天天快资讯：行业洞察 | 特定应用的区块链：过去、现在和未来

来源：出新研究　2022-10-19 06:46:30

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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。

【资料图】

虽然区块链的最初应用是围绕货币和金融的，但在过去的几年里，艺术、游戏和音乐等领域的相关应用激增。与此同时， 这些应用程序中的聚合用户数量一直在超线性增长，使底层基础架构不堪重负，最终用户的体验也随之降低 。此外，这些应用程序在扩展以满足需求时，对于更高的可定制性和更强大的业务模型的需求变得愈发迫切。

解决这些问题的一种新兴设计模式是特定于应用程序的区块链或“AppChains”。简而言之，AppChain是一个区块链，将其区块空间专用于特定的应用程序。构建 AppChain 的应用程序可以自定义其堆栈的多个层，例如其安全模型、费用令牌和写入权限等。

作者：Will Lockett |

来源：Medium |

编译：刘唐诗 |

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，在大多数情况下，“层”（例如L2，L3等）只是信任最小化的区块链，具有双向信任最小化的跨链桥。

L3仍 处于研发阶段，但从概念上讲，通过递归零知识证明是可能的

概述应用链历史

应用链优缺点

描述未来的应用链市场结构

概述应用链设计空间

比较当前上线的不同应用链解决方案

AppChains的前世今生

AppChain 花了很多年才为开发人员提供应用链基础设施。虽然Cosmos和Polkadot 早在2016年就接受了并推广了这一概念，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）。

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 ，此时开发人员迫切需要替代解决方案。

与此同时，以太坊的可扩展性研究正在 以零知识汇总和侧链（统称为“L2s”）的形式缓慢实施 。 Polygon、Skale、zkSync (1.0) 、StarkWare (StarkEx)、Optimism 和 Arbitrum 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EVM兼容链 。

在特定应用设计方面，Celestia在2019年（最初称为LazyLedger）引入了一种新颖的模块化设计，该设计将传统整体式区块链的执行，结算和数据可用性层分开，因此，允许特定于应用程序的区块链，而 无需重建堆栈的其他部分 。

迟到总比不到好

现如今，有各种各样的平台提供应用链基础设施。虽然其中一些目前仅提供公共区块空间（例如Opiumim，zkSync），但如果有足够的开发人员需求，它们很可能会启动对专用执行层的支持。

截至2022年10月3日

此外，虽然 AppChains 的启动和互操作问题历来都是个难题 ，但在过去的几年里，开发人员和用户都在加速接受AppChains 。Axie在2021年初推出了他们的以太坊侧链Ronin，DeFi Kingdoms 宣布在2021年底从Harmony转向 Avalanche 子网，约46%的Apecoin社区成员仍然在2022年中期投票支持ApeChain，dYdX在2022年中期宣布他们的V4将使用Cosmos SDK构建在主权L1上。如今， 有无数的应用程序在跨各种平台的 AppChain 上构建 。

截至2022年10月3日“以太坊”包括多边形，斯卡莱和其他L2和侧链

为什么选择 AppChains？

开发人员越来越多地转向构建AppChain，而不是在共享区块空间上启动智能合约有三个主要原因。

性能

由于dApp在同一网络上相互竞争区块空间，因此通常情况下， 一个流行的dApp会消耗掉与之不成比例的资源 ，这增加了其他dApp用户的交易成本和延迟（例如 Polygon 和Arbitrum）。

AppChains为项目提供了 交易成本稳定、延迟低/可预测的能力 ，从而为用户带来更好的体验。

可定制性

随着dApp的日益普及，开发人员需要继续为最终用户优化其应用程序。

大型dApp需要权衡某些设计选择，例如 吞吐量，最终性，安全级别，许可，可组合性和生态系统一致性等 。例如，验证器可以具有高性能的硬件要求（例如，运行SGX或FPGA以生成零知识证明）。

对于传统组织，AppChains提供了一种从第一天起就可以在无需授权的情况下进入 Web3的方法；例如，公司可以要求KYC的验证者筛选想要在其网络上进行构建的开发人员，以及选择要将资产通过跨链桥连接到哪些链。

价值获取

虽然通用的可扩展性解决方案降低了交易成本，同时保留了安全性和开发人员体验，但 它们为开发人员提供的货币化机会很少 。

另一方面，AppChains有一个强大的商业案例，因为 应用程序能够分叉现有协议并在生态系统中将其货币化 （例如来自AMM或NFT市场的交易费用）。

此外，他们的代币受益于额外的代币汇——被用作安全模型（即质押代币或gas代币），以及将该代币的市场重新定价为更接近L2或L1代币的东西。

应用程序能够通过运行自己的排序器或验证器来捕获MEV，这可以为新的加密业务模型创造机会；例如，dYdX验证者可以通过低廉的费用或没有费用为用户提供服务，但给他们的执行价格略差，类似于Robinhood使用的订单流支付模型。

再举一个例子，许多成功的游戏都有大量的模组、扩展、皮肤等，并积极尝试尽可能地使其模组化。但大多数时候，模组是由业余游戏玩家完成的，他们很难获利。如果该游戏是构建在AppChain上的，那么模组可以在 rollup 上扩展该IP，并通过使用此块链获利。

AppChains的问题

然而，任何事物都有其两面性，有利有弊，利弊相成。

有限的可组合性和原子性

AppChains 在一定程度上隔离了其他生态系统中的基础设施和用户，虽然这不会破坏可组合性（只需要在相同的虚拟机之间建立足够好的桥接），但它 确实会破坏原子性 （一种“全有或全无”的属性，即要么执行单个事务中的所有子操作，要么不执行任何子操作）。

也就是说，虽然原子性是将所有应用程序放在同一结算层上的特殊属性，但它对于许多应用程序来说并不重要（例如，P2E游戏不依赖闪存贷来运行经济）。

重建围墙花园

作为一个思想实验，如果所有AppChain都有读/写权限，那么由此产生的市场结构将 限制开发人员的无许可和可组合创新 ，以及 用户自由交易和选择退出系统的能力 ，这将让 Crypto 重新回到旨在解决的问题上。

流动性碎片化

使用AppChains，来自其他层或链的流动性或资产将需要桥接到该应用程序，反之亦然。虽然通过桥接基础设施可以做到这一点，但它为最终用户增加了一层额外的摩擦。

反身安全模型

如果将应用程序令牌用作安全模型，则存在一种边缘情况，即 如果令牌的值降至 0，则应用程序将不再具有经济安全性 。

资源浪费

如果应用程序没有使用足够的资源，AppChains可能会浪费资源（物理或经济资源）。如果 AppChain 具有专用的验证器，那这些验证程序可以更有效地将其资源部署到其他位置。

额外的复杂性

因为它不像部署智能合约那么简单，所以管理额外的基础设施（如排序器或验证器）将更加复杂。

有限的生态系统工具和支持

可能没有“开箱即用”的资源 ，如区块浏览器，RPC提供商，索引器，预言机，法定开/关坡道和生态系统资金。

新兴的AppChain市场结构

由于在独立的生态系统中构建会出现许多缺点，AppChains最适合具有以下特性的应用程序：

达到一定的规模概念（例如用户数量、协议收入、TVL）和产品市场契合度

性能可以带来显著的产品/性能优势

对安全性和原子性的要求更少（例如 P2E 游戏、NFT 集合、加密社会）

因此，大多数应用程序将继续在具有公共空间的L1和L2上启动。此外，由于L2格局仍然相当分散，我们将看到一些团队，特别是DeFi协议由于其安全性，流动性和原子性特性，将继续在L1上推出，因为闪购贷款有效地提供了无限的资本效率，零资产负债表风险。此外， 非DeFi应用程序可能会在广义L2上启动，如果它们开发足够大的生态系统和网络效应，则可能会迁移到特定于应用程序的L3或特定于应用程序的L1 。我们可以大致将这个运算顺序可视化如下：

同样的是， 大多数启动AppChain的应用程序都会选择模块化执行层（特别是汇总层）而不是整体式链，因为它们没有引导大型验证器集所需的资金 。此外，高质量的验证者不太可能选择将其资源定向到其代币市场价格低且不稳定的AppChain。

也就是说，随着加密行业的成熟和采用，更多的应用程序仍将继续推出自己的AppChains，未来的AppChain市场结构将具有多种风格：

通过各种桥接器连接的AppChain

连接到L1的特定于应用程序的侧链

建立在L1上的特定于应用程序的rollups

不使用结算层的特定于应用程序的rollups

AppChains的设计空间

在决定构建哪个 AppChain 基础架构时，需要考虑几个设计权衡：

安全类型：攻击链改变状态有多难？

共享：由多个异构验证器保护的状态，可能由不同方运行（例如，Polkadot平行链，Skale）

隔离：由应用程序本身提供的安全性;可能使用应用程序拥有的验证器或排序器，并使用应用程序的令牌进行经济权益（例如，Cosmos链，Axie Ronin）

继承：由底层结算/共识层（例如 zkSync、 Optimism ）提供的安全性

安全来源：安全从何而来，和解从何而来？

以太坊：使用以太坊作为欺诈证明，有效性证明和一般双重支出保护（例如 Arbitrum、zkSync ）的结算层

非以太坊L1：使用非以太坊安全性，并可能完全具有不同的共识模型（例如， NEAR Aurora、Tezos rollups ）

应用程序令牌：应用程序的令牌用作加密经济安全性（例如 Avalanche 子网、Cosmos 链）

权限：如何选择节点以及谁可以读/写到状态？

无需许可：任何人都可以读/写合同并验证状态转换（例如 Optimism、StarkNet ）

按选择授予权限：只有列入白名单的验证者/开发人员才能读取/写入/验证链（例如 Polygon Supernets、Avalanche 子网）

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中移动的难易程度和安全性

完整：以最小的延迟和最大的安全性移动到任何应用程序（例如， Polkadot XCMP、Cosmos IBC ）

受限：在连接性、延迟和/或安全性方面存在限制（Avalanche 子网、Polygon Supernets）

最终性：交易何时被视为最终交易？

即时：通常使用BFT共识机制（例如 NEAR Aurora、Evmos ）

最终：通常使用汇总，一旦区块发布到L1（并假设数据可用），交易就可以被认为是最终的（例如 Arbitrum、zkSync ）

Gas 代币：用户使用哪种代币为交易付费？

非应用程序令牌：通常是构建应用程序的L1或L2的基础资产（例如 Ethereum、Evmos ）

应用程序令牌：通常应用程序令牌本身在特定于应用程序的 L1 或 L2 上运行（例如 Avalanche 子网、Osmosis ）

无：L1 或 L2 验证器或应用程序补贴用户的硬件成本。（例如 AltLayer、Skale ）

还有其他几个更直接的因素：

所需权益：应用程序拥有验证程序以保护其链所需的权益金额

每秒事务数（TPS）：吞吐量的主观衡量标准，因为事务的大小可能会有所不同（即较大的事务将导致较低的TPS，反之亦然）

EVM 支持：无需开发人员修改其代码库即可同时支持 Solidity 和 EVM 操作码的能力

我们可以根据以下因素映射现有的 AppChain 解决方案：

截至2022年10月3日

结语

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用于启动应用程序之前，应该深入考虑其应用程序的需求和固有的权衡。

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。

本文提供的信息仅用于一般指导和信息目的，本文的内容在任何情况下均不应被视为投资、业务、法律或税务建议。

关键词：应用程序开发人员生态系统

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