爲什麽 Web3 現在比以往任何時候都更需要實時數據層？
如今，Web3 正處於一個棘手的境地，不僅僅是因爲高調的不良行爲者給區塊鏈生態繫統投下了過長的陰影。如果不放棄區塊鏈最初吸引人的原則，就很難剋服三個重大問題：
- 與 Web 2.0 的衕類産品相比，鏈上存儲和寫入操作的成本高得令人望而卻步。
- 爲了確保基於區塊鏈的繫統所承諾的安全性，鏈上存儲和寫入操作非常慢（可以説是設計使然）。由於需要超過 51% 的節點就寫入的新數據的有效性達成一緻，隨著節點添加到網絡以及寫入請求流量的增加，性能會進一步下降。
- 任何給定區塊鏈賬本的長度（大小）都會隨著使用而顯著增長，打破了當今市場上絶大多數數據庫基礎設施的限製。
操作數據庫、分析數據庫和分布式賬本都是有效且不衕類型的數據庫管理繫統。涌現的不衕點對點區塊鏈網絡令人睏惑的是，它們不僅僅是「數據庫」，許多還是可用於托管（服務）互聯網應用程序（或「dApps」）的「服務器」- 去中心化應用程序）由任何有能力的開髮人員編寫。
大多數新技術都會經歷一個使用過度普遍化的階段，直到找到適合的産品或市場。這三個挑戰的根源在於衕樣的「用正確的工具來做錯誤的工作」。例如，大多數 IT 專業人員不會將操作數據庫用作分析數據庫，反之亦然。使用分布式賬本作爲操作或分析數據庫（例如，在部署到區塊鏈網絡的 dApp 下）是一種特別糟糕的搭配，原因將在下麵進一步解釋。
當然，區塊鏈社區正在研究創新的方法來解決性能問題而不損害安全性，但這需要時間。以太坊最近在這方麵採取了一些變化。可以説，信任必鬚放在某個地方。區塊鏈將這種信任從傳統的 Web 2.0 模型中轉移出來，但併沒有從根本上消除這種要求——至少在今天還沒有。
鏈下實時數據爲 Web3 尋找産品 / 市場契合度提供了直接途徑。然而，這種方法以 dApp 的操作 / 分析數據的形式在 Web 2.0 繫統中找到了信任。然而，市場上最成功的 dApp 和基於區塊鏈的服務已經做出了這種權衡，使用正確的工具 - 正確的工作方法，利用每種技術髮揮其最擅長的功能。
在更深入地探討 Web3 如何以及爲何能夠利用實時數據取得進步之前，讓我們先考慮一下 Web3 的未來前景，無論我們剛剛確定的這三重挑戰如何。
什麽將繼續推動 Web3 曏前髮展？
在這樣的時刻，重要的是要記住區塊鏈≠加密貨幣。加密貨幣是區塊鏈概念和基礎技術構建塊的應用。NFT 和更廣泛的 Web3 概念也是如此。區塊鏈的核心概念——交易、頭寸和誰擁有什麽的不可篡改的公共記録——與當前的金融體繫有著持續而有趣的不衕，在當前的金融體繫中，此類賬本駐留在私人數據庫中，隻能通過管理機構和監管機構的規則訪問機構和法律。對於特定的用例來説，確實有現實世界的價值和意義。這些是什麽？
據麥肯錫稱， 2021 年最大的 Web3 借貸平颱髮放了 2000 億美元的貸款。貸款、存款、彙款、資産互換、貿易融資和保險已成爲有效的用例。其他點對點、游戲、社交和在線媒體雖然起步較早，但錶現出顯著的活躍度。
數字身份服務以及供應鏈和物流管理仍然是一種明顯的可能性。假設的元宇宙中的投機用例正在推動真正的投資美元，Facebook 等公司正在轉曏、更名爲 Meta 併全力以赴。
封閉和受保護網絡上的私有區塊鏈繫統（例如 Hyperledger Fabric）可能不是創建者所設想的，但現在可以爲特定行業和機構提供更通用的用例（代價是成爲一個曏公衆開放的 Web3 繫統）民衆）。NFT（不可替代代幣），或者説，獨特、不可分割和不可篡改的代幣理念在以數字方式錶示現實世界和僅限在線的臨時資産方麵具有真正的潛在商業價值。
這些都是安全的公衆猜測使之成爲可能的事情，但尚未解決。合法地（在某些情況下，物理上）建立現實世界與數字 NFT 的連接仍在進行大量探索。Web3 提供商 Alchemy 在本季度的報告中指出，智能合約部署量較 2021 年衕季度增長了 143%。
盡管像任何新想法一樣，還有一些重大問題需要剋服，但投資資金、開髮商和機構興趣確實具有吸引力，可以吸引推動區塊鏈曏前髮展的能量。隨著核心技術的完善，將會創造更多的 Web3 價值。隨著更多價值的産生，新的機會將會出現，從而激髮人們對解決監管、法律、數據隱私以及更好的開髮人員和最終用戶體驗的興趣。
Web3 開髮人員的鏈上數據註意事項
基於工作量證明的區塊鏈産品麵臨的挑戰延伸到了其底層架構中。操作數據庫非常適合快速、高效的數據存儲和檢索。分析數據庫非常適合快速、開放式查詢和探索。非關繫數據庫大規模提供不衕級別的操作或分析功能，而不犧牲性能和可用性。
基於區塊鏈的繫統提供了安全、不可變的賬本，但以性能爲代價。嘗試使用安全的、僅附加的不可變賬本作爲操作、分析或非關繫數據庫將導緻以下問題：
不可接受的錶現
Web 2.0 技術堆棧設定了世界上大多數人對快速響應的數字體驗的期望，無論您使用的是平闆電腦、手機還是颱式機 / 筆記本電腦，都不需要兩分鐘到六小時。大多數流行的區塊鏈實現都基於緩慢的工作證明算法來保護對區塊鏈數據存儲的寫入，併基於緩慢的點對點共識來確保跨節點網絡讀取的數據一緻。
數據量導緻生産中斷
區塊鏈不僅僅是一個「大數據」問題；它也是一個問題。這是巨大的、令人難以置信的數據，而且隨著使用量的增加隻會變得越來越大。很少有操作或分析數據庫能夠達到這個級別，甚至更少的數據庫能夠真正實現該級別的線性可擴展，從而大大縮小了選擇範圍。
相互矛盾且不準確的數據
區塊鏈廣泛的點對點、最終一緻的設計和工作量證明性質使其安全，但會産生不一緻的數據，使其無法作爲 Web3 應用程序的操作或分析數據庫。由於這些問題沒有錯誤消息或故障代碼，因此編寫錯誤處理代碼來測試、解釋或解決這些錯誤以試圖進行補償是很耗時的，或者是不可能的。當然，生産中的調試或其他危急時刻的調試對於所有相關人員來説都是一場噩夢。下游技術支持將無法爲憤怒的用戶提供答案，開髮人員也無法爲技術支持人員提供答案。提示應用商店的負麵評論。
不可接受的存儲 / 使用成本
鏈上操作成本高昂：以太坊區塊鏈上 1GB 的數據需要花費數千美元。
其他考慮因素
在鏈外索引或衕步區塊鏈數據併不簡單，因爲這些數據不是人類可讀的。區塊鏈數據需要通過第三方數據服務進行解碼、豐富、重組和數據建模，然後才能被開髮人員輕鬆使用。
解決方案：實時鏈下衕步數據
流行的區塊鏈網絡實施需要時間來解決其設計中的性能問題。鏈下處理是成功的 IT 專業人員用來充分利用現有數據庫技術和區塊鏈的優勢的主要技術，將每種技術用於其最佳設計目的。簡單來説，dApp 應該從鏈外數據庫讀取數據，併將數據寫回鏈（但僅記録交易最終結果所需的最低限度的詳細信息）。
通過將區塊鏈的狀態實時衕步到操作或分析數據庫，您可以確保 dApp 快速運行的數據準確性 / 貨幣性。然後，當您的 dApp 和鏈下數據庫完成盡可能多的預處理後，將最終結果提交回鏈。
靜態和二進製資産可以使用 IPFS 等繫統，但出於衕樣的原因，明智的做法是盡可能考慮鏈下對象存儲（例如 S3）。因此，在實踐中，具有始終衕步的鏈狀態剋隆的鏈外數據庫應該成爲盡可能多的操作或分析工作負載的讀 / 寫目標。
但正如前麵所討論的，龐大的數據量（尤其是隨著時間的推移）會破壞大多數數據基礎設施。Apache Cassandra 是在這種容量、規模和性能水平上最強大的操作數據庫繫統之一。
借助正確的數據模型，應用程序可以體驗到 Redis 等內存緩存以及持久數據庫管理繫統 (DBMS) 所期望的亞秒級速度。如果非關繫數據服務可提供歷史數據和始終最新（實時）的鏈下數據會怎樣？
在索引過程中，原始數據會自動解碼。對於開髮人員來説，這改變了使用原始十六進製數據的區塊鏈數據的體驗，如下所示：
對於人類可讀的數據，如下所示：
然後，Web3 開髮人員通常需要重新組織和豐富來自 Etherscan、whatsabi 、NFT 元數據等第三方數據服務的鏈數據，以便對最簡單的查詢有用。如果隨後將豐富的數據建模爲可查詢的數據庫錶，那麽開髮人員將擁有標準 DBMS 查詢語言的全部功能（而不是必鬚學習區塊鏈分析 API）。
讓我們看一個例子：
開髮者意圖：從塊組 134 中搜索五個條目
實際查詢代碼：
繫統響應：
那麽，這在實踐中是什麽樣的呢？爲了讓它變得栩栩如生，請看一下這兩個（實時）示例應用程序，它們正是使用這樣的脫鏈實時數據服務。Web3 開髮人員應該熟悉應用程序源代碼；它是使用流行的 Web3.js 庫編寫的。
NFT 探索者
- 搜索在幾秒鐘內創建的每一個 NFT
- 在單個 API 調用中提取 NFT 的傳輸歷史記録
NFT Explorer 使用 React 和 Next JS 構建，爲用戶提供了以太坊區塊鏈上支持的已實時鑄造或傳輸的 NFT 的完整視圖。
區塊鏈瀏覽器
- 按區塊號拉動歷史 Gas 價格
- 按區塊號拉取 ERC20 傳輸數量
與 NFT Explorer 一樣，該區塊鏈數據瀏覽器從鏈下數據中提取所有區塊鏈數據，併爲用戶提供已開採的最新區塊以及最新以太坊交易的實時視圖。
在托管雲服務上提供所有這些將有助於剋服傳統的反射，以實現關繫 DBMS 式的易用性和上市時間。在 Cassandra 之上構建這樣的服務還可以獨特地提供將這些數據與您的 Web3 應用程序在任何區域或多區域中共置的能力，而無需分片。Cassandra 的內置覆製已經在十多年來最極端的互聯網規模生産環境中進行了戰鬥測試。
Web3 應用程序和開髮人員的優勢
通過最小化 dApp 大小、鏈上數據存儲和鏈下處理的區塊鏈寫入，大多數用例的運營成本將重新調整到 Web 2.0 水平。用戶在其選擇的設備上的 dApp 性能恢覆到可接受 / 預期的水平。然後，dApp 開髮人員可以設計適當的「等待時間」對話框、屏幕和警告，以設置用戶在需要曏基於區塊鏈的繫統提交寫入操作時的期望。
最大、最棘手的數據一緻性問題已得到解決，因爲 dApp 的大部分操作數據都存儲在快速、可靠的鏈下數據庫中。這不僅可以節省數小時的令人沮喪（併且可能毫無結果）的調試時間，而且可以避免可能無法解決的生産錯誤。
由於非關繫數據庫等鏈外繫統可以處理大數據量，因此隨著區塊鏈的增長，您的 dApp 將滿足正常運行時間和響應時間的預期，而無需在投入生産幾個月後進行昂貴的繫統重新設計或徹底重寫。根據最新的 Stack Overflow 開髮者調查，與 Cassandra 一起工作——可以説是最可靠、最可擴展和最快速的非關繫數據庫——也是薪酬最高的工作之一。
對企業的好處
損壞、緩慢或不準確的應用程序會導緻用戶、收入和投資者信心的不可輓回的損失。但是，讓我們來討論一下我們都希望進行的對話——將區塊鏈狀態實時衕步到鏈下、非關繫型基礎設施可能會帶來哪些令人興奮的事情？
- 分析 dApp：將 dApp 與鏈下分析數據庫集成，打開了整個「Web 2.0」選項和用例的前景。
- 欺詐檢測 / 預防功能：構建可以驅逐不良行爲者或標記 / 阻止濫用的 dApp，從而保護您的用戶社區和您的業務。
- 數字資産交換的權威：NFT 交換需要準確 / 最新的市場數據，以促進最佳的交易 / 銷售 / 交換。當用戶在幾分鐘後看到自己以較低的價格購買的商品時，防止買家後悔，以及資源密集型的退款流程和負麵的用戶評論。
- 基於位置的功能：了解當前位置是當今許多移動應用程序的基礎。將其帶到您的 dApp 中！
- 物聯網應用：來自軟件或硬件的機器生成的數據的寫入速度和容量隻有非關繫數據庫才能毫不妥協地處理。
- 數據主權：出於合規性、監管或法律原因，使用 dApp 找到區塊鏈狀態的衕步副本（無論其部署在世界何處）。
區塊鏈交易解析時間由協議決定，如果沒有汽油 / 交易費或使用加速器服務就無法加快。通過盡可能多地在鏈外進行預處理，您可以最大限度地減少交易最終結果的大小和頻率。這將降低任何用例的鏈寫入成本併提高 dApp 速度。
親自嘗試作爲服務
這種對實時數據的關註超越了區塊鏈。這是該行業十多年來一直在創新的領域。但區塊鏈等技術有助於錶明實時數據成爲數據架構和業務模型一部分的重要性。
當我們等待量子密碼學作爲一種服務、原子鐘的普及和分布式共識算法的新創新時，實時數據現在可以通過 Web 2.0 成本結構穫得。實時數據仍將是未來任何區塊鏈實施的核心、基本要素。
聲明：
- 本文轉載自[AIcoin]，著作權歸屬原作者[Pieter Humphrey，DataStax]，如對轉載有異議，請聯繫Gate Learn團隊，團隊會根據相關流程盡速處理。
- 免責聲明：本文所錶達的觀點和意見僅代錶作者個人觀點，不構成任何投資建議。
- 文章其他語言版本由Gate Learn團隊翻譯， 在未提及Gate.io的情況下不得覆製、傳播或抄襲經翻譯文章。
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數字身份服務以及供應鏈和物流管理仍然是一種明顯的可能性。假設的元宇宙中的投機用例正在推動真正的投資美元，Facebook 等公司正在轉曏、更名爲 Meta 併全力以赴。
封閉和受保護網絡上的私有區塊鏈繫統（例如 Hyperledger Fabric）可能不是創建者所設想的，但現在可以爲特定行業和機構提供更通用的用例（代價是成爲一個曏公衆開放的 Web3 繫統）民衆）。NFT（不可替代代幣），或者説，獨特、不可分割和不可篡改的代幣理念在以數字方式錶示現實世界和僅限在線的臨時資産方麵具有真正的潛在商業價值。
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數據量導緻生産中斷
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- 物聯網應用：來自軟件或硬件的機器生成的數據的寫入速度和容量隻有非關繫數據庫才能毫不妥協地處理。
- 數據主權：出於合規性、監管或法律原因，使用 dApp 找到區塊鏈狀態的衕步副本（無論其部署在世界何處）。
區塊鏈交易解析時間由協議決定，如果沒有汽油 / 交易費或使用加速器服務就無法加快。通過盡可能多地在鏈外進行預處理，您可以最大限度地減少交易最終結果的大小和頻率。這將降低任何用例的鏈寫入成本併提高 dApp 速度。
親自嘗試作爲服務
這種對實時數據的關註超越了區塊鏈。這是該行業十多年來一直在創新的領域。但區塊鏈等技術有助於錶明實時數據成爲數據架構和業務模型一部分的重要性。
當我們等待量子密碼學作爲一種服務、原子鐘的普及和分布式共識算法的新創新時，實時數據現在可以通過 Web 2.0 成本結構穫得。實時數據仍將是未來任何區塊鏈實施的核心、基本要素。
聲明：
- 本文轉載自[AIcoin]，著作權歸屬原作者[Pieter Humphrey，DataStax]，如對轉載有異議，請聯繫Gate Learn團隊，團隊會根據相關流程盡速處理。
- 免責聲明：本文所錶達的觀點和意見僅代錶作者個人觀點，不構成任何投資建議。
- 文章其他語言版本由Gate Learn團隊翻譯， 在未提及Gate.io的情況下不得覆製、傳播或抄襲經翻譯文章。
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