而劣势在于兼容性低，面对开发者门槛高，需要采用 Starkware 的语言才能使用他们的方案，目前不兼容 EVM，并且项目去中心化低和技术发展难度大时间长，不利于生态项目的发展。

2.2

区块链存储

随着 Web3 数据的爆发，人们对于去中心化储存的需求也随之增长。目前，大部分数据储存方案都是中心化的，比如云服务。这些中心化储存方案要求用户完全信任存储供应商来保护数据安全，并有服务下线、隐私泄露、内容审查、数据所有权不明确等单点风险。因此，分布式数据存储可能是解决这个问题的答案。

与传统的中心化数据存储系统相比，分布式数据存储更加安全，因为数据不会被集中在一个单独的地方，而是分布在整个网络中的许多节点上。这意味着，如果某个节点遭到攻击或故障，那么整个网络都不会受到影响，因为数据会在其他节点上进行备份。

此外，分布式数据存储也更加可靠，因为它可以通过在多个节点上存储相同的数据来避免单点故障的问题。同时，由于数据存储在网络中的多个节点上，因此分布式数据存储也更加可扩展，可以根据需要添加更多的节点来扩展网络的存储容量。

2.2.1 存储区块链项目梳理

为了解决不同场景的问题，许多 Web3 存储网络孕育而生。这里我们介绍几个最典型的项目：

IPFS：一种点对点网络底层协议，用于存储、请求和传输可验证的数据，旨在取代当前互联网超文本传输协议（HTTP），使互联网更易于访问、更快、更安全、更开放。

Filecoin：由开发 IPFS 的同一家公司 Protocol Labs 开发的点对点网络的数据存储系统，它通过内置的经济激励措施，激励全球大量节点提供存储和检索的服务。

Arweave：一种基于区块链的分布式存储网络，提出了数据永久存储的概念，让数据可以安全、便捷地在全球分布式网络中永久保存。它采用独特的激励机制来保证数据的安全和可靠，并为用户提供低成本的存储服务。

Dfinity：致力于成为一个基于区块链技术的去中心化云计算器，旨在通过使用先进的技术打造一个开放、透明、安全的互联网计算基础设施，同时具备计算运行和数据存储功能。

Sui：为了解决存储成本问题，Sui 设计了一套数据存储经济机制，从模式创新层面打破困境。不同于之前的存储项目的激励机制，Sui 鼓励用户删除数据，用户删除数据能获得一定的回扣，这种模式能有效地推动用户清理存储空间，进而解放存储压力。

2.2.2 案例分析 Arweave

1- Arweave 介绍

Arweave 是一款永久、可持续地储存数据的协议，于 2018 年 6 月上线。通过 Arweave，用户付费一次即可使用至少 200 年的存储服务。不同于大部分储存项目，ARweave 选择了永久储存的细分市场，专注于 NFT 项目永久储存的需求和 Web3 创作者经济，他们瞄准了对中心化储存抱有顾虑的内容创造者和 Web3 项目方，还有大规模数据储存需求的公链基础层。

Source: ViewBlock

截至 2022 年 12 月 7 日，Arweave 市值约为 4.57 亿美元。另外，Arweave 已有 14 万个地址、69 个节点，总共交易数量超过 4.36 亿次。Arweave 当前已经存储了大量数据，累计 weave 大小已达到 111.61TB。尽管上传的数据量如此之大，Arweave 的收费却显得十分实惠，每上传 1GB 数据，只需要花费 0.161 AR，折合不到 1.5 美元 /GB。

2- Arweave项目生态

早在 2021 年，Arweave 就成为了很多公链的主链数据存储的主要解决方案。围绕着 Arweave 的永久存储服务，一套基于 Permaweb 的协议生态和 SmartWeave 智能合约生态的存储公链应用生态构建而成。根据 ArweaveApps 的数据，目前已经被收录的 Arweave 应用数量达到了 423+。Arweave 已为大量开发者提供了底层架构，生态也在不断壮大。

3- Arweave项目团队和募资情况

经历 5 轮融资后，Arweave 共融资约 2300 万美元。Arweave 在 2018 年 6 月通过 ICO 融资 860 万美元；在 2019 年 11 月于机构轮融资获得由 A16Z 领投的 500 万美元，并在 2020 年 6 月获得由 A16Z 和 Union Square Venture 追投的 830 万美元。

Arweave 由 Sam Williams 和 Williams Jones 在 2017 年时创立。两位创始人各有所长，Williams 对图论和神经网络更感兴趣，而 Sam 则带来了分散和分布式系统方面的经验。Jones 在 2018 年中旬退出了项目，继续完成了他的博士学位；Williams 则退学专心于公司的工作。尽管在开始时具有集中的领导能力，但 Arweave 在 2020 年 1 月成立了一个由关键社区成员组成的分散自治组织（ARDAO），以促进网络及其生态系统的增长和发展。

4- Arweave项目优势和问题

Arweave 项目优势：

1）价格实惠：永久存储价格为低至 1.5 美元 /GB（价格动态调整），无需持续订阅付费

2）生态逻辑：围绕存储服务向 Web3 全栈协议发展，具有较强的扩展性，已获得众多公链、Web3 项目和 dApp 的采用。

3）高迁移成本：用户在沉淀重要数据后，想要替换其他产品的迁移成本很高。

4）机制简单：无论从技术、理念、用户使用层面，矿工的进入难度都很小。

Arweave 项目问题：

1）高迭代成本：链上储存的方案决定了数据一旦上传就不可更改，导致程序的迭代成本较高，机动性不足。

2）公开和安全问题：Arweave 是公链性质的存储方案，敏感数据不适合存储在此，安全性、可互操作性、存储规模等也需要不断被验证。

2.3

区块链节点 & 预言机 & DevOp

节点就是一个服务器用以运行客户端上的网络专用软件，客户端编纂了区块链的规则，并确保任何被验证的新区块也遵守同样的规则。通过参与网络的区块计算、创建和产出的过程，被允许访问整个区块链的历史数据并允许执行 RPC 远程程序调用命令，调用和执行某些命令。

如果一个节点验证了一个其他节点不接受的区块，网络就会分叉：一组节点遵循一套规则，而其余节点遵循另一套规则。虽然他们可能共享相同的历史，但在不同的验证规则被引入的那一刻，一个新的链被创建并只被接受新规则的节点所接受。

节点的重要性在于由数千个全球分布的节点组成了 Web3 的节点层，每个属于特定网络的节点都运行该网络所需的客户端软件。只要客户端软件的验证规则与网络上的其他节点相同并且节点没有被恶意操纵，该节点就可以正常运行，能够支持其上程序和区块链的正常运作，不会造成区块链的分叉。所以节点相当于搭建 Web3 的基石。

2.3.1 Chainlink节点提供商和预言机网络

1- Chainlink 介绍

Chainlink 旨在通过提供安全可靠的连接器来帮助区块链应用程序与外部数据和服务进行交互。通常情况下，区块链应用程序难以直接访问外部数据和服务，因为它们存在于不同的网络之中。这就导致了区块链应用程序的数据不能与外部数据进行交互，从而限制了区块链应用程序的功能和性能。Chainlink 2021 年保护了 75B 美金的资金，有超过 1K 个项目使用 Chainlink，截止 2022 年 12 月共运行计算资金量超 6T 美金。

2- Chainlink 项目产品

Chainlink 通过提供安全可靠的连接器来解决这一问题。Chainlink 使用一种叫做“智能合约适配器”的技术，将区块链智能合约与外部数据源或服务连接起来，从而实现数据的流动和交换。

Chainlink 还提供了一个开放的开发人员平台，让开发人员可以创建和部署自己的连接器，以满足特定的业务需求。此外，Chainlink 还有一个去中心化的治理结构，让社区成员可以参与智能合约适配器的创建和运行，确保连接器的安全性和可靠性。

3- Chainlink 项目团队和募资情况

Chainlink 在 2017 年进行了一轮 ICO，募资了 3200 万美元。在同年早些时候，还进行了两轮种子轮融资，但融资金额均未披露。

Chainlink 的创始团队由联合创始人兼 CEO Sergey Nazarov 和联合创始人兼首席技术官 Steve Ellis 组成。Sergey Nazarov 是一位有经验的技术创业者，曾在多家科技公司担任高管职位。Steve Ellis 则是一位资深的软件工程师，曾在多家知名公司担任重要职位。在早在 2014 年，Sergey 和 Steve 就开发了一个基于区块链的众筹平台，并运行至 2016 年；后来二人开始对预言机的探索，并在 2017 年宣布 Chainlink 的诞生。

4- Chainlink 项目优势和问题

Chainlink 项目优势：

1. 安全可靠：ChainLink 采用了一种叫做“智能合约适配器”的技术，能够将区块链智能合约与外部数据源或服务进行安全的连接，确保数据的流动和交换。

2. 灵活性高：ChainLink 提供了一个开放的开发人员平台，让开发人员可以创建和部署自己的连接器，从而满足不同的业务需求。

3. 去中心化：通过采用去中心化的治理结构，让社区成员可以参与智能合约适配器的创建和运行，从而确保连接器的安全性和可靠性。

Chainlink 项目问题：

1. 依赖性高：如果外部数据源和服务出现故障，ChainLink 的功能也会受到影响。

2. 容错能力较弱：如果外部数据源和服务的容错能力不强，ChainLink 也会受到影响。

2.3.2 Alchemy 节点提供商和 Dev Toolkit

1- Alchemy 介绍

Alchemy 持有并运行它所有的节点，中心化节点提供商，目标是成为 Web3 世界中的 AWS，同时为 Web3 开发者提供区块链开发平台服务。Alchemy 类似 B2B 软件开发栈，可以帮助开发者轻松构建运行在在区块链上的应用程序。区块链网络和 dApp 需要找到一种方式交互，Alchemy 提供了开箱即用的解决方案，通过 Alchemy，开发者可以专注于为用户构建应用程序。

Alchemy 的企业级用户包括 Binance Wallet、OpenSea、CryptoKitties，Kyber，0x，Binance Wallet，Gods Unchained，Opera 和 Maker 等等，已经为超过 100B 的链上交易服务过，共有超过 10M 的终端用户，其中有超过 1M 的付费用户，利润约 25.3M 美金一年。

2- Alchemy项目产品

1) Alchemy Supernod 针对装载大体量信息的节点做了扩展，使用分布式系统可以提供比较强的可扩展性。数据错乱也因 Alchemy Suoernod 的专有协调服务器维护得到了解决，可以基本确保数据的正确性和试试同步。

2) Developers 可以使用 Alchemy Build 来替代重复搭建 Web3 基础框架的麻烦，从而将精力集中在重要的、正确的、关键的部分。针对调整和迭代，Explorer 和 Mempool 功能可以帮助快速找到出错需要调整的地方。Composer 功能则以简洁的面板快速进行调整。

3) 应用发布后进行调整，需要及时的报错反馈。可以选择专门成监控小组，监控项目及时发现错误进行调整。可行性虽有，但经济性不高。为了释放开发资源，Alchemy Monitor 提供对应用程序运行状况、使用情况、用户行为进行监控分析。以一个 dashboard 的方式呈现并出具简单的报告。

4) Alchemy Notify 的作用在于在开发者和用户之间架起了联络的桥梁。允许开发者向用户推送与用户收益相关的关键信息。包括钱包地址变动、Gas 费变动、Mined Transactions 以及交易情况等信息。这与股票 APP 向用户实时推送股价相关的信息类似。可以称之为 Web3 的信息提醒小助手。

5) 其他帮助构建 Web3 的功能：Alchemy Amplify 帮助应用进行营销。Enhanced Web3 APIs 在 Alchemy Supernod 的基础上更进一步增强了 API，以更少的请求指令获得更多的数据信息；NFT API 则可以使得开发者快速构建自己的 NFT 应用。

3- Alchemy 项目团队和募资情况

2 月 8 日，区块链独角兽平台名单再一次更新，Alchemy 成为新晋之秀。凭借最新轮 2 亿美元的融资，估值达到 102 亿美元，由 Lightspeed 和 Silver Lake 领投。此前经历过两轮融资，2021 年 10 月，Alchemy 以 35 亿美元估值完成 2.5 亿美元融资， a16z 領投；二是 2021 年 4 月宣布以 5.05 亿美元估值完成 8000 万美元融资，Pantera Capital、Coinbase 等参投。

4- Alchemy项目优势和问题

Alchemy 的优点在于其提供了大量高效可靠的节点网络和便利的开发者配套服务功能，为项目方的产品应用程式实现提供了独特价值。而其缺点在于，仍然使用了中心化的组织形式，节点提供情况有可能因为监管政策而收到根本性的影响，抗审查性弱。

2.3.3 Meson Network 带宽网络

1- Meson Network 介绍

Meson Network 致力于在 Web3 上打造一个高效的带宽市场，使用区块链协议模型取代传统的人工销售模式，以低成本整合和变现长尾用户的闲置带宽。Meson Network 是去中心化存储、计算和新兴的 Web3 dApp 生态系统的数据传输基础。

当前，大量资源正在慢慢分散到需求更加分散的长尾市场，且长尾市场的需求比传统的大客户市场的需求增长更为强劲。为了抓住长尾市场需求，需要有一种新的直销模式替代方案。

因此，Meson 提出了一种新的模式，以自下而上地整合资源。用户不需要关心如何与人打交道，他们只需要按照标准和协议上传或访问市场中的资源。这种新模式的优势是尽可能去除系统中的人为交互，通过自由市场机制快速实现规模化。

Meson Network 生态合作项目如下图。

2- Meson Network项目团队和募资情况

Meson Network 在 2021 年 3 月完成由 Mask Network 和 Youbi Capital 等参投的 90 万美元种子轮融资。在同年 6 月，Meson Network 完成一笔数百万美元的 A 轮融资，具体融资金额尚未披露。据悉本轮融资由 Libertus、Mask Network 和 Hash Capital 联合领投。据 Meson Network 官网显示，当前其主要团队中有 8 个人；其中 Sherlock Shi 和 Leo Li 为联合创始人并分别担任 CEO 和 CTO 的角色。

3- Meson Network项目优势和问题

Meson Network项目优势：

1）双赢价值：服务器所有者和内容所有者的双赢，充分利用闲置资源

2）高速稳定：全球多节点加速，文件多个备份，提供更好的传送服务。

Meson Network项目问题：

1）依赖性高和容错能力较弱：服务器带宽资源提供方作恶，项目的奖惩机制备受考验，如终端用户利用 IP 池伪造大量访问请求，恶意赚取代币。如果外部数据源和服务出现故障，Meson Network 的功能也会受到影响。

2）部署成本高：要在全球各地寻找带宽提供方资源，以便高质量地服务用户，前期投入压力大。

2.4

区块链安全审计

Web3 的底层技术让用户掌握了自己的数据、信息和资产，同时也让互联网进入了黑暗森林时代。在黑暗森林中，合约代码开源、链上数据不可篡改以及权力下放等充满隐患。2022 年前三个季度黑客攻击总共加密市场总损失达 11.9218 亿美元，数起安全事件发生 DeFi 市场，利用合约漏洞、闪电贷攻击，还有钓鱼网站、虚假账户以及项目方跑路等安全事件。

安全审计能一定程度地阻拦此类事件发生。安全审计是对智能合约每一行源代码的细节评估，以攻击者的思维方式来绘制智能合约中可能的攻击向量，以发现可能的故障点、安全漏洞和不良的开发实践。针对 B 端用户的安全审计有 CertiK，OpenZeppelin，Hacken，Quantstamp 和 Beosin 等，而针对 C 端用户的安全审计则有 Goplus，StaySafu，Token Sniffer 等。

例如 To B 的 CertiK 是一家区块链网络安全公司，利用形式验证和人工智能技术来保护和监控区块链、智能合约和 Web3 应用程序。To C 的 Goplus 可检测合约地址风险，快速存储。

相比较而言，各家安全审计公司的技术和服务方案各不相。即使都是 ToB 的安全审计公司，老牌 CertiK 公司和今年进入币安孵化计划的 Salus Security 在技术和服务方案上就有很大的不同。CertiK 更善于为较为完整的项目程序代码进行安全测试，并且单价并不低；Salus Security 提出了自动化监测可以对小的代码模块进行安全测试，并且强调渗透测试来检查黑客攻击可能会出现的漏洞，并且服务方案价格按需求分档。

随着 Web3 数据的大爆发，对于去中心化储存的需求也随之增长。2022 年 Holon 和 Filecoin 发布的报告指出，全球产生的数据从 2010 年的 2ZB 增加到 2021 年的 79ZB。电动汽车、物联网、VR/AR 以及 5G 生成的数据将使全球数据增加 300 多倍。目前大部分数据储存方案都是中心化的，比如云服务，为了满足未来的储存需求，使用现有技术可能要花费 100 万亿美元来搭建数据中心，这对于现在的云服务提供商来说既昂贵又规模浩大。而且中心化服务存在服务下线、隐私泄露、内容审查、数据所有权不明确等单点风险。分布式数据存储可能是解决这个问题的答案。

03.

结语

经历了几个牛熊转换周期，Web3 的基础设施历久弥新，每每都有创新性的技术突破和难以实现的商业场景提醒我们目前 Web3 基础设施赛道仍然有很大的发展空间。目前 Infra 赛道中的各个细分赛道的价值都很明晰且竞争都很激烈，在熊市中，对比起应用层所直接面临的冷淡的用户市场，基础设施协议层相对来说仍然能有比较稳定的使用需求和建设速度，这也正得益于区块链行业以技术为底层和以区块链为基础的规则。

下一个周期，在基础设施和应用层的竞争中，我们确实期待优秀的建设者人才能带来的有趣且高价值的应用层 dApp，同时会不断跟进基础技术的创新、发展和建设。而在基础设施所包含的这些细分中，我们也隐约能在激烈的竞争中窥见一些趋势。L0 跨链中两条支持跨链功能链在市场和开发者生态中的不同表现，L1 底层计算公链对于可拓展性性能、去中心性和安全的角逐，L2 Rollup 中 Zk Rollup 和 Op Rollup 的竞争、Zk 非 EVM 和 ZkEVM 的竞争，节点服务提供商和预言机服务商的头部效应，开发者工具系统新兴 SaaS 类项目的出现，安全升级服务赛道新项目和商业场景的开拓。当然概念和技术的革新在应用上的表现也仍然需要市场的检验。

通过以上全文的分析，Web3 Women Union 研究团队希望为所有社区成员和关注 Web3 的朋友们完成对于 Web3 基础设施赛道的细分赛道的梳理和代表性项目的介绍，为全赛道系列 Twitter Space 分享活动将于 12 月 11 日晚举办的 Infra 赛道全英分享活动做好基础概念解释、项目内容梳理和背景情况介绍。

欢迎更多的 Web3 女性朋友们加入 WWU 大家庭，欢迎读者朋友们给我们修改建议，欢迎更多的项目方联系我们一起做项目研究！（文章结尾有加入方式哦！）

材料来源：
https://coinmarketcap.com/alexandria/article/a-deep-dive-into-polkadot
https://polkadotters.medium.com/polkadot-architecture-6d150dd1253e
https://dune.com/logego/smart-contracts-across-blockchains
https://www.gokustats.xyz/developers
https://foresightnews.pro/article/detail/6894
https://foresightnews.pro/article/detail/17018
https://learnblockchain.cn/article/3291
https://foresightnews.pro/article/detail/14812
https://www.panewslab.com/zh/articledetails/74xo0799jg1q.html
https://web3caff.com/zh/archives/31619
https://www.8btc.com/media/6707841
https://growjo.com/company/Alchemy

04.

关于 WWU

Web3 Women Union 致力于为 Web3 的女性提供一个开放包容的主题社区，聚集女孩的力量，关注女性成长。我们将尽最大的努力鼓励越来越多的女性朋友在 Web3 中探索，通过最优化 Web3 女性资源 / 信息的整合，支持更多 Web3 女性传播个人影响力，让世界对 Web3 浪潮中的女性力量有更加包容开放的认知。

Web3——Aspiration

蓝色代表的是主张信仰技术、开放包容和去中心化的 Web3。这种无关性别的共同理想正吸引并激励着更多女孩们的加入，去打破传统世界的沉闷，重塑范式和规则。我们希望 WWU 会是她加入的第一个快乐老家，在这里升级打怪，从小白成长为终极大 boss。社区成员们的快乐成长是我们最最重要的宗旨。

Women——Equality

紫色对于女性具有无可取代的历史意义。在上世纪六七十年代的同工同酬妇女解放运动浪潮中，由于通过混合红色和蓝色（女 / 男性的社会性别颜色）可以生成紫色，紫色成为了最能体现“性别平等”的颜色。我们希望 WWU 可以是一个包容平等的组织，一个所有女孩们的 safe haven，一个治愈的存在。

Union——Rapport

红色的原始记忆，来自于烤火取暖的火堆，人们因某种共识围坐在一起，互相支持；WWU 想要做的事情，就是让女性友谊在这里扎根，形成有归属感的close knit community；女孩子们可以相信，WWU 会是你的girl squad、你的A team，是支持你往前走的最坚实后盾。