應用鏈的風險與機遇：團隊是否應該為自身應用建立一條單獨的鏈？

撰寫：Mohamed Fouda

編譯：深潮 TechFlow

在過去的一年裡，幾個高知名度的應用已經推出了自己的特定應用鏈，或者宣佈了未來的應用鏈計劃。

對於一些高增長項目來說，嚮應用鏈方向轉變是可以預見的。

Appchain 論文預測，每一個流行的 Web 3 應用最終都會有自己的區塊鏈。

這種趨勢使一些創始人認為，正確的做法是從一開始就把他們的產品架構為一個應用鏈。

我認為，這種方法可能對某些應用程序有效，其他應用如果在早期就投資建設應用鏈，將是自尋死路。

為什麼選擇應用鏈？

應用鏈的設計主要是為了執行單一的功能或應用。例如，遊戲或 DeFi 應用。這意味著該應用可以使用鏈的全部資源，例如，吞吐量、狀態等，而不會受到任何其他應用的競爭。此外，這種設計選擇允許優化鏈的技術架構、安全參數、吞吐量等，以配合應用的需要。

由於通常不可能將其他應用部署到鏈上，因此應用程序鏈不一定對開發人員進行構建是無許可的，它們僅對用戶使用是無許可的。

應用鏈的概念與標準區塊鏈的概念不同，在標準區塊鏈中，鏈對用戶和開發者都是開放的。

應用鏈作為農村城鎮

“智能合約鏈如同城市”的概念將有助於解釋創始人將推出的應用程序作為應用鏈時所採取的妥協。

通用計算鏈，如 Ethereum 和 Solana，就像大都市一樣。他們有多樣化的基礎設施來支持不同種類的業務（應用程序）。這使得通用計算鏈更受歡迎，更擁擠，通常更昂貴，有時還很緊張。

但這種流行為生態系統中的項目創造了大量的流量和機會。從一個項目到另一個項目很容易，也可以結合不同的商業活動來創造新的有趣的商業。

另一方面，應用鏈就像擁有單一商業活動的農村城鎮。該城鎮可以創建自己的規則和政策。它不那麼擁擠，也比較便宜，但可能與外部世界的聯繫不緊密。鎮上的每個人都使用鎮上的單一業務，如果它足夠受歡迎和獨特，顧客甚至會為了這個特定的業務來到這個小鎮。

這個類比還延伸到描述兩種鏈的安全和保障的差異：

• 大城市的人口更多，更富裕，也更強大。所有城市的企業都有一個共同的利益，那就是擁有一個安全和有保障的城市。這些因素使大城市更難受到攻擊，也就是說，更安全。
• 另一方面，一個農村小鎮的安全與它的單一企業的知名度和成功緊密相連。如果企業經營良好，城鎮居民的數量就會增加，城鎮就會變得更加強大；如果企業經營困難，人們就會離開，使城鎮的安全度降低，更容易受到攻擊。

在這兩種模式的中間，是特定行業的鏈，支持部分但不是所有業務的鏈，例如，DeFi 或遊戲。這些鏈相當於郊區城市，比農村城鎮更受歡迎和安全，但沒有大都市那麼繁忙。

通用計算鏈、應用鏈和特定鏈提供了所需的多樣性，可以共存並解決不同的需求。重要的是要認識到哪些用例需要應用鏈，而不是在通用計算鏈或特定鏈上構建智能合約。

什麼情況下使用應用鏈？

正如我們在過去幾年中所看到的那樣，應用程序鏈可以出於各種原因啟動。在本節中，我們將討論最常見的場景，在這些場景中，建立應用鏈可能是最佳選擇。

生態系統的需要

Cosmos 和 Polkadot 等生態系統上的應用構建者基本上都需要將其應用構建為應用鏈，這兩個協議都專注於建立一個由多個相互連接的鏈組成的生態系統，這兩個生態系統中的主鏈都沒有實現一個執行引擎來支持智能合約。因此，要建立任何應用程序，一個可能的方法是建立一個應用程序鏈或使用一個實現通用計算執行引擎的鏈。

在 Cosmos 生態系統中，實現智能合約執行引擎的生態系統鏈的例子包括 Evmos（兼容 EVM）和 Juno（CosmWasm 智能合約）。這些通用的 Cosmos 區域都有幾個 DeFi 和 NFT 應用。其他應用程序選擇建立他們優化的應用程序鏈。例子包括 Osmosis（AMM DEX），Mars hub（借貸）和 Secret（隱私）。

在 Polkadot 的生態系統中，通用計算平行鏈包括 Moonbeam（兼容 EVM）和 Astar（WASM 智能合約）。Polkadot 上的應用鏈的例子包括 Polkadex（訂單簿 DEX），Phala（隱私）和 Nodle（物聯網網絡）。

應用的需求

構建應用鏈是最佳方法的另一種情況是，當應用的吞吐量要求或費用要求不能被通用計算鏈所滿足時，在無權限的 Web 3 環境中需要 Web 2 性能的應用應考慮將應用鏈作為第一實施方案，遊戲應用是這一類別的最好例子。

大多數交互式遊戲需要極高的吞吐量來支持用戶的遊戲互動。此外，這些交易應該是免費的或花費可以忽略不計的費用。這些要求不能用通用計算鏈來滿足，需要啟動一個專門的應用鏈。幾個例子包括：

• Axie Infinity 遊戲——在 Ronin 側鏈上推出；
• Sorare — 一款夢幻足球遊戲，在 StarkEx L2 上推出；

在遊戲之外，DeFi 協議，如訂單簿交易所通常需要高吞吐量，以便為專業交易者提供卓越的用戶體驗，一個已知的例子是 DeFi 衍生品交易所 dYdX。dYdX 協議目前每秒鐘處理約 1000 個訂單。所需的鏈吞吐量應超過 1000 TPS。出於這個原因，該協議的 V3 是作為基於 StarkEx 技術的專用以太坊 Rollup 推出的。由於該協議計劃進一步擴展，需要更高的吞吐量，它正在轉向不同的應用鏈實現。該協議宣佈它將為其 V4 使用專用的 Cosmos 鏈。

添加技術功能

如果應用程序需要一種 L1 鏈上沒有的特定技術，另一種方法是建立一個實現這種技術的應用程序鏈。最好的例子是零知識證明，如 zk-Snarks 或 zk-Starks。

注重隱私的應用，如私人支付或私人交易，需要 ZK 證明作為構建塊。然而，ZK 證明的計算太過密集，這些計算太昂貴了，無法在鏈上執行。在這種情況下，最好的方法是在應用鏈上實現所需的技術。例子包括 Aztec，一個在以太坊上維護隱私的支付和交易應用程序。Aztec 為此在 Ethereum 上推出了它的 L2，一個類似的例子是 Cosmos 生態系統上的 Secret 應用鏈。

改善應用經濟

當一個團隊在 L1 區塊鏈上以智能合約的形式構建他們的應用時，應用用戶嚮應用支付兩種費用：原生應用費和 Gas 費。

• 原生應用費，例如交易所的交易費或借貸協議的利差，本質上是應用的收入流。這種收入通常被用作對應用參與者的激勵，以發展應用的社區並加速應用的採用。
• 另一方面，Gas 費是由應用程序用戶支付給 L1 的驗證者，以確保他們的交易被納入。Gas 費是應用程序用戶的開銷，會降低用戶體驗。Gas 費對應用的經濟性沒有貢獻，代表著從應用中提取的經濟價值的損失。雖然這種費用對於確保應用程序的安全是必不可少的，但更理想的情況是，這種經濟價值留在應用程序的經濟系統中，以獎勵應用程序的參與者。

應用鏈實現了這種願景。應用鏈的 Gas 費用及其分配可以被控制，以獎勵應用的參與者。

Yuga Labs 將 Bored Ape Yacht Club（BAYC）生態系統分拆為一個獨立鏈的努力就是這種情景的最好例子。BAYC 社區在該項目 NFT 資產的鑄造過程中向以太坊網絡支付了鉅額費用，轉移到他們的 ApeChain 將使這些費用留在 BAYC 的經濟體系中。

為什麼不建立一個應用鏈？

儘管應用鏈有優點，但也需要考慮到一些風險。

主要的風險是：建立一個應用鏈要比開發一個智能合約複雜得多。它需要開發與應用程序的核心業務無關的基礎設施。

此外，應用鏈的安全和可組合性風險也有所增加。

安全保障

智能合約應用從底層的 L1 中獲取其安全性。正如前面在大都市的比喻中所討論的那樣，由於 L1 支持多個應用程序，保持 L1 安全是由大量的 L1 參與者的共識。這使得 L1 更安全，更難被攻擊。此外，L1 的安全保證與特定應用的採用無關。

在應用鏈中，安全性主要取決於應用的採用和應用的原生代幣的價格。根據實施細節，應用鏈可以選擇 L2 排序器或獨立的 PoS 驗證器。在這兩種情況下，驗證者的獎勵往往以原生應用代幣為單位。驗證者必須質押原生代幣，並運行具有正常運行時間的複雜基礎設施來參與網絡。驗證獎勵需要高於驗證者所承擔的運營成本和代幣風險。這種模式的一些問題包括：

1. 質押風險會很難吸引專業驗證者進入網絡，反而會吸引業餘驗證者，這可能會損害網絡安全和正常運行時間。
2. 驗證者獎勵對代幣價格的依賴增加了應用開發者的壓力，他們要麼使用高代幣膨脹，要麼使用不可持續的遊戲化代幣經濟。
3. 如果應用的採用率很低，代幣價格也很低，那麼網絡的安全性就會變得很弱，使攻擊者能夠獲得足夠的份額，以低成本攻擊網絡。

成本和團隊時間

啟動應用鏈時，需要建立一長串額外的基礎設施，並與驗證者協調活動。

在基礎設施方面，需要公共 RPC 節點來允許錢包和用戶與鏈進行互動。還需要包括區塊資源管理器和檔案節點在內的數據分析基礎設施，以使用戶能夠查看他們的活動，還有諸如網絡監控和驗證器信息等服務。

所需基礎設施的清單很長，需要大量的成本和工程時間。工程團隊的相當一部分將處理與應用邏輯無關的任務。此外，維護一個鏈需要大量的計劃和與驗證者的溝通，以安排網絡升級或應對錯誤和網絡停機。治理和社區管理也需要耗費團隊的大量資源。

一般來說，建立應用鏈需要更大的團隊和更多的成本，初創項目無法承受，尤其是在早期階段。對核心應用程序邏輯的干擾可能會成為應用程序快速適應和實現產品市場契合的障礙。

缺乏可組合性

將應用程序構建為智能合約的主要優勢之一是原子可組合性。應用程序可以相互建立，用戶可以在同一交易中與多個協議無縫互動。這方面的例子包括智能 DEX 路由器，它可以通過不同的 AMM 路由單筆交易以實現最佳定價。另一個例子是閃電貸，交易可以從貸款協議中借入資金，並在償還貸款前在 AMM 上執行交易或套利。

原子可組合性是 Web 3 應用程序的一個獨特功能，它可以實現有趣的行為和商業機會。應用程序鏈缺乏這種原子可組合性，因為每個應用程序都是與其他應用程序隔離的。應用程序之間的互動需要跨鏈橋接或消息傳遞，這需要幾個區塊，不能以原子方式完成。然而，這種缺乏原子可組合性的情況可以催生一些有趣的初創項目來解決這個問題。

跨鏈風險

應用鏈的另一個問題是橋接資產的風險增加。具體來說，DeFi 應用需要橋接幾種資產，如 BTC、ETH 和穩定幣。資產的跨鏈降低了用戶體驗，並帶來更大的風險。跨鏈橋是被利用的常見目標，如果跨鏈橋被破壞，使用跨鏈資產的 DeFi 應用就會留下壞賬。對於那些可能無法吸引信譽良好、資金充足的應用鏈來說，風險甚至更高。在這些情況下，應用鏈可能會求助於中心化的跨鏈橋，例如中心化交易所或開發自己的跨鏈橋。

應用鏈初創項目的機會

應用鏈生態系統的挑戰為初創項目創造了若干解決的機會。在此，我們討論了其中的一些機會。

1.高性能 DeFi 協議

旨在與 Web 2 性能競爭的 DeFi 協議需要作為應用鏈來實現。中央限價訂單簿 (CLOB) 交易所是最佳選擇。dYdX 衍生品交易所開始了這一趨勢，我們預計現貨和商品交易所將被構建為應用鏈，以從低費用和低延遲中獲益。這裡的關鍵推動因素是使用可根據 DeFi 協議需求進行調整的可定製技術堆棧。

2. 應用鏈遊戲引擎

在這方面，StarkEx 是一個受歡迎的選擇。我們希望看到初創項目為鏈上游戲構建新的高效架構，使鏈上游戲可以支持 10 萬以上的 TPS。

3. 用於定製、部署和維護側鏈和 L2 的開發人員工具

使用適當的架構啟動側鏈或 Rollup，以支持特定的應用程序，是一項複雜的任務。促進這項任務的開發者平臺可以成為一項非常有價值的業務，想想應用鏈的 Alchemy。

4.支持 AI 的應用鏈

與 zk 證明類似，人工智能是變革性技術，也是計算密集型技術。因此，AI 啟用的應用程序不能建立在鏈上。有許多成功的 Web 2 人工智能產品需要用戶支付大量的訂閱費用，使用應用鏈可以向公眾開放 AI 應用的訪問。

5.跨鏈通信的可組合性解決方案

應用鏈中缺乏原子可組合性為初創公司創造了跨鏈消息傳遞並創建感知可組合性的機會。 這裡的想法包括：

• 用戶前端，在後臺執行跨鏈功能，例如 IBC 傳輸或 LayerZero 消息，並創造一個假象，即幾個應用程序以一種可組合的方式工作。想想跨鏈 Zapper。
• 通過多方計算（MPC）實現安全的多鏈賬戶的錢包，並通過在多個鏈上同時進行交易來自然地處理跨鏈活動。例如跨鏈套利。

6.跨鏈 DeFi 協議

儘管應用鏈在吞吐量方面有若干優勢，但它們也會導致流動性的分散，從而導致滑點增加和用戶體驗的降低。跨鏈 DeFi 協議在不同的鏈之間自動分割交易以獲得更好的定價，將有更好的用戶體驗和更大的客戶群。

7.EVM 鏈和非 EVM 鏈之間的無信任跨鏈信息傳遞

提高可組合性的一個可能方法是建立通用的無信任跨鏈信息傳遞協議，可以連接 EVM L2s、Cosmos、Polkadot 平行鏈等。這樣的產品可以取代現有的跨鏈橋，每年促進數十億美元的交易量。

8.開啟跨鏈安全共享

應用鏈的安全挑戰可以通過啟用跨鏈安全的產品來緩解。類似於 PoW 鏈的合併挖礦，我們設想的方法可以允許不相關的 PoS 鏈之間共享安全，例如，驗證者用 ETH 而不是應用鏈原生代幣來保護應用鏈。流動性質押協議可能在該制度中發揮重要作用。

應用鏈的實施

應用鏈可以以複雜性和安全性不同的多種方式實施。

Cosmos

Cosmos 是第一個設想多個互連區塊鏈世界的生態系統。基於這一願景，Cosmos 開發的重點是標準化和簡化可相互連接的應用鏈的過程。這項工作產生了 Cosmos SDK，它是一個定製和開發區塊鏈的模塊化框架。

Cosmos SDK 的建立是為了默認支持 Tendermint 共識機制，但也允許使用其他共識機制。後來，Cosmos SDK 通過添加 IBC 模塊進行了改進，該模塊允許基於 Tendermint 的鏈之間進行無信任通信，這些鏈中的每一個都被稱為一個區。Cosmos 生態系統已經發展到超過 45 個區，並由 700 多個 IBC 中繼器相互連接。這些 Cosmos 區中有許多是服務於單一目的的應用鏈。最大的 Cosmos 區之一，Osmosis，是一個實施 AMM DEX 的應用鏈。

Cosmos 最初採用了隔離安全的想法，即每個區負責自己的安全。每個區都需要一個驗證者組來運營網絡，並以區的原生代幣來獎勵這個驗證者組。儘管這種方法很靈活，但它增加了應用鏈建設者的准入門檻。因此，Cosmos 正在實施一項變革，允許較小的區域通過鏈間安全模塊從 Cosmos 中心得到安全。

Polkadot 平行鏈

與 Cosmos 類似，Polkadot 也有一個多鏈生態系統。Polkadot 生態系統中的鏈被稱為平行鏈，它們可以使用 Substrate SDK 啟動。

Polkadot 和 Cosmos 的主要區別在於，Polkadot 從一開始就支持共享安全，所有平行鏈都與稱為中繼鏈的 Polkadot 主鏈共享安全。

中繼鏈的主要功能是為平行鏈提供共識和安全。因此，中繼鏈並不實現智能合約的功能。

由於共享的安全保證，Polkadot 生態系統不能允許平行鏈未經許可就啟動。

相反，平行鏈的插槽被拍賣給那些想要建立自定義鏈的開發者。競爭的競標者必須鎖定 DOT。到目前為止，已有 27 條平行鏈被拍賣。

Polkadot 上的不同平行鏈可以通過交叉共識信息（XCM）格式進行通信。XCM 通信的實施正在進行中，目前已經發揮作用，但需要將信息傳遞數據存儲到中繼鏈。

Avalanche 子網

Avalanche 子網與 Cosmos 非常相似。開發者可以啟動自己的子網，每個子網可以支持多個鏈，子網需要自己的驗證者。

然而，這些驗證者除了驗證專用子網外，還需要同時驗證雪崩的主網絡。

儘管這一要求增加了主網的安全性，但與 Cosmos 相比，它增加了專用子網的准入門檻。

目前，子網生態系統不支持本地子網間的通信，子網必須開發自己的橋樑。然而，Avalanche 團隊正在努力增加這一功能，以增加子網的採用。

以太坊 L2

在以太坊中，"應用鏈 "一詞可能並不能準確地描述需要專用環境的應用程序。在以太坊中，這樣的應用既可以實現為一個專門的 L2，也可以實現為一個側鏈。L2 不能被稱為應用鏈，因為它沒有實現完整的技術堆棧。

• L2 要麼是 Rollups，要麼是 Validiums，只是執行交易的執行和排序。對於 Rollups，共識和數據可用性由 Ethereum L1 提供。對於 Validiums，L1 只是提供共識，數據被存儲在鏈外。使用這種架構的應用實例包括 Sorare 和 Immutable X。
• 另一種方法，即側鏈，需要啟動一個獨立的區塊鏈，由少數驗證者進行驗證，以實現高吞吐量。側鏈與以太坊之間有一個跨鏈橋，這個跨鏈橋通常由同一批驗證者驗證。如 Axie Infinity 的 Ronin 側鏈。

與其他方法相比，L2 的主要優勢在於其卓越的安全保障。L2 通過 zk 證明或欺詐證明繼承了 Ethereum L1 的安全性。儘管如此，他們仍然可以實現非常高的吞吐量和可忽略不計的費用。這些要求很符合遊戲應用的需求。

L2 的主要缺點是，L2 之間或 L2 和 L1 之間的可組合性更差。在不同的 Rollup 之間快速轉移資產往往需要第三方供應商，如 LayerZero。雖然有一些技術可以在不通過 L1 的情況下在 Rollup 之間無信任地轉移資產，但這些技術需要大量的延遲，例如 DeFi 應用不能容忍的延遲。這就是為什麼 DeFi 協議使用通用的 L2，如 Optimism 和 Arbitrum 作為擴展機制，而不是特定應用的 L2。

L2 的另一個挑戰是實施的複雜性，與使用 Cosmos SDk 啟動 Cosmos 應用鏈的相對簡單性相比，在以太坊上啟動特定應用的 L2 並沒有標準的手冊。然而，隨著以太坊在其以 Rollup 為中心的路線圖上的進一步發展，這種情況可能會在未來發生變化。

結論

應用鏈正在獲得關注，但現在的發展與最初設想有些不同。Cosmos、Polkadot、Avalanche 和 Ethereum 上的應用程序鏈的實現正在向共享安全的方法靠攏，但有一些細微的差別。有了共享安全，應用程序鏈並不真正需要一個共識機制。

相反，應用程序可以只使用一個專門的執行環境，為應用程序服務，並使用 L1 來實現共識和數據可用性。這個執行環境可以是 Rollup，也可以是遵循模塊化區塊鏈方法的獨立執行層。

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