虽然区块链的最初应用围绕货币和金融,但在过去几年中,艺术、游戏和音乐等领域的应用激增。与此同时,这些应用程序中的聚合用户数量一直呈线性增长,给底层基础设施带来压力并降低用户体验。此外,随着这些应用程序的扩展,它们越来越需要更多的可定制性和更强大的业务模型。

 

解决这些问题的一种新兴业务模式是构建特定于应用程序的区块链,称为「AppChains」(应用链)。构建 AppChains 的应用程序可以自定义其堆栈的多个层,例如其安全模型、手续费用和写入权限等。

 

AppChains 不是一个新概念;比特币可以被认为是用于数字黄金的特定应用区块链,而 Arweave 则可以用于永久存储。也就是说,AppChain 的设计不仅包含单片区块链(例如 Osmosis),还包含处理应用程序状态转换的模块化执行层(例如 rollups、sidechains、plasma),但依赖于单独的结算层或共识层来实现最终性。

 

事实上,「层」(如 L2L3 等)在大多数情况下,只是信任最小化的区块链,具有双向最小化信任的跨链桥。

 

 

在本文中,我将:

 

AppChains 的前世今生

 

AppChain 花了很多年才出现。虽然 Cosmos 和 Polkadot 早在 2016 年就提出并推广了这一概念,但他们直到 2021 年初才完全启动他们的网络(分别具有 IBC 和平行链功能)。与此同时,在可扩展性方面,由于以太坊上用户的需求不断增加,到 2020 年底,ETH 交易费用变得出奇的高,应用程序开发人员迫切需要替代解决方案。与此同时,以太坊链外可扩展性研究正以「L2s」的形式缓慢实施,Polygon、Skale、zkSync (1.0) 、StarkWare (StarkEx)、OptimismArbitrum 都在 2020 年和 2021 年推出。

 

其他基础层(「L1」)也意识到支持 EVM(以太坊虚拟机)作为其业务开发工作的一部分的重要性;Avalanche(C-Chain)、NEAR(Aurora)、Polkadot(Moonbeam)和 Cosmos(Evmos)都在 2020 年和 2021 年推出了与 EVM 兼容的链。

 

在特定于应用程序的设计方面,Celestia 于 2019 年(最初作为 LazyLedger)推出了一种新颖的模块化设计,该设计将传统单片区块链的执行、结算和数据可用性层分开,从而允许特定于应用程序的区块链,无需重建堆栈的其他部分。

 

 

如今,有多种平台提供 AppChain 基础设施。虽然其中一些目前仅提供公共区块空间(例如 Optimism、zkSync),但如果有足够的开发人员需求,它们很可能会推出支持专用的执行层

 

 

此外,虽然 AppChains 的启动和互操作问题在历来是困难的,但在过去几年中,开发人员和用户都在加速接受 AppChains。Axie 于 2021 年初推出了他们的以太坊侧链 Ronin,DeFi Kingdoms 宣布于 2021 年底从 Harmony 转移到 Avalanche 子网,Apecoin 社区约 46% 的成员仍支持构建 ApeChain,dYdX 宣布他们的 V4 版本协议将建立在使用 Cosmos SDK 打造的 L1 上。今天,有无数的应用程序构建在 AppChains 上。

 

为什么选择 AppChains?

 

开发人员越来越多地转向构建 AppChains 而不是在公共区块链上启动智能合约的主要原因有三个。

 

表现

 

可定制性

 

价值捕获

 

AppChains 的问题

 

然而,任何事都是双刃剑:

 

有限的可组合性和原子性

 

 

重建围墙花园

 

 

流动性分散

 

 

自反安全模型

 

 

资源浪费

 

 

额外的复杂性

 

 

有限的生态系统工具

 

 

新兴的 AppChain 市场结构

 

由于在更孤立的生态系统中构建有许多缺点,AppChains 最适合具有以下特征的应用程序:

 

 

因此,我们有理由认为大多数应用程序将仍继续在公共 L1L2 上启动。此外,由于 L2 的格局仍然相当分散,我们将看到 DeFi 协议由于其安全性、流动性和原子性属性而继续在 L1 上推出。此外,如果非 DeFi 应用程序有了足够大的生态系统和网络效应,它们可能会在通用 L2 上启动并转移到特定于应用程序的 L3 或特定于应用程序的 L1我们可以粗略地想象这个操作顺序如下:

 

 

还有一个原因是,大多数启动 AppChains 的应用程序将选择模块化执行层(特别是 rollups)而不是单片链,因为它们没有吸引大型验证器群所需的资金。此外,高质量的验证者不太可能选择将他们的资源用于代币价格低且不稳定的 AppChain。

 

尽管如此,随着加密行业的成熟和普及,更多的应用程序仍将继续推出自己的 AppChain,未来的 AppChain 市场结构将有多种形式:

 

 

 

AppChains 如何设计

 

在决定构建 AppChain 的基础架构时,需要考虑几个设计权衡:

 

安全类型:通过攻击来改变状态有多难?

 

 

安全来源:安全从何而来,结算又从何而来?

 

 

权限:如何选择节点,以及谁可以读取 / 写入状态?

 

 

可组合性:流动性和状态在同一生态系统中的其他应用程序之间移动是否容易和安全?

 

 

最终性:交易何时被视为最终性?

 

 

Gas 代币:用户使用哪种代币支付交易费用?

 

 

还有其他几个更直接的因素:

 

 

我们可以根据这些因素映射现有的 AppChain 解决方案:

 

 

结论

 

尽管 AppChains 存在问题,但它们的持续增长表明了开发人员的需求。正如苹果公司所证明的那样,垂直整合通常会带来更好的用户体验;同样,区块链开发人员将寻求提供 AppChains 支持的完全优化的 Web3 应用程序。也就是说,AppChains 并不适合所有人,开发人员在投入资源启动应用程序之前,应深入考虑 / 权衡其应用程序的需求。

 

AppChains 对安全模型经济学、货币化策略、平台防御性、整个堆栈的整体价值累积以及对加密市场结构有许多影响,这些影响将在未来几年内被我们观察到。

撰文:Dmitriy Berenzon,1kx 分析师

编译:白泽研究院

 

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