当我们谈论Web3时，往往想到的是去中心化、区块链、数字资产等概念，但支撑这一切的底层基础，是一套不同于Web2的协议体系，Web2的互联网依赖中心化服务器和封闭协议（如HTTP、API由单一企业控制），而Web3的“去中心化”本质，决定了它需要一套开放、透明、由社区共治的协议网络，这些协议如同Web3的“交通规则”和“基础设施”，共同构建了一个无需信任中介、用户拥有数据主权的价值互联网，Web3究竟用到了哪些关键协议？它们又如何协同工作？
区块链协议：Web3的“信任机器”
区块链协议是Web3的基石，它通过分布式账本、共识机制和密码学，解决了“去中心化环境下的信任问题”，目前主流的区块链协议可分为三类：
公有链协议：完全开放的底层网络
公有链是最早的区块链协议形态，其特点是任何人可自由加入、参与共识、读取数据，且代码开源，典型代表包括：
- 比特币（Bitcoin）：作为首个区块链协议，比特币通过工作量量（PoW）共识实现了去中心化的数字货币交易，其核心协议定义了UTXO（未花费交易输出）模型、区块结构、挖矿规则等，为Web3提供了“价值存储”的底层范式。
- 以太坊（Ethereum）：以太坊协议的革命性在于引入了“智能合约”功能，允许开发者在链上编写和执行可编程逻辑（通过Solidity语言），它通过PoW（后升级为PoS）共识保障安全性，支持去中心化应用（DApp）的运行，成为Web3的“世界计算机”。
- 其他新兴公链：如Solana（高吞吐量PoS共识）、Avalanche（子链架构）、Polkadot（跨链中继链）等，通过优化共识机制、分片技术或跨链能力，解决了以太坊的性能瓶颈，拓展了Web3的应用场景。
联盟链协议：多机构协作的“半去中心化”网络
联盟链由多个预选节点共同维护，节点权限可控，适用于需要部分去中心化的场景（如供应链金融、政务数据共享），典型协议包括：
- Hyperledger Fabric：由Linux基金会主导，支持模块化设计（可插拔共识、身份管理等），适用于企业级应用，强调隐私和效率。
- Corda：由R3联盟开发，专为金融机构设计，通过“唯一交易方”机制保护数据隐私，节点间通过共识达成合约执行。
跨链协议：连接“孤岛”网络的“桥梁”
Web3的生态由多条公链、联盟链组成，跨链协议解决了不同链之间的资产转移和数据互通问题，核心协议包括：
- 哈希时间锁定合约（HTLC）：早期跨链技术（如比特币-莱特币互操作）的基础，通过哈希锁和时间锁，确保资产在跨链转移时的安全性。
- 中继链（Relay Chain）：如Polkadot协议，通过“中继链+平行链”架构，允许平行链共享安全性和跨链通信功能，实现异构链的互操作。
- 原子交换（Atomic Swap）：基于智能合约，实现不同代币的点对点交换，无需第三方托管，典型应用如Komodo平台的跨链技术。
数据存储协议：Web3的“去中心化硬盘”
Web2时代，用户数据存储在中心化服务器（如AWS、阿里云），企业可随意控制或使用数据，Web3通过去中心化存储协议，将数据分布式存储在全网节点，用户通过私钥控制数据访问权限。
IPFS（星际文件系统）
IPFS是一种基于内容寻址的分布式存储协议，它通过文件的哈希值（而非HTTP的域名地址）定位数据，支持文件版本控制和点对点传输，其核心优势是抗审查、防单点故障，常与区块链结合（如Filecoin），用于存储DApp数据、NFT元数据等。
Filecoin
Filecoin是建立在IPFS之上的激励层协议，通过代币奖励（FIL）鼓励节点贡献存储空间和算力，形成“存储市场”，用户可“付费存储”，节点可通过“存储证明”（Proof of Storage）证明数据被正确保存，解决了IPFS的持久性问题。
Arweave（永久Web协议）
Arweave通过“一次性永久存储”模式，允许用户支付一次性费用，将数据永久存储在网络上，其核心协议“区块_weave”采用“回忆证明”（Proof of Access）机制，节点需随机访问历史数据以获得奖励，确保数据的长期保存，适合归档类应用（如新闻、学术文献）。
身份与访问协议：Web3的“数字身份证”
Web2的身份依赖中心化平台（如微信、Google），用户数据被平台垄断，Web3通过去中心化身份（DID）协议，让用户拥有自主可控的数字身份，无需依赖第三方即可证明“我是我”。
DID（去中心化身份标识）
DID协议由W3C（万维网联盟）标准化，其核心是“用户自主生成的身份标识”（如did:ethr:0x...），可关联公钥、属性等信息，存储在区块链或去中心化存储中，用户通过私钥签名控制身份的授权，例如向DApp证明年龄，无需泄露身份证号。
OAuth2.0与OpenID Connect的Web3适配
传统身份协议（如OAuth2.0）在Web3中通过去中心化钱包（如MetaMask）适配，用户通过钱包签名授权，DApp验证签名后确认身份，整个过程无需将用户数据交给平台，实现“自主授权”。
通信与交互协议：Web3的“去中心化TCP/IP”
Web2的通信依赖中心化服务器（如WebSocket、HTTP长连接），Web3则需要点对点的实时通信协议，支持DApp与区块链节点、用户之间的去中心化交互。
Libp2p（点对点通信框架）
Libp2p是一个模块化的P2P网络协议栈，支持节点发现、数据传输、加密通信等功能，被IPFS、以太坊等广泛采用，它允许节点动态组网，实现去中心化的数
GraphQL + WebSocket
虽然GraphQL本身并非去中心化协议，但Web3项目常将其与WebSocket结合，实现DApp与节点的实时数据交互，Uniswap的Subgraph（基于The Graph协议）通过GraphQL API向DApp提供实时交易数据，而WebSocket确保数据推送的实时性。
计算与智能合约协议：Web3的“可执行层”
智能合约是Web3的核心“可执行层”，它定义了资产的逻辑（如NFT的铸造、DeFi的借贷），不同区块链平台的智能合约协议存在差异，但共同目标是“代码即法律”（Code is Law）。
以太坊EVM（以太坊虚拟机）
E是以太坊的智能合约执行环境，它定义了合约代码的运行规则（如Gas机制、 Opcode指令集），目前多数公链（如BNB Chain、Polygon）兼容EVM，允许以太坊生态的DApp无缝迁移，形成了“跨链兼容生态”。
WASM（WebAssembly）
WASM是一种可移植的二进制指令格式，运行速度快且安全，被Solana、Near等公链作为智能合约执行环境，相比EVM的Solidity，WASM支持多种编程语言（如Rust、C++），更适合高性能应用（如高频交易、游戏）。
索引与查询协议：Web3的“数据搜索引擎”
区块链数据公开但难以直接查询（如以太坊全节点需同步大量数据），索引协议通过将链上数据结构化存储，提供高效的查询服务。
The Graph
The Graph是去中心化的索引协议，允许开发者“子图”（Subgraph）定义数据索引规则，节点（索引者）通过提供索引服务获得代币奖励，DApp可通过GraphQL查询子图数据，例如查询某NFT的持有历史或DeFi的TVL（总锁仓量），大幅提升数据获取效率。
协议的协同与Web3的未来
Web3并非依赖单一协议，而是一个由区块链、存储、身份、通信、计算等协议构成的“协作网络”，这些协议通过开放标准和接口（如跨链桥、钱包适配器）实现互联互通，共同支撑起去中心化的应用生态。
随着技术演进，Web3协议将朝着“更高效、更安全、更易用”的方向发展：例如Layer2扩容协议（如Optimism、Arbitrum）解决公链性能瓶颈，零知识证明（ZKP）协议（如ZK-SNARK