Введение

По мере того, как мир движется к массовому внедрению продуктов и услуг Web3, растет потребность в более масштабируемых и специализированных системах Web3. Люди переходят с традиционного Интернета на блокчейн, а приложения, созданные на публичных блокчейнах, не справляются с тем уровнем индивидуального подхода, который требуется. В результате возникла острая необходимость в специализированных решениях для блокчейна, что привело к появлению Appchains.

Appchains обещает обеспечить плавный переход от Web2 к Web3. Нынешняя система блокчейн медленная и немасштабируемая, поэтому у обычных пользователей Интернета нет стимула переходить на Web3. С появлением блокчейн, ориентированных на конкретные приложения и предлагающих индивидуальный и специализированный опыт, разработчики смогут создавать улучшенные приложения, превосходящие платформы Web2.

Что такое Appchains?

Также известные как блокчейны, ориентированные на конкретные приложения, appchains - это специализированные блокчейны, разработанные для конкретных приложений. Другими словами, appchain - это специализированный блокчейн, который обслуживает только определенное приложение. В этом заключается значительное отличие от публичных блокчейнов, которые позволяют использовать множество приложений. Appchains позволяет разработчикам контролировать основную инфраструктуру системы, включая структуру управления, механизм консенсуса и средства безопасности. Основная цель appchains - это гибкость и свобода, которую получают разработчики, давая им возможность создавать устойчивые, эффективные и масштабируемые системы.

Потребность в цепочках приложений

Источник: Learnnear.club - Сфера применения appchains по сравнению с блокчейнами общего назначения

По мере становления индустрии блокчейна приходит понимание того, что универсальный подход не может удовлетворить специфические потребности различных приложений. Промышленность хотела получить от существующих систем специализацию и масштабируемость, но блокчейн-приложения были построены на публичных блокчейнах, каждый из которых использовал всего один мемпул. Это означает, что между приложениями существует огромная конкуренция за скорость, место для хранения и пропускную способность. Разработчикам нужна была собственная сеть, в которой они могли бы создавать масштабируемые приложения, не конкурируя с другими приложениями за ресурсы. Стало ясно, что для того, чтобы Web3 был достаточно привлекательным для массового внедрения, необходимы решения для блокчейна, ориентированные на конкретные приложения.

Appchains возникли как решение существующих проблем в пространстве блокчейна. Он повышает производительность приложений Web3 и улучшает их функциональные возможности. Поскольку они не конкурируют с другими приложениями за хранение и вычислительные ресурсы, цепочки приложений обеспечивают более высокую производительность, более высокий уровень владения и лучшую настраиваемость.

Преимущества использования Appchains

Если говорить более подробно, то ниже перечислены преимущества использования appchains:

1) Масштабируемость: Appchains может позволить блокчейн-приложениям достичь масштабируемости, которая ранее была немыслима. Поскольку приложениям, созданным на appchains, не приходится конкурировать за место в блоках, они обеспечивают более высокую производительность и пропускную способность. Больше пользователей могут беспрепятственно пользоваться приложением, поскольку снижается перегруженность, в отличие от приложений, размещенных на публичных блокчейнах.

2) Интероперабельность: Appchains позволяет разработчикам создавать приложения, которые могут взаимодействовать и обмениваться ценностями в рамках более широкой экосистемы блокчейна. Благодаря настраиваемости, которую обеспечивают цепочки приложений, приложения могут выбирать, с каким игроком экосистемы взаимодействовать, что повышает удобство использования и безопасность.

3) Персонализация: Appchains дает разработчикам творческий потенциал и свободу в создании приложений на заказ. Им не нужно полагаться на ресурсы публичных блокчейнов, прежде чем создавать свой собственный, что повышает гибкость и инновационность. С appchains разработчики могут выбирать предпочтительную структуру управления, механизм консенсуса и экономические модели, не полагаясь на сторонние системы.

4) Инновации: На appchain легче внедрять инновации, чем на любом другом типе блокчейна, благодаря свободе, которую они предоставляют. Поскольку их функционирование не зависит от основного блокчейна, разработчики могут пробовать новые вещи, что приводит к улучшению инноваций.

5) Эффективность: Поскольку они сосредоточены на одном приложении, appchains достигают высокой эффективности, которая практически невозможна в блокчейнах общего назначения. Это приводит к улучшению пользовательского опыта и повышению скорости и пропускной способности транзакций.

6) Безопасность: Appchains можно разработать с функциями безопасности, которые специально подходят для использования приложения, повышая общую безопасность платформы. Это позволяет создать приложение, способное справиться с уникальными угрозами и уязвимостями, характерными для его условий.

7) Суверенитет: Цепочки приложений могут быть независимыми и самодостаточными, что снижает риск каскадных сбоев со стороны других систем. Это позволяет приложению иметь высокий процент успеха, поскольку все, что происходит в экосистеме, легко контролируется.

Недостатки использования Appchains

Несмотря на многочисленные преимущества использования Appchains, необходимо принимать во внимание некоторые ограничения. Основным недостатком является сложность создания appchains по сравнению с традиционными blockchains. Кроме того, цепочки приложений стоят дорого и требуют много времени, а также сопряжены с рисками безопасности и совместимости.

1) Ресурсоемкость: Разработка цепочек приложений является ресурсоемкой, требующей значительных вложений опыта, финансовых затрат и времени команды. Запуск appchain требует очень длинного списка дополнительной инфраструктуры, которая должна быть согласована с валидаторами. В отличие от публичных блокчейнов, которые уже имеют готовую инфраструктуру, разработчикам appchain требуется большая команда и повышенные затраты, которые могут быть не по карману стартапам, особенно на ранних стадиях.

2) Проблемы безопасности: Разработка Appchain предполагает создание множества ресурсов с нуля, включая функции безопасности. Безопасность цепочек приложений во многом зависит от того, насколько пользователи примут приложение, насколько эффективны будут валидаторы и какова будет цена его собственного токена. Если разработчики пойдут на компромисс с требованиями безопасности ради сокращения расходов, система будет подвержена уязвимостям в системе безопасности.

3) Меньшая экосистема: Поскольку они являются новыми и более приспособленными к конкретным условиям, сообщество, которое следит за appchains, очень мало по сравнению с уже существующими блокчейн-платформами. Это ограничивает доступную поддержку и ресурсы систем, а также может негативно повлиять на безопасность платформы.

4) Сложность: Несмотря на то, что специализированный характер appchains является отличной особенностью, платформа становится очень сложной, что затрудняет разработку и поддержку приложения с течением времени.

5) Отсутствие совместимости: В публичных блокчейнах приложения обладают атомарной компонуемостью, при этом каждое приложение беспрепятственно взаимодействует с несколькими протоколами. Эта атомарная композиция - уникальная особенность приложений Web3, которая позволяет им решать самые разные задачи. Однако аппчейнам не хватает атомарной композитности, поскольку они создаются изолированно от других блокчейнов. Достижение композитности в цепочках приложений требует сложных процессов, таких как соединение цепочек, которые невозможно достичь атомарным путем.

6) Риски объединения активов: Еще одно ограничение цепочек приложений - риск объединения активов. Риски перекрытия - это особая проблема для DeFi приложений, поскольку их функциональность зависит от перекрытия нескольких активов, таких как ETH, стейблкоины и BTC. Мостовое соединение обычно ухудшает пользовательский опыт и увеличивает подверженность угрозам безопасности. Этот риск еще выше с appchains, поскольку они могут не привлекать авторитетных мостов, вынуждая их довольствоваться централизованными мостами или сделанными на заказ.

Как работает Appchain?

Источник: <a href="https://medium.com/@OneBlockplus/how-does-appchains-become-the-potential-chain-of-web3-2f44ae20eab3"" > Medium.com/@OneBlockplus - Изображение, показывающее appchains как специализированные решения для blockchain

Appchains использует основные принципы технологии блокчейн с уникальными атрибутами, соответствующими приложению. Такая специализация отличает их от традиционных блокчейнов и приводит к появлению особых качеств. Они функционируют за счет использования своей индивидуальной среды blockchain, которая подстраивается под конкретный протокол или приложение, обеспечивая независимую обработку смарт-контрактов и транзакций внутри appchain.

Поскольку разработчики appchain-приложений могут настраивать такие параметры, как выбор стандартов токенов, механизмов консенсуса, моделей управления и т.д., они обладают большей гибкостью и эффективностью по сравнению с традиционными dApp.

Используя три критерия, ниже показано, как работают цепочки приложений:

1) Индивидуальные механизмы консенсуса: Вместо того, чтобы полагаться на универсальное решение, доступное в публичных блокчейнах, appchains могут внедрить индивидуальные механизмы консенсуса, наиболее подходящие для их конкретной цели. Такая гибкость позволяет оптимизировать использование в зависимости от назначения приложения. Например, приложению, используемому для игр, может потребоваться другой механизм консенсуса, чем другому приложению, используемому для управления цепочками поставок.

2) Выделенная сеть: Еще один уникальный атрибут, позволяющий appchains работать без сбоев, - это владение выделенной сетью blockchain. Это гарантирует, что ресурсы не будут разделены между различными приложениями, что приведет к более высокой скорости транзакций и более стабильной среде. Это также гарантирует, что у appchain есть выделенный mempool, и ему не нужно делиться им с другими проектами.

3) Специализированные смарт-контракты: Appchains могут иметь специализированные смарт-контракты, которые позволяют повысить эффективность и функциональность. Это дает разработчикам гибкость в создании более сложной и тонкой логики контрактов, которая соответствует конкретным потребностям приложения.

Сравнение Appchains с другими блокчейнами

Источник: Академия CoinMarketCap

По сравнению с традиционными блокчейн-решениями, appchains обычно фокусируются на одном приложении. Чтобы лучше понять суть appchain, необходимо знать особенности appchain и их сравнение с другими типами блокчейна. Эти знания помогут понять точку зрения appchain в массиве решений blockchain.

Appchains Vs. Блокчейн первого уровня

Также называемые монолитными цепочками, цепочки L1 представляют собой решения "все в одном", в которых несколько приложений выполняются на базовом уровне. Общими примерами проектов, построенных на цепочках первого уровня (L1), являются Bitcoin и Ethereum 1.0. Эти цепочки отличаются простотой, поскольку не зависят от внешних протоколов и обладают высокой степенью децентрализации и неизменяемости. Они также очень безопасны, поскольку все узлы следуют одним и тем же правилам, и обладают меньшей поверхностью атаки.

Несмотря на многочисленные преимущества, цепочки L1 сталкиваются с серьезными проблемами масштабируемости и гибкости. Это происходит потому, что на цепочках работает множество приложений, заставляя их конкурировать за ограниченные ресурсы и пропускную способность, что приводит к высоким комиссионным за транзакции и перегрузкам сети. Поскольку все приложения должны следовать механизму консенсуса цепочки и другим протоколам, существует ограничение на инновации и кастомизацию, что может стать проблемой.

Давайте рассмотрим, как Appchains сравниваются с этими цепочками L1:

• Разработка и развертывание: Разработка приложения в appchain - это более индивидуальный процесс, поскольку он ориентирован на конкретное приложение, в то время как разработка L1 более сложна из-за необходимости удовлетворять широкий спектр приложений.
• Производительность: Цепочки Appchains могут превзойти цепочки L1 в нишевых областях благодаря своей специализированной и индивидуальной природе.
• Обобщение против обобщения. Специализация: Appchains предлагают целенаправленные решения и специализированные процессы развертывания, в то время как L1 являются универсальными и размещают более широкий спектр приложений.
• Сообщество и экосистема: L1, как правило, имеют большее количество поклонников в сообществе благодаря более широкому спектру ресурсов и инструментов, которыми они обладают. Однако у appchains меньше экосистем и сообществ из-за их специализированного характера.

Appchains Vs. Блокчейн второго уровня

Блокчейны второго уровня работают поверх цепочек L1 и служат в качестве решений для масштабирования, выполняя некоторые функции исполнения или расчетов для L1. Они существенно повышают скорость и конечную производительность сети, поскольку разгружают трафик от базовой цепи. Однако автономия и суверенитет цепочек L2 ограничены, поскольку они зависят от L1 в плане доступности данных и консенсуса. Arbitrum и Optimism - это примеры блокчейнов второго уровня. Они отличаются от appchains следующим образом:

• Назначение: Цепочки Appchains разрабатываются для удовлетворения потребностей конкретных приложений, в то время как цепочки L2 в первую очередь служат для повышения производительности и масштабируемости цепочек L1.
• Сложность: Поскольку они требуют создания совершенно нового блокчейна, приспособленного для конкретного приложения, Appchains сложнее в создании. Однако, поскольку цепочки L2 строятся поверх уже существующего блокчейна, их, как правило, проще реализовать.
• Независимость: Цепочки L2 строятся на основе существующих блокчейнов и зависят от существующей инфраструктуры, в то время как appchains - это независимые блокчейны, созданные специально для приложения.
• Безопасность: Appchains имеют свой собственный протокол безопасности, который подстраивается под конкретные потребности приложения, в то время как цепочки L2 обычно наследуют функции безопасности существующего блокчейна.

Appchains Vs. Сайдчейны

Сайдчейн - это блокчейн, совместимый с другими блокчейнами, в первую очередь с цепочками L1, но не обладающий их функциями безопасности. Сайдчейны не публикуют транзакции на основном блокчейне и используют свой протокол безопасности. Сайдчейны устроены таким образом, что они соединены с основным блокчейном через двусторонний мост. Полигон - распространенный пример сайдчейнов. Они сравниваются с Appchain по следующим параметрам:

• Интеграция с L1: сайдчейны работают параллельно с цепочками L1, облегчая разгрузку транзакций для снижения перегруженности. С другой стороны, Appchains - это независимые блокчейны, созданные для обслуживания конкретных приложений.
• Кастомизация: Appchains допускают более высокую степень кастомизации по сравнению с Sidechains, поскольку они создаются на заказ для конкретных приложений, обеспечивая инновации и гибкость.
• Варианты использования: Сайдчейны обычно используются для расширения функциональности и масштабируемости основной цепи, в то время как аппчейны предоставляют более специализированные решения в области блокчейна.

Appchains Vs. Модульные цепи

Основные функции модульных цепочек разделены на отдельные уровни, включая уровни исполнения, консенсуса, расчетов и доступности данных. Это делает систему масштабируемой, поскольку модульные цепочки помогают обрабатывать больше транзакций и хранить больше данных, используя методы специализации и распараллеливания. Поскольку они могут передавать определенные задачи другим уровням или цепочкам, модульные цепочки могут оптимизировать свою пропускную способность и ресурсы.

Несмотря на многочисленные преимущества модульных цепочек, они сталкиваются с ограничениями в плане безопасности и сложности. Поскольку они часто полагаются на внешние стороны, модульные сети сталкиваются с проблемами безопасности и сложности сети. Примерами модульных цепочек являются Solana и Ethereum 2.0. Давайте сравним модульные цепочки с цепочками приложений:

• Назначение: Модульные цепочки могут запускать несколько приложений, в то время как цепочки приложений предназначены для конкретного приложения.
• Зависимость: Модульные цепочки зависят от L1 или L2 цепочек, в то время как appchains работают независимо.

Популярные платформы Appchain

Источник: Medium.com/1kxnetwork -

На изображении показаны продукты Appchain, платформы и отрасли, в которых они работают

Хотя концепция appchain относительно нова, ее постепенно перенимают различные блокчейн-платформы, надеющиеся выйти в мир специализированных блокчейн-решений. Поскольку появляется все больше блокчейн-проектов, стремящихся к специализированным функциям и настройке, растет потребность в блокчейн-платформах, на которых можно разместить Appchains. В настоящее время существуют различные блокчейн-платформы, подходящие для Appchains, каждая из которых обладает уникальными возможностями, удовлетворяющими специфические потребности приложений. Вот несколько заметных блокчейн-платформ, впервые использующих appchains:

Polkadot Parachains

На Polkadot парачейны используются для управления конкретными приложениями или проектами, и все они подключены к центральному блокчейну под названием Relay Chain. Используя модель Proof-of-Stake (PoS), валидаторы ставят на кон $DOT, родной токен Polkadot. Эти валидаторы отвечают за определенный парасейн, и они служат важной цели поддержания сети.

Polkadot может занимать только 100 парачейнов одновременно, и разработчики получают парачейны через аукцион, где участники сети делают ставки на проекты, которые, по их мнению, заслуживают appchain. Победивший проект получает в аренду аппчейн на два года. Эти парачейны обладают всеми атрибутами, уже описанными в отношении аппчейнов, включая управление и экономические структуры. Разработчики также могут создавать нативные токены для конкретных приложений на своих парасейнах.

Очевидным недостатком использования сети Polkadot является то, что она поддерживает только 100 парасейнов, что ограничивает масштабируемость сети. Чтобы решить эту проблему, Polkadot уже работает над Parathreads, инфраструктурой, которая может вмещать более 10 000 паратредов. Еще одним недостатком Polkadot является его несовместимость со смарт-контрактами, что существенно ограничивает производительность сети.

Проекты Appchain, использующие Polkadot, - это Litentry и Acala.

Зоны космоса

В Cosmos Zones цепочки приложений называются зонами. Эти зоны работают в сети Cosmos и все они подключены к Cosmos Hub, который является центром сети Cosmos. Поскольку зоны взаимосвязаны, они могут беспрепятственно передавать друг другу токены и данные. Хотя каждая зона может иметь свой собственный токен, все зоны на Cosmos Hub могут использовать родной токен, $ATOM, для вознаграждений, ставок и оплаты транзакций.

Cosmos Zones дает разработчикам несколько преимуществ в дополнение к обычным возможностям appchains. В Cosmos используется сетевая инфраструктура под названием Tendermint Core, которая значительно повышает скорость и конечность транзакций Appchain. Основное различие между Cosmos и Polkadot заключается в структурах управления их соответствующими appchains.

dYdX и Osmosis - это примеры цепочек приложений, использующих сеть Cosmos Hub.

Подсети Avalanche

Цепочки приложений в цепочке Avalanche называются Avalanche Subnet. Avalanche - это совокупность экосистем блокчейна, которая содержит валидаторы и подсети. Используя подсети Avalanche, разработчики могут создавать цепочки приложений, делая ставку на $AVAX, который является собственным токеном для Avalanche. Протокол консенсуса платформы использует алгоритм Snowball, который поддерживает быструю, масштабируемую и эффективную систему.

Avalanche превосходит Cosmos и Polkadot по масштабируемости, скорости и завершенности. Количество цепочек приложений, которые могут быть созданы в подсетях Avalanche, не ограничено. Кроме того, система обрабатывает транзакции быстро, в течение 1-2 секунд, и имеет высокую пропускную способность - более 4500 транзакций в секунду (tps).

Crabada's Swimmer и Crystalvale - это примеры проектов, использующих подсети Avalanche.

Polygon Supernets

Цепочки приложений на Polygon называются суперсетями. Платформа Polygon для создания блокчейна, Polygon Edge, предоставляет разработчикам инструменты для создания собственного блокчейна, совместимого с Ethereum Virtual Machine (EVM). Разработчики также получают инструменты и цифровые услуги, необходимые для разработки своих Appchains с использованием суперсетей. Это дает им возможность гибко настраивать свои приложения и использовать любую инфраструктуру масштабирования по своему усмотрению.

Примерами проектов appchain, созданных Polygon Supernets, являются Boomland и Vorz.

Как выбрать лучший Appchain

Чтобы приложение было успешным и выполняло свое предназначение, разработчики должны выбрать лучший appchain для своего проекта. В настоящее время на рынке существует несколько appchains, каждый из которых имеет свои особенности. Процесс выбора лучшего Appchain для проекта очень важен и существенно влияет на успех.

Вот на что следует обратить внимание:

1) Цели проекта: Выбранная appchain должна соответствовать целям и задачам проекта. Цепочка приложений также должна обладать необходимыми характеристиками и функциональными возможностями, отвечающими потребностям приложения.

2) Масштабируемость: Платформа должна быть способна масштабироваться по мере роста приложения. Без ущерба для скорости и безопасности appchain должен быть способен обрабатывать растущее количество транзакций в приложении.

3) Взаимозаменяемость: Поскольку в децентрализованном мире блокчейн приложения должны легко соединяться друг с другом, совместимость является ключевой характеристикой. Выбранный appchain должен уметь взаимодействовать с другими блокчейнами, способствуя созданию надежной экосистемы, в которой приложения смогут использовать силу других.

4) Поддержка сообщества: Подумайте о том, чтобы использовать appchain, который имеет активную поддержку сообщества, где инструменты, ресурсы и опыт легко доступны. Платформы с сильной поддержкой сообщества обычно очень надежны и настоятельно рекомендуются.

5) Безопасность и простота использования: Очень важно оценить инфраструктуру безопасности Appchain, изучить механизм консенсуса и криптографические техники, используемые для защиты данных. Всегда выбирайте appchain с надежными функциями безопасности, которые защищают от потенциальных угроз. Кроме того, Appchain должен быть удобным для пользователя и обеспечивать плавный процесс разработки.

Будущее цепочек приложений

Источник: Medium.com/1kxnetwork - История Appchains, подчеркивающая их многообещающее будущее

По мере того, как Appchains будут набирать обороты, во всех сферах жизни будет наблюдаться всплеск спроса на решения Appchain. Многим отраслям потребуются эти специализированные блокчейн-решения для решения их уникальных проблем. Это может проложить путь к новой эре технологии блокчейн, которая предлагает специализированные и индивидуальные решения.

Такие отрасли, как здравоохранение, игровые индустрии, цепочки поставок и медицина, уже используют Appchains для решения своих специфических задач. Это значительно повысило эффективность в этих отраслях, подчеркнув невероятные перспективы, которые несут миру цепочки приложений. По мере того, как все больше создателей будут исследовать возможности использования appchains для своих проектов, мы можем ожидать преобладания специализированных блокчейнов, каждый из которых вносит свой вклад в успех своих экосистем.

Заключение

Appchains представляют собой замечательную веху для экосистемы блокчейн, поскольку они доказали, что достижение настраиваемости, безопасности, совместимости и эффективности возможно в рамках одного проекта блокчейн. Вместо универсального подхода цепочки приложений улучшают пользовательский опыт в Web3. По мере того, как мы вступаем в новую фазу инноваций в области блокчейна, appchains хорошо подходят для обеспечения процветания в цифровую эпоху.