一文详谈 Cosmos 、Polkadot 等应用链的风险与机遇

注：原文作者是VoltCapital合伙人MohamedFouda。

在过去的一年中，一些备受瞩目的应用已启动了自己的特定应用链，或宣布了相关的计划。对于许多高增长项目来说，应用链的方向是可以预测的。该应用链理论预测，每个流行的Web3应用，最终都将拥有自己的区块链。这种趋势使一些创始人认为，正确的做法是从一开始就将他们的产品构建为应用链。我们认为，这种方法可能适用于某些应用，而其他的应用如果在早期建立应用链，会使自己步履维艰。

这是我们在联盟创始人社区中经常讨论的主题之一。通过这些讨论，我们确定了一些应用链可能是最佳方法的场景。此外，我们还确定了需要解决的鸿沟以及优秀创始人的创业机会。

为什么要选择应用链？

应用链旨在主执行单个功能或应用，例如游戏或DeFi应用程序。这意味着应用可以使用区块链的全部资源，例如吞吐量、状态等，而无需和任何其它应用竞争。此外，这种设计选择允许优化区块链的技术架构、安全参数、吞吐量等以匹配应用的需求。由于通常不可能将其他应用部署到区块链上，因此应用链对开发者而言不一定是无需许可的，它们仅对用户的使用是开放的。从这个角度来看，应用链的概念与标准区块链实践不同，后者的区块链对用户和开发者都是开放的。

应用链类比农村城镇

智能合约链作为城市的概念，有助于解释创始人在将其应用作为应用链启动时所采取的妥协。以太坊和Solana等通用计算链就像大都市，它们拥有多样化的基础设施来支持不同类型的业务。这使得通用区块链更受欢迎、更拥挤，通常费用也更昂贵，有时也很繁忙。但这种方式为生态系统中的企业创造了大量流量和机会。

另一方面，应用链的行为就像具有单一商业活动的农村城镇。该城镇可以制定自己的规则和政策，它不那么拥挤，因此会更便宜，但可能与外部世界没有很好的联系。镇上的每个人都使用镇上的单一业务，如果它足够受欢迎且足够独特，客户甚至可能会为了这项特定业务而来到这个城镇。

该类比还扩展到描述两种场景之间的安全性差异。大城市人口更多、更富裕、更强大，城市里的所有企业都有共同的兴趣，即拥有一个安全可靠的城市。这些因素使大城市更难攻击。另一方面，乡村小镇的安全性与其单一业务的受欢迎程度和成功紧密相关。如果生意做得好，城镇居民的数量就会增加，城镇会变得更强大，如果生意不好，人们就会离开，这会使城镇的安全性降低，更容易受到攻击。

Manta Network项目Discord服务器已恢复正常:6月4日消息，据官方消息，Manta Network项目Discord服务器已经恢复正常。此前其Discord因一个机器人的配置问题而误删内容。[2023/6/4 11:56:54]

在这两种模式的中间是特定行业的区块链，它们支持部分但不是所有的业务。特定行业的区块链相当于郊区城市，它们比农村城镇更受欢迎、更安全，但繁荣程度不及大都市。

通用计算链、应用链和行业链提供了所需的多样性，它们可以共存并满足不同的需求。重要的是要认识到，哪些用例需要应用链，而不是在通用计算链或行业链上构建智能合约。

本文的第一部分讨论了应用链的主题以及何时使用应用链，第二部分介绍了该领域中存在的创业机会，最后一部分则比较了不同的应用链实现方法。

应用为什么要使用一条应用链？

正如我们在过去几年中看到的那样，项目方可以出于各种原因启动应用链。在本节中，我们将讨论构建应用链可能的最佳常见场景。

生态系统要求

Cosmos和Polkadot等生态系统上的应用构建者基本上需要将其应用构建为应用链。两种协议都专注于构建互连区块链的生态系统。两个生态中的主链都没有实现支持智能合约的执行引擎。因此，要构建任何应用，可能的方法是构建应用链或使用实现通用计算执行引擎的区块链。

在Cosmos生态系统中，实现智能合约执行引擎的生态链示例，包括Evmos(EVM兼容）和Juno。这些通用Cosmoszone中的每一个都有多个DeFi和NFT应用。而其它的应用则会选择构建其优化的应用链，例子包括Osmosis(AMMDEX)、Marshub以及Secret。

在Polkadot的生态系统中，通用计算平行链包括Moonbeam和Astar，Polkadot上的应用链示例包括PolkaDex、Phala以及Nodle。

应用要求

构建应用链的另一种情况是，当通用计算链无法满足应用程序的吞吐量要求或费用要求时，这将是最好的方法。在无许可的Web3环境中实现Web2级别性能的应用，应考虑将应用链作为第一个实现选项。而游戏是此类应用的最佳示例。大多数互动游戏都需要极高的吞吐量来支持用户的游戏交互。此外，这些交易应该是免费的或费用可以忽略不计的。而使用通用计算链无法满足这些要求，游戏需要启动专用的应用链，一些例子包括：

美国众议院的稳定币法案可能面临延误:金色财经报道，由于众议院金融服务委员会的谈判比日程表可能允许的时间更长，国会对稳定币监督的最认真的努力之一可能遇到了难以克服的障碍。消息人士称，由于各派别在谈判中的分歧仍然太大，在本周之前发布草案的内部计划被搁置。

据三位熟悉谈判的人士透露，尽管最初的计划旨在最早于本周发布法案草案，但推动加密货币行业第一套重要的美国法规的立法工作仍因该委员会的民主党主席和其排名第一的共和党人之间的谈判而陷入困境。有许多要点需要理顺，包括州监管机构的作用、美国未来数字美元的可能性以及加密货币平台持有的客户资金的处理等棘手的话题。[2022/9/3 13:06:16]

AxieInfinity游戏在Ronin侧链上推出；

Sorare以StarkExL2的形式推出的梦幻足球游戏；

除游戏外，订单簿DEX等DeFi协议通常需要高吞吐量才能为专业交易员提供卓越的用户体验。DeFi衍生品交易所dYdX就是一个已知的例子。dYdX协议目前每秒处理约1000个订单，其所需的区块链吞吐量应超过1000TPS。因此，dYdX的V3版本是基于StarkEx技术的专用以太坊rollup推出的。随着dYdX协议计划进一步扩展，它正在转向不同的应用链实现，其此前已宣布V4版本将使用专用的Cosmos应用链。

添加技术功能

如果应用程序需要用到L1链上没有的特定技术，则可采取的另一种方法是构建一个实现该技术的应用链。最好的例子是零知识证明，例如zk-Snarks或zk-Starks。类似隐私支付/交易等注重隐私的应用，需要zk证明作为构建块。然而，生成zk证明是计算密集型的，并且这些计算太昂贵而无法在链上执行。在这种情况下，最好的方法是在应用链上实现所需的技术。采用这种方案的例子包括Aztec，其在以太坊上推出了L2，类似的例子，包括Cosmos生态系统中的Secret应用链。

提高应用经济性

当一个团队将他们的应用构建为L1区块链上的智能合约时，该应用的用户需要支付两种费用：应用的费用以及gas的费用。应用的费用，例如有DEX的交易费用或借贷协议的利差。该收入通常用于激励应用参与者发展应用程序社区并加速应用的采用。

另一方面，应用的用户向L1的验证者支付gas费用，以确保他们的交易被纳入区块链。Gas费用是应用用户的开销，这会降低用户体验。Gas费对应用的经济性没有贡献，并且代表从应用中提取并以租金形式支付给托管L1的经济价值损失。虽然这种租金对于确保应用的安全性而言至关重要，但如果这种经济价值留在应用的经济系统中，以奖励应用参与者，则会出现更为理想的情况。而应用链就支持这种场景，可以控制应用链的gas费用及其分配来奖励应用的参与者。YugaLabs将无聊猿（BAYC)生态作为一条独立的链分离出来，就是这种情况的最好例子。BAYC社区在项目NFT资产的铸造期间向以太坊网络支付了巨额的费用，如果应用继续托管在以太坊上，该社区就需要继续向以太坊网络支付大量费用，而迁移到他们自己的ApeChain，可以将这些费用保留在BAYC的经济系统中。

Multichain宣布分布式自治组织MultiDAO启动:据官方消息，跨链路由协议Multichain宣布，启动完全由社区自主运营的分布式自治组织MultiDAO ，旨在构建一个联合多链生态的多链宇宙。

MultiDAO是由SBT（Soul Bound Token）的贡献证明计分系统来统一管理，其计分系统包含三个部分：任务完成，活动参与及veMULTI值。DAO成员通过完成MultiDAO发布的任务即可获得USDC奖励。[2022/8/31 13:00:44]

为什么不应该建立一条应用链

尽管应用链有几个优点，但我们也需要考虑一些风险。主要的风险是构建应用链要比开发智能合约复杂得多，它需要开发与应用的核心业务无关的基础设施。此外，应用链在可组合性和安全性上要弱于通用的智能合约链。

安全保证

智能合约应用是从底层L1获取安全性，正如前面在大都市类比中所讨论的，由于L1支持多种应用，因此保持L1安全的动机在大量L1参与者之间共享。这使得L1更安全，更难去攻击。此外，L1的安全保证独立于特定应用的采用。

而在应用链中，安全性在很大程度上取决于应用的采用以及应用原生代币的价格。根据实施细节，应用链可以是L2排序器或独立的PoS验证器。在这两种情况下，验证者奖励通常以应用token计价。验证者必须质押原生通证，并运行具有高正常运行时间要求的复杂基础设施才能参与网络，此外，验证奖励需要高于验证着承担的运营成本和代币风险。该模型的一些问题包括：

质押风险可能会使吸引专业验证者加入网络变得复杂，反而会吸引业余验证者，这可能会危及网络安全和正常运行时间。

验证器奖励对代币价格的依赖，增加了应用开发人员的压力，迫使他们要么采用高通胀的代币经济，要么使用不可持续的游戏化代币经济。

如果应用采用率低且代币价格低，则网络的安全性会变弱，这使得恶意方能够获得足够的权益以低成本攻击网络。

成本和团队时间

启动应用链会附带一长串需要构建的基础架构以及与验证者协调的活动。在基础架构方面，需要公共RPC节点以允许钱包和用户与区块链进行交互。此外，还需要数据分析基础设施，包括区块链浏览器和存档节点，以允许用户查看其活动，还需要诸如网络监控和验证器信息之类的服务，总而言之，启动应用链所需的基础架构清单很长，需要大量的成本和工程时间。也就是说，应用工程团队需要解决大量与应用逻辑无关的任务。此外，维护区块链需要与验证者进行沟通，以安排网络升级或响应漏洞和网络停机时间。也就是说，治理和社区管理还需要占用应用团队的大量资源。

Crescent Network将于区块高度1384100进行v2.0.0版本升级:金色财经消息，Cosmos生态新DeFi聚合前端Crescent Network宣布将于区块高度1384100进行v2.0.0版本升级，新版本将支持订单簿模型并添加在固定价格范围内添加流动性的功能。[2022/7/18 2:20:47]

通常来说，构建应用链将需要更大的团队，并会增加初创公司负担不起的成本。从核心应用逻辑上分散注意力，可能会成为应用快速适应并实现产品市场契合度的障碍。

缺乏可组合性

基于智能合约链构建应用程序的主要优点之一是原子可组合性。应用程序之间可以相互构建，用户可以在同一交易中与多个协议无缝交互。其中的示例包括智能DEX路由，用户可以通过不同的AMM进行单笔交易以实现最佳的价格。另一个例子是闪电贷，在此交易中可以从借贷协议中借入交易，并在偿还贷款之前对AMM进行套利交易。这些相互作用可以在同一笔交易中发生。原子可组合性是Web3应用中的独特功能，可实现有趣的行为和商机。

而应用链缺乏这种原子可组合性，因为每个应用都与其他应用隔离。应用程序之间的交互需要通过跨链传递，这需要几个步骤，不能原子地完成。当然，这种缺乏原子可组合性，也会吸引一些有趣的初创公司来解决这个问题。

跨链风险

应用链的另一个问题是跨链资产的风险会增加。具体而言，DeFi应用需要跨链多种资产，例如BTC、ETH和稳定币。而跨链会降低用户体验并带来更大的风险。跨链桥也是经常被黑客攻击的目标，如果跨链桥遭到攻击，可能会使相关的DeFi应用产生坏账。对于可能无法吸引信誉良好且资金充足的跨链桥的应用链而言，风险甚至更高。在这些情况下，应用链可能会求助于中心化的跨链桥，例如中心化交易所或开发自己的跨链桥。

应用链创业公司机会

应用链生态存在的挑战，也为创业企业提供了一些机会。在这里，我们讨论了很多此类机会。我们鼓励致力于或有兴趣构建这些解决方案的创始人伸出援手。

1、高性能DeFi协议

旨在与Web2性能竞争的DeFi协议，需要作为应用链来实施。中央限制订单交易所是这方面的首选，dYdX开创了这一趋势，我们预计现货和大宗商品交易所将作为应用链构建，以从低费用和低延迟中受益。这里的关键推动器可以使用可自定义的技术堆栈，该堆栈可以调整为DEFI协议需求。

2、应用链游戏引擎

限制性能受限应用采用appchain的差距之一是实现选项有限。在这方面，StarkEx是一个受欢迎的选择。我们希望看到一些初创公司能够构建新的高效架构，为链上游戏实现10万+的TPS。

海南三亚落地首单数字人民币新能源车辆补贴:金色财经报道，三亚市科工信局携手交通银行三亚分行成功向海南三亚部分新能源汽车个人及企业车主发放新能源车辆补贴款。据悉，这是海南继率先完成全国首单数字人民币财政实拨资金业务后，在数字人民币应用领域的又一突破。下一步，交通银行三亚分行将持续推进三亚市以数字人民币陆续发放400万元新能源车辆补贴款工作。（人民网海南频道）[2022/5/12 3:09:22]

3、用于定制、部署和维护侧链和L2的开发者工具

使用适当的架构启动侧链或rollup以支持特定应用是一项复杂的任务。促进这项任务的开发者平台，可以成为一项非常有价值的业务，想想应用链的Alchemy。

4、支持人工智能的应用链

与零知识证明类似，人工智能是一种计算密集型的变革性技术。因此，支持AI的应用不能构建在链上。有许多成功的Web2AI产品需要用户支付大量订阅费用。可以使用应用链向公众开放对AI应用的访问。考虑构建运行经过训练的AI模型的应用，例如Dall-e或GPT3，然后对公众开放使用。

5、可组合性解决方案抽象跨链通信

应用链中缺乏原子可组合性，为初创公司创造了抽象跨链消息传递并创建感知可组合性的机会。这里的想法包括：

用户前端在后台执行跨链功能，例如IBC传输或LayerZero消息传递，并创造出几个应用链以可组合的方式工作的错觉。想想跨链版zapper。

通过多方计算(MPC)实现安全多链账户的钱包，并通过在多条链上执行同时交易来本地处理跨链活动。一个示例用例是跨链套利。

6、跨链DeFi协议

尽管应用链在吞吐量方面具有多项优势，但它们也会导致流动性碎片化，从而导致滑点增加，以及用户体验的下降。跨链DeFi协议能够自动在不同的链之间分割交易，以获得更好的定价，这将拥有更好的用户体验以及更大的客户群。

7、EVM和非EVM链之间无需信任的跨链消息传递

应用链实现分为Cosmos、Polkadot和EVML2。提高可组合性的一种可能方法，是构建通用的去信任跨链消息传递协议，该协议可以连接EVML2、Cosmoszone、Polkadot平行链等。这样的产品可以取代现有的跨链桥，并促进每年数十亿美元的交易量。

8、开启跨链安全共享

可以使用实现跨链安全性的产品，来缓解应用链的安全挑战。与PoW链的合并挖矿类似，我们设想可以允许在不相关的PoS链之间共享安全性的方法，例如，验证者质押ETH而不是原生应用链代币来保护应用链。流动质押协议可能会在这方面起到重要作用。

应用链实施

应用链可以通过多种方式实现，其复杂性和安全性各不相同。本节简要比较了一些有助于实现应用链的选项。

1、CosmsosZone

Cosmos是第一个设想多个互连区块链世界的生态。基于这一愿景，Cosmos发展的重点是标准化和简化启动可相互连接的专用链的过程。这项工作产生了CosmosSDK，它是一个用于定制和开发区块链的模块化框架。CosmosSDK默认支持Tendermint共识机制，但也允许开发者使用其他的共识机制。CosmosSDK后来通过添加IBC模块进行了改进，该模块允许基于Tendermint的链之间的无信任通信。这些链中的每一个都称为一个Zone，至今，Cosmos生态系统已发展到超过45个Zone，它们由700多个IBC中继器相互连接。这些CosmosZone中的很多都服务于单一目的的应用链。而其中最大的CosmosZone之一Osmosis，它是一个实现实现AMMDEX的应用链。

Cosmos最初采用的是隔离安全的理念，即每个Zone负责自己的安全。这意味着每个Zone都需要招募一个验证器集来运行网络，并用zone的原生代币奖励这个验证器集。尽管这种方法很灵活，但它增加了应用链建设者的进入门槛。因此，Cosmos正在实施一项更改，允许较小的Zone通过链间安全模块从Cosmoshub招募安保者。

2、Polkadot平行链

与Cosmos类似，Polkadot也培育了一个多链生态系统。Polkadot生态系统中的链称为平行链，它们可以使用SubstrateSDK启动。Polkadot和Cosmos之间的主要区别在于，Polkadot从一开始就采用共享安全的方案，因此所有平行链与Polkadot主链共享安全性。Polkadot中继链的主要功能，是为平行链提供共识和安全。因此，中继链不能实现智能合约功能。由于共享的安全保障，Polkadot生态不允许未经许可创建平行链。相反，平行链需要有插槽，它会拍卖给想要构建自定义链的开发人员。竞标者必须锁定DOT，以确保获得平行链插槽。截至目前，共有27条获得拍卖插槽的平行链。

Polkadot上的不同平行链可以通过跨共识消息传递协议进行通信，XCM通信的实施正在进行中，目前功能正常，但需要将消息数据存储到中继链。

3、Avalanche子网

Avalanche的子网实现与Cosmos方法非常相似。开发者可以启动自己的子网，每个子网可以支持多条链。子网需要招募自己的验证者。然而，除了验证专用子网外，这些验证者还需要同时验证Avalanche主网。虽然这一要求提高了主网络的安全性，但与Cosmos相比，它增加了专用子网的进入壁垒。

目前，Avalanche子网生态系统不支持本地子网间通信，子网必须开发自己的跨链桥。而Avalanche团队正在努力添加这项功能，以增加子网的使用。

4、以太坊L2

在以太坊中，“应用链”一词可能并不总是准确地描述需要专用环境的应用程序。在以太坊中，此类应用既可以实现为专用的L2，也可以实现为侧链。L2实现不能称为应用链，因为它没有实现完整的链堆栈。L2是仅执行事务执行和排序的rollup或validium。对于rollup，共识和数据可用性由以太坊L1提供。而对于validium，L1仅提供共识，数据是存储在链外的。使用此架构的示例包括Sorare和ImmutableX。

而另一种方法侧链，需要启动由少数验证者验证的独立区块链，以实现高吞吐量。侧链通常通过一组验证者进行验证的跨链桥连接到以太坊。已知采用侧链方案最知名的应用链例子是支持AxieInfinity游戏的Ronin侧链。

与所有其他方法相比，L2实现方法的主要优势在于其优越的安全保证。L2通过zk证明或欺诈证明从以太坊L1继承安全性。尽管如此，它们仍然可以实现非常高的吞吐量以及微不足道的费用。这些要求非常适合游戏应用的需求。L2方法的主要缺点是，L2之间或L2与L1之间的可组合性会更加困难。在不同rollup之间快速转移资产通常需要第三方提供商，例如LayerZero。尽管有一些技术可以在不经过L1的情况下在rollup之间无需信任地传输资产，但这些技术需要大量延迟，而DeFi等应用无法容忍这些延迟。这就是为什么DeFi协议会使用Optimism和Arbitrum等通用L2作为扩容机制，而不是特定于应用的L2。

使用L2方法的另一个挑战是实现的复杂性，与使用CosmosSDk启动Cosmos应用链的相对简单性相比，在以太坊上启动特定于应用的L2则没有标准框架。然而，随着以太坊在其以rollup为中心的路线图中走得更远，这在未来可能会发生一些变化。

结论

应用链理论正在获得牵引力，但它正朝着与最初设想不同的方向发展。Cosmos、Polkadot、Avalanche和以太坊上的应用链实现正在融合到一种共享安全方法，但存在一些细微差异。有了共享安全性，应用链实际上不需要共识机制。相反，应用可以只使用专用的执行环境，该环境为应用程序提供服务，并使用L1实现共识和数据可用性。该执行环境可以是遵循模块化区块链方法的rollup或独立执行层。

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