Web3 与区块链：技术、应用与职业发展

我将在这篇文章中简单探讨一下 Web3 和区块链的概念、应用场景、技术细节以及国内外的就业现状。作为一名技术撰稿人，本文是读者的提问，已经录制了视频作为回答，本文为视频【🎙️思考】：Web3与区块链的技术投资建议的整理稿，略有增改。

1. Web3 概念及演进

1.1 Web1.0：只读时代

Web1.0 时代（大约在 2004 年之前）的网站主要提供静态内容。由于当时的网络基础设施和硬件性能限制，网站更像是一份定期发布的电子报纸。用户只能被动地接收信息，无法进行评论或互动，类似于一个公告板。

技术特点：

• 静态 HTML 页面: 内容固定，不具备动态交互能力。
• 中心化服务器: 所有内容均存储在单一服务器上。
• 单向信息流: 用户只能阅读，不能发布或修改内容。

1.2 Web2.0：读写时代

从 2004 年至今，我们处于 Web2.0 时代。随着网络基础设施和设备性能的提升，用户不仅可以阅读信息，还可以创建和分享内容（例如博客、视频等）。

技术特点：

• 动态内容: 用户可以创建、发布和修改内容。
• 中心化平台: 用户生成的内容存储在大型平台的服务器上（例如 Bilibili、YouTube 等）。
• 双向交互: 用户之间、用户与平台之间可以进行互动。

Web2.0 的局限性：

• 数据控制权集中: 用户数据的控制权掌握在大型平台手中。平台可以审核、删除或修改用户内容。
• 数据安全风险: 如果中心化服务器发生故障或数据丢失，用户内容可能永久丢失。
• 隐私问题: 用户的个人信息和行为数据可能被平台收集和利用。

1.3 Web3.0：可拥有时代

Web3.0 的核心理念是去中心化。它试图解决 Web2.0 中数据控制权过于集中和数据安全等问题。Web3.0 基于区块链技术，实现数据的分布式存储和管理。

技术特点：

• 去中心化: 数据不再存储在单一服务器上，而是分布在网络中的多个节点上。每个节点都拥有数据的完整备份。
• 不可篡改: 由于每个节点都有数据备份，要篡改数据，至少需要控制网络中 51% 以上的节点，这在现实中几乎不可能。
• 透明性: 所有交易记录都是公开透明的，任何人都可以查看。
• 隐私性: 虽然交易记录公开，但用户的身份是匿名的。通过密码学技术（公钥和私钥），用户可以控制自己的数据和身份。

Web3.0 的关键概念：

• 区块链（Blockchain）： 区块链是一种分布式数据库，它将数据以区块的形式存储，并按时间顺序链接起来。每个区块都包含前一个区块的哈希值（数字指纹），确保数据的完整性和不可篡改性。
• 哈希（Hash）： 哈希函数可以将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出（哈希值）。哈希值是唯一的，任何微小的输入数据变化都会导致哈希值发生巨大变化。
• 共识机制（Consensus Mechanism）： 区块链网络中的节点通过共识机制来决定哪个区块将被添加到区块链上。常见的共识机制包括工作量证明（Proof of Work, PoW）和权益证明（Proof of Stake, PoS）。
  • 工作量证明 (PoW): 节点通过解决复杂的数学问题（挖矿）来竞争记账权。谁先解决问题，谁就可以添加新的区块。比特币采用的就是 PoW 机制.
  • 权益证明 (PoS): 节点根据其持有的加密货币数量来获得记账权。持有的货币越多，获得记账权的概率越大。

2. Web3 核心组件与工作原理

2.1 核心组件

• 加密货币 (Cryptocurrency): 基于区块链技术的数字货币，例如比特币 (Bitcoin) 和以太坊 (Ethereum)。
• 去中心化应用 (Decentralized Application, DApp): 运行在区块链上的应用程序。DApp 的数据存储在区块链上，而不是中心化服务器上。
• 智能合约 (Smart Contract): 自动执行的合约代码，部署在区块链上。当满足预设条件时，智能合约会自动执行，无需人工干预。
• 去中心化自治组织 (Decentralized Autonomous Organization, DAO): 基于区块链的组织形式，成员通过投票来共同决策。
• 非同质化代币 (Non-Fungible Token, NFT): 代表独特资产的数字代币，例如数字艺术品、收藏品等。
• 元宇宙 (Metaverse): 一个与现实世界平行且相互影响的虚拟世界，Web3 技术可以为元宇宙提供去中心化的基础设施。
• 去中心化金融 (Decentralized Finance, DeFi): 基于区块链的金融服务，例如借贷、交易、保险等。DeFi 可以实现更透明、更开放、更安全的金融体系。

2.2 工作原理

1. 用户交互: 用户通过加密货币钱包与 Web3 应用进行交互。钱包管理用户的私钥，用于签名交易和证明身份。
2. 交易发起: 用户在 Web3 应用中发起交易，例如转账、购买 NFT 等。交易会用用户的私钥进行签名，以证明交易的合法性。
3. 交易广播: 签名后的交易会被广播到区块链网络中，所有节点都会收到交易信息。
4. 交易验证: 节点会验证交易的有效性，例如检查用户的余额是否足够、签名是否正确等。
5. 区块打包: 验证通过的交易会被打包成一个区块。打包过程通常会设定一个时间窗口，例如每 5 分钟打包一次。
6. 共识机制: 区块链网络中的节点通过共识机制来决定哪个区块将被添加到区块链上。
7. 区块上链: 达成共识的区块会被添加到区块链上，成为永久记录。
8. 数据更新: 所有节点都会更新自己的区块链副本，保持数据的一致性。

3. Web3 的优势与挑战

3.1 优势

• 去中心化: 减少对中心化机构的依赖，降低单点故障风险。
• 用户控制权: 用户拥有对自己数据的完全控制权。
• 透明性: 所有交易记录公开可查，提高信任度。
• 安全性: 区块链技术使得数据难以被篡改。
• 创新潜力: Web3 催生了许多新的应用场景和商业模式。

3.2 挑战

• 技术门槛: 区块链技术相对复杂，需要一定的学习成本。
• 监管不确定性: 全球范围内对 Web3 和加密货币的监管政策尚不明确，存在较大的政策风险。
• 可扩展性问题: 区块链网络在处理大量交易时，速度较慢，费用较高。这是因为每一个交易都需要全网确认，这在高并发场景下是一个瓶颈。
  • Layer 2 解决方案： 为了解决可扩展性问题，出现了 Layer 2 解决方案，例如侧链（Sidechain）、状态通道（State Channel）和 Rollups。这些方案将部分交易转移到主链之外处理，从而提高交易速度和降低费用。
• 安全风险: 智能合约可能存在漏洞，导致安全事件发生。
  • 形式化验证 (Formal Verification): 一种用于验证智能合约代码正确性的方法，可以减少漏洞的产生。
  • 合约审计 (Contract Audit): 由专业的安全团队对智能合约代码进行审计，发现并修复潜在的安全漏洞。
• 用户体验问题: 目前的 Web3 应用在使用上较为复杂，不够友好。
• 能源消耗: 一些区块链网络（例如采用 PoW 机制的比特币）的能源消耗较高，受到环保方面的质疑。

4. Web3 行业就业现状与前景

4.1 国内外就业情况

• 国外: Web3 行业在国外发展较为成熟，有大量的创业公司和成熟企业，提供了丰富的就业机会。
• 国内: 由于监管政策的不确定性，国内 Web3 行业的发展受到一定限制。大部分招聘公司为外资企业，或者公司注册在国外，团队在国内远程办公。目前，香港地区对 Web3 和区块链技术持较为支持的态度。

4.2 主要岗位

• 区块链开发工程师: 负责区块链底层技术、智能合约和 DApp 的开发。
  • 所需技能： 熟练掌握至少一种区块链开发语言（例如 Solidity、Rust、Go 等），了解区块链原理、共识机制、密码学等。
• 前端开发工程师: 负责 Web3 应用的前端开发，与 Web2 前端开发类似，但需要与区块链进行交互。
  • 所需技能: 熟悉前端框架（例如 React、Vue.js 等），了解 Web3.js 或 Ethers.js 等库。
• 后端开发工程师: 负责 Web3 应用的后端开发，通常需要处理与区块链的交互。
  • 所需技能: 熟悉后端语言（例如 Node.js、Go、Python 等），了解区块链 API 和数据库。
• 密码学专家/研究员: 负责区块链安全和密码学算法的研究和开发。通常需要博士及以上学历。
• 智能合约审计师: 负责审查智能合约的安全性，发现并修复潜在漏洞。
• 产品经理: 负责 Web3 产品的规划、设计和迭代。
• 项目经理: 负责 Web3 项目的执行和管理。
• 社区运营/推广: 负责 Web3 社区的建设和推广。
• UI/UX 设计师: 设计更加人性化的用户界面和操作流程,降低用户的使用门槛.

4.3 国内政策与监管

• 支持区块链技术发展: 中国政府支持区块链技术在实体经济中的应用，例如数字版权、政务服务、供应链管理等。
• 禁止加密货币和 ICO: 中国政府禁止加密货币交易和 ICO（首次代币发行），禁止虚拟货币挖矿。
• 加强监管: 中国政府加强对区块链行业的监管，防范金融风险。

4.4. Web3 职业发展的个人建议

鉴于 Web3 行业的现状和未来发展趋势，我提供以下建议：

1. 市场趋势至上: 密切关注 Web3 行业的政策和市场动态。当市场出现明确的积极信号时，再考虑进入。
2. 学习通用技术: 优先学习 Web 开发的通用技术（例如前端、后端、数据库等）。这些技术是 Web3 开发的基础。
3. 了解 Web3 框架: 了解 Web3 开发的常用框架（例如 Hardhat、Truffle 等），以及 Web3.js、Ethers.js 等库。
4. 实践出真知: 通过开发一些简单的 DApp 或智能合约来实践所学知识。
5. 关注安全: 学习智能合约安全和审计相关的知识，提高代码安全性。
6. 谨慎 All-in: 在 Web3 行业尚未完全成熟之前，不建议 All-in。可以将 Web3 作为一项技能补充，等待更好的时机。
7. 考虑海外机会: 如果对 Web3 行业非常感兴趣，可以考虑海外的就业机会。
8. 关注行业应用: 了解 Web3 在不同领域的应用场景，例如 DeFi、NFT、DAO 等，找到自己感兴趣的方向。
9. 持续学习和适应变化：Web3和区块链是一个快速发展的领域，保持学习对于适应变化至关重要。

​ 市场永远是对的。 ——DNG

5. Web3 的应用场景

虽然目前 Web3 主要应用于金融领域，但其潜力远不止于此。

• 数字身份系统: 基于区块链的数字身份系统可以帮助用户更好地控制自己的个人数据。 例如数字证书，网证等应用。
• 去中心化社交媒体: 去中心化社交媒体可以减少平台对用户内容的审查和控制，保护用户的言论自由。
• 供应链管理: 区块链技术可以提高供应链的透明度和可追溯性，防止假冒伪劣产品。
• 数字版权管理: NFT 可以用于保护数字艺术品、音乐、视频等内容的版权。
• 投票系统: 基于区块链的投票系统可以实现更安全、更透明的投票过程。
• 游戏: 区块链游戏可以实现游戏资产的真正所有权，玩家可以自由交易游戏道具。
• 慈善: 区块链技术可以提高慈善捐款的透明度和可追溯性，增强公众信任。我正在开发的一个小项目，就是利用区块链的透明性来保障慈善机构的资金流向。

小结

Web3 和区块链技术代表了互联网发展的未来方向。虽然目前还存在许多挑战，但其去中心化、透明性、安全性等特点，为解决现有互联网的诸多问题提供了新的思路。对于技术人员、架构师和产品经理来说，了解 Web3 和区块链技术，掌握相关技能，将有助于在未来的职业发展中占据优势。

悄悄话：区块链这个词的解释权不在程序员手里，国内金融行业从业者喜欢炒概念，搞热度，噱头也是价值。