DApp效能預測:從應用鏈到彈性區塊空間


Artela在6月20日發布了《全端外星人化》的白皮書,旨在釋放區塊鏈可擴展性,使DApps具備可預測的性能。白皮書提到部署在公鏈上的DApp,在網路擁塞時可能導致營運成本和交易時延較高。為解決這個問題,Artela提出了彈性區塊空間(EBS)解決方案,能根據DApp的需求動態調整區塊資源,提供增量擴容的區塊空間。與應用鏈相比,彈性區塊空間更具優勢,能滿足高需求的DApps,並解決交易需求計費的問題。彈性區塊空間是對區塊鏈效能橫向擴展的解決方案,實現了可預測效能以提升用戶體驗。

阿爾特拉·Avalanche

6 月20 日,新銳外星人EVM Layer1計畫Artela 發布了《全端外星人化》的白皮書,旨在全面釋放區塊鏈可擴展性,使DApps 具備「可預測的性能」。

可預測效能指的是DApp 提供可預測的TPS,這對於某些業務場景的DApp 至關重要。部署在公鏈上的DApp,在一般情況下,必須與其他DApps 競爭區塊鏈的運算能力和儲存空間,因此在網路擁塞的背景下,看起來業務運作帶來比較高的操作成本和交易時延,非常成功地開發了DApp。可以想像,如果用戶使用一個去中心化的即時通訊軟體時,由於底層的區塊鏈網路的區塊空間被其他DApps 搶佔,用戶的訊息幾乎無法發送和接收,這對於用戶體驗來說是滅頂之災。

為了解決「可預測效能」問題,最常見的做法是使用專用於特定應用的區塊鏈(Application-specific blockchain),也稱為應用鏈(Appchain),是一種將區塊空間專門用於特定應用的區塊鏈。

Artela則創新地提出彈性區塊空間(Elastic Block Space, EBS)解決方案,基於彈性運算概念,從協定層級根據DApp的具體需求來動態調整區塊資源,為需求高的DApp提供增量擴容的區塊空間。

本文將會介紹應用鍊和彈性代幣空間,並比較兩者的優劣。

應用鏈發展之路

去中心化應用

應用鏈是為運行單一DApp 而創建的區塊鏈。應用開發者不是在現有的區塊鏈上構建,而是用一個定制的虛擬機從頭開始構建一個新的區塊鏈,與用戶應用程式互動運行它。智慧型手機還可以客製化區塊鏈網路堆疊,以滿足特定的設計要求,從而解決共享資源的高擁塞、高成本、特性固定等問題。

應用鏈並不是一個新概念:比特幣可以看作是「數位黃金」的應用鏈,Arweave 可以看作是用作永久儲存的應用鏈,Celestia 可以看作是提供數據可用性應用鏈。

從2016 年開始,應用鏈不僅包含單片區塊鏈,還包含多鏈,即由多個互聯的區塊鏈建構的生態系統,主要代表是Cosmos 和Palkadot 等。 Cosmos 是第一個設想多個互聯區塊鏈世界,致力於解決區塊鏈的跨鏈互動問題,可以透過Cosmos SDK 快速開發並啟動鏈,設計了IBC 協議,可以跨地進行區塊鏈互動等;Palkadot 目標鏈成為一個完美的區塊鏈擴容方案,它被稱為“共享鏈”,Palkadot 一開始就推崇共享安全,多鏈可以透過交叉共識進行通訊。

而2020年底,隨著以太坊擴容研究聚焦在側鏈、子網和Layer2 Rollups等幾種方案當中,應用鏈也孵化出對應的形態。側鏈例如Polygon,子網路例如Avalanche,都是透過提升側鍊或子網路的體驗和效能,實現整體服務能力的提升;Layer2 Rollups則以模組化堆疊形式支援應用鏈,其中OP Stack和Polygon CDK受到了許多專案的歡迎,Layer2 Rollups解決方案打造了以太坊網路的吞吐量和可擴展性,滿足不斷增長的平台需求,提供了更廣泛的互通性和互通性。

去中心化應用

目前,已經有大量的應用程式建構在跨各種平台的應用程式鏈當中。例如Axie 在2021 年年初推出了其以太坊側鏈Ronin;DeFi Kingdoms 在2021 年底宣布從Harmony 遷移至Avalanche 子網;Injective 於2021 年11 月推出其使用Cosmos SDK 構建的DeFi 應用鏈;dYdX 在2022 年中旬宣布產品的V4 版本將使用Cosmos SDK 技術建立備份應用鏈;Uptick Network 於2023 年上線服務Web3 生態應用發展的基礎設施——生態應用鏈Uptick Chain,以及其基礎設施裡還有豐富的商業化協議層。

應用鏈的優劣勢

應用鏈獲得運行其主權區塊鏈的全部權力,而不是依賴底層的Layer1,這是必須要有雙面刃。

優勢上主要有三點:

主權:應用鏈能夠透過自己的治理問題,維持單獨應用鏈的獨立性和自主性,防止幹擾因素阻礙;效能:可以滿足應用程式需求的延遲和高吞吐量,為使用者提供良好的體驗,從而提高DApp的實際運作效率; 可自訂性:DApp 開發者可以根據他們的需求客製化鏈,甚至可以打造一個生態系統,提供足夠靈活的演進方式。

劣勢上同樣也有三點:

安全問題:應用區塊鏈技術保障自身安全,包括權衡資料庫、共識機制,規避風險等,網路相對安全; 跨鏈問題:應用鏈作為獨立鏈缺乏其他鏈(應用)的互通性,面臨跨鏈問題。整合跨鏈協定又適用於跨鏈風險; 成本:使用線程安全的分散式系統,需要大量的成本和工程時間。此外,還需要包含和線程礦池。

對於投資而言,應用鏈的劣勢對其進入市場可參與的DApp的影響很大,各大投資的開發團隊不僅不能很好地解決安全問題和跨鏈問題,還會被高昂的人權、時間、成本勸退。但可預測效能特定DApp的剛需,因此,市場急需要一個Layer1的可預測效能解決方案。

彈性框架空間

去中心化應用

在Web2中,彈性運算是一種常見的雲端運算模型,它允許系統的特定動態地擴展或縮減電腦處理、記憶體和儲存資源來滿足所有這些需求,而無需擔心用量高峰的容量規劃和工程設計。

彈性區塊空間是根據網路擁塞程度自動調整區塊容納項目數量,如果對於特定應用項目,區塊鏈網路透過彈性運算提供穩定的區塊空間和TPS保障,即實現了「可預測性能」。

MegaETH 也曾經提出過這樣的「彈性動態擴展」的概念,並認為是DApp 支持大規模採用的必然發展路徑。預測了未來1-3 年將出現以下技術發展:

第一階段:在驗證桌面層級進行水平擴展; 第二階段:鏈上的靜態擴展; 第三階段:鏈級動態水平擴展。

而Artela真正落地這個概念,解決了第一階段「如何協調驗證節點水平擴展去支援彈性運算」的核心問題。當Artela重啟協議增長時,它可以彈性區塊空間以處理協議用戶和吞吐量而無需。彈性區塊空間為具有高交易吞吐量需求的DApp提供重建區塊空間,讓它們隨著成長而擴展。本質上,區塊空間決定了區塊鏈每個區塊可以儲存的資料量,影響交易吞吐量。當DApps經歷交易需求大幅上漲時,彈性區塊空間變得有用,以高效處理增加的負載,而不影響底層區塊鏈。

彈性運算的實現又分為“實時彈性”和“非實時彈性”,而“實時彈性”一般指級別響應擴容,而“非實時彈性”則證明了一個限定時間內去響應擴容的資格。 Artela保險公司採用「非即時彈性」的方法,即當網路接收到需要擴容時,會發起一個擴容提議,並在一個或多個匿名後(而非即時),整個網路的驗證節點完成擴容,並提交擴容的證明供其他驗證者挑戰。

Artela 的彈性區塊空間其實利用了許多分散式資料庫的概念,也是區塊鏈分片技術的延續。站在「計算分片」的角度,針對有需求的應用流量去擴容,規避了「跨片事務」問題,使開發者和使用者體驗與以前無較大差別。同時,採用落地難度相對較小「非彈性」,在滿足許多DApp 實際需求的情況下,加強了應用性。

值得一提的是,彈性區塊空間僅僅是橫向擴展區塊鏈性能的解決方案,其前提是“交易可繼承化”,只有交易繼承化才能做上去,才需要橫向擴展節點的機器資源,以提升交易吞吐量。

去中心化應用

因此對於像以太坊這樣的Layer1,交易串列問題最大的直接效能瓶頸,區塊大小也可變大小的區塊Gas 限制所限制(上限30,000,000 gas),因此只能尋求Layer2 擴容方案。

Solana透過實施「本地費用市場」的解決方案,1)防止任何單一需求的經濟體操縱市場,2)減輕突發需求高峰的後果,3)緩解經濟體的流動性緊張,4)減輕經濟體的流動性緊張。 例如,在NFT發行期間,NFT發行者將迅速消耗每個帳戶的計算單元(CU)限制,之後經濟體必須提高優先費用,才能在該帳戶的有限空間內處理。

可以說,Artela 透過彈性區塊空間方案以應對交易需求的計費,也是進一步延伸了Solana 中的「本地費用市場」的概念,不僅確保了DApp 的「可預測性能」,還解決了全網範圍內費用計費和擁堵,一舉兩得。

總結

協議應用鏈還是彈性區塊空間,全世界都是為了解決不同的DApp對區塊鏈性能有不同需求的問題,或者說「可預測性能」的問題,兩種方案沒有好與不好,只有合適與不合適。 漏洞方案讓筆者想起了「胖協議理論」——由Joel Monegro 於2016年提出的理論,圍繞著「加密貨幣協議應該如何實現(比建構其中之上的應用程式所捕獲的集體價值)更多的價值”展開。

去中心化應用

應用鏈實際上有一個瘦協議,特別是當Layer1模組化架構時,協議層完全由應用層定制,雖然為應用帶來了更好的價值,但同時帶來了高昂的成本和有限的安全性。

彈性區塊空間四十一個胖協議,是底層第一層協議的擴展功能,有效地減少了參與者進入門檻的「可預測性能」需求,同時協議也可以實現應用價值,產生正反饋循環。

資訊來源:0x資訊編譯自網際網路。版權歸作者web3朱大膽所有,未經許可,不得轉載

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