애플리케이션별 블록체인 : 과거, 현재, 미래

블록체인의 초기 응용 프로그램은 돈과 금융에 관한 것이었지만 지난 몇 년 동안 예술, 게임 및 음악 전반에 걸쳐 응용 프로그램이 확산되었습니다.
동시에 이러한 애플리케이션의 총 사용자 수는 초선형적으로 증가하여 기본 인프라에 부담을 주고 최종 사용자 UX를 저하시킵니다.
또한 이러한 응용 프로그램은 수요를 충족하도록 확장됨에 따라 더 많은 사용자 지정 가능성과 더욱 강력한 비즈니스 모델을 요구하고 있습니다.

이러한 문제를 해결하는 새로운 디자인 패턴 중 하나는 애플리케이션별 블록체인 또는 “AppChains”입니다.
간단히 말해서 AppChain은 블록 공간을 특정 응용 프로그램에 할당하는 블록체인입니다.
AppChain을 구축하는 애플리케이션은 보안 모델, 수수료 토큰, 쓰기 권한 등과 같은 스택의 여러 계층을 사용자 지정할 수 있습니다.

AppChain은 새로운 개념이 아닙니다.

비트코인은 디지털 금과 영구 저장을 위한 Arweave를 위한 애플리케이션별 블록체인으로 간주될 수 있습니다.
즉, AppChain 디자인은 모놀리식 블록체인(예: Osmosis )뿐만 아니라 애플리케이션의 상태 전환을 처리하지만 최종성을 위해 별도의 결제 또는 합의 레이어에 의존하는 모듈식 실행 레이어(예: 롤업 , 사이드체인 , 플라즈마 )를 포함합니다.

사실 “계층”(예: L2, L3 등)은 대부분의 경우 신뢰가 최소화된 양방향 브리지가 있는 신뢰가 최소화된 블록체인입니다.

앱체인의 과거와 현재

블록체인이 개발자를 위한 AppChain 인프라를 제공하는 데 수년이 걸렸습니다.
Cosmos 와 Polkadot 은 2016년에 이 개념을 수용하고 일반화했지만 2021년 초까지 네트워크( 각각 IBC 및 파라체인 기능 포함)를 완전히 출시했습니다.
한편, 확장성 측면에서 이더리움 블록스페이스에 대한 수요가 증가하고 거래 수수료가 2020년 말까지 절망적으로 높아져 개발자들은 대체 솔루션을 간절히 원했습니다.
동시에 이더리움 확장성 연구는 낙관적이고 영지식 롤업 및 사이드체인(총칭하여 “L2″라고 함)의 형태로 천천히 구현되었습니다.
다각형, Skale , zkSync (1.0), StarkWare (StarkEx), Optimism 및 Arbitrum이 모두 2020년 및 2021년에 출시됩니다.

다른 기본 계층(“L1”)도 비즈니스 개발 노력의 일환으로 EVM(Ethereum Virtual Machine) 지원의 중요성을 깨달았습니다.
Avalanche (C-Chain), NEAR( Aurora ), Polkadot( Moonbeam ) 및 Cosmos( Evmos )는 모두 2020년과 2021년에 EVM 호환 체인을 출시했습니다.

개별적으로 그리고 동시에, Celestia는 2019년에 애플리케이션별 설계 측면에서(처음에는 LazyLedger 로 ) 기존 모놀리식 블록체인의 실행, 결제 및 데이터 가용성 계층을 분리하고 결과적으로 다음을 허용하는 새로운 모듈식 설계를 도입했습니다.
스택의 다른 부분을 재구축할 필요 없이 애플리케이션별 블록체인.

오늘날 AppChain 인프라를 제공하는 다양한 플랫폼이 있습니다. 그들 중 일부는 현재 공유 블록 공간 레이어(예: Optimism, zkSync)만 제공하지만 충분한 개발자 수요가 주어지면 전용 실행 레이어에 대한 지원을 시작할 가능성이 높습니다.

또한 AppChains를 시작하고 상호 운용하는 것이 역사적으로 어려웠지만 지난 몇 년 동안 개발자와 사용자 모두가 아이디어를 즐기는 속도가 빨라졌습니다.
Axie는 2021년 초에 이더리움 사이드체인인 Ronin 을 출시했으며, DeFi Kingdoms 는 2021년 말 Harmony에서 Avalanche 서브넷으로 이전한다고 발표했으며 , Apecoin 커뮤니티의 ~46% 는 2022년 중반에 여전히 ApeChain에 찬성표를 던졌고, dYdX는 중반에 발표 했습니다.

• 2022년 그들의 V4는 Cosmos SDK를 사용하여 소버린 L1에 구축될 것입니다. 오늘날 다양한 플랫폼에서 AppChain을 기반으로 구축되는 무수히 많은 애플리케이션이 있습니다.

왜 앱체인인가?
개발자가 공유 블록 공간에서 스마트 계약을 시작하는 대신 AppChain을 구축하는 데 점점 더 눈을 돌리는 세 가지 주요 이유가 있습니다.

성능
dApp은 동일한 네트워크에서 블록 공간을 두고 서로 경쟁하기 때문에 하나의 인기 있는 dApp이 불균형한 양의 리소스를 소비하는 경우가 종종 있으며, 이는 다른 dApp(예: Polygon 및 Arbitrum ) 사용자의 트랜잭션 비용과 대기 시간을 증가시킵니다.
AppChains는 프로젝트에 트랜잭션 비용 및 지연 시간을 낮고 예측 가능하게 유지하는 기능을 제공하여 최종 사용자에게 더 나은 UX를 제공합니다.
커스터마이징 가능
dApp의 인기가 높아짐에 따라 개발자는 최종 사용자를 위해 애플리케이션을 계속 최적화해야 합니다.
더 큰 애플리케이션은 무엇보다도 처리량, 최종성, 보안 수준, 권한 부여, 구성 가능성 및 생태계 정렬과 같은 특정 설계 선택 절충안을 원할 것입니다.
예를 들어 검증자는 고성능 하드웨어 요구 사항을 가질 수 있습니다(예: 영지식 증명 생성을 위해 SGX 또는 FPGA 실행).
전통적인 조직의 경우 AppChains는 첫날부터 완전히 허가 없이 Web3에 발을 담글 수 있는 방법을 제공합니다.
예를 들어, 회사는 KYC 검증인, 네트워크를 구축하려는 개발자를 사전 검열하고 자산을 연결하거나 연결하려는 체인을 선택할 수 있습니다.
가치 포착
일반화된 확장성 솔루션은 보안 및 개발자 경험을 보존하면서 거래 비용을 낮추었지만 개발자에게 수익 창출 기회를 거의 제공하지 않았습니다.
다른 한편으로는 애플리케이션이 기존 프로토콜을 분기하고 생태계 내에서 수익을 창출할 수 있기 때문에 AppChains에 대한 강력한 비즈니스 사례가 있습니다(예: 보호된 AMM 또는 NFT 시장의 거래 수수료).
또한, 그들의 토큰은 보안 모델(즉, 스테이킹 토큰 또는 가스 토큰)으로 사용되는 추가 토큰 싱크와 해당 토큰의 시장 가격을 L2 또는 L1 토큰에 더 가까운 것으로 재조정함으로써 이점을 얻습니다.
또한 응용 프로그램은 자체 시퀀서 또는 유효성 검사기를 실행하여 MEV를 캡처할 수 있으므로 새로운 암호화 비즈니스 모델에 대한 기회를 만들 수 있습니다.
예를 들어, 시장 조성자가 될 가능성이 있는 dYdX 검증인은 사용자에게 낮은 수수료를 제공하거나 전혀 제공하지 않을 수 있지만 Robinhood가 사용하는 주문 흐름에 따른 지불 모델과 유사하게 사용자에게 약간 최악의 실행 가격을 제공할 수 있습니다.
또 다른 예로, 많은 성공적인 게임에는 수많은 모드, 확장 기능, 스킨 등이 있으며 가능한 한 모드가 가능하도록 적극적으로 노력합니다. 그러나 대부분의 경우 모딩은 수익 창출에 어려움을 겪는 취미 게이머가 수행합니다.
해당 게임이 AppChain인 경우 모드는 롤업 위에 해당 IP를 확장하고 해당 블록 공간을 사용하여 수익을 창출할 수 있습니다.

앱체인 문제
그러나 이러한 이점은 몇 가지 문제 없이 제공되지 않습니다.

제한된 구성 가능성 및 원자성
AppChains는 다른 생태계 내의 인프라와 사용자에게 어느 정도의 격리를 추가합니다.
이것은 구성 가능성을 깨뜨리지 않지만(즉, 동일한 VM 간에 충분히 좋은 브리지가 필요함) 원자성(단일 트랜잭션 내의 모든 하위 작업이 실행되거나 그들은).
즉, 원자성은 모든 애플리케이션이 동일한 결제 계층에 있기 때문에 발생하는 특별한 속성이지만 많은 애플리케이션에서 중요하지 않습니다(예: P2E 게임은 경제 기능을 위해 플래시 대출에 의존하지 않습니다).

벽으로 둘러싸인 정원 재현
사고 실험으로 모든 AppChains에 읽기/쓰기 액세스 권한이 있는 경우 결과 시장 구조는 개발자를 위한 무허가 및 구성 가능한 혁신과 사용자가 자유롭게 거래하고 시스템을 선택 해제할 수 있는 기능을 제한하여 암호화가 해결하고자 하는 문제를 효과적으로 재현합니다. .

유동성 단편화
AppChains를 사용하면 다른 레이어나 체인의 유동성이나 자산을 해당 애플리케이션으로 연결해야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
이는 브리징 인프라에서 가능하지만 최종 사용자에게 추가적인 마찰 레이어가 추가됩니다.

반사적 보안 모델
애플리케이션 토큰을 보안 모델로 사용하는 경우 토큰 값이 0으로 떨어지면 더 이상 애플리케이션에 대한 경제적 보안이 없는 엣지 케이스가 존재합니다.

자원 낭비
애플리케이션이 충분한 사용량을 요구하지 않는 경우 AppChains는 리소스(물리적 또는 경제적) 낭비가 될 수 있습니다.
AppChain에 전용 유효성 검사기가 있는 경우 해당 유효성 검사기는 리소스를 다른 곳에 더 효율적으로 배포할 수 있습니다.

추가 개발자 상승도
스마트 계약을 배포하는 것만 큼 간단하지 않기 때문에 시퀀서 또는 유효성 검사기와 같은 추가 인프라를 관리하는 데 추가 복잡성이 있습니다.

제한된 생태계 도구 및 지원
블록 탐색기, RPC 제공자, 인덱서, 오라클, 법정화폐 온/오프 램프 및 생태계 자금과 같은 “즉시 사용 가능한” 리소스가 없을 수 있습니다.

신흥 AppChain 시장 구조
더 고립된 생태계에서 구축하는 많은 단점 때문에 AppChains는 다음과 같은 애플리케이션에 가장 적합합니다.

규모 (예: 사용자 수, 프로토콜 수익 금액, TVL) 및 제품 시장 적합성에 대한 일부 개념에 도달했습니다 .
전용 블록 공간을 통한 상당한 제품/성능 이점
보안 및 원자성에 대한 요구 사항 감소(예: P2E 게임, NFT 컬렉션, 암호화 소셜)
따라서 대부분의 애플리케이션이 블록 공간을 공유하는 L1 및 L2에서 계속 실행될 것입니다.
또한, L2 환경은 여전히 ​​매우 파편화되어 있기 때문에 팀, 특히 DeFi 프로토콜이 보안, 유동성 및 원자성 속성 때문에 L1에서 계속 출시되는 것을 볼 수 있습니다.
후자는 플래시 대출이 효과적으로 무한한 자본을 제공하기 때문에 특히 중요합니다.
대차 대조표 위험이 없는 효율성. 또한 DeFi가 아닌 애플리케이션은 일반화된 L2에서 시작되고 충분히 큰 생태계 및 네트워크 효과를 개발하는 경우 앱별 L3 또는 앱별 L1으로 이동할 가능성이 높습니다.
이 작업 순서를 대략적으로 다음과 같이 시각화할 수 있습니다.

또한 AppChains를 시작하는 대부분의 애플리케이션은 대규모 유효성 검사기 세트를 부트스트랩하는 데 필요한 자본이 없기 때문에 모놀리식 체인보다 모듈식 실행 계층(특히 롤업)을 선택합니다.
또한, 고품질 검증인이 토큰의 시장 가격이 낮고 불안정한 AppChain에 자원을 투입할 가능성은 거의 없습니다.

즉, 암호화 산업이 성숙하고 채택이 증가함에 따라 더 많은 애플리케이션이 여전히 자체 AppChain을 계속 출시할 것이며 미래 AppChain 시장 구조는 다양한 맛을 갖게 될 것입니다.

• 다양한 브릿지로 연결된 앱별 모놀리식 블록체인
• 모놀리식 체인에 연결하는 앱별 사이드체인
• 모놀리식 체인에 정착하는 앱별 롤업
• 결제 계층을 사용하지 않는 소버린 앱별 롤업

앱체인 디자인 공간
어떤 AppChain 인프라를 구축할지 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 설계 절충점이 있습니다.

보안 유형: 체인을 공격하여 상태를 변경하는 것이 얼마나 어려운가요?

• Shared : 서로 다른 당사자(예: Polkadot parachains, Skale)가 운영할 가능성이 있는 여러 이기종 검증자에 의해 보호되는 상태
• 격리 됨: 애플리케이션 자체에서 제공하는 보안. 애플리케이션 소유 유효성 검사기 또는 시퀀서를 사용하고 경제적 지분(예: Cosmos 체인, Axie Ronin)을 위해 애플리케이션 토큰을 사용할 가능성이 있습니다.
• 상속: 기본 결제/합의 계층에서 제공하는 보안(예: zkSync, Optimism)
  보안 출처: 보안은 어디에서 시작되며 결제는 어디에서 발생합니까?
• Ethereum : 사기 증명, 유효성 증명 및 일반적인 이중 지출 방지를 위한 결제 계층으로 Ethereum을 사용합니다(예: Arbitrum, zkSync).
• 비 이더리움 L1 : 비 이더리움 보안을 사용하고 잠재적으로 완전히 다른 합의 모델을 가집니다(예: NEAR Aurora, Tezos 롤업).
• 애플리케이션 토큰 : 애플리케이션의 토큰은 암호화 경제 보안으로 사용됩니다(예: Avalanche 서브넷, Cosmos 체인).
  권한 부여: 노드는 어떻게 선택되고 누가 상태를 읽고 쓸 수 있습니까?
• Permissionless : 누구나 계약을 읽고 쓸 수 있고 상태 전환을 확인할 수 있습니다(예: Optimism, StarkNet).
• Permissioned-by-choice : 화이트리스트에 있는 검증자/개발자만이 체인을 읽고/쓰기/검증할 수 있습니다(예: Polygon Supernets, Avalanche Subnets)
  구성 가능성: 유동성과 상태가 동일한 생태계 내에서 다른 애플리케이션 간에 이동하는 것이 얼마나 쉽고 안전한지

전체 : 최소 지연 및 최대 보안으로 모든 애플리케이션으로 이동(예: Polkadot XCMP, Cosmos IBC)
제한됨 : 연결, 대기 시간 및/또는 보안에 제한이 있음(예: Avalanche Subnet, Polygon Supernet)
최종성: 거래가 언제 최종적인 것으로 간주됩니까? (확률적으로 최종이라고 가정하면 최종으로 간주됨)

• Instant : 일반적으로 BFT 합의 메커니즘 사용(예: NEAR Aurora, Evmos)
• 최종 : 일반적으로 롤업을 통해 블록이 L1에 게시되고 데이터가 사용 가능하다고 가정하면 트랜잭션이 최종적인 것으로 간주될 수 있습니다(예: Arbitrum, zkSync).
  가스 통화: 사용자가 거래에 대해 지불하는 토큰은 무엇입니까?
• 비 애플리케이션 토큰 : 일반적으로 애플리케이션이 구축되는 L1 또는 L2의 기본 자산(예: Ethereum, Evmos)
• 애플리케이션 토큰 : 일반적으로 애플리케이션 토큰 자체는 앱별 L1 또는 L2(예: Avalanche Subnets, Osmosis)에서 실행됩니다.
• 없음 : L1 또는 L2 유효성 검사기 또는 응용 프로그램이 사용자의 하드웨어 비용을 보조합니다. (예: AltLayer, Skale)
  몇 가지 더 직접적인 요인이 있습니다.
• 필수 지분 : 애플리케이션이 체인을 보호하기 위해 검증인을 보유하는 데 필요한 지분의 양
• TPS( Transactions-per-second ): 트랜잭션의 크기가 다양할 수 있으므로 처리량의 주관적인 측정값입니다(즉, 트랜잭션이 클수록 TPS가 낮아지고 그 반대의 경우도 마찬가지임).
  EVM 지원 : 개발자가 코드베이스를 수정하지 않고도 Solidity 및 EVM opcode를 모두 지원하는 기능
• 다음 요소에 따라 기존 AppChain 솔루션을 매핑할 수 있습니다.

결론
AppChains의 기존 문제에도 불구하고 개발자 수요는 지속적인 성장을 가리킵니다.
Apple에서 보여주듯이 수직적 통합은 종종 더 나은 UX로 이어집니다.
마찬가지로 블록체인 개발자는 AppChains가 지원하는 완전히 최적화된 web3 애플리케이션을 제공하려고 합니다.
그렇긴 하지만 AppChains는 모든 사람을 위한 것이 아니며 개발자는 애플리케이션을 시작하는 데 리소스를 할당하기 전에 애플리케이션의 요구 사항과 고유한 절충점에 대해 깊이 생각해야 합니다.

보안 모델 경제학, 수익화 전략, 플랫폼 방어 가능성, 스택 전반에 걸친 전반적인 가치 발생, 암호화 시장 구조에 대한 2차 효과에 대한 많은 의미가 있습니다.

번역본 원문 작성자: @dberenzon