Appchains tehnoloģijas un sekas
Web3.com Ventures oriģinālās izpētes analīze
0xFishylosopher

Ievads
Ethereum ir lielisks - vismaz lielākajai daļai cilvēku. Taču viena no galvenajām Ethereum un citu publiski pieejamu blokķēžu problēmām ir tā, ka nav tik daudz pielāgojamības. Protams, jūs varat rakstīt un izvietot viedos līgumus, taču kā viens lietotājs vai uzņēmums jūs nevarat darīt daudz ar vienprātības mehānismiem, izpildes programmām un citu pamatā esošo arhitektūru. Galu galā jūs neesat vienīgais, kurš izmanto Ethereum, tāpēc jūs īsti nevarat diktēt noteikumus.
Pieņemsim, ka veidojat starpķēžu decentralizētu apmaiņu, kurai ir jāapkopo dati no visām šīm dažādajām ķēdēm [1], vai vēlaties ķēdē iekļautu reāllaika stratēģijas spēli [2], vai arī esat Fortune 500 uzņēmums. izsekot jūsu piegādes ķēdei. Gatavās publiskās blokķēdes īsti nevar izpildīt šīm lietojumprogrammām nepieciešamās pamatprasības, datu apkopošanas vai privātuma prasības. Šeit parādās “lietotņu ķēdes” jēdziens. Appchain ir decentralizēti, lietojumprogrammām specifiski blokķēdes tīkli, kas ir paredzēti, lai atbalstītu konkrētus lietošanas gadījumus un atbilstu īpašām prasībām. Šajā esejā es izpētīšu trīs parauga pieejas topošajai lietotņu ķēdes ainavai: Cosmos ekosistēmu, Hyperledger Fabric un Rollups-as-a-Service (RaaS), pirms tiks apspriests, ka lietotņu ķēdes pieaugums kopumā ietekmē Web3 infrastruktūras ainavu.
Cosmos tīkls
Cosmos tīkls, iespējams, ir viens no svarīgākajiem lietotņu ķēdes risinājumiem Web3. Atgriežoties līdz 2016. gadam, Cosmos tīkla mērķis ir izveidot “blokķēžu internetu” jeb vairāku ķēžu pasaules infrastruktūru. Būtībā Cosmos nodrošina programmatūras izstrādes komplektu (SDK), kas nodrošina izstrādātājiem nepieciešamos rīkus un saskarnes, lai viegli izveidotu savas blokķēdes lietojumprogrammas. Lai gan SDK ir dažas noklusējuma arhitektūras, kas tiek piedāvātas, piemēram, Tendermint PoS konsensa protokols, izstrādātājiem tiek dota liela rīcības brīvība, lai pārrakstītu šīs noklusējuma arhitektūras un izstrādātu blokķēdi ar savu pielāgoto vienprātības mehānismu, marķiera standartiem un viedo. līgumu platformas.

Cosmos tīklā ir divi atšķirīgi blokķēžu veidi: “centrmezgli” un “zonas” [3]. “Zonas” ir diezgan vienkārši saprotamas — tās ir tikai lietojumprogrammai specifiskas ķēdes, kurās tiek darbināta pati lietojumprogramma (piemēram, decentralizēta apmaiņa vai spēle ķēdē). No otras puses, “centrmezgli” darbojas, lai savienotu šīs “zonas” un citus “centrmezglus”, lai nodrošinātu starpķēžu saziņu, izmantojot “Inter-Blockchain Communication Protocol” (IBC).
Cosmos tīkla centrā ir "Cosmos Hub", kas ir pirmā "Hub" ķēde, kas tiek uzbūvēta Cosmos tīklā, un būtībā darbojas kā "Lielā centrālā stacija" visiem citiem mezgliem un zonām. Tomēr, kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā, “centrmezgliem” nav obligāti jābūt savienotam ar Cosmos Hub. Piemēram, privāts uzņēmums varētu izvēlēties izveidot savu privāto centru, kas savieno savas privātās zonas.
Patiešām, Cosmos SDK ir vērsta uz pielāgojamību un savietojamību, un izstrādātājiem ir dotas plašas iespējas ļaut vaļu iztēlei. Cosmos ekosistēmā ir dažas lielas vispārējas nozīmes L1 ķēdes, piemēram, ar EVM saderīgā BNB ķēde (sākotnēji Binance Smart Chain) [4]. Lietojumprogrammu ķēdes veidotājam Cosmos tīkla savietojamība ir neticami iespējota, jo tā ļauj lietotņu ķēdei piekļūt datiem no dažādām ķēdēm, izmantojot IBC. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc daudzas lietotņu ķēdes, kas izveidotas, izmantojot Cosmos tīklu, ir orākuli, vairāku ķēžu DEX un citi pakalpojumi, kuriem nepieciešama datu apkopošana no dažādām dažādām ķēdēm.
Hyperledger audums
Vēl viens veids, kā ieviest lietotņu ķēdes, ir Hyperledger Fabric — atvērtā koda blokķēdes platforma uzņēmuma līmeņa lietojumprogrammu un risinājumu izveidei. Tas ir viens no projektiem Hyperledger jumta ietvaros, ko vieso Linux fonds [5].
Tāpat kā Cosmos SDK, Hyperledger Fabric ir izstrādāts, lai atbalstītu modulāro blokķēdes tīkla arhitektūru un nodrošinātu elastību blokķēdes lietojumprogrammu izveidē un izvietošanā. Tas nodrošina plug-and-play arhitektūru, kas ļauj viegli pievienot vai nomainīt tādus komponentus kā konsenss, dalības pakalpojumi un vieda līguma izpilde (ķēdes kods). Bet vissvarīgākā atšķirība starp Cosmos SDK un Hyperledger Fabric ir mērķauditorija: Cosmos SDK ir orientēts uz Web3 vietējiem lietotājiem un izstrādātājiem, savukārt Hyperledger Fabric ir paredzēts uzņēmuma līmeņa institucionālajiem klientiem. Tādējādi, kamēr Cosmos SDK koncentrējas uz decentralizētas, sadarbspējīgas sistēmas izveidi, Hyperledger Fabric koncentrējas uz privātu un atļautu tīklu izveidi, kur dalībniekiem ir jābūt skaidri pilnvarotiem pievienoties tīklam un tajā piedalīties.
Patiešām, uzņēmuma līmeņa lietotņu ķēdes darbojas ievērojami atšķirīgi no Web3 vietējās lietotņu ķēdes. Kamēr Web3 vietējās lietotņu ķēdes bieži koncentrējas uz tokenomiku un izmanto blokķēdes struktūru, lai finansētu savus produktus, uzņēmuma līmeņa lietotņu ķēdes koncentrējas uz blokķēdes izmantošanu kā efektīvu datu ierakstīšanas un uzturēšanas veidu. Būtībā šīs uzņēmuma līmeņa lietotņu ķēdes izmanto faktu, ka blokķēdes ir pret viltojumiem drošas, pārbaudāmas, tikai pievienojamas datu struktūras, kurām datu rakstītāji var tikt izvietoti laikā un ģeogrāfiskās vietās. Būtībā uz Hyperledger Fabric balstīta lietotņu ķēde vienkārši cenšas aizstāt putekļainās, neefektīvās datu bāzes, kuras uzņēmumi ir uzturējuši gadu desmitiem.

Kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā, būtībā visi Hyperledger Fabric blokķēdes “atļautie mezgli” ir darbinieki dažādās piegādes ķēdes daļās, izmantojot blokķēdi kā veidu, lai sinhroni reģistrētu dažādus datu stāvokļus, piemēram, ja produkta gabals. ir ienācis rūpnīcā vai veikalā. Dažādu blokķēžu savstarpējai savienojamībai ir daudz mazāk uzmanības, un atšķirībā no Cosmos, izmantojot Hyperledger Fabric, blokķēžu savstarpējai savienojamībai nav vietējā atbalsta. Tā vietā ir datu API un saskarnes integrēšanai ar citiem blokķēdes tīkliem vai sistēmām. Tas nozīmē, ka ir iespējams izveidot inter-blockchain komunikācijas risinājumus, izmantojot Hyperledger Fabric, taču atšķirībā no Cosmos ekosistēmas iebūvētā centrmezgla un zonas dizaina ir nepieciešama individuāla izstrāde un integrācija. Intuitīvi tam ir jēga: kā uzņēmuma līmeņa lietojumprogrammu ķēde, blokķēdes, kas veidotas, izmantojot Hyperledger audumu, parasti tiek izolētas no ārpasaules — galu galā jūs nevēlaties, lai sabiedrība jaucas ar jūsu piegādes ķēdes datiem.
Viens gadījuma pētījums par Hyperledger Fabric darbībā ir Walmart piegādes ķēdes pārvaldība. Walmart lietotņu ķēde, kas pazīstama arī kā “Walmart pārtikas izsekojamības platforma”, ir uz blokķēdes balstīta pārtikas izsekojamības sistēma, kas izstrādāta, lai uzlabotu pārtikas nekaitīgumu un piegādes ķēdes pārredzamību [6]. Walmart lietotņu ķēde ļauj izsekot un izsekot pārtikas produktiem no saimniecības līdz veikala plauktiem, palīdzot ātri identificēt un izolēt visas iespējamās pārtikas nekaitīguma problēmas. Katrā procesa posmā piegādātājiem bija jāaugšupielādē etiķetes un autentiskuma sertifikāti, izmantojot tīmekļa saskarni blokķēdē, kur tie būtu pastāvīgi pieejami visām attiecīgajām ieinteresētajām personām. Tā kā blokķēde kalpo kā vienota informācijas “patiesība”, tas ievērojami samazināja laiku, lai reģistrētu un izsekotu pārtikas kvalitātes problēmas, piemēram, ar pārtiku saistītas slimības:
Uz blokķēdes balstītā Hyperledger Fabric pārtikas izsekojamības sistēma, kas izstrādāta abiem produktiem, darbojās. Attiecībā uz cūkgaļu Ķīnā tas ļāva augšupielādēt autentiskuma sertifikātus blokķēdē, tādējādi palielinot uzticēšanos sistēmai, kurā tā agrāk bija nopietna problēma. Un mango ASV laiks, kas vajadzīgs, lai izsekotu to izcelsmi, bija no 7 dienām līdz… 2,2 sekundēm! — Hyperledger Foundation [6]
Tādējādi Hyperledger demonstrē lietojumprogrammu ķēdes izmantošanu pilnīgi citos apstākļos nekā Cosmos — lieliem, uzņēmuma līmeņa lietošanas gadījumiem, kad blokķēde tiek izmantota kā alternatīva tradicionālajām datu ierakstīšanas un izsekošanas metodēm. Protams, var apgalvot, ka šis lietotņu ķēdes izmantošanas gadījums “nav īsti Web3”, vienkārši tāpēc, ka tajā pašā veidā netiek izmantota tokenomika, decentralizācija un šifrēšanas principi. Taču nevar ignorēt lietojumprogrammu ķēdes ieviešanu uzņēmumā — pamatā esošā tehnoloģija ir tā pati, un tas ir būtisks solis, lai iegūtu sabiedrības uzticību blokķēžu tehnoloģijām, lai nodrošinātu masveida ieviešanu. Un ilgtermiņā, ja tādiem uzņēmumiem kā Walmart ir lietotņu ķēdes iestatīšana, tos ir daudz vieglāk integrēt “Web3 vietējā” pasaulē.
Apkopojumi kā pakalpojums
Jaunāka alternatīva pieeja lietotņu ķēžu izveidei ir apkopojumu izmantošana, jo īpaši, izmantojot “apkopojumus kā pakalpojumu” (RaaS). Rollups-as-a-service ir blokķēdes mērogošanas risinājuma veids, kas ļauj veikt aprēķinus un glabāšanu ārpus ķēdes, vienlaikus saglabājot pamatā esošās blokķēdes drošību un uzticamību. Tie darbojas, apvienojot lielu skaitu darījumu vienā saspiestā darījumā, kas pēc tam tiek reģistrēts pamatā esošajā L1 blokķēdē, visbiežāk Ethereum.
Apkopojumus var izmantot lietotņu ķēdēm, jo tie nodrošina veidu, kā mērogot darījumu apstrādi un glabāšanu dApps, kas veidotas uz šīm ķēdēm, nezaudējot pamatā esošās blokķēdes drošību un uzticību. Lai gan izstrādātājs var upurēt dažas pielāgošanas iespējas pamatā esošā vienprātības slānī, salīdzinot ar Cosmos balstītu risinājumu, ir vairākas priekšrocības, izmantojot apkopojumu kā pakalpojumu lietojumprogrammai specifiskai blokķēdei, nevis pilnai ķēdei.
Iespējams, ka vissvarīgākā priekšrocība ir tā, ka izstrādātājiem nav jāielādē validatora komplekts. Tā kā vienprātība un norēķini tiek nodoti ārpakalpojumam pamatā esošajam L1, tādējādi tiek iegūts ne tikai lētāks lietotņu ķēdes risinājums, bet arī izturīgāks risinājums, jo tas tiek nodrošināts, izmantojot pamata L1. Turklāt, tā kā apkopojumi ir vertikāli risinājumi, kuru struktūra ir modulāra, tie nav ierobežoti ar vienu blokķēdes sistēmu un var izmantot datus un funkcionalitāti vairākās blokķēdēs.
Būtībā apkopotajā lietotņu ķēdes modelī L1 ķēdes kļūst par līdzvērtīgām “centrmezgliem”, kas satur daudz datu un drošības. Piemēram, spēļu lietojumprogrammu ķēde varētu izmantot apkopojumu, kurā Ethereum drošība tiek izmantota vienprātības un vienošanās panākšanai, un Solana lielo caurlaidspēju var izmantot izpildes ātrumam [7].

Apkopojuma kā pakalpojuma uzņēmumi nodrošina infrastruktūru un pakalpojumus, kas nepieciešami lietotņu ķēdes izstrādātājiem, lai ieviestu pielāgoto lietotņu ķēdes apkopojuma risinājumu. Dažādi RaaS abstrahē šo rīku komplektu dažādos līmeņos: daži projekti, piemēram, Op Stack [8], ir balstīti uz SDK, ļaujot izstrādātājam diezgan plaši pielāgot apkopojumu, citi projekti, piemēram, Constellation, koncentrējas uz pilnīgu bezkoda “balto. cimds” izvietošanas risinājums, ļaujot appchain izstrādātājiem koncentrēties uz izstrādes “lietotnes” daļu, nevis izstrādes “ķēdes” daļu [9].
Appchains sekas
Šo lietotņu ķēdes risinājumu parādīšanās un izplatība rada vairākas būtiskas sekas Web3 infrastruktūras ainavai kopumā. Appchains ievada paradigmatiskas pārmaiņas starp attiecībām starp “ķēdēm” un “lietotnēm” no piedāvājuma virzīta modeļa uz pieprasījumu balstītu modeli.
Pirms tam, kad infrastruktūras risinājumi vēl tikai attīstījās un daudzas modernas infrastruktūras koncepcijas, piemēram, likmju pierādījums, sadalīšana un apkopojumi, vēl bija koncepcijas pārbaudes stadijā, infrastruktūras projekti bieži tika īstenoti, lai izpētītu šo tehnisko risinājumu iespējamību. Visbiežāk tas attiecas uz “trešās paaudzes blokķēdēm”, piemēram, Avalanche, Cardano, NEAR un Solana. Šo ķēžu piedāvājums (to caurlaidspēja un tehniskās ieviešanas) noteica pieprasījumu pēc šīm ķēdēm. Citiem vārdiem sakot, “ķēžu” dizains noteica “lietotņu” dizainu.
Tomēr lietotņu ķēdes pieaugums iezīmē atšķirīgu ceturto blokķēžu paaudzi, kur pieprasījums pēc blokķēdēm nosaka šo blokķēžu piedāvājumu. Visi iepriekš minētie tehniskie ceļi, Cosmos tīkls, Hyperledger Fabric un Rollups-as-a-Service, piedāvā vienkāršus, pielāgojamus un izmaksu ziņā efektīvus Plug and Play blokķēdes izvietošanas risinājumus. Vēl nekad nav bijis tik viegli izveidot, pielāgot un izvietot savu blokķēdi. Šī iemesla dēļ tagad ir otrādi: “lietotņu” dizains nosaka “ķēžu” dizainu.
Viens no iespējamiem rezultātiem ir tāds, ka, iespējams, būs koncentrētāka L1 aina ar pāreju no monopolistiskas konkurences stila ainas (kur dažādas L1 ir nedaudz atšķirīgas savā starpā) uz oligopola ainu, kurā dominēs dažas atslēgu ķēdes. milzīgas ekosistēmas un likviditāte. Tas ir tāpēc, ka, parādoties lietotņu ķēdēm, augstākā līmeņa DApps ir mazāk iemesla izvietot mazākos L1, nevis palaist savu ķēdi (ar bezgalīgi pielāgojamām funkcijām) vai izvietot lietotņu ķēdes apkopojumu lielā, izveidotā L1. Mazākas L1 ķēdes vienkārši nevar konkurēt ar lielo L1 un lietotņu ķēdes kombināciju elastības, pielāgošanas, drošības un atbalsta ziņā.
Turklāt lietotņu ķēdes ir arī galvenais mehānisms institucionālai piekļuvei Web3. Kā minēts iepriekš, lai gan uzņēmumu ķēdes, piemēram, Hyperledger, parasti tiek izslēgtas no mūsu tipiskās Web3 idejas, tās izmanto tās pašas pamatā esošās blokķēdes tehnoloģijas, lai panāktu lielāku loģistikas un piegādes pārvaldības pārredzamību. Tātad, kāpēc to nevar attiecināt arī uz maksājumu un ne tikai? Tāpēc es uzskatu, ka tas būs tikai laika jautājums, kad šīs uzņēmuma līmeņa blokķēdes kļūs vairāk integrētas ar vietējiem Web3 DeFi, maksājumu un NFT projektiem. Jau šobrīd tiek pētītas iespējas paplašināt Cosmos IBC ārpus Cosmos lietotņu ķēdēm, savienot platformas, piemēram, Hyperledger Fabric, un mērķēt uz citiem uzņēmuma līmeņa blokķēdes risinājumiem [10].
Secinājums
Mūsdienās ir skaidrs, ka nevienam piemērota blokķēde nekad nav bijusi un arī nebūs. Neatkarīgi no tā, vai tas notiek, izmantojot Cosmos SDK, Hyperledger Fabric vai Rollups-as-a-Service, pielāgoto lietotņu ķēdes briedums un izvietošanas vienkāršība pārveidos Web3 infrastruktūras telpu par pieredzi, kas paredzēta lietotnei, vispirms lietotājam — pieaugoša brieduma pazīme. vietnē Web3. Web3 kosmosa nākotne ir daudzķēžu galaktika, un, ņemot vērā to pielāgojamību, efektivitāti un vieglu izvietošanu, lietotņu ķēdēm būs arvien lielāka nozīme šajā Visumā, mirdzot kā zvaigznes decentralizācijas galaktikā.
🐦 @0xfishylosopher
📅 2023. gada 6. februārī
Atsauces
[1] Osmoze, starpķēžu DEX: https://osmosis.zone/
[2] Curio.gg, tiešsaistes spēļu uzņēmums: https://www.curio.gg/
[3] https://newsletter.banklesshq.com/p/a-beginners-guide-to-cosmos
[4] Skatiet BNB ķēdes balto grāmatu: https://github.com/bnb-chain/whitepaper/blob/master/WHITEPAPER.md
[5] https://www.ibm.com/products/blockchain-platform-hyperledger-fabric
[6] Walmart gadījuma izpēte: https://www.hyperledger.org/learn/publications/walmart-case-study
[7] Piemērs no https://messari.vercel.app/article/the-rollups-as-a-service-ecosystem
[8] Skatiet https://www.optimism.io/op-stack
[9] Skatiet https://constellation-labs.gitbook.io/constellation-labs-documentation/getting-started/overview.
[10] https://medium.com/the-interchain-foundation/expanding-the-interchain-taking-ibc-beyond-cosmos-appchains-b0f9bebb4405
Atruna: iepriekš sniegtā informācija ir tikai izglītojoša, tā nav finansiāla konsultācija un atspoguļo tikai autora uzskatus.
Liels paldies maniem draugiem no Constellation Labs par viņu ieskatu sarunām par apkopojumu kā pakalpojumu.


