圖解區塊鏈：WEB3知識地圖

大家好，我是剛哥！

穩定幣的討論在中國算是告一段落了，但是關于央行CDBC、區塊鏈、WEB3的科技發展并沒有停止，我們每天都能看到大量的創新應用正在推出。

在數字人民幣國際化、央行數字貨幣、多邊央行數字橋（mBridge）、Swift CDBC測試，以及全球的"穩定幣法案"出臺可以看出，互聯網正在向WEB3遷移。

WEB3合規的邊界將越來越清晰，灰黑產的空間會進一步壓縮，主流趨勢對于WEB3將是“只接受技術，不接受敘事”。

因此，我整理了這個WEB3的知識地圖，一方面幫助大家快速了解WEB3的知識領域，避免每天被各種新名詞搞得暈頭轉向；另一方面也為有機會接觸WEB3應用的同學提供一份知識地圖，方便大家深入研究。

這份知識地圖，我采用了WEB3生態的維度來劃分這些知識點，其目的就是為了更好的幫助大家學習和落地。因為跨生態維度的知識羅列，只會讓你掌握一堆概念，而無法聚焦和落地，最后依然是個門外漢。

WEB3知識地圖（生態維度劃分）

聲明 本文主要為了研究區塊鏈技術和WEB3生態，不涉及任何虛擬資產交易和投資；對于“炒B、擼空、OTC、數法通道、兌換、數幣推廣”等一概不涉及，也不討論。所以對這方面感興趣的以下內容不用看了。

WEB3的知識體系是非常龐大的，如果全領域學習僅一個以太坊（Ethereum）就足夠你學幾年的。所以學習還是要有側重點，快速掃盲，然后在自己的重點領域突破和深耕。

雖然WEB3的6層體系有大量的知識點，但是行業內應用主要是三個方向，并且知識領域也有所不同。

1.區塊鏈層應用（L0、L1、L2）

這一層內容比較硬核，主要涉及“鏈與協議開發”和“加密安全與隱私計算”。

1）鏈與協議開發（L0、L1、L2）

鏈和協議，主要是生態化發展，因此重點是標準的建立。主要關注：

• L0基礎設施：公鏈的底層架構的維護，聯盟鏈、企業級區塊鏈應用、央行數字化貨幣（CDBC）等；

• L2層擴容：Layer2層支付系統、聯盟鏈、企業級區塊鏈應用和央行數字化貨幣橋（CBDC）。

這一層以L0的加密安全和隱私計算為基礎，為L3-L6提供安全與應用產品。

• 加密安全，更多的是鏈上的隱私計算，包括DeFi隱私交易、鏈上隱私合約、多方安全計算、跨鏈和Layer2安全、企業級數據隱私等；

• 隱私計算，偏向于用戶和資產保護，包括隱私錢包、隱私身份（DiD）數據脫敏與合規等方向。

這兩塊門檻比較高，深入研究需要扎實的理論基礎和學歷背景。普通人了解基本原理以及如何使用即可。

2.合約應用（L3、L4）

這一層應用就比較廣泛了，現在主流的合約都是基于以太坊生態的“智能合約”，我們熟悉的DeFi金融、穩定幣、RWA、代幣資產管理、NFT都是基于智能合約的行業應用。

這塊只要有一定的技術背景，可以深入研究以太坊智能合約相關的知識，并且開源社區的資料和項目也非常多。

3.場景應用（L3+L5、L6）

這一層是最適合普通人的，主要包括“DApp應用開發”和“非技術類應用”。

1）DApp應用開發，這塊適合有技術背景的同學。主要包括錢包、DEX前端、NFT平臺、DeFi、GameFi等前端應用以及跨鏈工具。

2）非技術類應用，對于沒有技術背景的同學，可以研究相關的產品、社區、監管與合規，以及行業生態與熱點方向。

02 區塊鏈的演進

我們前面介紹的比特幣還只是區塊鏈發展的1.0階段，它開創了區塊鏈或者WEB3.0這個新物種。但其本身也有大量的不完善的地方。因此在不斷的升級和發展過程中，對區塊鏈的發展又有進一步的細分。

WEB1.0、2.0、3.0 1 區塊鏈1.0：可編程貨幣

典型代表就是比特幣，它以去中心化的貨幣為核心，解決了數字貨幣和支付手段的去中心化。當然其本身由于技術發展限制也有很多的局限性。比如速度慢、能耗高、無法實現復雜應用（圖靈不完備）等問題；

2 區塊鏈2.0：可編程金融

區塊鏈的出現本身就有很強的金融屬性，因此出現了以太坊。它正是看到了比特幣應用擴展的瓶頸，所以它以智能合約為核心，重點解決金融領域和資產確權的去中心化問題。

并且基于以太坊的虛擬機與合約協議，形成了一個龐大的以太坊兼容生態。但是它依然沒有解決網絡擁堵、Gas費高、數據孤島等傳統行業曾經面臨的問題。

3 區塊鏈3.0：可編程社會

以太坊的生態固然很成功，但是區塊鏈要實現大規模的商業應用，就需要解決性能問題、跨鏈交易以及數據的行業化擴展等問題。

因此，區塊鏈3.0出現了百花齊放的現象，公鏈、私鏈和聯盟鏈等典型代表紛紛出現。特別是央行數字貨幣（CDBC）、穩定幣和RWA數字資產的“法治化、合規化”，讓中心化和去中心化出現了融合，傳統行業正在向著WEB3領域遷移。

03 知識地圖分層拆解

下面我們對整個知識地圖按照分層對核心知識點與名稱做個拆解與介紹。

L0：基礎設施層

這一層是底層協議與物理支撐它是區塊鏈的地基，包括了“加密安全、網絡節點、分布式數據存儲、文件存儲”。它是WEB3隱私安全、分布式賬本、點對點交易、交易可追溯的基礎保障。

1）加密算法

1.哈希算法（Hash Function），把任意數據壓縮成固定長度“指紋”，用來唯一標識區塊和交易，保證數據一旦被改就立刻暴露。

2.非對稱加密（Public-Key Cryptography），使用一對公鑰和私鑰來控制賬戶，讓只有私鑰持有者才能動用資產。

3.橢圓曲線加密（ECC），一種高安全、低計算成本的公鑰加密方式，用來生成區塊鏈賬戶和簽名交易。

4.數字簽名（Digital Signature），用私鑰對交易進行簽名，證明“是你發的”且內容未被篡改。

2）隱私計算

5.零知識證明（Zero-Knowledge Proof），在不泄露具體信息的情況下，證明某件事是真的，常用于隱私保護和擴容。

6.多方安全計算（MPC），多個參與方共同完成簽名，卻沒人能單獨拿到完整私鑰，適合機構級資產管理。

7.可信執行環境（TEE），利用硬件隔離來安全運行敏感代碼，防止密鑰或隱私數據被系統竊取。

3）網絡節點

8.P2P 網絡，沒有中心服務器的通信網絡，節點之間直接同步交易和區塊數據。

9.全節點（Full Node），保存完整區塊數據并獨立驗證交易，是區塊鏈安全和去中心化的基礎。

10.驗證節點 / 礦工，負責打包交易、生成新區塊，確保網絡持續運行和賬本一致。

11.鏈上存儲（On-chain Storage），將數據直接寫入區塊鏈，數據最可信但成本高，適合關鍵記錄。

12.IPFS，一種去中心化文件存儲系統，用內容哈希定位數據，常用于 NFT 和 DApp 資源存儲。

L1：區塊鏈基礎層

這一層是實際的區塊鏈項目和應用，這里列出的是主流的三個“公鏈”項目，另外還有聯盟鏈、許可鏈（例如央行CBDC），以及BaaS等企業級的區塊鏈解決方案。

1）區塊鏈

13.Merkle 樹 ，通過哈希樹結構快速驗證某筆交易是否存在，而不需要下載全部區塊數據。

14.區塊鏈（Blockchain），一種由多方共同維護的分布式賬本，不依賴中心機構也能可靠記錄交易。

15.比特幣（Bitcoin），基于 PoW 的去中心化數字貨幣，主要用于價值存儲和點對點轉賬。

16.以太坊（Ethereum），支持智能合約的通用區塊鏈平臺，為去中心化應用提供運行環境。

17.EVM 兼容鏈，能直接運行以太坊合約的區塊鏈，方便應用快速遷移和復用。

18.Polygon，以太坊生態的擴展網絡，用來降低手續費并提升交易體驗。

19.BNB Chain，兼容 EVM 的公鏈，廣泛應用于交易、支付和 DeFi。

20.TRON，高吞吐公鏈，穩定幣在跨境轉賬和支付中被大量使用。

21.Solana，采用高并發執行模型的公鏈，適合高頻和實時應用。

2）共識機制：

22.工作量證明（PoW），通過算力競爭來決定誰記賬的機制，用高成本計算換取網絡安全。

23.權益證明（PoS），通過質押代幣參與記賬，降低能耗并提升系統處理能力。

4.委托權益證明（DPoS），由代幣持有人投票選出少量節點記賬，以換取更高性能。

L2：擴展層

擴展層主要是在不破壞L1安全性的前提下，解決“交易擁堵、費用貴、跨鏈互操作”等問題。因此除了對L1進行擴容，還允許講主鏈的數據搬到“鏈下”處理，最終講結果或者摘要發送會L1完成結算。

Layer2擴展

25.Layer2，把大量交易放到主鏈之外先處理，再把結果匯總回主鏈，從而讓區塊鏈更快、更便宜。

26.閃電網絡，比特幣的鏈下微支付網絡，適合高頻、小額、幾乎實時的轉賬。

27.以太坊分片，通過把網絡拆成多個并行處理的分片，讓以太坊能同時處理更多交易而不互相擁堵。

28.Rollup，將大量交易在鏈下打包計算后，只把最終結果一次性提交到主鏈以降低成本。

29.OP-Rollup，默認所有交易都是正確的，只有在有人質疑時才進行驗證，從而提升效率。

30.ZK-Rollup，通過數學證明直接向主鏈證明交易必然正確，在保證安全的同時實現高性能。

31.狀態壓縮減少必須長期保存在鏈上的狀態數據，從而顯著降低存儲和執行成本。

32.Gas Fee，用戶為執行鏈上交易支付的手續費，用來補償和激勵節點處理交易。

33.Gas 抽象（Gas Abstraction），允許應用代付手續費或用穩定幣支付 Gas，讓用戶幾乎感知不到區塊鏈費用。

34.批量交易（Batch Transaction），將多筆操作合并成一次提交執行，常用于支付、空投和資金清算。

L3：合約層

智能合約就是一套可以自動化執行的程序，其中“智能”是自動化的意思，指的是運行程序的虛擬機。而“合約”就是基于規范開發的可執行程序。

1）虛擬機：

35.以太坊虛擬機 (EVM)，執行智能合約的運行環境，確保所有節點得到一致結果

36.zkEVM，兼容以太坊合約的零知識執行環境，用于高性能 Layer2 網絡

37.SVM (Solana Virtual Machine)，Solana 的執行模型，支持交易并行處理以提高性能

2）智能合約

38.智能合約 (Smart Contract) ，部署在區塊鏈上的自動執行程序，用于替代傳統的中心化業務邏輯

39.EOA（外部賬戶），由私鑰控制的基礎賬戶類型，用于發起交易和支付 Gas

40.合約賬戶（Contract Account），由代碼控制，常用于多簽錢包、托管賬戶和自動化邏輯

41.多簽錢包（Multi-Sig Wallet），要求多個私鑰共同授權交易，廣泛用于機構資金管理

42.代幣鑄造（Mint），通過合約創建新代幣的過程，常用于穩定幣發行和 NFT 創建

43.代幣銷毀（Burn），永久移除代幣供應的過程，用于調節通脹或清算資產

3）合約協議

44.ERC-20，定義同質化代幣行為的合約標準，廣泛用于穩定幣和治理代幣

45.ERC-721，定義非同質化代幣的標準，主要用于 NFT

46.ERC-1155，支持多資產類型的合約標準，常用于鏈游和復雜資產模型

47.Uniswap，基于AMM機制的去中心化交易協議，用于無需中介的代幣交換

主流公鏈合約協議 L4：中間件層：

這一層是對區塊鏈數據交互與功能的輔助，它連接了區塊鏈內部與外部世界，以及不同鏈之間的互通，為復雜應用提供怎強功能。

1）預言機（獲取外部數據）

48.預言機（Oracle），將鏈外真實世界數據安全地引入區塊鏈，常用于價格和事件觸發

49.去中心化預言機，通過多節點共識降低數據作假風險，是 DeFi 的關鍵基礎設施

50.聚合簽名，將多個簽名合并成一個，有效減少鏈上驗證和存儲成本

2）跨鏈橋（鏈接外部公鏈）

51.跨鏈橋（Bridge），在不同區塊鏈之間轉移資產或消息，但也是安全風險高發點

52.IBC，Cosmos 生態的跨鏈通信協議，實現鏈與鏈之間的原生互操作

3）身份驗證（DID）

53.去中心化身份（DID），用戶自主控制的身份體系，廣泛用于 Web3 登錄和合規身份驗證

54.zk-ID，利用零知識證明驗證身份屬性，在合規與隱私之間取得平衡

4）數據索引

55.Indexer，將鏈上原始數據轉化為結構化數據，用于前端和分析系統查詢

56.GraphQL，常用于區塊鏈數據查詢的接口協議，提升數據獲取效率

L5：應用層

這一層是業務邏輯和場景應用的地方，它將底層技術轉化為金融或商業模型來服務廣大用戶。

57.去中心化應用（DApp），由前端界面和智能合約組成的應用，核心邏輯運行在區塊鏈上

58.去中心化金融（DeFi）,使用智能合約提供借貸、交易和理財服務，減少對傳統金融中介依賴

59.RWA（Real World Asset）,鏈上代幣化的現實世界資產，如債券、股票或房地產，用于 DeFi 抵押和融資

60.NFT（Non-Fungible Token）,鏈上唯一性資產憑證，用于表示數字內容或現實資產權益

61.DAO（去中心自治組織）,通過智能合約和代幣投票進行治理的組織形式

62.穩定幣（Stablecoin）,價格錨定法幣或資產的加密代幣，常用于鏈上支付、結算和價值轉移

63.法幣抵押穩定幣，由銀行存款或國債支持的穩定幣，主要用于合規支付和跨境清算

64.算法穩定幣，通過機制調節供需維持價格穩定，但對市場波動高度敏感

65.PayFi，面向支付和結算場景的 DeFi 應用，強調低成本和高確定性交易

66.鏈上支付（On-chain Payment），交易直接在區塊鏈上完成清算和結算，具有可驗證和不可逆特性

67.鏈下支付（Off-chain Payment），交易在區塊鏈之外完成處理，通常用于提高速度和降低成本

68.AMM（自動化做市商），通過算法而非訂單簿撮合交易的機制，廣泛用于去中心化交易所

L6：訪問層

這是用戶能看到和使用WEB3的地方，它是用戶與區塊鏈互動的最后一公里。它提供包括各類的錢包、瀏覽器、DApp等終端應用。

69.錢包，管理私鑰、資產和簽名交易的工具

70非托管錢包，私鑰只在用戶自己手里

71.DApp UI，用戶與智能合約交互的前端界面

72.Web3 SDK，幫助開發者快速接入區塊鏈的工具包

73.瀏覽器插件錢包，用于網頁交互的錢包插件，如 MetaMask。

74.JSON-RPC，應用和區塊鏈節點通信的標準接口

講在最后

通過這段時間的WEB3知識的學習、整理和實踐，感覺WEB3的開源生態對學習非常有幫助。

社區有非常完善的文檔；大神的研究成果也隨處可以找到；特別是AI對這個領域知識非常完善，幾乎無所不知；開源的學習和分析工具幾乎滿足各類用戶的需求。這個領域的知識幾乎是透明的。

相比之下，反而看書、上課程、找人問非常的低效，不僅知識更新慢，很多內容也有很大的局限性。

只要你有一份學習路線圖，選擇從區塊鏈入手、還是從合約入手、亦或從錢包入手都可以。以下分享下我死啃的幾份資料，看這些就夠了，剩下全靠問AI就行。

【參考資料】

1.比特幣白皮書

https://github.com/xiaolai/bitcoin-whitepaper-chinese-translation

2.B itCoin developer ：

https://developer.bitcoin.org/devguide/block_chain.html

3.以太坊白皮書：

https://ethereum.org/zh/whitepaper/

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