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答案 > 了解 Web3 基礎架構 > Web3 基礎架構堆疊 簡而言之: Web3 基礎架構堆疊是一種由協定、服務和工具構成的分層架構, 從共識層到使用者介面,為去中心化應用程式提供動力。在最底層,第一層(Layer 1)區塊鏈提供共識機制與智慧合約執行功能。在其之上,節點存取提供者提供 RPC 端點,將應用程式與區塊鏈連接起來。 資料服務(索引器、串流管道)將原始區塊鏈資料轉換為可查詢的格式。應用程式服務則負責處理驗證、儲存、身分識別及跨鏈通訊。最上層的應用層將前端、智慧合約與後端邏輯整合為面向使用者的產品。理解各層級及其互動方式,對於在區塊鏈上建構系統時做出明智的架構決策至關重要。
簡單的解釋 開發 Web3 應用程式就像蓋一棟房子。你需要地基(區塊鏈)、水電系統(節點存取與資料服務)、牆壁與結構(應用程式服務),以及人們實際居住的房間(前端與使用者體驗)。大多數人只看到完工的房子,但每個隱藏層的品質,決定了這棟房子是堅固穩固,還是會坍塌。
Web3 技術堆疊比傳統的 Web 技術堆疊更為複雜,因為它將集中式資料庫(由單一公司控制與維護)替換為去中心化網路(由數千名獨立參與者依照協議規則進行維護)。這種去中心化帶來了抗審查、無需信任及使用者主權等優勢,但同時也要求在每個層級都具備專用的基礎設施,以彌合區塊鏈原始功能與使用者所期待的完善應用程式體驗之間的差距。
第 1 層:區塊鏈 這套技術堆疊的基礎是第 1 層(Layer 1)區塊鏈:Ethereum 、Solana 、Bitcoin ,或是其他數十個提供共識機制、交易處理及智慧合約執行功能的網路。第 1 層是「真相來源」,它決定哪些交易有效、當前狀態為何,以及如何解決爭議。
每個 L1 都有其專屬的共識機制(權益證明、工作量證明、委託式權益證明、BFT 變體)、專屬的虛擬機器或執行環境(EVM、SVM、MoveVM)、專屬的交易格式,以及專屬的效能特性。Ethereum 提供最龐大的生態系統與最強的安全性保證,但吞吐量相對較低(15-30 TPS)。Solana 則具備高吞吐量(數千 TPS)與亞秒級最終性,但驗證者集規模較小。Bitcoin 則具備最強的安全性與去中心化程度,但可程式化程度極低。
第二層(L2)網路(Arbitrum 、Base 、Optimism 、zkSync 、StarkNet )透過在鏈外處理交易,並將證明或壓縮資料回傳至第一層(L1)來擴展 L1 的功能。它們在繼承 L1 安全性的同時,提供了顯著更高的吞吐量和更低的費用。從技術堆疊的角度來看,存取 L2 的方式與 L1 相同(RPC 端點、索引器、資料streams ),但具備各自專屬的鏈配置。
技術堆疊的第 2 層:節點存取 在區塊鏈本身之上,是節點存取層。應用程式不會直接與區塊鏈互動,而是透過 RPC(遠端程序呼叫)端點,經由區塊鏈節點進行通訊。在多條鏈上運行並維護自己的節點,在運作上既複雜又昂貴,且需要專人全職負責。這正是節點存取服務供應商存在的理由。
節點存取供應商營運著一個全球分散式的區塊鏈節點網路,並透過 API 端點提供這些節點的存取服務。當您的應用程式發送 RPC 請求(例如查詢餘額或提交交易)時,供應商會將該請求路由至一個狀態良好且已同步的節點,由該節點處理請求並回傳結果。供應商負責處理所有運作上的複雜事項:硬體配置、客戶端軟體更新、硬分叉管理、同步監控、故障轉移以及擴展。
節點存取層的品質直接決定了應用程式的效能與可靠性。端點速度緩慢會導致使用者體驗遲滯;端點不可靠會導致系統停機;端點資料過時則會導致資料錯誤。對於生產環境中的應用程式而言,此層是基礎架構中最關鍵的依賴項。
技術堆疊的第 3 層:資料服務 透過 RPC 端點提供的原始區塊鏈資料,在大規模應用時難以處理。RPC 方法支援點對點查詢(取得此區塊、取得此交易、取得此餘額),但不支援複雜查詢(顯示過去 30 天內來自此地址的所有轉帳、計算本週 DEX 總交易量)。資料服務會將原始區塊鏈資料轉換為應用程式能高效查詢的格式。
索引器會處理每個區塊、解碼交易與事件,並將結構化記錄儲存於可查詢的資料庫中。《The Graph》是領先的去中心化索引協定,開發者可在其中定義「子圖」,以指定應索引哪些合約與事件,以及如何將其映射至可查詢的資料結構。透過串流管線建置的自訂索引器,能為具有特定資料需求的團隊提供更大的靈活性。
當區塊生成時,串流服務會將即時區塊鏈資料傳送至應用程式的後端、資料庫及資料倉儲。與其讓應用程式主動輪詢新資料(這種方式不僅速度慢、浪費資源,且不可靠),串流服務會在資料一經產生時即主動推送。這正是即時儀表板、事件驅動架構以及持續性資料管線的基礎。
分析平台提供經過預處理且可供查詢的資料集,適用於研究、商業智慧及協議分析。像 Dune Analytics 這樣的平台透過 SQL 介面提供歷史區塊鏈資料,讓使用者無需建置自訂資料基礎架構,即可進行即席分析。
堆疊的第 4 層:應用程式服務 應用程式服務提供中介軟體和實用工具,用以彌合原始區塊鏈存取與面向用戶的功能之間的差距。
錢包驗證(透過Ethereum 登入,Solana 錢包適配器)讓使用者能透過以自己的錢包簽署訊息來證明身分,取代傳統的用戶名/密碼驗證方式。這提供了一種無縫且無需密碼的登入體驗,並透過控制使用者鏈上資產的同一把金鑰,以加密方式確保安全性。
去中心化儲存(IPFS 、Arweave、Filecoin)為那些體積過大或成本過高而無法直接存放在區塊鏈上的資料提供了儲存空間。NFT 圖片、元資料檔案、應用程式資產以及大型資料集皆儲存於去中心化儲存網路中,並透過內容雜湊值或 URI 在鏈上進行引用。IPFS 採用內容導向儲存(CAMS)機制,透過檔案的加密雜湊值來檢索檔案;Arweave 則透過一次性付款模式提供永久儲存服務。
身分識別與命名服務(ENS,Solana Name Service)將人類可讀的名稱映射至區塊鏈地址。使用者無需分享 42 個字元的十六進位地址,而是可以分享「alice.eth」。身分識別協議還會將聲譽、憑證及社交連結匯總至鏈上。
跨鏈通訊(橋接協議、訊息傳遞協議)使應用程式能夠在多條區塊鏈上運作。橋接協議負責在不同區塊鏈之間轉移資產,而訊息傳遞協議(例如 LayerZero、Wormhole 和 Hyperlane)則讓不同區塊鏈上的智慧合約能夠相互通訊。
堆疊的第 5 層:應用程式 在技術堆疊的頂端是應用程式本身:由前端、智慧合約以及可選的後端所構成的、面向使用者的產品。
前端通常使用 React 或 Next.js 建置,並透過錢包函式庫(EVM 則使用 ethers.js、viem、wagmi;Solana 則使用 @solana/web3.js)連線至區塊鏈。前端負責處理 UI 渲染、錢包連線、交易建構及狀態管理。它透過 RPC 端點與區塊鏈通訊,並透過 GraphQL 或 REST API 存取索引資料。
智慧合約即是鏈上的商業邏輯。它們部署於區塊鏈上(預設為immutable ),並會在每次被呼叫時以確定性方式執行。智慧合約的開發使用 Solidity(EVM)、Rust(Solana )和 Move(Aptos,Sui )等程式語言,並採用 Hardhat、Foundry 和 Anchor 等框架進行測試與部署。
後端負責處理鏈外邏輯:API 聚合、快取、事件處理、交易排程、通知傳遞,以及與傳統服務的整合。雖然某些簡單的去中心化應用程式(dapps)可以在沒有傳統後端的情況下運作(前端直接連線至 RPC 及索引資料),但大多數生產環境中的應用程式仍能從具備效能優化、業務邏輯及營運控制功能的後端中獲益。
Web3 基礎架構堆疊包含哪些層級? Web3 技術堆疊最易理解為由五層組成,每一層都依賴於其下方的層級。底層負責共識機制與執行,中間層將原始的區塊鏈存取轉化為可用的資料與服務,而頂層則是使用者實際接觸的產品。可靠的區塊鏈節點 連線是其核心,因為上方每一層最終都是透過節點存取層進行讀寫操作。下表列出了各層級的角色及其典型範例。
圖層
角色
範例
第 1 層與第 2 層
共識與執行
Ethereum,Solana,Bitcoin,Arbitrum,Base
節點存取
與鏈的 RPC 連線
RPC 端點、節點提供者
資料服務
查詢及串流鏈上資料
索引器、串流處理管線、分析
應用程式服務
中介軟體:身份驗證、儲存、身分識別
錢包登入、IPFS 、ENS、跨鏈橋
應用
面向使用者的產品
前端、智慧合約、後端
Web3 技術堆疊與傳統網路技術堆疊有何不同? 最大的差異在於基礎層。傳統應用程式是對某家公司所擁有的資料庫進行讀寫操作,而 Web3 應用程式則是對由協議規則所治理的去中心化網路進行讀寫操作。這種轉換增添了幾層結構,而這些結構在 Web2 中並無直接對應:包括用於連線至區塊鏈的節點存取層,以及使鏈上資料可查詢的資料服務。若要更全面地了解這些元件如何相互連結,請參閱Web3 基礎設施的運作方式 。
該自行建置還是購買 Web3 基礎設施? 您可以自行運行節點和索引器,也可以依賴各層級的託管服務供應商。自行架設雖能賦予您最大的控制權,但會將基礎設施管理轉變為一項全職的營運工作:包括配置硬體、追蹤客戶端升級、處理硬分叉、監控同步進度,以及安排輪值待命人員。隨著您支援的區塊鏈數量增加,相關成本與風險也會成倍增長。 對大多數團隊而言,在多個網路中運行節點 的實際成本,往往超過其所提供的控制權——這正是經典「自建 vs 採購 」決策的核心所在。正確的答案取決於您的equipe 規模、預算,以及核心基礎設施對產品的重要性。
該如何選擇 Web3 基礎設施供應商? 由於 Node 存取層是其他所有層所依賴的基礎,因此應依據能確保應用程式持續線上運作的特性來評估服務供應商。Node 的可靠性 決定了您的讀取操作能否返回正確且最新的資料,而高可用性 則決定了在流量激增或某個區域發生故障時,endpoint 是否仍可存取。 若您計劃擴展業務,區塊鏈支援的廣度至關重要;而是否具備索引和串流等更高層次的功能,則能讓您整合至單一供應商,而非將多個供應商拼湊在一起。定價模式和速率限制則是比較時的關鍵考量,因為它們既影響成本,也決定了您的吞吐量上限。
常見問題
Web3 技術堆疊共有多少層? 大多數模型將其分為五個層級:區塊鏈(第 1 層與第 2 層)、節點存取、資料服務、應用程式服務,以及應用程式本身。具體的層級數量因作者而異,但核心概念在於每個層級都依賴其下方的層級,因此任何一層級的弱點都會影響其上方的所有層級。
堆疊中最重要的層是什麼? 在生產環境中,節點存取層通常是最關鍵的依賴項,因為所有的讀取與寫入操作都會經過此層。若端點速度緩慢或不可靠,將會導致產品運作遲緩或無法正常運作,這正是為何在此層級,自動故障轉移 等功能至關重要。
我要開發去中心化應用程式(dapp),是否需要索引器? 簡單的應用程式可以直接從 RPC 端點讀取資料,但凡是需要進行複雜查詢(例如按地址查詢轉帳紀錄、彙總交易量、歷史紀錄搜尋)的情況,皆能從區塊鏈索引中 受益——該索引會將解碼後的資料儲存於可查詢的資料庫中,從而確保每次查詢都能快速完成。
單一供應商能否涵蓋整個技術堆疊? 是的,這種情況越來越普遍。有些服務供應商涵蓋了節點存取、資料服務,以及應用程式服務層的部分功能,這讓您能夠在單一平台上進行建置,而非分別整合不同供應商提供的 RPC、索引、串流和儲存服務。
第 2 層在技術架構中處於什麼位置? 第 2 層網路與第 1 層網路一同存在於基礎層中。從堆疊的角度來看,存取它們的方式相同,皆透過 RPC 端點、索引器以及streams 進行,只是各自擁有針對特定鏈的配置。
Quicknode 在整個技術堆疊中的定位 Quicknode 提供橫跨 Web3 技術堆疊多層級的基礎架構。在節點存取層,Core API 為 80 多條區塊鏈提供生產級 RPC 端點,具備 99.99% 的正常運行時間,並擁有全球分佈且低延遲的節點。在資料服務層,Quicknode (Streams )提供基於推送的資料傳輸服務,具備順序保證、重組處理功能,並同時支援即時串流與歷史資料補填。 在應用服務層,Quicknode 提供IPFS 閘道與去中心化儲存的固定功能、用於增強 API 的 Marketplace 附加元件,以及Quicknode SDK 以實現簡化的整合。
這種全方位的支援意味著開發者可以基於單一基礎架構平台進行建構,而非為每個層級分別拼湊不同的服務供應商。無論您的應用程式是單鏈 DeFi 協議,還是橫跨數十個網路的多鏈平台,Quicknode 都能提供作為所有其他組件建構基礎的基礎架構。
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Quicknode
更新於 2026 年 9 月 16 日
2026年3月20日 — 閱讀時間 11 分鐘