原文:《 The Appchain Galaxy: Where Everyone Gets a Blockchain 》by 0xFishylosopher,Web3.com Ventures
編譯:王爾玉,PANews
引言
以太坊很棒,至少多數人對它都很滿意。但以太坊和其他公鏈有一個關鍵問題,即缺乏可定制性。當然,你可以編寫和部署智能合約,但單一用戶或公司無法真正改造其共識機制、執行引擎和其他底層架構。畢竟有太多人在使用以太坊,規則不是你想改就能改。
如果你在構建一個跨鏈的去中心化交易所,需要聚合不同鏈的數據,或者想打造一個鏈上實時戰略遊戲,或者你是一家想追踪供應鏈的財富500強公司,現有公鏈都無法滿足你的需求,它們應付不了這些應用所需的處理量、數據聚合或隱私要求。因此,“appchain”(應用鏈)概念應運而生。應用鍊是專門針對應用程序的去中心化的區塊鍊網絡,致力於支持特定用例和滿足特定需求。本文將通過示例介紹三種切入新興的應用鏈領域的方法:Cosmos生態系統、Hyperledger Fabric和Rollups-as-a-Service(RaaS),並討論應用鏈的興起對整個Web3基礎設施領域的影響。
Cosmos網絡
Cosmos網絡可能是Web3最重要的應用鏈解決方案之一。 Cosmos早在2016年就致力於創建一個“區塊鏈互聯網”,即多鏈世界的基礎設施。 Cosmos基本提供了一套軟件開發工具包(SDK),為開發人員帶來了輕鬆構建自己的區塊鏈應用程序所需的工具和接口。該SDK包含一些開箱即用的默認架構,如Tendermint PoS共識協議,不過,開發人員有很大的餘地來重寫這些默認架構,設計出具備自定義共識機制、代幣標準和智能合約平台的區塊鏈。
Cosmos網絡的“樞紐和區域”模型
Cosmos網絡中有兩類區塊鏈:“樞紐”(hubs)和“區域”(zones)。 “區域”很好理解,即自己運行應用程序(如去中心化交易所或鏈上游戲)的針對應用程序的鏈。 “樞紐”則會將這些“區域”與其他“樞紐”連接起來,以通過“區塊鏈間通信協議”(IBC)實現鏈間通信。
Cosmos網絡的中心是“Cosmos Hub”,這是Cosmos網絡上構建的第一個“樞紐”鏈,它基本充當了所有其他樞紐和區域的“中央車站”。但如上圖所示,“樞紐”不一定要接入Cosmos Hub。例如,私營公司可以啟動自己的私人樞紐鏈,連接自己的私人區域鏈。
Cosmos SDK特別重視可定制性和互操作性,開發人員有很大的空間可以自由發揮。 Cosmos生態系統內有一些重要的通用L1鏈,如兼容EVM的BNB Chain(原幣安智能鏈)。 Cosmos網絡的互操作性對應用鏈建設者大有助益,它允許應用鏈通過IBC訪問大量區塊鏈的數據。也因此,使用Cosmos網絡構建的許多應用鏈正是需要從許多不同鏈聚合數據的預言機和多鏈DEX等服務。
Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric是另一種部署應用鏈的方法,這是一個用於構建企業級應用程序和解決方案的開源區塊鏈平台。它是Hyperledger旗下項目,由Linux基金會託管。
與Cosmos SDK一樣,Hyperledger Fabric也致力於支持模塊化區塊鍊網絡架構,為構建和部署基於區塊鏈的應用程序提供靈活性。它提供了一種即插即用的架構,可輕鬆添加或替換共識、會員服務、智能合約執行(鏈碼)等組件。但Cosmos SDK和Hyperledger Fabric有一個關鍵區別,即面向的受眾不同:Cosmos SDK面向Web3原生用戶和開發人員,而Hyperledger Fabric面向企業級機構客戶。因此,Cosmos SDK專注於構建去中心化的、可互操作的系統,Hyperledger Fabric則專注於構建私有和需要許可的網絡,必須得到明確授權才能加入和參與網絡。
的確,企業級應用鏈的運行方式與Web3原生應用鏈截然不同。後者通常專注於代幣經濟學,以及利用區塊鏈結構實現產品金融化,前者則專注於使用區塊鏈提升記錄和維護數據的效率。企業級應用鏈基本只是利用了區塊鏈的特性:防篡改、可驗證、只可添加的數據結構,數據編寫者可跨越不同的時間和地理位置。從本質上講,基於Hyperledger Fabric的應用鏈的目的只是取代企業已經維護了數十年的陳舊低效的數據庫。
如上圖所示,Hyperledger Fabric區塊鏈上的所有“許可節點”基本都是供應鏈各個部分的員工,他們使用區塊鏈來同步記錄不同的數據狀態,比如一件產品已進入工廠或商店。他們很少關注不同區塊鏈的互連互通,而且不同於Cosmos,Hyperledger Fabric未提供對鏈間連接的原生支持,只是配備了與其他區塊鍊網絡或系統集成的數據API和接口。這意味著可以使用Hyperledger Fabric構建鏈間通信方案,但需要定制開發和集成,這不同於Cosmos生態系統內置的樞紐和區域設計。這種做法也合乎邏輯:作為企業級應用鏈,使用Hyperledger Fabric構建的區塊鏈通常會屏蔽外部世界,不希望公眾擾亂供應鏈數據。
Hyperledger Fabric已被用於管理沃爾瑪的供應鏈。沃爾瑪的應用鏈也稱“沃爾瑪食品追溯平台”,是一個基於區塊鏈的食品追溯系統,旨在改善供應鏈的食品安全和透明度。沃爾瑪的應用鏈可跟踪和追溯食品從農場到貨架的整個流程,有助於快速識別和解決任何潛在的食品安全問題。在流程的每個階段,供應商都要通過網絡界面將標籤和正品認證上傳至區塊鏈,這些信息將永久供一切利益相關方查詢。由此,區塊鏈作為單一信源,可大大減少記錄和追踪食品質量問題(如食源性疾病)的時間:
為兩種產品構建的基於Hyperledger Fabric區塊鏈的食品追溯系統發揮了顯著成效。對於中國的豬肉,通過將正品認證書上傳至區塊鏈,大大改善了這個曾經問題重重的系統。對於美國的芒果,追溯來源所需的時間從7天減少到了…… 2.2秒!
—— Hyperledger基金會
綜上所述,Hyperledger展現了一種與Cosmos大相徑庭的應用鏈用例:企業級用例,區塊鏈被當作對傳統的數據記錄和追踪方法的替代。當然,有人會說這種用例“不是真正的Web3”,因為它沒有以相同的方式利用代幣經濟學、去中心化和加密原生原則。但企業對應用鏈的採用不容忽視,底層技術別無二致,這也是增進公眾對區塊鏈技術的信任以實現大規模普及的重要一步。長遠看,沃爾瑪這樣的公司整合應用鏈有望大幅促進“Web3原生”世界對應用鏈的整合。
Rollups-as-a-Service
構建應用鏈的一種更新的方法是利用rollups,特別是“rollups-as-a-service”(rollups即服務/RaaS)。 Rollups-as-a-service是區塊鏈擴展方案,可在鏈下執行計算和存儲,同時保持底層區塊鏈的安全和信任水平。其運作方式是將大量交易壓縮成單一交易,再記錄在底層的L1公鏈(通常是以太坊)上。
應用鏈可以利用rollup,因為rollup能為應用鏈上的dApp提供擴展交易處理和存儲的方式,而且不會犧牲底層區塊鏈的安全和信任水平。雖然相比基於Cosmos的方案,開發人員會損失一些自定義底層共識層的靈活性,但針對應用鏈而非完整鏈使用rollup-as-a-service也有幾項優勢。
最重要的優勢大概是開發人員無需自建驗證者集。通過將共識和結算外包給底層L1公鏈,應用鏈解決方案不僅更便宜,也更穩健,底層L1保障了它的安全性。此外,rollups是模塊化的垂直解決方案,不會受限於單一區塊鏈框架,並可利用多個區塊鏈上的數據和功能。
在rollup應用鏈模型中,L1鏈其實相當於包含海量數據的安全“樞紐”。例如,遊戲應用鏈可採用基於rollup的解決方案,並在共識和結算層面利用以太坊的安全能力,在執行速度層面利用Solana的高處理能力。
Rollups-as-a-service公司會為應用鏈開發人員提供部署自定義應用鏈rollup方案所需的基礎設施和服務。不同RaaS對工具包的簡化水平不同:Op Stack等項目建立在SDK之上,允許開發人員比較廣泛地定制rollup;Constellation等項目則聚焦於完全無代碼的“白手套”部署方案,允許應用鏈開發人員專注於開發的“應用”層面,而非“鏈”層面。
應用鏈的意義
上述應用鏈解決方案的興起對整個Web3基礎架構格局具有深遠影響。應用鏈帶來了“鏈”和“應用”關係的範式轉變:從供給側驅動轉向需求側驅動模式。
當基礎設施解決方案尚未成熟,許多現代基礎設施概念(PoS、分片和rollup)尚處於概念驗證階段之時,基礎設施項目的目的往往是探索技術方案的可行性。 Avalanche、Cardano、NEAR和Solana等“第三代區塊鏈”最為典型。這些區塊鏈的供給(處理量和技術實施)推動了對它們的需求。換句話說,“鏈”的設計決定了“應用”的設計。
然而,應用鏈的興起明顯標誌著第四代區塊鏈的到來:對區塊鏈的需求將推動區塊鏈的供給。上面提到的技術路線,Cosmos網絡、Hyperledger Fabric和Rollups-as-a-Service,均為即插即用的區塊鏈部署方案,簡單、可定制、性價比高。設計、定制和部署自己的區塊鏈從未如此簡單。也因此,局面正在發生逆轉:“應用”的設計將決定“鏈”的設計。
這有望帶來的一個結果是,L1場景會變得更集中,從壟斷競爭式場景(不同L1之間略有區別)轉變為寡頭壟斷場景,少數具備龐大的生態系統和流動性的關鍵區塊鏈將主導整個行業。因為隨著應用鏈的出現,頭部DApp將不再需要部署在小型L1上,它們可以運行自己的區塊鏈(具備無限的定制功能),或在成熟的大型L1上部署應用鏈rollup。在靈活性、定制化、安全性和支持度方面,小型L1完全無法與大型L1+應用鏈的組合競爭。
此外,應用鏈也是吸引機構加入Web3的關鍵機制。如前所述,雖然Hyperledger這樣的企業鏈通常被排除在典型的Web3概念之外,但它們利用了相同的底層區塊鏈技術以提升物流和供應管理方面的透明度。那麼,為什麼不能也擴展到支付及其他領域呢?我相信這些企業級區塊鏈進一步整合原生Web3的DeFi、支付和NFT項目只是時間問題。目前已有一些項目在探索將Cosmos IBC擴展至Cosmos應用鏈之外,以打通Hyperledger Fabric等平台,以及鎖定其他企業級區塊鏈解決方案。
結論
時至今日,我們已經能確定,從來沒有過也永遠不會有一個放之四海而皆準的區塊鏈。無論是通過Cosmos SDK、Hyperledger Fabric還是Rollups-as-a-Service,隨著自定義應用鏈的成熟和部署門檻的降低,Web3基礎設施領域的體驗終將轉變為應用優先和用戶優先,這也是Web3日臻成熟的標誌。 Web3的未來是一個多鏈星系,而鑑於應用鏈具備可定制、高效和易於部署等特性,它必將發揮愈發重要的作用,在去中心化的星系中熠熠生輝。