Czym są appchainy i jak działają?

Czym są łańcuchy aplikacji (Appchainy)?

Blockchain dla aplikacji to rodzaj łańcucha bloków zaprojektowanego specjalnie dla konkretnej aplikacji lub programu. W przeciwieństwie do blockchainów ogólnego przeznaczenia, są one zoptymalizowane pod kątem indywidualnych przypadków użycia i zapewniają wydajność dostosowaną do potrzeb konkretnej aplikacji dApp.

Zazwyczaj appchainy działają w oparciu o sieć podstawową (L1) lub drugorzędną (L2) i wykorzystują je jako bazę operacyjną. Jednocześnie są one dość elastyczne i mogą mieć własny mechanizm konsensusu, architekturę techniczną, model płatności prowizji itp.

Cosmos i Polkadot jako pierwsze zaprezentowały tę koncepcję w 2016 r., ale jej praktyczna realizacja nastąpiła dopiero w 2021 r., kiedy uruchomiono główne sieci (IBC i ParaChain) tych projektów kryptowalutowych.

Dwa lata wcześniej Celestia (wówczas LazyLedger) wprowadziła nową modułową platformę, która oddzieliła warstwy wykonania, rozliczenia i dostępności tradycyjnych danych blockchain, a w rezultacie umożliwiła tworzenie łańcuchów aplikacji. Później, wraz z powszechnym przyjęciem rozwiązań L2, blockchainy specyficzne dla aplikacji zyskały popularność i zaczęły być wykorzystywane jako sposób skalowania sieci bazowych.

Jak działają Appchainy

Jak napisaliśmy powyżej, appchains działają na szczycie popularnych blockchainów warstwy 1 i warstwy 2, ale mogą również wykorzystywać łańcuchy boczne jako podstawę działania.

Appchainy wykorzystują walidatory z głównego blockchaina, które przeprowadzają walidację, wykorzystując natywne tokeny aplikacji, które mogą być również wykorzystywane jako waluta wewnętrzna lub zapewniać prawa głosu.

Transakcje w appchainach są przetwarzane z ich własnych komórek pamięci (mempools), co ułatwia szybsze przetwarzanie i pozwala deweloperom na ustalanie niskich opłat. Ponadto, ponieważ każda aplikacja ma autonomię, nie ma potrzeby konkurowania o współdzielone zasoby obliczeniowe lub pamięć masową z główną siecią. Daje to deweloperom elastyczność w dostosowywaniu swoich produktów i znacznie poprawia przepustowość.

Architektura appchain jest elastyczna i modułowa, dzięki czemu deweloperzy mogą dostosować ten typ sieci do swoich potrzeb i mieć pełną kontrolę nad jej działaniem.

Struktura appchain podzielona jest na kilka kluczowych warstw:

• warstwa sieciowa zapewnia komunikację pomiędzy komponentami, gwarantując bezpieczeństwo transakcji;
• warstwa aplikacji oferuje narzędzia do pracy z blockchainem, takie jak biblioteki (np. web3.js i ether.js), SDK lub API, umożliwiające użytkownikom dostęp do danych;
• warstwa danych zajmuje się przechowywaniem i zarządzaniem informacjami, w tym bazami danych i innymi rozwiązaniami w zakresie organizacji danych;
• warstwa konsensusu zapewnia, że stan łańcucha jest uzgadniany między wszystkimi uczestnikami przy użyciu różnych algorytmów konsensusu (zazwyczaj Proof-of-Work lub Proof-of-Stake);
• warstwa inteligentnych kontraktów obejmuje aplikacje, które definiują zasady i logikę dla określonych aplikacji.

Zalety i wady łańcuchów aplikacji

Wyspecjalizowane łańcuchy bloków dla dApps mają kilka zalet zarówno dla deweloperów, jak i użytkowników:

• autonomia. Appchainy funkcjonują autonomicznie, co minimalizuje ryzyko zakłóceń. Ponadto aplikacja jest zarządzana w izolacji od innych programów, więc jeśli pojawi się problem, można go rozwiązać bez wpływu na inne dApps w sieci;
• elastyczność w dostosowywaniu. Ten typ blockchaina zapewnia wysoki stopień personalizacji, umożliwiając deweloperom stworzenie sieci, która idealnie pasuje do potrzeb ich projektu. Zdolność ta oznacza, że wszystkie aspekty, od mechanizmu konsensusu po metody weryfikacji transakcji, można dostosować do konkretnego zastosowania;
• wydajność. Ponieważ dApps konkurują ze sobą o przestrzeń blokową w tej samej sieci, często zdarza się, że jedna popularna dApp zużywa nieproporcjonalnie dużo zasobów. Appchainy zapewniają zoptymalizowaną wydajność dla konkretnego przypadku użycia, przetwarzając transakcje i dane bardziej efektywnie niż blockchainy ogólnego przeznaczenia;
• oszczędność kosztów. Brak konkurencji o przestrzeń blockchain pomaga uniknąć rosnących kosztów gazu. Ponadto deweloperzy mogą tworzyć własne ekosystemy i generować przychody z prowizji handlowych, token stakingu i innych sposobów monetyzacji swoich produktów;
• skalowalność. Tradycyjne blockchainy często nie radzą sobie z obsługą dużych wolumenów transakcji, co skutkuje zatorami i wysokimi opłatami. Wdrażając dApps na własnych łańcuchach aplikacji, deweloperzy mogą uniknąć tych problemów.

Jak jednak pokazuje praktyka, technologia ta ma pewne wady:

• marnowanie zasobów. Łańcuchy aplikacji mogą marnować zasoby fizyczne lub ekonomiczne, jeśli dApp nie ma wystarczającej liczby użytkowników;
• złożoność rozwoju. Uruchomienie sieci dla aplikacji wiąże się z długą listą dodatkowej infrastruktury, która musi zostać utworzona i działań, które muszą być skoordynowane z walidatorami głównej sieci, więc rozwój może być czasochłonny i dość złożony;
• niski poziom bezpieczeństwa ekonomicznego. Appchainy mogą wykorzystywać metodę zabezpieczeń sieci głównej, ale istnieją przypadki, w których zależy to od wartości natywnego tokena aplikacji. Nagrody dla walidatorów są często wypłacane w tym zasobie. Jeśli jego cena znacznie spadnie, bezpieczeństwo ekonomiczne dApp będzie bardzo niskie.

Zastosowania Appchainów

W chwili pisania tego tekstu technologia ta jest wykorzystywana głównie w dwóch segmentach przemysłu.

Zdecentralizowane finanse (DeFi). Appchainy umożliwiają rozwój zdecentralizowanych giełd (DEX), które zapewniają szybkie i wydajne przetwarzanie transakcji. Oddzielna sieć umożliwia handel o wysokiej częstotliwości, który pokonuje ograniczenia skalowalności tradycyjnych łańcuchów bloków.

Doskonałym przykładem są projekty takie jak dYdx v4 i Osmosis, które wykorzystują łańcuchy aplikacji zbudowane w ekosystemie Cosmos. Dało to ich użytkownikom możliwość tworzenia i handlu własnymi pulami płynności.

Acala Network, kolejny projekt DeFi, wykorzystuje parachainy z ekosystemu Polkadot, które można uznać za analogi appchainów. Platforma posiada własny model zarządzania i wykorzystuje bezpieczeństwo i kompatybilność z Relay Chain, głównym blockchainem Polkadot. Acala oferuje użytkownikom i deweloperom szybką i niedrogą platformę dla aktywów Web3.

Branża gier Web3 również wykorzystuje już technologię appchain do swoich potrzeb. Umożliwia to deweloperom ulepszanie własnych gospodarek w grach i zapewnianie wysokiego poziomu wrażeń z gry dzięki elastyczności dostosowywania.

Wiele projektów gier wykorzystuje tę technologię. Na przykład jest ona wykorzystywana w DeFi Kingdoms, popularnej grze Web3, która działa na DFK Chain, podsieci Avalanche. Wizją DFK Chain jest stanie się łańcuchem gier, na którym członkowie społeczności i inne projekty mogą uruchamiać swoje gry blockchain.

Potencjalne zastosowania tej technologii obejmują logistykę w celu śledzenia łańcucha dostaw, opiekę zdrowotną w celu organizowania i optymalizacji danych pacjentów oraz nieruchomości w celu usprawnienia transakcji kupna i sprzedaży. Ponadto, wraz z aktywnym rozwojem sztucznej inteligencji, appchainy mogą być wykorzystywane w aplikacjach na niej opartych.

Przyszłość Appchainów

Appchainy stają się coraz bardziej popularne i oczekuje się, że będzie pojawiać się coraz więcej opartych na nich dApps, z których każda będzie zaspokajać inną niszę. To znacznie poprawi technologię blockchain jako całość i sprawi, że aplikacje będą bardziej wydajne i przyjazne dla użytkownika.

Nie tak dawno deweloperzy w sferze Web3 byli ograniczeni przez korzystanie z publicznych blockchainów, gdzie zasoby stawały się ograniczone w godzinach szczytu. Appchainy rozwiązują ten problem, oferując prawdziwie nowe doświadczenie użytkownika.

W miarę pojawiania się coraz większej liczby przypadków użycia Web3, DeFi i aktywów cyfrowych, wyspecjalizowane łańcuchy bloków będą prawdopodobnie w czołówce rozwoju w nadchodzących latach.

Wnioski

Przedstawiając wyspecjalizowane rozwiązanie zaprojektowane do konkretnych zastosowań, technologia ta oferuje większą wydajność, elastyczność dostosowywania i nowe wrażenia użytkownika.

Chociaż istnieją pewne wyzwania związane z tą koncepcją, rosnące zainteresowanie ze strony deweloperów wskazuje na ich znaczącą perspektywę i potencjał do dalszej adopcji. Deweloperzy starają się tworzyć zoptymalizowane aplikacje Web3, które wykorzystują pełne możliwości łańcuchów aplikacji. Takie podejście nie tylko rozszerza opcje aplikacji blockchain, ale także promuje decentralizację i ewolucję w sferze Web3.

Często zadawane pytania