O que é uma blockchain específica para aplicação (appchain)?

O que é uma appchain?

Uma blockchain específica de aplicação, ou appchain, é uma blockchain projetada exclusivamente para operar uma aplicação específica, em vez de várias aplicações como uma blockchain pública é projetada para fazer. Appchains dão aos desenvolvedores web3 maior liberdade sobre a estrutura econômica, a estrutura de governança e o algoritmo de consenso do seu app. Appchains operam sobre blockchains de Camada 1 (L1) existentes para aproveitar a segurança e as taxas de gas dessas blockchains. Appchains melhoram a estrutura existente das blockchains de Camada 1 para dar mais liberdade aos desenvolvedores.

Além da personalização, as appchains dão aos desenvolvedores maior propriedade e desempenho. Os stakeholders têm liberdade para fazer atualizações e alterações na chain como quiserem. Appchains também aumentam o desempenho do app que atendem, já que não há outros apps competindo por computação ou armazenamento.

Appchains vs. l1s

Uma blockchain de Camada 1 é uma blockchain principal, como Ethereum ou Solana, sobre a qual apps web3 operam. Uma appchain é diferente de uma blockchain de Camada 1 porque uma appchain opera para um único app específico. Embora blockchains L1 e appchains sejam diferentes, appchains ainda utilizam validadores da blockchain L1 na qual o app se baseia.

Há benefícios e trade-offs em usar uma appchain em comparação com uma blockchain pública de Camada 1, que exploraremos mais adiante neste artigo.

Appchains vs. l2s

Blockchains de Camada 2 (L2s) são soluções de escalabilidade para blockchains de Camada 1, como Ethereum, onde algumas tarefas da blockchain principal são realizadas por uma blockchain separada. Por exemplo, L2s como Optimism e Arbitrum executam transações e enviam provas de fraude por meio de optimistic rollups para ainda assim utilizar a camada de liquidação (settlement layer) do Ethereum.

Appchains são diferentes de L2s porque appchains operam apenas para um app. L2s podem operar para vários apps diferentes ao mesmo tempo e são uma solução de escalabilidade generalizada para a blockchain L1 na qual operam.

Appchains vs. sidechains

Uma sidechain é uma blockchain compatível com a blockchain de camada um, mas que não usa a blockchain L1 para segurança. Sidechains são diferentes de L2s porque não publicam transações na blockchain principal; em vez disso, as sidechains operam com seu próprio protocolo de segurança. Sidechains são conectadas à blockchain principal por meio de uma bridge bidirecional.

A principal diferença entre uma appchain e uma sidechain é que appchains são específicas de um app. Isso significa que appchains operam apenas para um app específico. Já as sidechains executam todos os tipos de transações e trocas de ativos.

Polygon é uma sidechain do Ethereum que oferece uma solução de appchain chamada Polygon Edge.

Appchains vs. subgraphs

Subgraphs fazem parte do protocolo The Graph, que indexa e consulta dados de blockchain. Subgraphs determinam quais dados são indexados pelo The Graph e como são armazenados. Os subgraphs são APIs abertas que tornam os dados acessíveis a qualquer pessoa.

Há três partes de um subgraph:

1. O Manifest - descreve e fornece informações sobre os smart contracts sendo indexados pelo subgraph
2. O Schema - define quais dados estão sendo armazenados pelo subgraph
3. Os Mappings - código em AssemblyScript que trata os dados de eventos e atualiza a blockchain

Embora appchains e The Graph possam ambos ser usados para construir apps, appchains são diferentes de subgraphs porque appchains dão aos desenvolvedores a capacidade de criar suas próprias blockchains. Subgraphs apenas servem para descrever e organizar melhor os dados da blockchain.

Benefícios e trade-offs das appchains

Construir sobre appchains oferece vantagens únicas em relação a construir sobre uma L1, Camada 2 ou sidechain. Como mencionado acima, appchains oferecem aos desenvolvedores personalização, vantagens de desempenho e maior propriedade, enquanto aproveitam a segurança da blockchain principal.

Desenvolver um app diretamente em uma blockchain pública significa que o app precisa competir com outros apps por computação e armazenamento. Isso diminui o desempenho do app e pode gerar um processo mais longo para atualizar ou alterar o app, já que o desenvolvedor não tem controle sobre o protocolo de consenso.

No entanto, desenvolver em uma L1 tem suas vantagens. Há muito mais recursos e ferramentas disponíveis para desenvolvedores, especialmente iniciantes, desenvolverem apps em uma chain L1, L1s têm mais suporte, L1s têm ecossistemas de desenvolvedores maiores, e portar código para uma blockchain compatível pode ser mais fácil.

Com a introdução das L2s, desenvolvedores de apps podem acessar uma infraestrutura mais escalável sem precisar refatorar drasticamente sua base de código para rodar em uma solução de camada 2 que oferece taxas de gas mais baratas e maior throughput sem sacrificar a segurança.

Como funciona uma appchain?

Appchains operam de forma semelhante à blockchain principal, exceto que a appchain é específica de um app. Appchains são construídas sobre blockchains existentes. No entanto, appchains operam de forma um pouco diferente dependendo de qual blockchain é usada. Vamos abordar mais adiante como escolher em qual blockchain construir sua appchain.

Appchains usam seu próprio token como staking para validadores ou como propriedade dentro do app de algo. Tokens dentro de um app podem ser usados como moeda dentro do app, como token de propriedade dentro do app, ou até mesmo como sistema de votação.

Appchains utilizam validadores da blockchain principal que escolhem validar para a appchain específica. Appchains têm seus próprios tokens, e os validadores fazem staking usando o token da appchain. Dessa forma, appchains não competem com outros apps por capacidade de transação.

Quais blockchains usam appchains?

Algumas blockchains dão aos desenvolvedores a capacidade de construir appchains. Nesta seção, veremos alguns recursos de blockchains populares para desenvolvimento de appchains, incluindo:

1. Polkadot Parachains
2. Cosmos Zones
3. Avalanche Subnets
4. Polygon Supernets

Polkadot parachains

Polkadot é uma rede de blockchains L1 compatíveis com EVM chamadas parachains, todas conectadas a uma blockchain central chamada Relay Chain. A Relay Chain é uma blockchain de Camada 0 que valida todas as transações das parachains.

A Relay Chain usa um mecanismo de consenso Proof-of-Stake em que validadores fazem staking de DOT, o token nativo do Polkadot. Grupos de validadores são cada um responsável por uma parachain específica, e são indicados e apoiados por collators, que atuam como nós da Relay Chain e de sua parachain específica.

Parachains podem ser usadas para operar apps ou projetos específicos. Atualmente, a rede Polkadot tem capacidade para até 100 parachains. Desenvolvedores podem obter uma parachain por meio de um processo de leilão, no qual os participantes fazem lances pelos projetos que acreditam que devem receber uma parachain. A parachain então é arrendada ao desenvolvedor por dois anos. Parachains também podem atuar como bridges conectando a rede Polkadot a blockchains L1 externas, como Ethereum.

Parachains oferecem aos desenvolvedores todas as vantagens de appchains descritas anteriormente neste artigo, incluindo a liberdade de determinar a estrutura econômica e de governança do seu app. Parachains até suportam o uso de seus próprios tokens nativos.

No entanto, também há algumas desvantagens nas Polkadot Parachains.

Uma desvantagem é que, como o Polkadot suporta apenas até 100 parachains, seu uso é limitado apenas aos desenvolvedores que têm sucesso no processo de leilão, tornando o Polkadot menos acessível.

O Polkadot está trabalhando para aumentar sua capacidade usando Parathreads. Parathreads diferem das Parachains na estrutura econômica, no sentido de que os desenvolvedores precisam pagar por bloco. O Polkadot suporta até 10.000 parathreads.

Outra desvantagem do Polkadot é que a Relay Chain não suporta o uso de smart contracts. Isso limita o desempenho da rede Polkadot.

Exemplos de projetos de parachain do Polkadot:

• Acala - Um hub de DeFi para a rede Polkadot
• Litentry - Um agregador de identidade cross-chain

Cosmos zones

Cosmos Zones operam na rede Cosmos usando um modelo de hub e spoke. Cada appchain, ou 'zone', é conectada ao Cosmos Hub, que é o centro da rede Cosmos. Isso cria a interconectividade de todas as zones na rede Cosmos.

Como todas as zones estão conectadas por meio do Cosmos Hub, as zones podem enviar dados e tokens umas às outras. Embora cada zone possa ter seu próprio token, ATOM é o token nativo do Cosmos Hub. ATOM é usado para staking, recompensas e taxas de transação.

A Cosmos Network usa o Tendermint Core, um algoritmo de consenso Byzantine Fault Tolerant, para validar transações em um modelo Proof-of-Stake. O Cosmos SDK é a plataforma que os desenvolvedores usam para construir as zones na Cosmos Network. Qualquer pessoa pode criar uma Cosmos Zone para seu projeto específico.

Cosmos Zones têm muitas vantagens para desenvolvedores, além das vantagens usuais que vêm com a construção de uma appchain.

1. O Tendermint Core aumenta a velocidade das transações e a finalidade
2. A Interblockchain Communication (IBC) permite que zones transfiram dados entre si
3. O Cosmos SDK também permite que desenvolvedores construam chains paralelas para sua appchain, caso precisem de maior throughput

A principal diferença entre Cosmos Zones e Polkadot Parachains é a estrutura de governança.

Em vez de os validadores serem indicados por collators, como no Polkadot, os validadores do Cosmos são os 100 maiores detentores de ATOM. Isso torna mais difícil encontrar validadores do Cosmos ou se tornar um validador do Cosmos.

Exemplos de projetos de zone do Cosmos:

• dYdX - uma grande exchange descentralizada
• Osmosis - a maior DEX no Cosmos, que permite às pessoas trocar, ganhar e construir

Avalanche subnets

O ecossistema Avalanche consiste em três blockchains: a contract chain (c-chain), que executa smart contracts, a exchange chain (x-chain), que trata da troca de ativos, e a platform chain (p-chain), que contém os validadores e subnets.

Avalanche Subnets são appchains que os desenvolvedores podem usar para seus projetos fazendo staking de $AVAX, o token nativo do Avalanche. Subnets são blockchains L1 ou L2.

O protocolo de consenso Avalanche usa o Snowball Algorithm, no qual validadores adotam continuamente a opinião majoritária de um subconjunto de validadores até que todo o grupo tenha chegado a um consenso. Isso torna o processo de validação rápido, eficiente e escalável, e significa que o Avalanche pode suportar milhões de validadores simultaneamente.

Algumas vantagens que o Avalanche tem sobre outras blockchains incluem escalabilidade, finalidade e velocidade.

1. O Avalanche não tem limite para o número de subnets que podem ser criadas
2. O Snowball Algorithm processa transações em 1-2 segundos
3. O Avalanche tem alto throughput, com mais de 4500 tps

Exemplos de projetos de subnet do Avalanche:

• DeFi Kingdoms Crystalvale - Um jogo DeFi cross-chain do tipo play-to-earn.
• Crabada's Swimmer - Um jogo que usa um modelo único de cobertura de taxas.

Polygon supernets

Polygon Supernets usam Ethereum como blockchain L1 e Polygon Edge, a plataforma de construção de blockchains da Polygon, que fornece aos desenvolvedores as ferramentas necessárias para construir sua própria blockchain compatível com EVM.

Desenvolvedores de supernets têm a opção de receber um validador Polygon que usa MATIC, o token nativo da Polygon, para staking, e podem escolher entre usar um modelo Proof-of-Stake ou Proof-of-Authority. Cada conjunto de nós validadores atende apenas a uma supernet.

Os desenvolvedores também recebem ferramentas e serviços de terceiros para ajudá-los a desenvolver seus apps usando Supernets. Supernets permitem que os desenvolvedores conectem suas appchains a outras Supernets e usem qualquer arquitetura de escalabilidade que desejarem. Em resumo, Supernets utilizam as vantagens do Polygon Edge para permitir que os desenvolvedores personalizem suas appchains.

Exemplos de projetos de supernet do Polygon:

• Vorz - Um app de mídia social tokenizado no Metaverso, similar ao TikTok.
• Boomland - Um jogo web3 desenvolvido pela BoomBit.

Como escolher a melhor appchain

A melhor appchain para o seu projeto vai depender do que você valoriza. Toda appchain oferece a capacidade de personalizar a estrutura econômica e de governança do seu app, porém variam amplamente em desempenho, tokenomics, algoritmo de consenso e acessibilidade.

O primeiro aspecto que você deve considerar é o processo de criação de uma appchain. Por exemplo, blockchains que permitem um número limitado de appchains vão exigir que você compita com outros projetos por uma vaga.

Pesquise o processo de construção de uma appchain, compare-o com o processo de construir um app em uma blockchain pública usando o Alchemy, e então determine qual você prefere.

Outro aspecto importante a considerar é o algoritmo de consenso da blockchain que você escolher para sua appchain. Algumas blockchains fornecem a cada appchain muito mais validadores do que outras. Se a segurança é importante para você como desenvolvedor, certifique-se de pesquisar como as transações são validadas para sua appchain.