Аппчейны: блокчейн-протоколы для приложений
Аппчейны — это блокчейны, которые созданы и используются для работы конкретного приложения. Они обеспечивают индивидуальный набор функций, являются масштабируемыми, а также предоставляют возможность кастомизации (собственный токен, уровень доступа, безопасность).
Хотя первые блокчейны и были задуманы как инструмент децентрализованных платежей (Bitcoin, Litecoin), сообщество также использовало их как платформы для новых проектов. Очевидный пример — Ethereum с его возможностью создания параллельных блокчейнов.
Однако увеличение количества проектов и пользователей создает дополнительную нагрузку на сеть, делая ее дорогостоящей и менее масштабируемой. Решение — использовать отдельное блокчейн-пространство для создания и управления каждым отдельным приложением.
Чтобы не создавать подобную архитектуру самостоятельно, на рынке существуют платформы, которые поддерживают разработку аппчейнов. Наиболее популярные варианты — Cosmos и Polkadot.
И хотя концепция аппчейнов была предложена последними еще в 2016 году, только спустя 7 лет она получила реализацию. В декабре 2021 года Polkadot распространил парачейны — отдельные блокчейны в экосистеме проекта, которые объединены основной цепью.
Подробнее о работе парачейнов Polkadot можно почитать в этой статье.
Совместимость. Экосистемы внутри крипторынка изолированы друг от друга: 54% активов находятся в Ethereum, остальные — распределены по множеству сетей. Из-за этого пользователь, например, Arbitrum не сможет отправить какой-либо токен в Solana без использования кроссчейн-мостов.
Аппчейны закладывают совместимость с другими приложениями еще на этапе разработки. Парачейны Polkadot взаимодействуют друг с другом с помощью основной цепи, а приложения в экосистеме Cosmos используют протокол межблокчейновой связи (IBC).
Кастомизация. С помощью аппчейнов разработчики приложений задают определенные параметры самостоятельно. Это позволяет направить ресурсы в нужное русло и сделать проект более устойчивым к обновлениям.
Возможные параметры для кастомизации:
Фаундеры проектов также могут использовать сетевой токен приложения или же разработать нативный. Он необходим для поддержания консенсуса, оплаты транзакций, голосований и тд.
Приложения на парачейне Polkadot: Acala — DeFi-холдинг, который имеет собственные стейблкоин и DEX; Litentry — кроссчейн-агрегатор для SocialFi.
Одним из приложений на базе Cosmos является Osmosis — центральный DEX в экосистеме. Он позволяет обмениваться токенами и создавать пулы ликвидности в различных зонах.
Следующее приложение — децентрализованная биржа dYdX. В июле 2023 года проект мигрировал в экосистему Cosmos. Платформа использовала Ethereum, однако после обновления она стала отдельным блокчейном, увеличив скорость работы. Как утверждают разработчики, теперь dydX обрабатывает до 500 ордеров в секунду.
Модульность аппчейнов позволит проектам эффективно распределять ресурсы, чтобы получить лучшую масштабируемость. В свою очередь, уже готовая инфраструктура таких экосистем, как Cosmos и Polkadot обеспечит удобные инструменты для реализации идей разработчиков.
Сложно сказать, что будет в будущем. Однако, учитывая спрос на аппчейны в предыдущем бычьем цикле (2020–2021 год), эта концепция может повторно набрать обороты.
Однако увеличение количества проектов и пользователей создает дополнительную нагрузку на сеть, делая ее дорогостоящей и менее масштабируемой. Решение — использовать отдельное блокчейн-пространство для создания и управления каждым отдельным приложением.
Архитектура аппчейнов
Дизайн аппчейнов больше напоминает модульные блокчейны по типу Celestia, нежели монолитные, как Bitcoin или Litecoin. Разработчики могут выбрать конечный стек, отталкиваясь от потребностей приложения. Например, одно из популярных решений — использовать L1-блокчейн для хранения данных и безопасности, а L2 — для обработки транзакций.
5 уровней архитектуры аппчейнов. Источник: simpleswap.io
Условно архитектуру аппчейнов можно поделить на несколько уровней
- Сетевой уровень. Обеспечивает взаимодействие узлов в одноранговой сети, сохраняя безопасность обработки данных.
- Уровень приложений. Предоставляет разработчикам интерфейс для работы с аппчейном и доступ к данным, которые хранятся уровнем ниже.
- Уровень данных. Обеспечивает безопасное хранение данных: состояние блокчейна, адреса пользователей, транзакции и др.
- Уровень консенсуса. Предоставляет условия для обеспечения согласованности сети, используя Proof-of-Work, Proof-of-Stake или другой алгоритм консенсуса.
- Уровень смарт-контрактов. Необходим для анализа, согласования и выполнения смарт-контрактов.
Чтобы не создавать подобную архитектуру самостоятельно, на рынке существуют платформы, которые поддерживают разработку аппчейнов. Наиболее популярные варианты — Cosmos и Polkadot.
И хотя концепция аппчейнов была предложена последними еще в 2016 году, только спустя 7 лет она получила реализацию. В декабре 2021 года Polkadot распространил парачейны — отдельные блокчейны в экосистеме проекта, которые объединены основной цепью.
Подробнее о работе парачейнов Polkadot можно почитать в этой статье.
Преимущества аппчейнов
Масштабируемость. Если развернуть множество приложений на L1-блокчейне, это уменьшит производительность каждого из них, а валидаторы начнут отсеивать проекты. Чтобы избежать этого, аппчейны используют отдельные протоколы, которые отвечают за функционирование конкретных приложений.
Совместимость. Экосистемы внутри крипторынка изолированы друг от друга: 54% активов находятся в Ethereum, остальные — распределены по множеству сетей. Из-за этого пользователь, например, Arbitrum не сможет отправить какой-либо токен в Solana без использования кроссчейн-мостов.
Аппчейны закладывают совместимость с другими приложениями еще на этапе разработки. Парачейны Polkadot взаимодействуют друг с другом с помощью основной цепи, а приложения в экосистеме Cosmos используют протокол межблокчейновой связи (IBC).
Кастомизация. С помощью аппчейнов разработчики приложений задают определенные параметры самостоятельно. Это позволяет направить ресурсы в нужное русло и сделать проект более устойчивым к обновлениям.
Возможные параметры для кастомизации:
- Тип безопасности сети. Может быть изолированным или унаследованным. В первом случае безопасность обеспечивается самим приложением (например, Cosmos). Во втором — на уровне консенсуса основного блокчейна (например, zkSync, Optimism).
- Доступность данных. Хранение информации о состоянии сети осуществляется в Ethereum или других блокчейнах первого уровня.
- Уровень доступа. Две опции — публичный или приватный аппчейн. В первом случае состояние блокчейна общедоступно, а во втором — доступно для определенных узлов.
Фаундеры проектов также могут использовать сетевой токен приложения или же разработать нативный. Он необходим для поддержания консенсуса, оплаты транзакций, голосований и тд.
Платформы для создания аппчейнов
Парачейны Polkadot
Отдельные блокчейны, которые соединены основной цепью Polkadot. Парачейны используют специальный механизм выбора валидаторов для участия в консенсусе — Nomination Proof of Stake (NPoS). Такая архитектура обеспечивает совместимость между приложениями и их масштабируемость.
Упрощенная архитектура Polkadot. Источник: elliptic.co
Использование парачейна может быть дорогостоящей услугой, поскольку число слотов ограничено и составляет всего 100 единиц. Получить слот можно на аукционе, однако длительность его эксплуатации — 2 года. Затем нужно победить повторно.
Приложения на парачейне Polkadot: Acala — DeFi-холдинг, который имеет собственные стейблкоин и DEX; Litentry — кроссчейн-агрегатор для SocialFi.
Cosmos Zones
Cosmos — это протокол, который поддерживает взаимодействие во “вселенной” блокчейнов. В его основе лежит Cosmos SDK (набор ПО для разработки) и механизм консенсуса Tendermint.
Карта Cosmos Zones. Источник: mapofzones.com
Если в экосистеме Polkadot блокчейны называются парачейнами, то в Cosmos — зонами. Они подключены к Cosmos Hub (центральный элемент системы) и взаимодействуют друг с другом с помощью протокола межблокчейновой связи (IBC).
Одним из приложений на базе Cosmos является Osmosis — центральный DEX в экосистеме. Он позволяет обмениваться токенами и создавать пулы ликвидности в различных зонах.
Следующее приложение — децентрализованная биржа dYdX. В июле 2023 года проект мигрировал в экосистему Cosmos. Платформа использовала Ethereum, однако после обновления она стала отдельным блокчейном, увеличив скорость работы. Как утверждают разработчики, теперь dydX обрабатывает до 500 ордеров в секунду.
Заключение: будущее аппчейнов
По мере появления новых нарративов, сообщество будет нуждаться в соответствующих приложениях. Начиная с игр NFT и заканчивая новыми DEX — аппчейны могут взять на себя реализацию любых подобных решений.
Модульность аппчейнов позволит проектам эффективно распределять ресурсы, чтобы получить лучшую масштабируемость. В свою очередь, уже готовая инфраструктура таких экосистем, как Cosmos и Polkadot обеспечит удобные инструменты для реализации идей разработчиков.
Сложно сказать, что будет в будущем. Однако, учитывая спрос на аппчейны в предыдущем бычьем цикле (2020–2021 год), эта концепция может повторно набрать обороты.
