Introdução

À medida que o mundo caminha para a adoção em massa de produtos e serviços Web3, há uma necessidade crescente de sistemas mais dimensionáveis e especializados em Web3. As pessoas estão fazendo a transição da Web tradicional para o blockchain, e os aplicativos criados em blockchains públicos não estão conseguindo lidar com o nível de experiência personalizada que se busca. Como resultado, há uma necessidade urgente de soluções especializadas em blockchain, dando origem às Appchains.

O Appchains promete permitir uma transição perfeita da Web2 para a Web3. O atual sistema de blockchain é lento e não é escalável; portanto, não há incentivo para que os usuários comuns da Internet queiram migrar para a Web3. Com o surgimento de blockchains específicos para aplicativos que oferecem experiência personalizada e especializada, os desenvolvedores poderão criar aplicativos aprimorados que são superiores às plataformas Web2.

O que são Appchains?

Também conhecidas como blockchains de aplicativos específicos, as appchains são blockchains especializadas projetadas para aplicativos específicos. Em outras palavras, uma appchain é uma blockchain dedicada que atende apenas a um aplicativo específico. Essa é uma diferença notável em relação às blockchains públicas que acomodam muitos aplicativos. As Appchains permitem que os desenvolvedores controlem a infraestrutura central do sistema, incluindo a estrutura de governança, o mecanismo de consenso e os recursos de segurança. O principal objetivo das cadeias de aplicativos é a flexibilidade e a liberdade que os desenvolvedores têm, dando-lhes a chance de criar sistemas sustentáveis, eficientes e dimensionáveis.

A necessidade de Appchains

Fonte: Learnnear.club - O escopo das appchains em comparação com as blockchains de uso geral

À medida que o setor de blockchain amadurece, percebe-se rapidamente que uma abordagem única não poderia atender às necessidades específicas de diversos aplicativos. O setor queria especialização e escalabilidade dos sistemas atuais, mas os aplicativos de blockchain foram criados em blockchains públicos, cada um usando apenas um único mempool. Isso significa que havia uma enorme concorrência entre os aplicativos por velocidade, espaço de armazenamento e rendimento. Os desenvolvedores precisavam de sua própria cadeia, onde pudessem criar aplicativos dimensionáveis sem precisar competir com outros aplicativos por recursos. Ficou claro que, para que a Web3 fosse atraente o suficiente para ser adotada em massa, havia a necessidade de soluções de blockchain específicas para aplicativos.

Os Appchains surgiram como uma solução para os problemas existentes no espaço do blockchain. Ele aprimora o desempenho dos aplicativos Web3 e melhora suas funcionalidades. Como não competem com outros aplicativos por recursos computacionais e de armazenamento, as cadeias de aplicativos oferecem melhor desempenho, maior propriedade e melhor personalização.

Vantagens de usar Appchains

Mais detalhadamente, a seguir estão os benefícios do uso de appchains:

1) Escalabilidade: As Appchains podem permitir que os aplicativos de blockchain alcancem a escalabilidade que antes era inimaginável. Como os aplicativos criados em appchains não precisam competir por espaço em bloco, eles resultam em melhor desempenho e melhor taxa de transferência. Mais usuários podem usar o aplicativo sem problemas porque o congestionamento é reduzido, ao contrário do que ocorre com os aplicativos hospedados em blockchains públicos.

2) Interoperabilidade: As Appchains permitem que os desenvolvedores desenvolvam aplicativos que podem se comunicar e trocar valores dentro do ecossistema blockchain mais amplo. Devido à capacidade de personalização que as cadeias de aplicativos oferecem, os aplicativos podem escolher com qual participante do ecossistema interagir, melhorando a usabilidade e a segurança.

3) Personalização: As cadeias de aplicativos oferecem aos desenvolvedores a criatividade e a liberdade de personalizar seus aplicativos. Eles não precisam contar com os recursos de blockchains públicos antes de criar seus próprios, o que aumenta a flexibilidade e a inovação. Com as appchains, os desenvolvedores podem escolher a estrutura de governança, o mecanismo de consenso e os modelos econômicos de sua preferência, sem depender de sistemas de terceiros.

4) Inovação: É mais fácil inovar em appchains do que em qualquer outro tipo de blockchain devido à liberdade que elas oferecem. Como não dependem do blockchain principal para funcionar, os desenvolvedores podem experimentar coisas novas, o que leva a inovações melhores.

5) Eficiência: Por serem focadas em um aplicativo, as appchains alcançam alta eficiência, o que é quase impossível em blockchains de uso geral. Isso leva a uma melhor experiência do usuário e a uma maior velocidade e rendimento das transações.

6) Segurança: As cadeias de aplicativos podem ser desenvolvidas com recursos de segurança que se adaptam especificamente ao caso de uso do aplicativo, aumentando a segurança geral da plataforma. Isso permite a criação de um aplicativo que pode lidar com as ameaças e vulnerabilidades exclusivas de sua circunstância.

7) Soberania: As cadeias de aplicativos podem ser independentes e autossuficientes, reduzindo o risco de falhas em cascata de outros sistemas. Isso permite que o aplicativo tenha uma alta taxa de sucesso porque tudo o que acontece no ecossistema é facilmente controlável.

Desvantagens do uso de Appchains

Apesar dos inúmeros benefícios do uso de Appchains, algumas limitações devem ser levadas em consideração. A principal desvantagem é a complexidade envolvida na criação de appchains, em comparação com as blockchains tradicionais. Além disso, as cadeias de aplicativos são caras e demoradas, com os respectivos riscos de segurança e capacidade de composição.

1) Uso intensivo de recursos: O desenvolvimento de cadeias de aplicativos consome muitos recursos, exigindo um investimento considerável de conhecimento especializado, custo financeiro e tempo da equipe. O lançamento de uma cadeia de aplicativos requer uma lista muito longa de infraestrutura adicional que deve ser coordenada com os validadores. Ao contrário dos blockchains públicos que já têm essas infraestruturas prontas, os desenvolvedores de appchain precisam de uma equipe maior e de um custo mais alto que pode não ser acessível para as startups, especialmente em seus estágios iniciais.

2) Preocupações com a segurança: O desenvolvimento do Appchain envolve a criação de muitos recursos do zero, inclusive recursos de segurança. A segurança das appchains depende em grande parte da adoção do aplicativo pelos usuários, da eficácia dos validadores e do preço de seu token nativo. Se os desenvolvedores comprometerem qualquer requisito de segurança para cortar custos, o sistema estará suscetível a vulnerabilidades de segurança.

3) Ecossistema menor: Por serem novas e mais personalizadas, a comunidade de seguidores das cadeias de aplicativos é muito pequena em comparação com as plataformas de blockchain estabelecidas. Isso limita o suporte e os recursos disponíveis nos sistemas e também pode afetar negativamente a segurança da plataforma.

4) Complexidade: Embora a natureza especializada das appchains seja um ótimo recurso, a plataforma se torna altamente complexa, o que dificulta o desenvolvimento e a manutenção do aplicativo ao longo do tempo.

5) Falta de capacidade de composição: Em blockchains públicos, os aplicativos têm capacidade de composição atômica, com cada aplicativo interagindo perfeitamente com vários protocolos. Essa capacidade de composição atômica é um recurso exclusivo dos aplicativos Web3 que permite que eles resolvam diversos problemas. No entanto, as appchains não têm capacidade de composição atômica porque são criadas isoladamente de outras blockchains. A obtenção da capacidade de composição em cadeias de aplicativos requer processos complexos, como a ponte entre cadeias, que não pode ser obtida atomicamente.

6) Riscos de ponte: Outra limitação das cadeias de aplicativos é o risco de ativos de ponte. A ponte de riscos é um problema peculiar para os aplicativos DeFi porque sua funcionalidade depende da ponte de vários ativos, como ETH, stablecoins e BTC. A formação de pontes geralmente degrada a experiência do usuário e aumenta a exposição a ameaças à segurança. Esse risco é ainda maior com as cadeias de aplicativos, pois elas podem não atrair pontes respeitáveis, fazendo com que elas se contentem com pontes centralizadas ou personalizadas.

Como funciona uma Appchain?

Fonte: <a href="https://medium.com/@OneBlockplus/how-does-appchains-become-the-potential-chain-of-web3-2f44ae20eab3"" > Medium.com/@OneBlockplus - Imagem mostrando appchains como soluções especializadas de blockchain

As Appchains utilizam os princípios fundamentais da tecnologia blockchain com atributos exclusivos que se alinham ao aplicativo. Essa especialização os diferencia dos blockchains tradicionais e resulta em qualidades distintas. Eles funcionam utilizando seus ambientes de blockchain personalizados que são adaptados ao protocolo ou aplicativo específico, garantindo que os contratos inteligentes e as transações sejam processados de forma independente dentro do appchain.

Como os desenvolvedores de aplicativos appchain podem personalizar parâmetros como a escolha de padrões de token, mecanismos de consenso, modelos de governança e muito mais, há mais flexibilidade e eficiência em comparação com os dApps tradicionais.

Usando três critérios, o seguinte destaca como as cadeias de aplicativos funcionam:

1) Mecanismos de consenso personalizados: Em vez de confiar na solução única disponível nas blockchains públicas, as appchains podem implementar mecanismos de consenso personalizados mais adequados para sua finalidade específica. Essa flexibilidade permite casos de uso mais simplificados, dependendo do caso de uso pretendido do aplicativo. Por exemplo, um aplicativo usado para jogos pode precisar de um mecanismo de consenso diferente de outro aplicativo usado no gerenciamento da cadeia de suprimentos.

2) Rede dedicada: Outro atributo exclusivo que permite que as appchains funcionem perfeitamente é a propriedade de uma rede de blockchain dedicada. Isso garante que os recursos não sejam compartilhados entre vários aplicativos, resultando em velocidades de transação mais rápidas e em um ambiente mais estável. Isso também garante que uma cadeia de aplicativos tenha um mempool dedicado e não precise compartilhá-lo com outros projetos.

3) Contratos inteligentes sob medida: As cadeias de aplicativos podem ter contratos inteligentes dedicados que permitem maior eficiência e funcionalidade. Isso dá aos desenvolvedores a flexibilidade de criar uma lógica de contrato mais complexa e diferenciada, adaptada às necessidades específicas do aplicativo.

Comparação entre Appchains e outras blockchains

Fonte: Academia CoinMarketCap

Em comparação com as soluções tradicionais de blockchain, as appchains geralmente se concentram em um aplicativo. Para ter uma perspectiva melhor sobre as cadeias de aplicativos, é essencial conhecer as peculiaridades das cadeias de aplicativos e como elas se comparam a outros tipos de cadeias de blocos. Esse conhecimento ajudará a entender o ponto de vista da appchain em uma série de soluções de blockchain.

Appchains Vs. Blockchains da camada 1

Também chamadas de cadeias monolíticas, as cadeias L1 são soluções completas em que vários aplicativos são executados na camada de base. Exemplos comuns de projetos criados em cadeias de camada 1 (L1) são o Bitcoin e o Ethereum 1.0. Essas cadeias oferecem simplicidade porque não dependem de protocolos externos e têm um alto grau de descentralização e imutabilidade. Eles também são muito seguros, pois todos os nós seguem a mesma regra e possuem superfícies de ataque menores.

Apesar de seus inúmeros benefícios, as cadeias L1 enfrentam problemas significativos de escalabilidade e flexibilidade. Isso ocorre porque vários aplicativos são executados nas cadeias, fazendo com que eles concorram por recursos e largura de banda limitados, o que leva a altas taxas de transação e ao congestionamento da rede. Como todos os aplicativos precisam seguir o mecanismo de consenso da cadeia e outros protocolos, há um limite para a inovação e a personalização, o que pode ser um desafio.

Vamos explorar como as Appchains se comparam a essas cadeias L1:

• Desenvolvimento e implantação: O desenvolvimento de um aplicativo em uma cadeia de aplicativos é um processo mais personalizado, pois se concentra no aplicativo específico, enquanto o desenvolvimento em L1 é mais complexo devido à necessidade de atender a uma ampla gama de aplicativos.
• Desempenho: As cadeias de aplicativos podem superar as cadeias L1 em áreas de nicho devido à sua natureza especializada e personalizada.
• Generalização vs. Especialização: As cadeias de aplicativos oferecem uma solução direcionada e processos de implementação especializados, enquanto as L1 são generalistas, hospedando uma variedade maior de aplicativos.
• Comunidade e ecossistema: Os L1s geralmente têm uma comunidade maior de seguidores devido à maior variedade de recursos e ferramentas que possuem. No entanto, as cadeias de aplicativos têm ecossistemas e comunidades menores devido à sua natureza especializada.

Appchains Vs. Blockchains de camada 2

As blockchains de camada 2 operam sobre as cadeias L1 e servem como soluções de escalonamento, lidando com algumas funções de execução ou liquidação para a L1. Essencialmente, eles melhoram a velocidade e a finalidade da rede porque descarregam o tráfego da cadeia de base. No entanto, há autonomia e soberania limitadas nas cadeias L2 porque elas dependem da L1 para disponibilidade de dados e consenso. Arbitrum e Optimism são exemplos de blockchains de camada 2. Elas se comparam às appchains das seguintes maneiras:

• Objetivo: as Appchains são desenvolvidas para atender a aplicativos específicos, enquanto as cadeias L2 funcionam principalmente para aprimorar o desempenho e a escalabilidade das cadeias L1.
• Complexidade: Por exigirem um blockchain totalmente novo e adaptado a um aplicativo específico, os Appchains são mais complexos de construir. No entanto, como as cadeias L2 são construídas sobre uma blockchain existente, elas geralmente são mais fáceis de implementar.
• Independência: As cadeias L2 são construídas com base em blockchains existentes e dependem da infraestrutura existente, enquanto as cadeias de aplicativos são blockchains independentes criadas especificamente para um aplicativo.
• Segurança: As Appchains têm seu próprio protocolo de segurança personalizado que é adaptado às necessidades específicas de um aplicativo, enquanto as L2 chains geralmente herdam os recursos de segurança da blockchain existente.

Appchains Vs. Cadeias laterais

As sidechains são blockchains compatíveis com outras blockchains, principalmente as cadeias L1, mas que não têm seus recursos de segurança. As sidechains não publicam transações na blockchain principal e operam seu próprio protocolo de segurança. As sidechains são configuradas de forma que sejam conectadas à blockchain principal por meio de uma ponte bidirecional. O Polygon é um exemplo comum de Sidechains. Eles se comparam à Appchain das seguintes maneiras:

• Integração com L1: as cadeias laterais são paralelas às cadeias L1, facilitando o descarregamento de transações para reduzir o congestionamento. Por outro lado, as Appchains são blockchains independentes criadas para atender especificamente a um aplicativo.
• Personalização: As Appchains permitem um maior grau de personalização quando comparadas às Sidechains, pois são feitas sob medida para aplicativos específicos, permitindo inovação e flexibilidade.
• Casos de uso: As sidechains são geralmente usadas para aprimorar a funcionalidade e a escalabilidade da cadeia principal, enquanto as Appchains oferecem uma solução de blockchain mais especializada.

Appchains Vs. Correntes modulares

As principais funções das cadeias modulares são divididas em camadas separadas, incluindo as camadas de execução, consenso, liquidação e disponibilidade de dados. Isso torna o sistema dimensionável porque as cadeias modulares ajudam a processar mais transações e armazenar mais dados usando técnicas de especialização e paralelização. Como podem terceirizar determinadas tarefas para outras camadas ou cadeias, as cadeias modulares podem otimizar sua largura de banda e seus recursos.

Apesar dos inúmeros benefícios das cadeias modulares, elas enfrentam restrições em termos de segurança e complexidade. Como muitas vezes dependem de terceiros, as cadeias modulares têm problemas de segurança e complexidade de rede. Exemplos de cadeias modulares são Solana e Ethereum 2.0. Vamos comparar as cadeias modulares com as cadeias de aplicativos:

• Objetivo: As cadeias modulares podem executar vários aplicativos, enquanto as cadeias de aplicativos são dedicadas a um aplicativo específico.
• Dependência: As cadeias modulares dependem das cadeias L1 ou L2, enquanto as cadeias de aplicativos funcionam de forma independente.

Plataformas populares de Appchain

Fonte: Medium.com/1kxnetwork -

A imagem mostra os produtos e as plataformas da Appchain e os setores em que eles operam

Embora o conceito de appchains seja relativamente novo, ele está sendo progressivamente adotado por várias plataformas de blockchain que esperam entrar no mundo das soluções especializadas de blockchain. Como mais projetos de blockchain estão surgindo com o desejo de recursos especializados e personalização, há uma necessidade crescente de plataformas de blockchain que possam hospedar Appchains. Atualmente, existem diferentes plataformas de blockchain adequadas para Appchains, cada uma com recursos exclusivos que atendem a necessidades específicas de aplicativos. Aqui estão algumas plataformas de blockchain notáveis que são pioneiras no uso de appchains:

Parachains Polkadot

No Polkadot, os parachains são usados para operar aplicativos ou projetos específicos e todos eles estão conectados a um blockchain central chamado Relay Chain. Usando um modelo de Proof-of-Stake (PoS), os validadores apostam $DOT, o token nativo do Polkadot. Esses validadores são responsáveis por um parachain específico e têm a finalidade essencial de manter a rede.

O Polkadot só pode ocupar 100 parachains por vez, e os desenvolvedores obtêm parachains por meio de um processo de leilão em que os participantes da rede fazem lances para projetos que consideram merecedores de uma cadeia de aplicativos. O projeto vencedor recebe um aplicativo alugado por dois anos. Esses parachains têm todos os atributos já descritos sobre appchains, incluindo governança e estruturas econômicas. Os desenvolvedores também podem criar tokens nativos específicos para aplicativos em seus parachains.

A desvantagem óbvia de usar a rede Polkadot é que ela suporta apenas 100 parachains, o que limita a escalabilidade da rede. Para resolver isso, a Polkadot já está trabalhando no Parathreads, uma infraestrutura que pode acomodar mais de 10.000 parathreads. Outra desvantagem do Polkadot é sua não compatibilidade com contratos inteligentes, o que limita significativamente o desempenho da rede.

Os projetos da Appchain que usam o Polkadot são o Litentry e o Acala.

Zonas do Cosmos

No Cosmos Zones, as Appchains são chamadas de zonas. Essas zonas operam na rede Cosmos e estão todas conectadas ao Cosmos Hub, que é o centro da rede Cosmos. Como as zonas estão interconectadas, elas podem enviar tokens e dados umas para as outras sem problemas. Embora cada zona possa ter seu próprio token, todas as zonas no Cosmos Hub podem usar o token nativo, $ATOM, para recompensas, staking e taxas de transação.

O Cosmos Zones oferece aos desenvolvedores várias vantagens, além dos recursos usuais das cadeias de aplicativos. O Cosmos usa uma infraestrutura de rede chamada Tendermint Core, que melhora muito a velocidade e a finalidade das transações da Appchain. A principal diferença entre o Cosmos e o Polkadot são as estruturas de governança de suas respectivas cadeias de aplicativos.

dYdX e Osmosis são exemplos de cadeias de aplicativos que usam a rede Cosmos Hub.

Sub-redes do Avalanche

As cadeias de aplicativos na cadeia do Avalanche são chamadas de Sub-rede do Avalanche. O Avalanche é uma agregação de ecossistemas de blockchain que contém os validadores e as sub-redes. Usando o Avalanche Subnets, os desenvolvedores podem desenvolver appchains apostando $AVAX, que é um token nativo do Avalanche. O protocolo de consenso da plataforma usa o algoritmo Snowball, que oferece suporte a um sistema rápido, dimensionável e eficiente.

O Avalanche é superior ao Cosmos e ao Polkadot em termos de escalabilidade, velocidade e finalização. Não há limite para o número de appchains que podem ser criadas nas sub-redes do Avalanche. Além disso, o sistema processa transações rapidamente, em 1-2 segundos, e tem um alto rendimento de mais de 4500 transações por segundo (tps).

Crabada's Swimmer e Crystalvale são exemplos de projetos que usam as sub-redes Avalanche.

Supernets poligonais

As cadeias de aplicativos no Polygon são chamadas de supernets. A plataforma de construção de blockchain da Polygon, Polygon Edge, fornece aos desenvolvedores as ferramentas para construir seu próprio blockchain compatível com Ethereum Virtual Machine (EVM). Os desenvolvedores também recebem ferramentas e serviços digitais necessários para desenvolver suas Appchains usando supernets. Isso lhes dá a flexibilidade de personalizar seus aplicativos e usar qualquer infraestrutura de dimensionamento que desejarem.

Exemplos de projetos de cadeia de aplicativos criados por Polygon Supernets incluem Boomland e Vorz.

Como escolher a melhor cadeia de aplicativos

Para que o aplicativo seja bem-sucedido e cumpra a finalidade pretendida, os desenvolvedores devem escolher a melhor cadeia de aplicativos para seu projeto. Atualmente, há várias cadeias de aplicativos no mercado, cada uma com suas peculiaridades. O processo de seleção da melhor Appchain para um projeto é muito importante e influenciará significativamente o sucesso.

Aqui estão os aspectos a serem observados:

1) Metas do projeto: A cadeia de aplicativos escolhida deve se alinhar especificamente com as metas e os objetivos do projeto. A cadeia de aplicativos também deve ter os recursos e as funcionalidades necessários para atender às necessidades do aplicativo.

2) Escalabilidade: A plataforma deve ser capaz de ser dimensionada de acordo com o crescimento do aplicativo. Sem comprometer a velocidade e a segurança, a cadeia de aplicativos deve ser capaz de lidar com um número crescente de transações no aplicativo.

3) Interoperabilidade: Como os aplicativos precisam se conectar perfeitamente no mundo descentralizado dos blockchains, a interoperabilidade é um recurso fundamental. O appchain escolhido deve ser capaz de interagir com outros blockchains, facilitando um ecossistema robusto em que os aplicativos possam aproveitar a força de outros.

4) Suporte da comunidade: Considere usar uma cadeia de aplicativos que tenha um suporte comunitário vibrante, onde ferramentas, recursos e conhecimento especializado estejam prontamente disponíveis. As plataformas com forte apoio da comunidade geralmente são muito seguras e altamente recomendadas.

5) Segurança e facilidade de uso: é fundamental avaliar a infraestrutura de segurança da Appchain, explorando o mecanismo de consenso e as técnicas criptográficas usadas para proteger os dados. Sempre opte por uma cadeia de aplicativos com recursos de segurança robustos que protejam contra possíveis ameaças. Além disso, a Appchain deve ser fácil de usar e ter um processo de desenvolvimento tranquilo.

O futuro das cadeias de aplicativos

Fonte: Medium.com/1kxnetwork - A história das Appchains, destacando seu futuro promissor

Como as cadeias de aplicativos continuam a ganhar força, haverá um aumento na demanda por soluções de cadeias de aplicativos em todas as esferas da vida. Muitos setores precisarão dessas soluções especializadas de blockchain para resolver seus problemas específicos. Isso pode abrir caminho para a nova era da tecnologia blockchain, que oferece soluções especializadas e sob medida.

Setores como saúde, jogos, cadeia de suprimentos e saúde já estão aproveitando as Appchains para atender às suas necessidades específicas. Isso aumentou muito a eficiência desses setores, ressaltando a incrível promessa que as cadeias de aplicativos trazem para o mundo. À medida que mais criadores exploram o uso de appchains para seus projetos, podemos esperar uma proliferação na predominância de blockchains especializados, cada um contribuindo para o sucesso de seus ecossistemas.

Conclusão

As Appchains representam um marco notável para o ecossistema de blockchain porque provaram que é possível obter personalização, segurança, interoperabilidade e eficiência em um único projeto de blockchain. Em vez de uma abordagem de tamanho único, as cadeias de aplicativos estão melhorando a experiência do usuário na Web3. À medida que avançamos nessa nova fase de inovação do blockchain, os appchains são adequados para impulsionar a prosperidade da era digital.