Web2 的开发者，如何进入 Web3

本文作者：Tiny 熊

原文链接：learnblockchain.cn/article/9257

AI 和 Web3 是当前为数不多认为有巨大潜力的两个方向，Web3 薪资相对较高、有很多远程岗位、可全球就业，因此很多 Web2 开发者想进入 Web3 。

学习 Web3 开发最难的估计是不知道从何处下手，Web3 经过 10 多年的发展，内容越来越广，很多内容还相互依赖，给想进入 Web3 的开发同学带来了困惑：从哪里开始学、应该学什么。

我自己 2017 年进入 Web3 ，从事合约开发、技术布道、并一直跟踪区块链技术的发展，根据我对整个 Web3 的理解，整理下面这个学习路线图，希望可以帮助大家在学习的时候有更清晰的路线。

本文算是对这个学习路线图的解读，路线图是可交互式的，遇到不理解的术语，可以点击术语右上角小箭头查看右侧说明。

在学习路线图中，我将学习 Web3 分为几个阶段：了解区块链基础、区块链使用探索、然后根据自己的兴趣选择一个方向精进。

刚进入 Web3 开发的同学，在选择方向上不能贪多，而是应该做一些取舍，聚焦一个点往深处扎根，这样不容易迷失方向，也更容易看到自己的成长。

了解区块链基础

区块链背后的技术，依旧是传统计算机技术的延伸，在 Web3 从事开发，掌握数据库、数据结构、计算机网络、编程语言依旧是必须的。

但区块链的去中心化运行方式，刚开始的时候不好理解，是因为它不单单是技术问题，还包含了一个社会化的思想。

纯从技术角度想，容易想不明白为什么 BTC 的数量会限制在 2100 万个？心想：程序不都是可以修改的么？

如果能回答这个问题，区块链基础（什么是区块链、是如何工作的）其实理解的差不多了。

区块链有什么用，为什么有用、什么场景需要区块链技术，是一个随着时间推移不断加深理解的过程。

当下区块链技术依旧有不少的问题，但总体上来讲，区块链是一个强化个人主权、同时让群体协作更透明的技术。

我遇到不少同学总是拿 Web2 的优点与 Web3 的不足比较，我们在学习一个新技术时，要尽量保持开放的心态、这样才能吸收更多。

区块链带来的改变没有 AI 那么直接，因此我们容易低估他的价值。

区块链使用探索

在对区块链有了基础的认识之后，可以上手体验真实的区块链应用，例如使用钱包软件创建自己的账号，有条件的也可以持有一点加密货币（会有一点门槛，虽然也可以用测试币体验。但真金白银的体验会不太一样）。

感受发起交易时的签名，查看区块链浏览器，交易打包出块的过程。

在使用时，会感受到不同链的交易速度，可以借此了解不同的共识机制、尝试理解不同共识在去中心、安全及效率上的权衡。

如果觉得有趣，可以感受一下 DEX资产兑换、 NFT交易、DAO 治理。

对比 Web2 ，Web3 应用的关键不同是：你的资产只属于你（任何信息都可以看作是一种资产），只有自己私钥签名后才能支配资产，任何人都无法剥夺你的资产。 另一个不同是：Web3 应用通常都是开源的，所有人都是平等的参与一个透明的规则。

如果你认可 Web3 的价值和意义，可以尝试加入 Web3 建设。

选择方向

这个文章主要以技术的角度讨论，大家可以选择研究方向和开发方向（ Web3 项目里还有社区运营的事情也很有意思，这里不讨论）。

如果有比较好的理论或学术背景，或者更喜欢探索新事物，想走研究方向，比如研究密码学、共识算法、扩容方案、代币经济学等，通常需要阅读大量的英文论文。

开发方向分两大类：链开发和应用开发

链开发

链开发对开发者的技能要求会高一些，薪资也会高一些，不过市场需求比应用开发会少。随着时间推移，应用逐步拓圈，应用开发需求会越来越多，链开发会逐步稳定，新链的机会并不多，链开发比较适合喜欢钻研底层的同学。

从事链开发，可以选择开发新链、或者是做二层、三层扩容链：

1. 开发新链，通常指 Layer1， 需要了解这些内容：
   • Geth：是 Go 语言实现的以太坊节点软件，广泛用于 EVM 兼容链的开发与定制。
   • Reth：Rust 语言的以太坊实现，提供了一种高性能的以太坊客户端选择。
   • Substrate：Rust 语言实现，用于构建定制区块链的框架，由 Parity 开发，除在 Polkadot 生态大量采用外，也有很多独立链基于 Substrate 进行定制。
   • Cosmos SDK：Go 语言开发的，模块化区块链开发框架，Cosmos 网络兼容的新链基本都是基于 Cosmos SDK 开发。

另外还有部分使用 Move 虚拟机和 Solana VM 虚拟机开发的链。

1. Layer2 扩容或 layer3 应用链

由主链的交易容量有限，尤其是以太坊及比特币，无法承载大规模的用户使用，Layer2 的思路是，将部分交易转移到主链外（ Layer2 ）执行，Layer1 仅负责验证 Layer2 的执行，三层则通常是针对特定应用场景进行定制的区块链。 链开发者需要了解的内容有：

• OP Stack：Optimism 开发的 Layer2 框架，实在以太坊 Layer2 链中使用最多的框架。
• Polygon CDK：是 Polygon 开发的链开发工具包，支持更灵活的扩展：如 Validium 、zkRollup 等。
• StarkEx：StarkWare 开发的利用 ZKStark 技术来实现二层扩展的方案。类似的 ZK 方案还有 Matter Labs （ zkSync 背后的团队） 的 ZK Stack 。
• Arbitrum Stylus （ Arbitrum Nitro 的迭代） 和 Arbitrum Orbit：Arbitrum 团队开发的 Layer2 及 Layer3 扩容方案，Stylus 提供支持多语言编程的执行层扩展。

想做链开发，模块化区块链也需要了解一下，模块化的思想是将之前一个整体的区块链分成多个层，不同的层解决不同的问题，甚至由不同的链来承担，4 个层分别是：

• 执行层：负责处理智能合约的执行，类似于以太坊的 EVM 模块，Layer2 在一定程度上就是一个执行层。
• 结算层：用于结算交易，确保链上的资产安全和交易的有效性。
• 共识层：保证节点之间对交易达成共识的模块。
• 数据可用性（ DA ）：确保链上数据能够被正确存储和访问的层，二层扩展方案中用来验证二层交易的有效性。不同的 DA 方案有：EIP4844 用 Blob 作为 DA ，AnyTrust 、EigenDA 、Avail DA 、Celestia 、NearDA 等。

还有一个趋势是，区块链上逐步集成 零知识证明（ ZKP ） 能力，例如使用 ZKP 来做交易执行的证明（ zkRollup 也在 Layer2 层的应用，在 Layer1 层上也可以采用），用 ZKP 做存储状态的证明，实现轻客户端、无状态客户端来实现更好的去中心化。还有链通过 ZKP 来实现隐私交易。

如果你选择链开发，给初学者的建议是学习 Go ，探究 Geth 和 Op Stack，其他的框架根据需要和兴趣研究。

上面 Layer2 扩容更多是以太坊的视角，最近比特币上扩容方案也有不少团队在做，关注度挺大，大体上有（状态）通道类扩容和侧链类扩容方式，前者继承比特币安全性较高，但在编程能力扩展上较差。典型的代表有闪电网络、以及与 RGB、RGB++ 客户端验证方案的组合。 后者继承比特币安全性较差，例如采用 MPC 的方式跨链，但可以做到更好的编程能力扩展。也有一些结合两者的方案。

目前比特币上扩容方案行业依旧处在探索阶段，如果你是比特币信仰者，可以多多关注。

应用开发

如果想做应用开发，链的底层实现并不需要很深的理解，但我们需要了解各链的特点，如区块链性能、去中心化程度。

例如想开发社交或游戏类应用，对底层链的性能较高，而开发高价值的 DEFI 类型应用，对去中心化可能有更多的要求。

另外，底层链支持的开发语言以及生态的活跃度及对应用扶持力度等，也要考量的，这些关系到应用实现的工作量以及获取的用户的成本。

对于找工作的朋友也是类似，生态活跃度越高，工作机会越多，竞争也会大一些。

选择一个适合的底层链对应用的成功相当重要，多数通常是选择基于一个或一类链开发，也有一些应用需要支持很多的链，尤其是基础设施类应用， 例如，钱包、跨链桥、喂价预言机等，通常要支持很多个链。

选择适合自己的生态

简单对比一下各个生态，供大家参考：

比特币 ：有最大的共识与资金体量，但是脚本能力有限，基于比特币链上能做的应用较少，很多应用需要结合索引器或者客户端验证方案来实现，生态还不够成熟，不过从发展的角度看，可能有更多的机会。

**EVM 生态**：包含了以太坊、以及众多的 EVM 兼容链（包括波场 Tron 也算 ），一部分 BTC Layer2 也是 EVM 兼容链，这些兼容链编程模型相同，都使用 Solidity 开发智能合约（及链上运行的程序），应用生态丰富，开发工具完善、开发资源比较丰富。

**Solana**： 过去一年发展很强劲，生态体量上是老二，比 EVM 生态差距依旧比较大，Solana 的优势是吞吐量大，交易块，Solana 合约使用 Rust 开发，入门门槛较高。

**TON**：背靠有大量用户的 Telegram ，近期热度很不错，TON 同样具备高性能特点，智能合约主要使用 Func ，但 TON 生态发展时间较短、工具库不完善，开发资源较少。

还有一些其他的区块链生态，如：Move 生态（包括 Sui / Aptos ）、Starknet 生态、ICP 生态、AO/AR 生态等，都有各自的优点，但目前关注度更小。

这里描述的是当前的生态情况，各个生态的发展都是动态的，不同的生态也有不同的文化特点，大家可以根据自己的偏好选择。

给初学者的建议是从 EVM 生态入手，资料丰富、生态也比较稳。

合约开发

Web3 应用开发和互联网应用开发相比，很大的变化是大量后端逻辑转为智能合约在链上运行（也有一部分后端逻辑转移到前端，参考下一小节），以此来去除对中心化服务端的依赖。

也有很多 Web3 应用不涉及合约开发，例如：钱包、交易所、链上数据服务等，开发这些应用时，需要了解如何与合约交互。参考下一小节。

EVM 生态开发合约最常见的以太坊智能合约语言是 Solidity，一定要学习，Yul 是开发合约的汇编语言，如学有余力，可以研究一下。

Solana 、TON 、Move 等生态链，有各自的开发语言，我们以后有机会单独介绍。

Solidity 开发 IDE ，入门推荐使用在线 Remix IDE ， 一般在项目开发中是使用 VS Code + 开发框架， 开发框架帮助我们编译、部署及测试智能合约，开发框架首选 Foundry ，测试更方便，其次是 Hardhat 。

开发智能合约时，需要理解常见的 Token / NFT 标准并会使用，如 ERC20 、ERC2612、ERC721、ERC1155 ， 使用轮子也是一个很好的习惯，OpenZeppelin 是一个智能合约库，实现了各种标准，使用库可以减少自己的工作量，提升程序安全性。

开发合约程序时，要尽量遵循标准。这一点与 Web2 开发也是不同，Web2 程序通常是自己在调用，智能合约通常是公开给任何人调用，而且他人调用越多，程序价值越大。遵循标准可以让他人更方便的调用自己的程序。

合约开发进阶

Solidity 的入门简单，但要成为一名优秀的合约工程师有很多东西要学（练）习，例如掌握优化合约技巧来降低 Gas 费用、使用 Create2 创建及预测合约地址、理解底层 Call 调用和委托调用的机制、理解如何对合约进行升级、如何灵活应用离线签名减少用户费用、使用 Merkel 树降低链上存储成本、熟悉常见的安全漏洞、理解 DAO 治理方式及实现、理解账户抽象、了解如何利用预言机来获取链外数据等等。

另外，DEFI 去中心化金融是目前 Web3 最重要的一个应用场景，了解常见金融概念、熟悉常用 DEFI 的运行、理解闪电贷的运行，会让我们有更多的机会。

Web3 应用的前后端

合约扮演的是后端程序的， 一个体验好的 Web3 应用同样需要少不了前端、Web3 应用是由用户自己托管资产的，因此前端需要和钱包链接一起完成交互。

Web3 应用后端更多的是当做一个缓存层，因为链上的数据不是类似数据库的结构化数据，对查询不够友好，加一个后端作为数据缓存层，可以优化用户体验。

现在也有很多专门的链上数据服务商，链上有大量开放的数据，是一个数据宝库， 如果你对大数据感兴趣，这也是一个很好的方向。

开发 Web3 前端时，需要了解常用的钱包接入方法，如会接入 MetaMask、WalletConnect 、Web3 Model 等前端钱包组件，前端与链交互通常是通过 Vim.sh 、Ethers.js 、Web3.js 等交互库来完成，这些交互库其实是链节点提供 RPC 服务的包装。在调用时，前端通过 RPC 节点的 URL 来确定和哪一个链交互，通过 ABI 及合约地址来确定和哪个具体的函数交互。

Web3 后端主要处理数据，例如扫码区块，获取指定合约的指定事件的的数据，和链交互使用的方法与前端类似， 但根据后端语言不同，会使用不同的包装库与 Web3 RPC 节点通信，使用比较多的是 Go 后端使用 go-ethereum 库、Node.js 后端使用 Vim.sh 、Ethers.js 等库，这几个库可以多熟悉一下。

以上每个知识点，需要大家去编码实践来加深理解。

正确心态、保持学习

Web3 发展阶段性起伏很大，也伴随不少行业乱象，平均来讲工作的稳定性没有 Web2 高。

Web3 发展快速，需要我们保持不断的学习，跟踪新的技术进展。

如果你想快速进入到 Web3 行业，参加登链社区的 区块链线下集训营 是不错的选择。

最后祝愿读者都能在 Web3 大展拳脚。

本文出自登链社区 - Web3 开发者社区