DApp的可预测性能:从应用链到弹性区块空间

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6月20日,新锐并行EVM Layer1项目Artela发布了《全栈并行化》白皮书,旨在全面释放区块链可扩展性,使DApps具备“可预测的性能”。

DApp的可预测性能:从应用链到弹性区块空间

可预测性能是指为DApp提供可预测的TPS,这对某些业务场景的DApps至关重要。部署在公链上的DApp通常需与其他DApps竞争区块链的计算能力与储存空间,网络拥堵时会导致高交易执行成本和延迟,极大制约DApp的发展。例如,用户在使用去中心化即时通信软件时,如果区块链网络的区块空间被其他DApps占用,消息几乎无法发送和接收,这对用户体验来说是灾难性的。

为解决这一问题,常见的方法是使用专用于特定应用的区块链(Appchain)。Appchain将区块空间专门用于特定应用。Artela创新性地提出了弹性区块空间(Elastic Block Space, EBS)的解决方案,基于弹性计算概念,从协议级别根据DApp的具体需求动态调整区块资源,为需求高的DApp提供独立的扩容区块空间。

本文将分别介绍应用链和弹性区块空间,并比较两者的优劣。

应用链发展之路

应用链是为运行单个DApp而创建的区块链。应用开发者从头构建一个新的区块链,并可定制区块链网络堆栈的不同元素,如共识、网络和执行,以满足特定的设计要求,解决共享网络上的高拥堵、高成本、特性固定等问题。

比特币、Arweave和Celestia可以分别看作“数字黄金”、永久储存和数据可用性的应用链。自2016年起,应用链不仅包含单片区块链,还包含多链形态,如Cosmos和Polkadot。Cosmos通过Cosmos SDK和IBC协议解决区块链的跨链交互问题,而Polkadot通过平行链和共享安全实现区块链扩容。

随着以太坊扩容研究聚焦在侧链、子网和Layer2 Rollups等方案上,应用链也出现了相应的形态,如Polygon侧链、Avalanche子网和Layer2 Rollups方案中的OP Stack和Polygon CDK,这些方案旨在提高以太坊网络的吞吐量和可扩展性,满足不断增长的交易需求。

应用链的优劣势

优势:

  1. 主权:应用链可以通过自己的治理方案解决问题,保持独立性和自主性。
  2. 性能:可满足低延迟和高吞吐量的需求,提高DApp的运行效率。
  3. 可定制性:开发者可以根据需求定制链,甚至打造一个生态系统。

劣势:

  1. 安全问题:应用链需要为自身的安全负责,网络相对不安全。
  2. 跨链问题:缺乏与其他链的互操作性,集成跨链协议会增加跨链风险。
  3. 成本问题:需要大量成本和工程时间,运行和维护节点成本高。

对于初创公司来说,应用链的劣势影响巨大,市场急需一个Layer1的可预测性能解决方案。

弹性区块空间

在Web2中,弹性计算是一种允许系统根据需要动态扩展或缩减资源的云计算模型。弹性区块空间根据网络拥堵程度自动调整区块容纳的交易数量,为特定应用提供稳定的区块空间和TPS保障,实现“可预测性能”。

Artela落地了这一概念,解决了验证节点水平扩展的核心问题。当协议增长时,可以订阅弹性区块空间处理增长的用户和吞吐量。弹性区块空间分为“实时弹性”和“非实时弹性”,Artela采用“非实时弹性”方法,通过扩容提议和多个epoch后的扩容完成,满足DApp的实际需求。

弹性区块空间借鉴了分布式数据库理念,是区块链分片技术的延续。通过“非实时弹性”实现对应用流量的扩容,规避“跨片事务”问题,加强应用性。

值得一提的是,弹性区块空间作为横向扩展区块链性能的解决方案,其前提是“交易可并行化”。交易并行度提高后,才能横向扩展节点资源,提升交易吞吐量。

无论是应用链还是弹性区块空间,都是为了解决DApp对区块链性能的不同需求问题。应用链是个瘦协议,带来了更好的价值累积机制,但成本高、安全性有限。弹性区块空间是个胖协议,有效降低了参与者的进入门槛,同时协议捕获应用价值,产生正反馈循环。这两种方案各有适用场景,没有好坏之分,只有合适与不合适。

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