从前端到数据库：EthStorge如何帮助DAPP实现真正的去信任化

币圈资讯阅读：46 2024-05-16 23:23:43 评论：0

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【新闻稿】

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众所周知，一个去中心化应用由多个部分构成。然而，目前仅有最核心的后端逻辑运行在以太坊上，而其他诸如前端代码等部分仍然部署在以太坊之外。此外，还有大量数据未上链。因此，大多数DAPP未能充分继承以太坊的安全性，远未达到理想状态。
上述问题的根源主要有两个：一是以太坊未为开发者提供相应的前端标准和工具；二是链上存储数据的成本过高。
为了解决这一问题，EthStorage团队提出了web3://访问协议。该协议为开发者提供了一整套通过智能合约来部署和访问前端代码的标准和工具，甚至类似于文件系统。目前，该协议已成为以太坊的正式标准。
此外，为了降低以太坊链上数据的存储成本，EthStorage团队开发了二层存储协议EthStorage。该协议利用PoRA（Proof of Random Access）和零知识证明，在继承以太坊一层安全性的同时，大幅降低了存储成本。

致谢：感谢来自极客Web3的Faust，ChainFeeds的Zhixiong Pan，LXDAO的Bruce，以及EthStorage的Qi Zhou和Lun Deng对本文的反馈。

去中心化DAPP的背景和问题

以太坊的愿景是成为世界计算机，希望在其上构建的应用程序都继承它的安全性。开发者只需一次部署，该应用就会永远在以太坊上运行，没有实体可以对其进行审查或恶意操纵。

但现在的去中心化应用DAPP是否达到了上述目标？为了更清晰地回答这个问题，我们需要将一个DAPP应用解构，查看它包括哪些部分，进而分析各个部分的去信任化程度，以得出最终结论。

一般情况下，一个去中心化DAPP会包含前端界面、后端服务器、数据库。用户访问前端界面时，会通过浏览器和域名服务来加载前端内容。其中：

前端和域名服务：大多数情况下未通过智能合约来部署和访问。区块链提供的特性，如避免单点故障、代码不可篡改、抗审查、社区治理等，在前端部分未得到体现。
后端服务器：部分由智能合约实现，但一些计算密集型任务无法完全上链。
数据库：部分由智能合约实现，但由于链上存储费用过高，数据量较大的DAPP仍采用链下存储方案。

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经过深入分析，我们发现目前的去中心化 DAPP 只有部分组件受到智能合约在以太坊上的保护，而以太坊生态系统离当初设想的「去中心化世界计算机」还有相当的距离。

在2023年末，以太坊的创始人Vitalik回顾了以太坊的发展，并发表了一篇引起广泛反响的文章「让以太坊再次成为密码朋克」，探讨了以太坊社区如何重拾密码朋克精神。他在文章中总结了以太坊甚至更广泛的Web3社区应坚守的价值观，其中一个重要观点是：

去中心化应用应尽可能减少对任何单一主体的依赖，即使DAPP的核心开发者永远消失，应用程序也应该能够继续运行。

这表明Vitalik对于去中心化应用的构建也有类似的期待。接下来，我们将详细分析去中心化DAPP中每个组件面临的问题，并探讨如何改进。

前端和域名服务

在去中心化应用的几个组成部分中，前端和域名服务的中心化程度最为严重。目前绝大部分DAPP的前端都使用中心化服务器，项目方可以随时修改前端代码，不需要经过社区治理，也不受时间锁限制，这与部署在以太坊上的智能合约的安全性相去甚远。

黑客可以入侵服务器修改前端代码，而DAPP用户会因使用恶意前端而损失资产。这个问题在上个DeFi热潮中屡次出现，我们不禁要问：为什么前端不能像后端一样部署在以太坊上，通过社区治理和时间锁来确认修改行为呢？

``` ```html Uniswap前端服务和以太坊生态系统

Uniswap前端服务和以太坊生态系统

另外请设想一下，假如 Uniswap 的开发团队有一天不再给他们的前端服务器以及域名服务付费，那么 Uniswap 的用户和 LP 将如何使用 Uniswap？

绝大部分用户并不懂得如何绕过前端和智能合约交互，虽然 Uniswap 有尝试将其前端上传到 IPFS，但是 IPFS 和以太坊是不同的网络，在可靠性和去信任程度上完全不同。值得一提的是，IPFS 的内容访问速度很慢，现在绝大多数用户还是在和 Uniswap 部署在中心化服务器上的前端进行交互。

此外，因为Uniswap 前端的运营主体是 Uniswap Labs，他们为了迎合监管，增加了对 Token 列表的审查，这与他们在以太坊上部署的智能合约进成了反差，因为谁都无法随意对智能合约进行修改。所以，在前端被审查的 Token 还是可以在合约层面被交互到的，由此可见代码上链对抗审查的重要性。

后端服务器

因为 EVM 可以提供图灵完备的执行环境，所以大部分后端逻辑都可以在以太坊链上执行，我们可以说智能合约类的应用可以完全继承以太坊的安全。只是因为成本原因，一些计算密集型的任务无法直接在链上进行。

针对这个问题，现在探索比较多的是使用 ZK 或者 OP 的方式，将计算移交到链下完成，以太坊链上只对计算结果进行最终确认，以此在计算层面上进行扩容。有些 AI 相关的项目将这类方法推向了极致，希望将 AI 大模型这种超级计算密集型的任务与区块链挂钩，值得我们去密切关注。

数据库

对于数据库，EVM 原本就支持键值对 /KV 型存储 (Key Value Store)，可以覆盖非常多的使用场景，但核心的问题是：链上存储的成本太高。

贵到什么地步呢？在 Gas Price 为 10Gwei 的情况，链上存储 1GB 的数据需要 6200 多枚 ETH，超过 2000 万美元！显然存储成本成为了数据库去中心化的核心问题。

我们可能会想，能否使用和上述计算扩容类似的方法，对存储进行扩容，也就是链下存储，链上验证存储效果。后面我们会对这个思路详细展开。

分析了上述谈及的 DAPP 组成部分后，我们发现，只有让 DAPP 的每个部分都足够安全和去信任，其作为一个去信任的整体，才能真正成为一个去中心化的 DAPP。而以太坊作为 dApp 的运行与托管平台，需要给开发者提供相应的解决方案，才能孕育出符合以太坊愿景的应用生态。

DAPP 的去信任解决方案

围绕着如何让 DAPP 完全基于以太坊来部署和访问，EthStorage 团队提出了两套解决方案：

web3:// 访问协议：解决如何使用智能合约来部署和访问前端代码，甚至是类文件系统的问题。
EthStorage 二层存储协议：在继承以太坊安全性的同时，极大降低了存储开销。

web3:// 访问协议

web3:// 可以被理解为去中心化版本的 http://，与 http 的 URL 中通过指定服务器 IP 地址或者域名来访问中心化的资源类似，web3 的 URL 需要

```以下是一则新闻稿,以阐述上述中文HTML文本中的内容: 标题:以太坊推出新标准 web3:// ,开启去中心化网络新纪元近日,以太坊社区正式启用了web3://访问协议,这标志着去中心化网络建设迈出了重要一步。web3://协议为开发者提供了一种在以太坊区块链上托管前端应用的新方式,从而实现了"代码即法律"的理念。通过web3://协议,开发者可以将整个网站前端部署到以太坊智能合约中,用户只需输入合约地址或ENS域名即可直接访问。这与传统的中心化web服务有着根本性的区别 - 一旦部署,前端应用将永久执行,无法被修改或删除。这意味着,即使开发团队想对前端进行审查和限制,也无法阻止用户自由使用。为了解决部署前端应用到以太坊的成本问题,业内还推出了EthStorage二层存储协议。该协议将数据存储分为两部分:智能合约负责记录数据哈希,而实际数据存放在Layer2网络的存储节点上。通过ZK证明等方式,既保证了数据的安全性,又大幅降低了存储成本。有了web3://和EthStorage等关键技术,我们正在逐步实现真正的去中心化应用前端。这不仅意味着更加安全和永久的web体验,也为未来的"代码即法律"去中心化时代奠定了基础。