本文为香港理工大学潘乐陶慈善基金数据科学教授曹建农在第九届区块链全球峰会上的演讲内容。曹教授从Web3的去中心化数据基础设施角度，总结了其当前进展和未来发展方向。

（注：本文仅代表嘉宾观点，不代表万向区块链立场）

Web3.0正在变得越来越重要。首先在技术上，Web3.0的Gartner技术成熟曲线在去年和今年达到了高峰阶段。各地的政府也把Web3.0作为重点对象，特别是香港，今年出台了Web3.0相关的策略声明，要把香港打造成虚拟资产转换和保留的中心，北京今年5月也发表了关于Web3.0的创新发展白皮书。全球来看，英国的新技术部门也提出了关于Web3.0的策略，以及国家关于元宇宙的发展策略。

Web3.0可以看作下一代的去中心化互联网。在第一代互联网上可以阅读想要看到的信息，Web1.0相当于一个结构化的文件系统，把需要的信息结构化，利于我们去查找，这是一个Read only静态的Web。到了Web2.0时，除了读，还可以创建内容，所以叫Read & Write Web。到了第三代，就是Web3.0，除了能读、写，同时也拥有创建的内容，所以叫Read, Write & Own Value Web，我们创建内容就变得非常有价值。

Web3.0有三个非常重要的特征。第一是去平台化和去中心化，没有中心化的平台去控制和管理用户的数据。第二是自控，即用户对自己的数据和身份有完全的掌控性。第三是代币化，所有用户创建的数据和内容，都可以通过代币化具有自己的价值。这三个特征决定了Web3.0是一个去中心化，用户可以自主拥有内容、可以共享价值的新互联网。

在Web3.0的环境下，有很多不同的创新。首先是上层应用的创新，有很多关于去中心化的金融、GameFi和SocialFi的创新，这都是围绕Defi进行的。Defi是用区块链、智能合约和数字身份，把传统金融中的不必要的中间渠道去掉。GameFi和SocialFi，分别把Defi的概念和技术应用于游戏和社交上。除了应用层的创新外，在企业组织、社会、经济方面，也可以在Web3.0上有创新，最有代表性的就是DAOs。DAOs是允许一个组织通过软件自组织运行，没有集中式管理。Web3.0经济和社会的架构纷纷得到了大家的支持和发展。

Web3.0创新的下一阶段是基于区块链平台和智能合约、数字身份的。但除了区块链之外，我们还需要其他架构，比如数字的基础设施以及算力基础设施。特别是最近大热的生成式AI，它从数据到模型，以及用户用模型的创建，都是Web3.0非常好的创新应用。

在Web3.0下，除了区块链智能合约和数字身份之外，我们还有一个重要的Component，这个Component就是数据，数据在Web3.0就是价值。我们可以看见有用户在用各种各样的数据，数据可以是PoS和Values。在Web3.0下，数据可以代币化，代币化就变成了用户的数字资产。

同时用户的身份也能被数字化，所以就有了去中心化的数字身份。首先要在这两者之间建立关联性，就是用户拥有它创建的数字资产。有了以后，其他用户也有各自的数字资产，就可以形成Web3.0网络。在Web3.0中，网络用户可以共享和使用拥有的数据。各自拥有的数据产生的价值要能记录，能被交易，能被公平地分布出去。因此，Web3.0的主要特征就是围绕数字来做的。

Web3.0使用区块链和智能合约是因为区块链和智能合约能够支持关于用户数字身份产生的一系列行为。在现在的情况下，区块链、智能合约和数字身份是大家集中考虑和应用的主要部分，Web3.0的数字架构包括数字存储、数字共享、数字安全性。

在Web3.0的新环境下，需要有一个三层的去中心化的Web3.0数字架构。首先数字的存储层。在存储层上是使用层和共享层。再上面是价值层。在存储层，数据被分布式存储，里面牵扯到很多内容，如何高效、可靠地把用户数据分散性存储起来。共享层，可以找到可共享的数据，在查找过程中如何使用户的隐私性和数据的隐私性被保护是需要考虑的问题，以及最上面的价值层如何衡量。支撑这三层架构的技术有区块链、智能合约和数字身份。除此之外，还需要人工智能、物联网和协作式边缘计算系统的支持。

在这样的Web3.0数字架构下，目前的发展仅限于数据存储层，主要是去中心化的存储系统的发展，在很多年前就有分布式的数据存储系统。这样的分布式存储使得用户可以把数据分散到不同的节点上。为了保持数字身份的对应，我们在过去的分布式存储上，增加了区块链技术。现在有了区块链和分布式存储之后，用户首先要付代币，能把数据存储到分布式存储系统中，同时也知道如何获取或查找数据的方法。区块链的节点主要是用来存储用户想存的数据和信息，在区块链上就能得到代币，这是现在主要的运行方式。但这样还不够，它欠缺的地方在于，现在的系统主要是数据的存储系统，但没有考虑到数据的共享和数据的价值分配，以及现在考虑的主要是一般性数据存储，没有考虑Web3.0环境下的特殊数据的存储，比如语义数据尚未进行充分的研究。

现在Web3.0主要欠缺什么东西有两部分。区块链的特征是数据可以共享到每一个节点，数据是高度结构化地存在区块链上。存在区块链上的数据也是Open的。但是在Web3.0的环境下，需要大量的数据，且不是传统的数据，有图片、视频等需要作为用户的数据资产和Campaign能够被存储下来。我刚刚讲的这些数据有非常丰富的语义性，语义性不只是看作简单的“0101”的数据。此外，Web3.0用户产生的数据，有安全性和私密性要求，这是增加的关于Web3.0数字架构所需要的东西。如果用一句话来说的话，我们现在欠缺的是如何用安全高效可扩展、可靠的方式，来存储、共享并自动分配所需要的大量语义丰富，且对安全和私密性非常高的数据价值。

虽然是简单的一句话，但里面含了很多技术和理论研究成果。比如大量的数据如何用去中心化的平台，把它存储起来呢？还要保证可靠性、存取高效性。由于数据的语义非常丰富，在语义丰富的下，是不是需要新的查找、打包和共识方法，以及在共享情况下，Web3.0数据的私密性和安全性等都有新的挑战。

这只是数字架构，放在区块链的环境中，我们还需要重新设计网络，因为这关系到区块链的分析存储查找结构能不能在网络上得到支持，比如网络协议是否能读懂Web3.0的存储语义并归入网络协议中。到了上面，就是要提供一些服务层，用于支持Web3.0下面的应用，这是一个完整的Web3.0数字体系结构。

除了数字架构外， Web3.0不只是支持数字资产的共享，还包括科学的发现、科学的计算，这时候就需要算力的支持。越来越多的Web3.0的应用，包括Metaverse和AIGC，需要AI服务。Web3.0是一个集成数据、计算算力和AI服务的生态系统。所以刚讲的是数据架构，数据被使用时需要的是处理好的数据，能够存到数据架构当中去。AI的服务需要在数据模型被使用时存取这些数据，因此AI需要算力的支持。所以数据、算力和AI的服务，这三者是有机结合在一起的。在未来的Web3.0情况下，这三个重要的部分要能被统一考虑。

我们大学最近申请到了香港一个研究项目，叫协作式边缘计算。这个理念是去中心化的，可以把分布式算力连接起来组成一个网络，使得资源可以被共享。用户在网络的任何节点，可以连接进来，就可以享受到这个网络里的数据，计算的算力和AI的服务。这样的愿景跟算力网类似，但我们的构建是遵循Web3.0，从底层往上构建的，就是各自独立的计算算力和数据，能够被连接起来，能够被共享。在这样的情况下，对未来的Web3.0的计算平台和数据平台，我们都可以提供一个技术上或系统上的样本。这也是我们联合香港大学老师开发的项目，希望这个项目对Web3.0的发展有所贡献。

总结一下我今天讲的内容，第一是Web3.0正在作为技术和应用涌现出来，对政府来说变得非常重要。区块链、智能合约是支持Web3.0必不可少的，但只靠区块链和智能合约不够，还需要底层的基础架构，有数据架构、算力架构和人工智能架构，来形成一个完整的生态系统，来支持Web3.0。

现在区块链支撑的Web3.0数据架构，还面临着很多挑战性问题，大量数据的Volume和Full replication，如何有效可扩展去处理它，如何很可靠安全地去处理Web3.0丰富的语义性和高度结构化数据之间的平衡。最后就是Web3.0环境下的数据和所有资产能够被贡献，在贡献的情况下，我们怎么保证安全性、用户身份、用户数据的隐私性，这些都是具有挑战性的研究课题。

我们相信未来的Web3.0将是一个集成了数据、算力和人工智能服务的协作式边缘智能平台，希望在不久的将来可以实现它。