以太坊:深入解讀區塊鏈數據行業：如何使虛擬貨幣產生價值和捕獲價值？_區塊鏈

本篇我們探討一下區塊鏈世界里的數據供應，以及以數據為核心產品的服務商如何形成一定的市場規模，即他們如何產生價值和捕獲價值的。

區塊鏈本質上是一個分布式數據庫，雖然有著公開、透明、可追溯等特點，但是直接訪問或者獲取這寫數據并不便利，需要特定的接口、進行格式化、以及轉變保存類型。大部分區塊鏈使用的是鍵-值類型的數據庫，方便多寫少讀，而普通用戶比較習慣的是關系型數據庫。關系型數據庫可以用像SQL那樣的查詢語句來進行查詢，像DuneAnalytics這樣的服務商就是把鏈上數據變成關系數據庫，方便調取，這中間的流程還包含了數據的存儲和再加工的過程。

一般有兩類有價值的數據：

鏈上數據：鏈相關數據、轉賬、普通交易、智能合約事件等，這類數據被分布式數據庫所維護，可靠性由共識保證。即區塊鏈的核心數據。

非鏈上數據：與鏈上相關，準確性依靠中心化或去中心化的節點驗證的數據，如交易所、預言機等，類似于Web2.0服務。交易所數據介于鏈上鏈下之間，是鏈上數據的鏈下計算，然后經鏈上驗證，也產生了很大的數據量。

我們認為數據市場需求爆發的驅動來自于：

多鏈宇宙的成型

應用的增加和用戶的增加

應用帶來的數據需求的增加

用戶行為復雜化

數據市場參與者

交易者

交易者根據各類數據信息判斷可交易的方向，比如觀察某條鏈的活躍程度，某個DEX的成交情況、某個借貸協議的借出貸款等。他們會需要有可靠的數據源，一些高級用戶會使用付費的數據服務。

數據的提供者

被動的產出方：如區塊鏈的節點，交易所，普通用戶主動地產出方：API提供者，數據搜索引擎，定制化數據包。他們往往是原始數據的加工者。

開發者

開發者查詢、調用鏈上數據，與區塊鏈交互。由于節點服務商的存在，開發者不需要搭建自己的節點，就可以直接和鏈上進行交互。眾多dApp以及第三方錢包應用都依賴于Infura這樣的節點服務商，與區塊鏈進行交互。開發者的需求來自于：網絡狀態監控、交易執行狀況監控、穩定的執行環境、市場和競品趨勢信息、產品和市場策略指定、根據客戶偏好提升產品性能等。

需要不停監聽網絡狀態的應用和中間

比如借貸協議需要監控賬戶狀態，一些自動化中間件要及時反饋價格變化等。

區塊鏈數據結構、存儲、和訪問-以Ethereum為例

鍵值數據庫

區塊鏈本質上是個數據庫，和比較為大眾熟悉關系型數據庫不同，以太坊使用的鍵值類型數據庫，其底層基于Google的LevelDB，適用于寫多讀少的場景。關系型數據庫歷經多年發展，被程序員所接受，也非常利于普通人理解。關系型數據庫的結構是一系列的表。

央行：加強科技支撐 深入開展“數字央行”建設:人民銀行2020年科技工作電視電話會議5月18日在北京召開。會議要求，加強科技支撐，深入開展“數字央行”建設，提升金融服務水平和金融監管能力；加強金融業網絡安全和信息化統籌指導，推動落實金融領域密碼應用與創新發展，筑牢金融網絡安全屏障；推動金融科技高質量發展，提升金融服務實體經濟能力；推進LEI應用，優化標準供給，提升金融標準治理水平。[2020/5/19]

鍵值數據庫是新發展出來的非關系型數據庫，結構相對簡單：鍵作為唯一的標識符，值存儲數據，值可以是任何東西，不需要遵循表的結構，靈活多變且擴展性強。鍵值和關系數據庫相比擴展性好，可以提供大數據量的讀寫，常被用于緩存。大部分分布式數據庫采用鍵值數據庫，依靠LMS-tree的結構進行有效的數據寫入和查詢。少部分選用關系型數據庫，如Ripple。

區塊鏈的數據根據狀態和交易的抽象結構如下：

來源：HyperLedger

以太坊的區塊數據包括區塊頭和區塊體，區塊頭包含許多字段。從結構來看，以太坊的主干就是三棵樹：狀態樹、交易樹和收據樹。

以太坊的主要字段是StateRoot(狀態樹)，包含了賬戶余額、聲明、隨機數等，狀態樹采用的是Merkel-Patrica結構，需要不斷的更新。而交易樹和收據樹不需要更新，所以采用了Merkel的數據結構：交易數據是永久數據，永久數據已經記錄不會被改變。狀態樹儲存每個以太坊賬戶的地址余額，一經發生交易就會修改。以太坊的數據結構總結起來就是這一張圖：

來源：LucasSaldanha

永久儲存與臨時儲存

如前所述，以太坊的底層數據是以K-V形式儲存在底層LevelDB里的。但是LevelDB適合于寫多讀少的場景，所以真正用于讀取、查詢的數據庫是StateDb，它管理著所有賬戶的集合，賬戶的呈現形式是stateObjectStateDB。其直接面向業務，是底層數據庫和業務模型的之間的存儲模塊。它采用兩級緩存機制，以滿足查詢、更新、調用等功能。第一級緩存為map形式，存儲stateObject，二級緩存以MPT形式存儲。當stateObject有變動的時候，實例化的stateObject會更新，當IntermediateRoot()被調用后，他們會被提交到MPT上，當CommitTo()被調用后，他們會被提交到底層levelDB中。這就形成了三級緩存結構。使用多存數據庫的好處是，當需要回滾的時候，直接調用stsateDB中MPT樹的根節點進行數據還原即可。

來源：網絡，HashKeyCapital整理

但是要是將這些數據變成可用的數據，就是將這寫數據變成可用的查詢字段，比如Blockheader包含的字段，BlockBody包含的字段，智能合約的Log的字段等，交易的Trsaction字段等，不同字段對應著不同類型。

聲音 | 大連港：將繼續開拓區塊鏈技術 深入開展創新工作:金色財經報道，大連港(601880)被提問“除了區塊鏈電子放貨平臺之外，接下來還有什么區塊鏈項目落地”時表示，目前，大連港利用區塊鏈的去中心化、不可篡改、共享賬本等特征所建立的區塊鏈信任機制，使業務信息公開透明公正，借助區塊鏈的數據加密作用強化數據信息安全功能，確保數據的安全性、完整性和一致性，使船、輪駁公司、智慧港口平臺各方都能實時、安全、無縫地傳遞拖輪作業信息，實現全程留痕和全程可追溯，滿足輪駁業務的安全性和準確性要求。未來大連港還將繼續開拓區塊鏈技術業務實現場景，深入開展創新工作，在全港口領域推行區塊鏈技術應用落地。（上證e互動）[2019/10/30]

DuneAnalytics提供的以太坊可查詢數據字段

Log是非常重要的數據，因為以太坊的智能合約運行在EVM中，與外界隔離，EVM發生的事件就是通過Log傳輸到外面并記錄在區塊鏈上。實際上，像Etherscan這樣的瀏覽器就是用過Parity客戶端回放EVM，拿到智能合約交易的記錄。

許多區塊鏈的結構也可以存儲非交易數據，但是容量有限。比如比特幣的output中的OP_RETURN字段就可以存儲不超過40字節的數據。限制的原因在于放大增加這部分會影響區塊鏈的性能。以太坊的區塊頭也有Extra字段可以用來寫入數據，如這樣的：

來源：https://etherscan.io/block/12912176

區塊鏈并不合適進行文件的存儲，以IPFS作為存儲底層和區塊鏈結合的方式是比較認可的，比如數據儲存在IPFS中，但是數據的Hash值存在以太坊的狀態數據庫中。

緩存

除了上鏈的交易外，以太坊還有一個保存在緩存中的數據，即mempool里面的排隊數據。各個節點提交的交易都會被放入mempool交易池中，經過序列化、交易驗證、過濾等步驟，最終選擇合適的交易被礦工打包。交易池中有Queue和Pending兩個map，用來存儲未驗證交易和已驗證交易。Queue和Pending清理結束后，根據不同節點提交的交易，交易池要進行重構，防止出現分叉。

以前交易池的數據沒有那么重要，但是隨著智能合約的交易占比提升，交易的排序有了更多的經濟意義，所以已經有項目開始做類似的工作。

趣味性強的的比如Txstreet

真實提供交易池數據接口的比如Blocknative

提供MEV解決方案的如Flashbot

訪問

如何訪問以太坊上的數據呢？一般是兩種方式:

遠程訪問以太坊的節點

使用web3或者是JSON-RPC的方式。JSON-RPC是無狀態的輕量級跨語言遠程調用協議，文本傳輸的數據是JSON格式，傳入和傳回都是JSON格式。使用JSON-PRC,客戶端發送PRC請求，就可以直接通過以太坊客戶端，傳回相應數據，比如使用對應字段，eth_gasPrice,eth_blocknumber等。

動態 | SAP與蘇寧將在區塊鏈等領域開展深入研究:在“第9屆中德經濟技術合作論壇”上，中國國務院總理李克強與德國總理默克爾，共同見證了SAP與蘇寧控股集團的戰略合作簽約。根據合作協議，未來，雙方將聯合開展技術創新和行業實踐，在人工智能、機器學習、區塊鏈、物聯網等領域開展課題研究，共同促進數字經濟發展。[2018/7/10]

來源：《深入理解以太坊》

如果不使用JSON-PRC方式，可以以太坊基金會提供的javascript庫，即web3.js。它底層封裝了RPC,使用起來和JSON-RPC方法一樣，先創建一個web3對象，就可以使用庫里提供的方法獲取各種數據。比如，顯示賬戶的余額：

varbalance_1=web3.eth.getBalance(web3.eth.accounts);console.log(balance_1.toString());

使用web3.js有一系列好處，在于他們有非常細致的模塊：

web3-eth用來與以太坊區塊鏈及合約的交互；

web3-shhWhisper協議相關，進行p2p通信和廣播；

web3-bzzswarm協議相關；

web3-utils包含一些對DApp開發者有用的方法。

JavaScript庫還可以通過讀取ApplicationBinaryInterface(ABI)來直接和復雜的智能合約進行交互。ABI就是json形式的智能合約函數，因為智能合約是以solidity寫的，json形式就可以通過JavaScript直接使用了。可以做的事情包括：向合約發送交易、估計使用EVM的gasfee、部署智能合約等等。

除了web3.js庫外，還有ether.js庫這樣的javascript庫。

使用web3.js的一個實例就是區塊鏈瀏覽器：使用web3.js訪問以太坊，獲得的數據進行加工，通過中心化的接口加入非鏈上信息，然后循環調用web3.js查詢鏈上數據，不斷更新區塊。

自己搭建節點，本地訪問

自己搭節點就是自己將所有的以太坊全網數據全部下載下來，這需要大量的成本，以及安全技術，大部分用戶和開發者都不會選用這樣的模式去使用數據，一般會使用第一類方法或者直接從去找到更好的API服務商。

流轉過程

以太坊的本質是交易驅動的狀態機，一切變化皆由交易開始，變化的記錄就是數據，API從頭到尾串起了數據的流轉。整個區塊鏈數據流轉的過程是這樣的：

數據服務者類型

節點服務層

節點服務商可以說已經變成了以太坊運行的根基，比如最有名的Infura，本身運行以太坊節點并提供IaaS服務，省去了建立以太坊節點的過程,應用可以直接靠Web3訪問。API成為管道，需要使用數據的話，對管道進行付費。

貴陽高新區黨工委副書記黃昌祥：深入推進區塊鏈等技術與實體經濟深度融合:貴陽網6月4日報道， 日前，高新區黨工委副書記、管委會主任黃昌祥率隊對區內大數據創新平臺進行調研。黃昌祥要求，大力實施“千企引進”“萬企融合”“千企改造”等工程，推進“智力收割機”計劃，深入推進物聯網、人工智能、區塊鏈以及大數據與實體經濟深度融合，引領大數據技術創新、加快大數據產業聚集，構筑大數據產業生態體系，以大數據引領全區經濟實現高質量發展。[2018/6/4]

底層數據服務和上層數據服務可以緊密合作，底層提供節點，上層提供數據的查詢。比如Quicknode和DuneAnalytics的合作就是這樣的例子。Dune為數據分析這提供一個可以應用SQL語句查詢的數據庫，還可以將數據可視化。在Dune出現之前，沒有一個統一的數據格式可以將項目之間進行比較。Dune是Quicknode的主要客戶，之前是使用自建的Parity節點。經常需要擔心節點的內存泄露、磁盤空間不夠等，而且成本較高，使用Quicknode后后大大降低了成本，每月成本1000美元降到每月35美元。此外Quicknode還提供類似CDN的服務，這可能是另外一個可以促進dapp應用體驗的方向。還可以幫助訪問mempool的數據。還可以提供私有節點。Quicknode有一些業內知名的用戶，比如Nansen,PayPal,DappRadar,Chainlink。

Alchemy把區塊鏈的底層架構進行梳理，可以提供典型的JSON-RPCAPI，還可以提供增強型的API，將日常請求簡單化，簡化開發人員的成本等。Alchemy對許多知名項目也進行了支持，比如CryptoKitties,Formatic,Bancor,Celer。

Infura,Alchemy和Quicknode均各自有一些知名用戶：

處在這一賽道的還有CryptoAPI，Blockchair，Blockdaemon等。

查詢索引服務層

數據服務再往上進一層就是應用類的服務，比如DuneAnalytics。區塊鏈的數據雖然是公開透明的，但是缺乏工具的情況下，數據都是雜亂的，需要編寫各類腳本來訪問區塊，遍歷信息等，然后再進行格式化。

Dune先把區塊鏈上的數據進行解析，然后填充到數據庫中，變成一個PostgreSQQL的數據庫。用戶無需寫腳本，只要會使用簡單的SQL語句就可以進行查詢。Dune起了一層將數據進行解析和格式化的作用，還提供了可視化工具。以太坊是鍵值數據庫，Dune把它變成一個關系型數據庫，SQL語句就是關系型數據庫的接口。Dune提供的數據表有：

原始交易數據，提供區塊鏈上所有活動的詳細記錄

項目級數據表，返回預處理后數據，用于解碼的項目

抽象表，一種更高級的表，返回相關行業/主題的聚合數據。

中國發展高層論壇將對區塊鏈技術進行深入討論:2018年中國發展高層論壇將于3月24至26日在北京舉行，中國發展研究基金會相關人士表示，中國發展高層論壇在今年迎來了第19屆。圍繞高質量發展、財稅體制改革、供給側結構性改革與金融政策、全面開放新格局、創新與未來等重大議題，中外方嘉賓將開展深入討論。此外，參會嘉賓還將對中國改革開放四十周年、全球不平等、新時代的中美關系、一帶一路、人工智能時代的產業轉型、鄉村振興與農業現代化、金融創新與區塊鏈革命等熱點議題進行深入交流。[2018/2/26]

目前支持Ethereum和xDai兩個鏈。以太坊的原始數據包括Block，Log，Transaction，Trace等四大類數據，Dune把他們解碼成humanreadable的格式。

TheGraph提供了一個數據的搜索引擎，借助于GraphQLAPI，用戶可以通過subgraph直接訪問獲得信息。而且TheGraph是去中心化的，受到很多DeFi項目的支持。其也提供一些列成型的subgraph，供代碼能力一般的用戶直接使用。

數據查詢的流程遵循以下步驟:

Dapp通過智能合約上的交易將數據添加到以太坊。

GraphNode持續掃描以太坊的新塊和它們可能包含的子圖數據。

GraphNode在這些塊中為子圖查找以太坊事件，并運行映射處理程序。

去中心化的應用程序使用節點的GraphQL端點向GraphNode查詢從區塊鏈索引的數據。GraphNode反過來將GraphQL查詢轉換為對其底層數據存儲的查詢，以便獲取該數據，并利用存儲的索引功能。

Dapp將這些數據顯示在終端用戶的前端中。用戶通過前端進行交易活動。

由于是去中心化的模式，TheGraph設計了GRT代幣機制，以鼓勵多方參與這個網絡，涉及到委托人、索引者、策展人、開發者等四類。簡要而言就是用戶提出查詢需求，索引者運行TheGraph節點，委托人向索引者質押GRT代幣，策展人使用GRT來指引哪類子圖有查詢價值。

快速和節約資源：TheGraph的價值在于，他可以非常快速的用數據回答很具象的問題。他們舉了個例子：對于CryptoKitties，可以查詢在2018月之間1月到2月誕生的Kitties的所有者是誰的問題，這就需要遍歷智能合約的birth事件，以及ownof方法。這樣一個問題可能需要幾天時間才可以。TheGraph的子圖就是解決這些問題的索引。

類似于TheGraph的項目還有Covalent，提供了一個數據查詢層，讓工程師可以快速的以API的形式調用數據。一個簡單的API就可以解決所有Covalent支持的鏈的數據。Covalent的數據集比較完備，可以多鏈多項目的一起查詢，不需要很強的coding基礎。Covalent也有自己的代幣CQT，代幣持有者可以用來抵押、投票。Covalent有兩類endpoints，一類是區塊鏈全體數據類型，如余額、交易、日志類型等；另一類是對某一個協議的endpoint，如查詢AAVE的日志。Covalent最有特點的是跨多鏈查詢，不想需要重新建立類似子圖的索引，二是通過改變chainID就可以實現，query的可擴展性大大增強了。

SubQuery是專注于波卡生態的數據提供方，可以轉換和查詢Web3.0生態數據。SubQueary受到TheGraphh啟發，也是使用的Facebook開發的graphQL語言。SubQuery面向所有的Polkadot和Substrate，并且提供一個開源SDK。相對于TheGraph,作為開放市場的SubQuery中的角色有三個：消費者、索引這和委托人。消費者發布任務，索引這提供數據，委托將空閑的SQT代幣委托給索引者，激勵他們更多的誠實參與工作。代幣經濟學和TheGraph類似。

如前所述Blocknative專注于實時交易數據的檢索功能，提供了mempool的數據瀏覽器。最大的特點是突出了實時性，可以追蹤交易相關的相應字段的結果，比如地址的追蹤，內部交易的追蹤，未成功交易的信息，被替換交易的信息比如被加速或者取消。

主要的產品有：mempool瀏覽器、網站SDK、Gas平臺和模擬平臺

Mem瀏覽器，通過API形式的可以訂閱mempool，可以精確到任何一一個協議中，比如UniswapV3，Sushiswap的相關交易在mempool里面的表現

Gas平臺，通過實時mempool數據來預測gasfee的工具

模擬平臺功能，模擬mempool中檢測可被執行的事務，并根據當前塊高度對它們進行模擬，以顯示它們的效果。只要符合Blocknative檢測規則的交易進行模擬

SDK平臺，各類網站可以通過javascript掛接Blocknative的API，來顯示該網站產品的交易執行情況

Blocknative是專門針對mempool進行偵測的數據網站，因為mempool的數據和最終區塊數據不會一致，其及時性和其他數據indexing比要求跟高。以太坊有一套復雜的系統來管理mempool中的交易，Blocknative提供的字段查詢更加即時和精確。

數據分析層

這一層主要是提供一整套鏈上或者鏈下的數據集或API，方便于交易員進行分析。

鏈上和鏈下數據：鏈上數據的提供者直有很細分的rawdata，但對于非專業的認識不需要，其實很多用戶需要的顆粒度并不是很高。這樣的選手包括Coinmetics，Nomics，Glassnode，intotheBlock,CryptoQuant等。他們本身會拆分每一筆交易，但是提供的產品是一種交易的集合。還有一類是交易所數據的包括：Skew，Kaiko，CoinAPI。他們把各類交易所的交易數據進行集合，打包提供給交易者。包括最近崛起的Nansen，將標簽的精細度加深，這也代表深顆粒度/面向特定領域的數據受到重視。

業務很傳統：這些服務商體量都不大，經過幾年的競爭，上面提到的這些名字已經初步跑出。他們基本都是中心化的項目，估值在幾千萬美元。業務邏輯容易理解，有傳統的可比標的，數據合規做得好是很好的收購標的。

交易所也自然的參與其中：除了集中式的API供應，交易所本身也提供大量的數據。這部分是中心化交易所私有的，交易所把這部分數據半免費開放給外部，這屬于整個區塊鏈里最有價值的一類。對于trader來講，orderbook和成交量比較有用，orderbook類似以太坊的內存池數據。而還有一類就是交易所錢包和鏈上交互的數據，代表了一定的得市場氛圍。

數據的合規性還未受到重視：合規是很多服務商較少充實的層面，不僅公司合規，數據也要合規。Kaiko的數據廣度好，而且顆粒度精細，擁有把一整套數據進行標準化的方法，滿足傳統機構投資人的合規要求，并符合FIGI標準，是認證的FIGI服務商。在未來機構進場的趨勢下是一個很大的優勢。

除此以外，還有各類DeFi分析面板如DefiPulse、Dfilima、DeBank等，都提供各自擅長的數據集。

數據服務商的價值提升仍然有很大空間

可靠性的提升

區塊鏈數據越來越多是一個不可避免的趨勢。但只有對數據進行分析，得出可操作的見解，才能利用數據的真正價值。區塊鏈技術在數據分析領域扮演著兩個截然不同的角色。首先，存儲在區塊鏈和區塊鏈網絡中的數據本身提供了豐富的信息來源。第二，通過在數據和派生分析模型中添加保證元素，區塊鏈可以使可信的數據分析環境用于多方數據共享。

雖然規模在增加，但是數據質量還沒有受到重視，數據質量即代表數據可用性的問題，數據質量需有以下標準：

一致性-數據沒有矛盾且一致。

可追溯性-數據可審計，變動可追蹤

可用性-能夠被授權用戶和應用程序進行檢索。

合規性-數據符合標準、慣例或一些已經執行的規定

機密性-數據只能被授權用戶訪問

可信度-用戶相信數據的真實性

區塊鏈的數據就有很好的一致性、可追溯性、可用性，但是缺乏合規性、一定的私密性和可信性，尤其是面對監管的時候。用戶相信一些數據，還是需要對方數據交叉驗證，自己去鏈上數據交叉驗證并不容易。這是未來需要解決的。

用戶數據從里層走向表層

用戶數和用戶行為的爆發還有一個潛在結果，就是當這個級別開始逐漸接近互聯網級別的時候，一些傳統的數據挖掘方法就開始體現出價值。Web3.0上依然可以提供類似Web2.0的服務，而有些數據雖然是公開的，但卻是只能被部分公司access到，者給予對用戶行為分析和打標簽的能力。一個比較大的gap是，現在用戶的Web2.0和Web3.0身份還沒有對應上，比如很多項目的用戶，也非常積極的在Discord里面交流，他們和Web3.0的身份沒有對應，這里面其實也會讓很多機會。像Nansen就是把海量的錢包進行打標簽，為數據用戶提供真實的鏈上行為分析，尤其是可以看到那些巨鯨的活動。像Nansen這樣的，未來針對用戶數據的再挖掘，會讓數據服務上的再上一個新臺階，比如Zerion、Zapper、InstaDapp這樣的DeFi聚合層，也是可以很好發掘用戶數據的平臺。Covalent也提供了對錢包的查詢功能。

價值的體現

數據的可靠性是一方面，價值捕獲依靠的是可用性和認可。數據變得有值錢我們可以從這類項目的融資可以看出，2021年是數據真正開始體現價值的一年，以上提及的項目今年發生了多次融資：

Skew和Zabo直接被Coinbase收購，傳統領域的資金也在參與。隨著多鏈時代的開啟，數據量會成倍的增加。多鏈時代對行業是個考驗，但對于數據公司來說，則打開了寶藏之門。TheGraph提供的統計顯示，2020年6月，每天只有3000萬的query，到了2021年的6月份，每天的query達到了6.75億。

未來數據市場的驅動力主要有四個：多鏈宇宙的成型，應用的增加和用戶的增加，應用帶來的數據需求的增加，用戶行為復雜化。但是數據狀態也不會爆炸下去，也會經過一波整合，和Gartner發展曲線類似。

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