什么是特定应用区块链(Appchains)，和区块链有什么区别？

特定应用区块链 (Appchains) 是专为特定功能而设计的专用区块链。与提供各种应用程序的通用区块链不同，应用链专注于单个应用程序。这种方法允许根据特定应用程序的需求定制交易处理、费用、智能合约功能和许多其他因素。

Appchains是什么

专用于特定应用的区块链（Application-specific blockchain），也叫应用链（Appchain），是为运行单个去中心化应用（dApp）而创建的区块链。

开发者不是在现有的区块链上构建，而是用一个定制的虚拟机（VM）从头开始构建一个新的区块链，执行来自用户与应用程序交互的交易。开发人员还可以定制区块链网络堆栈的不同元素：共识、网络和执行，以满足特定的设计要求。

在引入特定应用链之前，开发者不得不在以太坊等公共区块链上部署应用。这些 “共享区块链 “的特点是一个单一的虚拟机，处理网络上运行的不同 dapp 的执行逻辑。

这种情况下，应用程序开发人员对底层基础设施没有控制权，不能调整执行或共识等方面以适应他们的应用程序的需求。

通用区块链在当时似乎是有益的，因为它们降低了开发团队的初始和运营成本。但使用单一的虚拟机来执行意味着 dApp 之间对计算和存储的竞争加剧。这转化为用户更高的延迟和交易成本，特别是当一个流行的应用程序（如 CryptoKitties）碰巧消耗了过多的资源。

建特定应用链的开箱即用解决方案（如 Cosmos SDK）的引入，使开发者可以选择创建为特定应用优化的定制区块链。

更重要的是，它承诺将 dApp 从对区块空间的竞争中解放出来，允许开发者提供更低的延迟、具有成本效益的交易和更好的用户体验。

Appchains如何工作

应用链基于区块链技术的主要原理运行，但根据各个应用程序的需求进行了调整。每个应用链都将其资源专用于特定任务，确保不会将其花在无关的应用程序上。

应用链可以实现各种共识机制，例如工作量证明 (PoW) 或权益证明 (PoS)，这些机制最适合单个应用程序。例如，金融应用程序的应用链可能会选择使用与为供应链管理设计的共识机制不同的共识机制。

此外，应用链上的智能合约可以根据单个应用程序的需求进行专门设计。这允许更复杂的合约逻辑，从而增强单个应用程序的功能和效率。

通常，成熟的应用链的架构由五层组成：

1. 网络层：管理对等网络功能。它使区块链内的节点能够进行通信、交换数据并参与交易验证流程。
2. 应用层：托管在区块链上运行的应用程序。它提供开发人员可以用来构建、部署和监督去中心化应用程序 (dApps) 操作的接口。
3. 数据层：负责组织和存储区块链信息。这包括维护区块链的状态、记录交易详情以及处理智能合约数据。
4. 共识层：实现应用链的共识算法。它可以整合各种共识算法，例如工作量证明 (PoW) 或权益证明 (PoS)。
5. 智能合约层：促进智能合约的自动化、验证和执行。

Appchains的类型

与公共区块链一样，特定应用的区块链也有不同的风格，每一种都是为特定的目标而设计的，具有独特的权衡和好处。也就是说，大多数特定应用区块链属于以下类别：

特定应用的Layer1区块链

定应用的 Layer1 区块链是在同一层协调共识和执行的区块链。特定应用的 Layer1 通常具有定制化的执行、协议、共识和安全设计。

此外，Layer1 应用链可能有一个原生代币，供用户支付交易费用或参与保障和管理网络。

特定应用的 Layer1 链也可以是侧链，通过双向桥连接到一个通用的 Layer1 区块链。当一个应用程序需要留在生态系统内，但需要一个单独的执行层来优化性能需求时，通常就是这种情况。

Ronin Network 是一个专门用于 Axie Infinity 游戏（P2E）的以太坊侧链，是这种应用链设计的一个优秀例子。

特定应用 Layer1 的另一种变体是保留对某些参数（如吞吐量）的控制，但与其他特定应用 Layer1 链共享安全。在这里，不同的应用链（通常在同一个生态系统中）独立运行，同时依靠一组中央验证器来达成共识。

特定应用的Layer2区块链

特定应用的 Layer2 区块链将执行与共识分开——交易在一个自定义的执行层上处理，但在一个单独的区块链上结算。第二层应用链继承了底层 Layer1 链 的安全性，并通常会使用后者的原生代币作为首选支付单位。

Layer2 具有 “继承的安全性”，即交易只有在结果被 Layer1 区块链接受认可时才能最终确定。

要做到这一点，Layer1 链必须收到某种形式的 “证明”，表明链外执行的有效性（或缺乏）。这样的设置消除了开发人员引导应用链安全的需要，尽管它增加了用户的延迟。

Appchains的优势

相比于公共区块链，应用链可以使应用开发者在应用的设计和开发上获得更好的可定制空间、所有权以及性能优势。

可靠性和性能

由于共享区块链迫使应用程序相互竞争区块空间，因此 dApp 容易受到吵闹邻居效应的影响。在这种情况下，一个高流量的应用程序（例如，基于 NFT 的游戏）可能会在网络上消耗过多的资源，影响到其他应用程序的性能。

通过部署在一个单独的链上，单个应用程序可以避免 Layer1 区块链的限制，并为用户提供更低的延迟和稳定的交易成本。

性能是在特定应用区块链上部署的另一个原因。许多区块链有 Gas 限制，以防止某些 DDoS 攻击，并减少区块链节点的硬件要求。

但这些设计限制了吞吐量（以每秒交易量衡量），并导致应用程序使用量激增时用户体验下降。

通过应用链，开发者可以修改 gas 限制和其他运行时参数，以优化 dApp 的性能。由于大多数应用链都可以选择许可，所以很容易招募满足特定硬件要求的验证者。

例如，应用程序链可以要求节点投资于高 CPU 硬件或专门的机器（例如，用于生成零知识证明的 FPGA），以提高执行力。

灵活性

随着 Web3 成为主流，应用程序将需要为用户优化基础设施，并实现商业目标。特定应用的区块链基础设施允许开发人员调整某些区块链参数（如吞吐量、最终性、安全属性等），以适应特定的使用场景。

应用链的灵活性也使其成为企业区块链应用的理想选择。例如，公司可能希望定制链具有某些属性（如隐私）或围绕计算、共识和协议治理的不同规则。

对区块链基础设施的细粒度控制在监管合规方面也很有用。企业应用特定的区块链可以操作许可的基础设施，控制谁可以参与共识，部署合约，或进行链上交易。

经济效益

在 Web3 中，底层协议的价值比建立在其上的应用程序的价值更多（Fat 协议）。例如，以太坊上的验证者在今天享有与 DeFi 应用程序交互所产生的交易费用和 MEV 收入的大部分份额。

相反，原生链上的 DeFi 应用可以保留 100% 的协议费用。更重要的是，一个 DEX 可以决定通过雇佣个人来运行验证器或排序器节点来获取更大份额的 MEV 收入。

这种情况下，多余的 MEV 利润可以被重新分配，使应用程序的用户社区受益（而不是必须与他人分享）。

使用应用链的另一个经济效益是，应用程序的代币的定价变得与 Layer1 或 Layer2 代币相似。应用链要求用户以应用程序的代币支付交易费用，或质押代币以成为验证者，这是可能的。

这两种情况下，增加的效用可以帮助提高应用程序的代币的市场价值。

自主性

在通用区块链上运行的去中心化应用程序不能对底层基础设施提出修改，除非这种修改被认为对更大的生态系统有利。这里的问题很明显：协议的社区与应用的社区是不同的。

相比之下，单一应用的区块链将协议和应用的利益统一起来，所以更容易做出有利于应用的改变。

这种变化可能包括增加新的虚拟机预编译来获得额外功能，改变收费用制度，修改 gas 限制，或升级区块链的关键部分。

Appchains生态

Cosmos Zones

Cosmos，自称是 “区块链互联网”，是特定应用区块链的首批支持者之一。其核心产品是 Cosmos 软件开发工具包（SDK），一套用于构建名为 Cosmos Zones 的特定应用链的模块。每个 Cosmos Zone 都是一个独立的网络，有权控制其运作细节（例如，代币经济、费用市场和安全属性）。

一个 Cosmos Zone 可以通过连接到 Cosmos Hub 与其他 Cosmos Zone 进行通信。一旦连接到 Hub，Cosmos Zone 可以使用区块链间通信（IBC）协议与连接到枢纽的所有区块链交换信息和数据。

因此，可以说 Cosmos 应用链采用了一种“中心辐射型”模型。

Cosmos SDK 提供了创建和管理区块链各方面的所有工具，包括网络和共识（基于 Tendermint 共识引擎）。这有助于开发人员专注于构建区块链的应用层，而不是去应付区块链基础设施的底层细节。

项目

dYdX (v4)、Osmosis、Akash、Juno 网络

Polygon Supernets

Polygon Supernet 是由 Polygon 开发的可定制的应用链网络，与 Polygon 一样 EVM 兼容。为了帮助应用开发者更轻松地搭建区块链，Polygon 开发了 Polygon Edge，与 Cosmos SDK 类似，这是一个帮助开发者定制 Supernet 的工具包。

Supernet 开发者可以自己招募验证者，也可以选择接收 Polygon 验证者服务，同时还可以根据需求选择使用 PoS 或者 PoA 共识机制。

Supernet 通过与 Polygon PoS 侧链相互连接，又间接通过 Polygon PoS 侧链与以太坊主网连接。

Avalanche子网

Avalanche 子网是具有提供共识的动态验证器集的主权网络。一个子网可以有一个或多个区块链。需要注意的是，“子网”指的是验证器组，而不是区块链。

尽管如此，生产中的大多数子网都专用于一个区块链（例如，特定于应用程序的链）。

子网可以配置区块链的不同组件，以适应设计规范，包括费用制度、治理机制、最终性和处理速度。一个子网也可以设置许可，在这种情况下，验证者和开发者需要批准才能加入网络。

子网创建者可以控制谁可以读取区块链内容或写入到链上，使其成为传统机构进军 web3 的理想选择。例如，子网可以要求潜在的验证者在加入网络之前满足某些监管要求，如通过 KYC/AML 检查。

每个子网对其安全负责，不与其他子网共享资源（如计算和存储）。这种设置的一个潜在困难是，项目将不得不激励验证者加入一个特定的子网以提高安全性。

项目

DeFi Kingdoms: Crystalvale, Crabada, Dexalot

Polkadot平行链

平行链是一个独立的区块链，与 Polkadot 的中继链并行运行。中继链由来自 Polkadot 和 Kusama 网络的验证者组成，为所有连接的平行链提供安全保障。为此，来自平行链的交易被汇总成区块，并传递给中继链的验证者进行验证。

Cosmos、Polygon 和 Avalanche 允许任何人创建一个特定应用的链，而 Polkadot 则使用拍卖机制来分配平行链。不同的项目竞标平行链的插槽，随机选择出价最高的项目来构建新的平行链。

像 Cosmos Zones 一样，Polkadot 的平行链预计将具有完全的可组合性，这要归功于交叉共识信息格式（XCM）系统。

有了 XCM，不同的平行链将能够交换数据并读取彼此的状态，在这个过程中显现出互操作性的价值。一个潜在的好处是，平行链的完全可组合性应该使用户更容易跨链移动流动资金和数据。

项目

Acala Network、Astar、Interlay、Moonbeam、Kylin

以太坊特定应用侧链/L2s

鉴于以太坊作为最受欢迎的区块链的地位，其他区块链往往倾向于与它紧密结合，包括利用以太坊的安全（例如，特定应用的 rollups）或流动性（例如，特定应用的 Lauer1 链）的特定应用链。

这一类的应用链通常是为了改善以太坊的主要缺点（即低 TPS，高 gas 费用），同时减少从以太坊转移资产 / 资金所涉及的门槛。

项目

Immutable X, Ronin Network, Palm NFT Studio

应用链与区块链的区别

作为去中心化的链上技术，Appchains 和 Blockchains 有着共同点，但在目的、设计和功能上却有很大差异：

• 目的：Appchains 专注于特定应用，针对目标用例优化性能，而 Blockchains 则是万金油，支持广泛的应用和交易。
• 定制化：根据项目的具体需求量身定制，Appchains 具有高度的定制性。相比之下，通用区块链采用标准化协议，坚持 “一刀切 “的做法。
• 性能和可扩展性：Appchains 专为在其领域内实现最高性能而设计，可针对其指定的应用精巧地解决可扩展性问题。与此同时，通用区块链在处理各种应用时可能会遇到可扩展性问题。
• 互操作性：许多 Appchains 本身支持互操作性，可与其他系统顺利互动。另一方面，连接不同的通用区块链往往需要额外的工作，涉及额外的层或桥。

从本质上讲，区块链为广泛的去中心化应用提供了一个多功能平台，而 Appchains 则为特定项目需求量身定制专业化、高性能的解决方案，使重点更加突出。

Appchains 代表了一种前瞻性的区块链开发方法，它提供的定制解决方案大大超越了传统通用区块链的能力，不仅推动了区块链领域的发展，还强调了对去中心化、用户赋权和 DeFi 生态系统发展的承诺。