Первоначальное применение блокчейна было связано с деньгами и финансами, за последние несколько лет появилось множество приложений для искусства, игр и музыки. Параллельно с этим количество совокупных пользователей этих приложений росло сверхлинейно, что создавало нагрузку на базовую инфраструктуру и ухудшало UX конечного пользователя. Кроме того, эти приложения требуют все большей настраиваемости и более надежных бизнес-моделей, поскольку они масштабируются для удовлетворения спроса.
Одна из новых моделей проектирования, которая решает эти проблемы, - блокчейн для конкретных приложений, или "AppChains". Проще говоря, AppChain - это блокчейн, который выделяет свое блокчейн-пространство для конкретного приложения. Приложения, создающие AppChain, могут настраивать различные уровни своего стека, такие как модель безопасности, токен платы, разрешения на запись и т.д.
AppChains - не новая концепция; Bitcoin можно считать блокчейном, ориентированным на конкретное приложение, для цифрового золота, а Arweave - для постоянного хранения данных. При этом проекты AppChain включают в себя не только монолитные блокчейны (например, Osmosis), но и модульные уровни исполнения (например, rollups, sidechains, plasma), которые обрабатывают переходы состояния для приложений, но полагаются на отдельный расчетный или консенсусный уровень для окончательного решения.
Фактически, "слои" (например, L2, L3 и т.д.) в большинстве случаев являются просто блокчейнами с минимизацией доверия и двусторонними мостами с минимизацией доверия.
В этой серии статей я расскажу:
Прошлое и настоящее AppChains
Прошло много лет, прежде чем блокчейн предложил разработчикам инфраструктуру AppChain. Хотя Cosmos и Polkadot приняли и обобщили эту концепцию еще в 2016 году, им потребовалось до начала 2021 года, чтобы полностью запустить свои сети (с функциями IBC и parachain соответственно). Тем временем, что касается масштабируемости, спрос на блокчейн Ethereum рос, а комиссии за транзакции стали удручающе высокими к концу 2020 года, и в этот момент разработчики отчаянно искали альтернативные решения. Параллельно с этим исследования масштабируемости Ethereum медленно внедрялись в виде оптимистичных ролл-апов и сайдчейнов (совместно называемых "L2s"). Polygon, Skale, zkSync (1.0), StarkWare (StarkEx), Optimism и Arbitrum были запущены в 2020 и 2021 годах.
Другие базовые уровни ("L1") также осознали важность поддержки EVM (Ethereum Virtual Machine) в рамках своих усилий по развитию бизнеса; Avalanche (C-Chain), NEAR (Aurora), Polkadot (Moonbeam) и Cosmos (Evmos) запустили совместимые с EVM цепочки в 2020 и 2021 годах.
В 2019 году компания Celestia представила новую модульную конструкцию (первоначально под названием LazyLedger), которая разделяет уровни выполнения расчетов и доступности данных традиционного монолитного блокчейна и, как результат - позволяет создавать блокчейн для конкретных приложений без необходимости перестраивать другие части стека.
Сегодня существует множество платформ, предоставляющих инфраструктуру AppChain. Хотя некоторые из них в настоящее время предоставляют только общие уровни блокчейна (например, Optimism, zkSync), вполне вероятно, что они начнут поддержку выделенных уровней исполнения при достаточном спросе со стороны разработчиков.
Хотя запуск и взаимодействие с AppChains исторически были затруднены, в последние несколько лет наблюдается ускорение интереса к этой идее как со стороны разработчиков, так и со стороны пользователей; Axie запустила свой Ethereum sidechain, Ronin, в начале 2021 года, DeFi Kingdoms объявила о своем переезде из Harmony в подсеть Avalanche в конце 2021 года, ~46% сообщества Apecoin все еще голосовали за ApeChain в середине 2022 года, а dYdX объявила в середине 2022 года, что их V4 будет построен на суверенном L1 с использованием Cosmos SDK. Сегодня существует огромное количество приложений, созданных на базе AppChain на различных платформах.
Почему AppChains?
Есть три основные причины, по которым разработчики все чаще обращаются к созданию AppChains вместо запуска смарт-контрактов на общем блокчейне.
Производительность
Новые возможности
Захват стоимости
Проблемы с AppChains
Однако эти преимущества не лишены некоторых проблем:
Ограниченная композитивность и атомарность
Фрагментация ликвидности
Рефлексивная модель безопасности
Пустая трата ресурсов
Одна из новых моделей проектирования, которая решает эти проблемы, - блокчейн для конкретных приложений, или "AppChains". Проще говоря, AppChain - это блокчейн, который выделяет свое блокчейн-пространство для конкретного приложения. Приложения, создающие AppChain, могут настраивать различные уровни своего стека, такие как модель безопасности, токен платы, разрешения на запись и т.д.
AppChains - не новая концепция; Bitcoin можно считать блокчейном, ориентированным на конкретное приложение, для цифрового золота, а Arweave - для постоянного хранения данных. При этом проекты AppChain включают в себя не только монолитные блокчейны (например, Osmosis), но и модульные уровни исполнения (например, rollups, sidechains, plasma), которые обрабатывают переходы состояния для приложений, но полагаются на отдельный расчетный или консенсусный уровень для окончательного решения.
Фактически, "слои" (например, L2, L3 и т.д.) в большинстве случаев являются просто блокчейнами с минимизацией доверия и двусторонними мостами с минимизацией доверия.
В этой серии статей я расскажу:
- Историю AppChains
- Плюсы и минусы AppChains
- Опишу будущую структуру рынка AppChain
- Опишу пространство для проектирования AppChain
- Сравню различные решения AppChain, существующие в настоящее время
Прошлое и настоящее AppChains
Прошло много лет, прежде чем блокчейн предложил разработчикам инфраструктуру AppChain. Хотя Cosmos и Polkadot приняли и обобщили эту концепцию еще в 2016 году, им потребовалось до начала 2021 года, чтобы полностью запустить свои сети (с функциями IBC и parachain соответственно). Тем временем, что касается масштабируемости, спрос на блокчейн Ethereum рос, а комиссии за транзакции стали удручающе высокими к концу 2020 года, и в этот момент разработчики отчаянно искали альтернативные решения. Параллельно с этим исследования масштабируемости Ethereum медленно внедрялись в виде оптимистичных ролл-апов и сайдчейнов (совместно называемых "L2s"). Polygon, Skale, zkSync (1.0), StarkWare (StarkEx), Optimism и Arbitrum были запущены в 2020 и 2021 годах.
Другие базовые уровни ("L1") также осознали важность поддержки EVM (Ethereum Virtual Machine) в рамках своих усилий по развитию бизнеса; Avalanche (C-Chain), NEAR (Aurora), Polkadot (Moonbeam) и Cosmos (Evmos) запустили совместимые с EVM цепочки в 2020 и 2021 годах.
В 2019 году компания Celestia представила новую модульную конструкцию (первоначально под названием LazyLedger), которая разделяет уровни выполнения расчетов и доступности данных традиционного монолитного блокчейна и, как результат - позволяет создавать блокчейн для конкретных приложений без необходимости перестраивать другие части стека.
Сегодня существует множество платформ, предоставляющих инфраструктуру AppChain. Хотя некоторые из них в настоящее время предоставляют только общие уровни блокчейна (например, Optimism, zkSync), вполне вероятно, что они начнут поддержку выделенных уровней исполнения при достаточном спросе со стороны разработчиков.
Хотя запуск и взаимодействие с AppChains исторически были затруднены, в последние несколько лет наблюдается ускорение интереса к этой идее как со стороны разработчиков, так и со стороны пользователей; Axie запустила свой Ethereum sidechain, Ronin, в начале 2021 года, DeFi Kingdoms объявила о своем переезде из Harmony в подсеть Avalanche в конце 2021 года, ~46% сообщества Apecoin все еще голосовали за ApeChain в середине 2022 года, а dYdX объявила в середине 2022 года, что их V4 будет построен на суверенном L1 с использованием Cosmos SDK. Сегодня существует огромное количество приложений, созданных на базе AppChain на различных платформах.
Почему AppChains?
Есть три основные причины, по которым разработчики все чаще обращаются к созданию AppChains вместо запуска смарт-контрактов на общем блокчейне.
Производительность
- Поскольку dApps конкурируют друг с другом за блокчейн в одной и той же сети, часто бывает так, что один популярный dApp потребляет непропорционально большое количество ресурсов, что увеличивает стоимость транзакций и задержки для пользователей других dApps (например, Polygon и Arbitrum).
- AppChains предлагает проектам возможность поддерживать низкие и предсказуемые транзакционные издержки и задержки, что приводит к улучшению UX для конечных пользователей.
Новые возможности
- По мере роста популярности dApp разработчикам необходимо продолжать оптимизировать свои приложения для конечных пользователей.
- Более крупные приложения будут вынуждены идти на определенные компромиссы в выборе дизайна, такие как пропускная способность, окончательность, уровень безопасности, разрешение, композитность и соответствие экосистеме, среди прочего. Например, валидаторы могут иметь высокопроизводительные аппаратные требования (например, использование SGX или FPGA для генерации доказательств с нулевым знанием).
- Для традиционных проектов AppChains предлагают способ окунуться в Web3, не переходя с первого дня на полностью свободный доступ; например, компании могут требовать KYC, проводить предварительный отбор разработчиков, желающих работать в их сети, и выбирать, к каким сетям они хотят подключать/отключать активы.
Захват стоимости
- Несмотря на то, что решения с общей масштабируемостью снижают транзакционные издержки при сохранении безопасности и удобства для разработчиков, они предлагают мало возможностей монетизации для разработчиков
- С другой стороны, для AppChains существует сильная сторона новых возможностей, поскольку приложения могут форкать существующие протоколы и монетизировать их в рамках своей экосистемы (например, торговые сборы с закрепленного рынка AMM или NFT).
- Кроме того, приложение может получать MEV, запуская свои собственные секвенсоры или валидаторы, что может создать возможности для новых криптонативных бизнес-моделей; например, валидаторы dYdX, которые, скорее всего, будут маркет-мейкерами, могут предлагать низкую или нулевую плату для пользователей, но предоставлять им чуть худшие цены исполнения, аналогично модели оплаты за поток заказов, которую использует Robinhood.
- В качестве другого примера, многие успешные игры имеют тонны модов, расширений, скинов и т.д., и активно стараются быть как можно более модифицируемыми. Но в большинстве случаев моддингом занимаются геймеры-любители, которым трудно монетизировать игру; если бы эта игра была AppChain, то моддеры могли бы расширять IP-адрес поверх модов и монетизировать за счет использования этого блокчейн-пространства.
Проблемы с AppChains
Однако эти преимущества не лишены некоторых проблем:
Ограниченная композитивность и атомарность
- AppChains добавляют определенную степень изоляции инфраструктуры и пользователей в других экосистемах. Хотя это не нарушает совместимость (т.е. вам просто нужны достаточно хорошие мосты между одними и теми же виртуальными машинами), это нарушает атомарность (свойство "все или ничего", при котором либо выполняются все поддействия в рамках одной транзакции, либо ни одно из них).
- При этом, хотя атомарность является особым свойством, обусловленным наличием всех приложений на одном расчетном уровне, для многих приложений она не критична (например, P2E-игры не зависят от флэш-кредитов для функционирования экономики).
Фрагментация ликвидности
- При использовании AppChains ликвидности или активы из других уровней сети должны быть переведены на это приложение и наоборот. Хотя это возможно с помощью мостовой инфраструктуры, это добавляет дополнительный уровень для конечных пользователей.
Рефлексивная модель безопасности
- Если в качестве модели безопасности используется токен приложения, существует крайний случай, когда, стоимость токена упадет до 0, экономической безопасности приложения больше не будет.
Пустая трата ресурсов
- AppChains могут быть пустой тратой ресурсов (физических или экономических), если приложение не имеет достаточного количества пользователей. Если в AppChain есть специальные валидаторы, эти валидаторы могли бы более эффективно использовать свои ресурсы в другом месте.