Appchain应用链的技术和意义：人人都能有自己的定制化区块链

原文：《》by 0xFishylosopher，Web3.com Ventures

编译：王尔玉，PANews

引言

以太坊很棒，至少多数人对它都很满意。但以太坊和其他公链有一个关键问题，即缺乏可定制性。当然，你可以编写和部署智能合约，但单一用户或公司无法真正改造其共识机制、执行引擎和其他底层架构。毕竟有太多人在使用以太坊，规则不是你想改就能改。

如果你在构建一个跨链的去中心化交易所，需要聚合不同链的数据，或者想打造一个链上实时战略游戏，或者你是一家想追踪供应链的财富500强公司，现有公链都无法满足你的需求，它们应付不了这些应用所需的处理量、数据聚合或隐私要求。因此，“appchain”（应用链）概念应运而生。应用链是专门针对应用程序的去中心化的区块链网络，致力于支持特定用例和满足特定需求。本文将通过示例介绍三种切入新兴的应用链领域的方法：Cosmos生态系统、Hyperledger Fabric和Rollups-as-a-Service（RaaS），并讨论应用链的兴起对整个Web3基础设施领域的影响。

Cosmos网络

Cosmos网络可能是Web3最重要的应用链解决方案之一。Cosmos早在2016年就致力于创建一个“区块链互联网”，即多链世界的基础设施。Cosmos基本提供了一套软件开发工具包（SDK），为开发人员带来了轻松构建自己的区块链应用程序所需的工具和接口。该SDK包含一些开箱即用的默认架构，如Tendermint PoS共识协议，不过，开发人员有很大的余地来重写这些默认架构，设计出具备自定义共识机制、代币标准和智能合约平台的区块链。

Cosmos网络的“枢纽和区域”模型

Cosmos网络中有两类区块链：“枢纽”（hubs）和“区域”（zones）。“区域”很好理解，即自己运行应用程序（如去中心化交易所或链上游戏）的针对应用程序的链。“枢纽”则会将这些“区域”与其他“枢纽”连接起来，以通过“区块链间通信协议”（IBC）实现链间通信。

Cosmos网络的中心是“Cosmos Hub”，这是Cosmos网络上构建的第一个“枢纽”链，它基本充当了所有其他枢纽和区域的“中央车站”。但如上图所示，“枢纽”不一定要接入Cosmos Hub。例如，私营公司可以启动自己的私人枢纽链，连接自己的私人区域链。

Cosmos SDK特别重视可定制性和互操作性，开发人员有很大的空间可以自由发挥。Cosmos生态系统内有一些重要的通用L1链，如兼容EVM的BNB Chain（原币安智能链）。Cosmos网络的互操作性对应用链建设者大有助益，它允许应用链通过IBC访问大量区块链的数据。也因此，使用Cosmos网络构建的许多应用链正是需要从许多不同链聚合数据的预言机和多链DEX等服务。

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric是另一种部署应用链的方法，这是一个用于构建企业级应用程序和解决方案的开源区块链平台。它是Hyperledger旗下项目，由Linux基金会托管。

与Cosmos SDK一样，Hyperledger Fabric也致力于支持模块化区块链网络架构，为构建和部署基于区块链的应用程序提供灵活性。它提供了一种即插即用的架构，可轻松添加或替换共识、会员服务、智能合约执行（链码）等组件。但Cosmos SDK和Hyperledger Fabric有一个关键区别，即面向的受众不同：Cosmos SDK面向Web3原生用户和开发人员，而Hyperledger Fabric面向企业级机构客户。因此，Cosmos SDK专注于构建去中心化的、可互操作的系统，Hyperledger Fabric则专注于构建私有和需要许可的网络，必须得到明确授权才能加入和参与网络。

的确，企业级应用链的运行方式与Web3原生应用链截然不同。后者通常专注于代币经济学，以及利用区块链结构实现产品金融化，前者则专注于使用区块链提升记录和维护数据的效率。企业级应用链基本只是利用了区块链的特性：防篡改、可验证、只可添加的数据结构，数据编写者可跨越不同的时间和地理位置。从本质上讲，基于Hyperledger Fabric的应用链的目的只是取代企业已经维护了数十年的陈旧低效的数据库。

如上图所示，Hyperledger Fabric区块链上的所有“许可节点”基本都是供应链各个部分的员工，他们使用区块链来同步记录不同的数据状态，比如一件产品已进入工厂或商店。他们很少关注不同区块链的互连互通，而且不同于Cosmos，Hyperledger Fabric未提供对链间连接的原生支持，只是配备了与其他区块链网络或系统集成的数据API和接口。这意味着可以使用Hyperledger Fabric构建链间通信方案，但需要定制开发和集成，这不同于Cosmos生态系统内置的枢纽和区域设计。这种做法也合乎逻辑：作为企业级应用链，使用Hyperledger Fabric构建的区块链通常会屏蔽外部世界，不希望公众扰乱供应链数据。

Hyperledger Fabric已被用于管理沃尔玛的供应链。沃尔玛的应用链也称“沃尔玛食品追溯平台”，是一个基于区块链的食品追溯系统，旨在改善供应链的食品安全和透明度。沃尔玛的应用链可跟踪和追溯食品从农场到货架的整个流程，有助于快速识别和解决任何潜在的食品安全问题。在流程的每个阶段，供应商都要通过网络界面将标签和正品认证上传至区块链，这些信息将永久供一切利益相关方查询。由此，区块链作为单一信源，可大大减少记录和追踪食品质量问题（如食源性疾病）的时间：

为两种产品构建的基于Hyperledger Fabric区块链的食品追溯系统发挥了显著成效。对于中国的猪肉，通过将正品认证书上传至区块链，大大改善了这个曾经问题重重的系统。对于美国的芒果，追溯来源所需的时间从7天减少到了……2.2秒！

——Hyperledger基金会

综上所述，Hyperledger展现了一种与Cosmos大相径庭的应用链用例：企业级用例，区块链被当作对传统的数据记录和追踪方法的替代。当然，有人会说这种用例“不是真正的Web3”，因为它没有以相同的方式利用代币经济学、去中心化和加密原生原则。但企业对应用链的采用不容忽视，底层技术别无二致，这也是增进公众对区块链技术的信任以实现大规模普及的重要一步。长远看，沃尔玛这样的公司整合应用链有望大幅促进“Web3原生”世界对应用链的整合。

Rollups-as-a-Service

构建应用链的一种更新的方法是利用rollups，特别是“rollups-as-a-service”（rollups即服务/RaaS）。Rollups-as-a-service是区块链扩展方案，可在链下执行计算和存储，同时保持底层区块链的安全和信任水平。其运作方式是将大量交易压缩成单一交易，再记录在底层的L1公链（通常是以太坊）上。

应用链可以利用rollup，因为rollup能为应用链上的dApp提供扩展交易处理和存储的方式，而且不会牺牲底层区块链的安全和信任水平。虽然相比基于Cosmos的方案，开发人员会损失一些自定义底层共识层的灵活性，但针对应用链而非完整链使用rollup-as-a-service也有几项优势。

最重要的优势大概是开发人员无需自建验证者集。通过将共识和结算外包给底层L1公链，应用链解决方案不仅更便宜，也更稳健，底层L1保障了它的安全性。此外，rollups是模块化的垂直解决方案，不会受限于单一区块链框架，并可利用多个区块链上的数据和功能。

在rollup应用链模型中，L1链其实相当于包含海量数据的安全“枢纽”。例如，游戏应用链可采用基于rollup的解决方案，并在共识和结算层面利用以太坊的安全能力，在执行速度层面利用Solana的高处理能力。

Rollups-as-a-service公司会为应用链开发人员提供部署自定义应用链rollup方案所需的基础设施和服务。不同RaaS对工具包的简化水平不同：Op Stack等项目建立在SDK之上，允许开发人员比较广泛地定制rollup；Constellation等项目则聚焦于完全无代码的“白手套”部署方案，允许应用链开发人员专注于开发的“应用”层面，而非“链”层面。

应用链的意义

上述应用链解决方案的兴起对整个Web3基础架构格局具有深远影响。应用链带来了“链”和“应用”关系的范式转变：从供给侧驱动转向需求侧驱动模式。

当基础设施解决方案尚未成熟，许多现代基础设施概念（PoS、分片和rollup）尚处于概念验证阶段之时，基础设施项目的目的往往是探索技术方案的可行性。Avalanche、Cardano、NEAR和Solana等“第三代区块链”最为典型。这些区块链的供给（处理量和技术实施）推动了对它们的需求。换句话说，“链”的设计决定了“应用”的设计。

然而，应用链的兴起明显标志着第四代区块链的到来：对区块链的需求将推动区块链的供给。上面提到的技术路线，Cosmos网络、Hyperledger Fabric和Rollups-as-a-Service，均为即插即用的区块链部署方案，简单、可定制、性价比高。设计、定制和部署自己的区块链从未如此简单。也因此，局面正在发生逆转：“应用”的设计将决定“链”的设计。

这有望带来的一个结果是，L1场景会变得更集中，从垄断竞争式场景（不同L1之间略有区别）转变为寡头垄断场景，少数具备庞大的生态系统和流动性的关键区块链将主导整个行业。因为随着应用链的出现，头部DApp将不再需要部署在小型L1上，它们可以运行自己的区块链（具备无限的定制功能），或在成熟的大型L1上部署应用链rollup。在灵活性、定制化、安全性和支持度方面，小型L1完全无法与大型L1+应用链的组合竞争。

此外，应用链也是吸引机构加入Web3的关键机制。如前所述，虽然Hyperledger这样的企业链通常被排除在典型的Web3概念之外，但它们利用了相同的底层区块链技术以提升物流和供应管理方面的透明度。那么，为什么不能也扩展到支付及其他领域呢？我相信这些企业级区块链进一步整合原生Web3的DeFi、支付和NFT项目只是时间问题。目前已有一些项目在探索将Cosmos IBC扩展至Cosmos应用链之外，以打通Hyperledger Fabric等平台，以及锁定其他企业级区块链解决方案。

结论

时至今日，我们已经能确定，从来没有过也永远不会有一个放之四海而皆准的区块链。无论是通过Cosmos SDK、Hyperledger Fabric还是Rollups-as-a-Service，随着自定义应用链的成熟和部署门槛的降低，Web3基础设施领域的体验终将转变为应用优先和用户优先，这也是Web3日臻成熟的标志。Web3的未来是一个多链星系，而鉴于应用链具备可定制、高效和易于部署等特性，它必将发挥愈发重要的作用，在去中心化的星系中熠熠生辉。