Web3.0是当前值得关注的前沿议题，它包含了人机物网深度融合、虚实融合与交互、多样化业务服务、智能化运维管理和可量化安全能力等多个新兴领域。Web3.0在对技术、经济、社会、文明产生变革的同时，也面临着技术路径未明、内生安全风险、组织架构不清以及现有网络技术架构难以承载等挑战。与此同时，现有的网络技术范式已经难以支撑Web3.0的发展，也面临着理论与发展困境。基于网络技术第四范式及多模态网络环境理论，提出了建设中国下一代互联网的相关建议、把“统筹安全和发展的关系”和实现网络安全可量化设计、可验证度量作为关键问题和核心目标之一，构建应用驱动型的技术发展路径、建立网络技术领域自主知识体系等。

Web3.0致力于改变互联网的整体架构，颠覆众多行业。对Web3.0所带来的机遇和面临的挑战进行了分析；对比了Web1.0、Web2.0和Web3.0之间的区别与联系，剖析了Web3.0的技术架构和生态布局，从经济和科技2个方面总结了Web3.0的发展现状及其带来的变革与机遇；指出了Web3.0在其研究基础和监管方面所面临的挑战，对Web3.0的未来发展进行了展望。

区块链是Web3.0构建可信互联、价值互联的关键技术。作为一种新的去中心化基础设施，区块链自身技术也在不断发展。结合Web3.0背景，介绍了区块链的去中心化身份、智能合约、激励机制和隐私保护等相关技术进展和问题，以助力实现基于Web3.0的数据安全共享、业务流通、用户权益保障，从而达到更加公平的价值分配和价值流动。

元宇宙是第三次互联网革命（Web3.0）的一个战略制高点，头戴式设备（XR）是其主要的接入和交互终端。从微显示、光学系统和感知交互3个核心技术领域，论述了元宇宙终端硬件的关键技术及其发展趋势。在微显示技术方面，重点涉及硅基OLED 和 MicroLED 2种新型显示技术及其产业化；在光学系统方面，主要论述了表面浮雕光栅光波导、体全息光波导和超表面光波导技术；在感知交互方面，着重讨论了手势动作识别和脑电信号识别交互技术。

Web3.0是互联网发展的下一个重要阶段。中国“十四五”规划中提出要加快数字化发展，培育壮大区块链等新型产业生态，将Web3.0作为数字经济发展的重要目标。分析了Web3.0的发展和应用。探讨了中国发展Web3.0的机遇挑战、监管政策、发展路径，并提出加强技术研发、建立统一的技术标准、改善法律法规环境、强化风险管理等发展建议。

“Web3.0”和“元宇宙”现均指第三代互联网。构建了一个关于Web3.0/元宇宙的理论框架，它包含3个部分：第一部分为Web3.0/元宇宙体系结构，包括Web3.0/元宇宙系统层面的互联网的结构、Web3.0/元宇宙组分层面的作为互联网端系统的计算机的结构；第二部分为Web3.0/元宇宙技术系统，包括Web3.0/元宇宙9大技术；第三部分为Web3.0/元宇宙应用世界，其在结构上是虚拟世界和现实世界等2个世界融合为一体，在功能上或在场景上包括经济、政治、军事、社会、文化等5个领域。Web3.0/元宇宙应用系统是Web3.0/元宇宙应用世界的领域或者子系统、孙系统等。剖析了Web3.0/元宇宙应用的一种——数字孪生。提出了区块链第一性原理：在Web3.0/元宇宙应用世界中区块链的核心功能是制造共信（共同信任）。