Що таке аппчейни і як вони працюють?
Web3-індустрія приваблює все більше користувачів, що призводить до зниження продуктивності блокчейнів та зростання вартості транзакцій. Все це стосується і децентралізованих додатків (dApps), яких також стає все більше у відповідь на потреби спільноти.
Розробники усвідомлюють ці проблеми та постійно впроваджують нові рішення, такі як аппчейни, про які ми розповімо вам у цьому матеріалі.
Що таке аппчейни?
Аппчейн (Application-Specific Blockchain) — це тип блокчейну, спеціально розроблений для окремого додатку чи програми. На відміну від блокчейнів загального призначення, вони оптимізовані для окремих випадків використання і забезпечують ефективну продуктивність, адаптовану до потреб конкретного dApp.
Зазвичай аппчейни працюють поверх основної мережі (L1) або мережі другого рівня (L2) мережі та використовують їх як основу для роботи. Водночас вони є достатньо гнучкими та можуть мати свій власний механізм консенсусу, технічну архітектуру, модель оплати комісії тощо.
Першими, у 2016 році, цю концепцію представили Cosmos і Polkadot, але до практичної реалізації справа дійшла тільки у 2021, коли були запущені основні мережі (IBC та ParaChain) цих криптопроєктів.
Двома роками раніше Celestia (тоді ще LazyLedger) представила нову модульну платформу, яка дозволяла розділяти рівні виконання, розрахунків і доступності даних традиційного блокчейну і, як наслідок, давала можливість створювати аппчейни. Пізніше, разом з широким впровадженням L2-рішень, спеціальні блокчейни для програм набули популярності та почали використовуватись як засіб масштабованості основних мереж.
Як працюють аппчейни
Як ми писали вище, аппчейни працюють поверх загальних блокчейнів першого та другого рівня, але можуть також використовувати сайдчейни як основу для функціонування.
Аппчейни використовують валідаторів з основного блокчейну, які здійснюють валідацію, за допомогою нативних токенів додатку. Останні також можуть використовуватись як внутрішня валюта чи надавати право голосу.
Транзакції в аппчейнах обробляються з їх власних комірок пам’яті (мемпулів), що сприяє швидшій їх обробці та дає змогу розробникам встановлювати низькі комісії. До того ж, завдяки тому, що кожен додаток має автономію, немає необхідності боротися за спільні з основною мережею обчислювальні ресурси чи сховища даних. Це дає розробникам гнучкість налаштування свого продукту та значно покращує пропускну здатність.
Щодо архітектури аппчейнів, то вона вирізняється своєю гнучкістю та модульністю, дозволяючи розробникам налаштовувати мережу відповідно до своїх потреб і мати повний контроль над її функціонуванням.
Структура аппчейнів поділяється на декілька ключових рівнів:
- мережевий рівень забезпечує зв’язок між компонентами, гарантуючи безпеку транзакцій;
- рівень додатків пропонує інструменти для роботи з ланцюгом, такі як бібліотеки (наприклад, web3.js і ether.js), SDK або API, дозволяючи користувачам отримувати доступ до даних;
- рівень даних займається зберіганням і управлінням інформацією, включаючи бази даних та інші рішення організації даних;
- консенсусний рівень забезпечує узгодження стану ланцюга між усіма учасниками за допомогою різних алгоритмів консенсусу (зазвичай Proof-of-Work або Proof-of-Stake);
- рівень смартконтрактів включає програми, які визначають правила та логіку для конкретних додатків.
Переваги та недоліки аппчейнів
Спеціалізовані блокчейни для dApps мають кілька переваг як для розробників, так і для користувачів:
- автономність. Аппчейни функціонують автономно, що мінімізує ризик збоїв. До того ж, управління додатком відбувається ізольовано від інших програм, тому якщо виникає проблема, її можна вирішити, не впливаючи на інші dApps в мережі;
- гнучкість у налаштуваннях. Цей тип блокчейну забезпечує високий ступінь налаштування, дозволяючи розробникам створювати мережу, яка ідеально відповідає потребам їхнього проєкту. Така можливість передбачає, що всі аспекти, починаючи з механізму досягнення консенсусу і закінчуючи методами верифікації транзакцій, можуть бути налаштовані з урахуванням специфіки програми;
- продуктивність. Оскільки dApps конкурують між собою за блоковий простір в одній мережі, часто буває так, що одby популярний dApp споживає непропорційно велику кількість ресурсів. Аппчейни надають оптимізовану продуктивність для конкретного випадку використання, обробляючи транзакції та дані більш ефективно, ніж блокчейни загального призначення;
- економія витрат. Відсутність конкуренції за простір у блокчейні допомагає уникнути зростання вартості газу. Крім того, розробники можуть створювати власні екосистеми та отримувати дохід від торгових комісій, стейкінгу токенів та інших способів монетизації свого продукту;
- масштабованість. Традиційні блокчейни часто не справляються з великими обсягами транзакцій, що призводить до перевантажень і високих комісій. Розгортаючи dApps у власних ланцюгах додатків, розробники можуть уникнути цих проблем.
Однак, як показала практика, ця технологія має певні недоліки:
- марнотратство ресурсів. Аппчейни можуть марно використовувати фізичні або економічні ресурси, якщо dApp не має достатньої кількості користувачів;
- складність розробки. Запуск мережі для застосунку пов’язаний з довгим переліком додаткової інфраструктури, яку необхідно створити, і дій, які необхідно узгодити з валідаторами головної мережі, тому розробка може зайняти багато часу та бути доволі складною;
- низький рівень економічної безпеки. Аппчейни можуть використовувати метод безпеки головної мережі, але бувають випадки, коли вона залежить від вартості нативного токена додатку. Винагороди валідаторам часто виплачуються в цьому активі. Якщо його ціна значно падає, то економічна безпека dApp буде вкрай низькою.
Сфери застосування аппчейнів
На момент написання матеріалу технологія використовується переважно в двох сегментах індустрії.
Децентралізовані фінанси (DeFi). Аппчейни дозволяють розробляти децентралізовані біржі (DEX), які забезпечують швидку та ефективну обробку транзакцій. Окрема мережа дає можливість здійснювати високочастотну торгівлю, яка долає обмеження масштабованості традиційних блокчейнів.
Яскравим прикладом виступають такі проєкти як dYdx v4 та Osmosis, які використовують аппчейни, побудовані в екосистемі Cosmos. Це дало їхнім користувачам можливість створювати і торгувати власними пулами ліквідності.
Acala Network, інший DeFi-проєкт, використовує парачейни екосистеми Polkadot, які можна вважати аналогами аппчейнів. Платформа має свою модель управління, а також використовує безпеку та сумісність з Relay Chain — головним блокчейном Polkadot. Acala пропонує користувачам і розробникам швидку і недорогу платформу для активів Web3.
Ігрова індустрія Web3 також вже використовує технологію аппчейнів для своїх потреб. Це дозволяє розробникам вдосконалювати власну внутрішньоігрову економіку та завдяки гнучкості налаштувань забезпечити високий рівень ігрового досвіду.
Багато ігрових проєктів використовують цю технологію. Наприклад, використовується у DeFi Kingdoms, популярній Web3-грі, яка працює на DFK Chain, підмережі Avalanche. Бачення DFK Chain полягає в тому, щоб стати ігровим ланцюжком, на якому члени спільноти та інші проєкти можуть запускати свої блокчейн-ігри.
Потенційно ця технологія може використовуватися в таких сферах, як логістика для відстежування ланцюга поставок, в медицині для організації та оптимізації даних пацієнтів, а також у сфері нерухомості, що дозволить покращити операції купівлі-продажу. До того ж, з активним розвитком штучного інтелекту, аппчейни можуть бути використані в додатках на його основі.
Майбутнє апчейнів
Аппчейни стають все більш популярними, і очікується збільшення кількості dApps на їх основі, кожен з яких буде обслуговувати свою нішу. Це значно покращить блокчейн-технології в цілому, а додатки зробить більш ефективними та зручними.
Не так давно можливості розробників у сфері Web3 були обмежені через використання загальнодоступних блокчейнів, де під час пікових навантажень ресурси ставали дефіцитними. Аппчейни вирішують цю проблему, пропонуючи дійсно новий користувацький досвід.
Оскільки з’являється все більше прикладів використання Web3, DeFi та цифрових активів, спеціалізовані блокчейни, ймовірно, будуть на передньому плані розробок в найближчі роки.
Висновки
Представляючи спеціалізоване рішення, призначене для конкретних додатків, ця технологія пропонує більшу ефективність, гнучкість налаштувань та новий користувацький досвід.
Хоча існують певні виклики, пов’язані з цією концепцією, інтерес з боку розробників, що зростає свідчить про їхню значну перспективу та потенціал для подальшого поширення. Девелопери прагнуть створити оптимізовані Web3-додатки, які використовують всі можливості аппчейнів. Цей підхід не тільки розширює варіанти застосування блокчейну, але й сприяє децентралізації та еволюції у сфері Web3.
