AppLayer 詳解：跨鏈應(yīng)用的模塊化 EVM 層
作者：DewhalesResearch來源：翻譯：substack善歐巴，金色財(cái)經(jīng)簡介
AppLayer實(shí)際上有著相當(dāng)長的開發(fā)歷史，專注于擴(kuò)展解決方案。最初，該團(tuán)隊(duì)致力于verest++，它是在2022年Avalanche峰會的黑客馬拉松期間出現(xiàn)的。該項(xiàng)目有一個簡單的目標(biāo)——構(gòu)建一個滿足兩個關(guān)鍵要求的確定性子網(wǎng)：支持高吞吐量并使用C++構(gòu)建。這一發(fā)展后來演變?yōu)镾parqNet——一種協(xié)議，其中包含用于創(chuàng)建子網(wǎng)和Decentralization應(yīng)用程序的工具，具有破紀(jì)錄的交易速度，實(shí)現(xiàn)了曾經(jīng)被認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的事情。
SparqNet在一系列協(xié)議級服務(wù)中提供了巨大的價值，首先是處理來自SparqNet內(nèi)及之外的任何EVM鏈的交易的橋接器。此外，SparqNet不依賴于語言，其橋接器與任何鏈兼容，確保智能合約和資產(chǎn)的無縫轉(zhuǎn)移。早在2022年，該團(tuán)隊(duì)就傾向于GameFi和DeFi，他們繼續(xù)沿著這條軌跡前進(jìn)。
目前我們將該項(xiàng)目視為AppLayer——用于跨鏈應(yīng)用程序的模塊化EVM層。它如何工作，與其他解決方案有何不同？讓我們仔細(xì)看看。2.AppLayer評審
首先，值得注意的是，雖然AppLayer是EVM特有的，但它具有幾個獨(dú)特的功能。特別是，AppLayer旨在解決固有的EVM問題。例如，在Ethereum虛擬機(jī)的情況下，您將無法執(zhí)行以下任何操作：
由于gaslimit限制，執(zhí)行某個函數(shù)循環(huán)超過50次；
由于EVM的限制，堆棧大小大于16個變量；
并行執(zhí)行多個合約（例如，每次新區(qū)塊包含與不同合約交互的多個交易時，您需要加載合約、分析合約，并按照特定順序?qū)⒚總合約的更改保存到數(shù)據(jù)庫中）。
正如AppLayer開發(fā)人員Itamar所說：“最大的問題是每個人都共享同一臺計(jì)算機(jī)，而那臺計(jì)算機(jī)是Commodore64。”
因此，AppLayer是一個具有多層的模塊化Blockchain，旨在解決這些限制。它引入了一個包含狀態(tài)跟蹤預(yù)編譯的Blockchain系統(tǒng)，允許第三方在共享其狀態(tài)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)中部署和初始維護(hù)這些合約。所有這些都由EVM集成、狀態(tài)保存預(yù)編譯和鏈抽象支持。
此外，Blockchain開發(fā)中最大的挑戰(zhàn)之一是處理區(qū)塊回滾。例如，在Bitcoin鏈中，如果我們假設(shè)有一個最終區(qū)塊，后面跟著另一個區(qū)塊，并且一個Node收到一個替換最后一個區(qū)塊的區(qū)塊，那么下一個區(qū)塊及其內(nèi)的所有交易也會被替換，從而導(dǎo)致Blockchain狀態(tài)回滾一個區(qū)塊。
Bitcoin和其他衍生Blockchain遵循“最長鏈規(guī)則”。然而，回滾暴露了該規(guī)則中的問題。例如，當(dāng)開發(fā)人員創(chuàng)建必須處理此類特殊情況的dApp時，可能需要付出巨大努力，具體取決于應(yīng)用程序的大小和/或復(fù)雜性。
解決這個問題的方法是完全避免回滾條件。這可以通過確定性地定義哪個網(wǎng)絡(luò)Node可以創(chuàng)建塊來實(shí)現(xiàn)，從而消除塊競爭條件并使網(wǎng)絡(luò)中的每個人都與同一個最終塊同步。
AppLayer將這一概念實(shí)現(xiàn)為隨機(jī)確定性權(quán)益證明(rdPoS)，它結(jié)合了區(qū)塊過載系統(tǒng)和隨機(jī)數(shù)生成器系統(tǒng)，在任何給定時間只允許一個驗(yàn)證者創(chuàng)建一個區(qū)塊，從而避免回滾并在超快速網(wǎng)絡(luò)中達(dá)成共識。3.AppLayer組件和網(wǎng)絡(luò)參與者從基本層面上講，AppLayer網(wǎng)絡(luò)由三部分組成：
一個Blockchain開發(fā)工具包（以下簡稱BDK），擁有豐富的開發(fā)人員文檔，讓他們能夠以前所未有的自由度輕松創(chuàng)建自己的AppLayers。
使用Blockchain開發(fā)工具包構(gòu)建的EVM網(wǎng)絡(luò)，允許開發(fā)人員部署EVM智能合約并使用C++預(yù)編譯和狀態(tài)跟蹤對其進(jìn)行擴(kuò)展。
實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用鏈與外部鏈之間數(shù)據(jù)和資產(chǎn)聚合的網(wǎng)絡(luò)，稱為鏈抽象網(wǎng)絡(luò)（CAN）。
因此，使用BDK創(chuàng)建的Blockchain可以通過AppLayer相互交互。為了使該系統(tǒng)正常運(yùn)行，AppLayer有幾個參與者和輔助組件：
驗(yàn)證者——一臺計(jì)算機(jī)，通常托管在數(shù)據(jù)中心，通常稱為服務(wù)器，其唯一目的是操作和保護(hù)Blockchain網(wǎng)絡(luò)。驗(yàn)證者需要質(zhì)押至少200,000個$APPLTokens，并負(fù)責(zé)創(chuàng)建區(qū)塊、生成用于選擇下一個區(qū)塊創(chuàng)建者的“隨機(jī)”種子，以及收集和簽署橋接和區(qū)塊數(shù)據(jù)。根據(jù)文檔，該團(tuán)隊(duì)正在探索實(shí)施削減機(jī)制的可能性。
Sentinels與Validators類似，不同之處在于它們不能創(chuàng)建區(qū)塊或獨(dú)立運(yùn)行。隨機(jī)選擇的Validators和Sentinels都必須向請求方提交相同的數(shù)據(jù)；否則，它們將被報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)作為惡意Node。AppLayerLabs及其合作伙伴托管它們以確保這種情況不會發(fā)生。Sentinels可以由受信任的第三方托管，并接受嚴(yán)格的KYC流程。最終，隨著網(wǎng)絡(luò)和核心技術(shù)的發(fā)展，Sentinels將逐漸被淘汰，取而代之的是完全無需許可的系統(tǒng)。Sentinels還需要質(zhì)押200,000美元APPL。
應(yīng)用程序鏈—核心部分，也稱為AppLayer，由使用AppLayer的Blockchain開發(fā)工具包(BDK)構(gòu)建并部署在AppLayer的鏈抽象層上的Blockchain組成。AppLayer的BDK目前支持使用C++和Solidity進(jìn)行開發(fā)，并計(jì)劃添加其他語言，如Rust、C#、Golang等。這些應(yīng)用程序鏈被編譯成二進(jìn)制文件，以便與Solidity字節(jié)碼一起高效執(zhí)行。
橋接器—允許AppLayer支持的Blockchain使用鏈抽象網(wǎng)絡(luò)(CAN)作為中介進(jìn)行本地通信的組件，其中AppLayer充當(dāng)兩個試圖通信的dApp鏈之間的橋梁。該橋接器也由一組驗(yàn)證器和哨兵維護(hù)。
rdPoS（隨機(jī)確定性權(quán)益證明）——允許驗(yàn)證者和哨兵處理區(qū)塊過載和隨機(jī)數(shù)生成。rdPoS的核心是RandomGen，這是一個確定性的uint256_t生成器，幾乎用于與共識相關(guān)的所有事情。這種確定性的隨機(jī)性確保每個Node都有機(jī)會響應(yīng)給定的請求（區(qū)塊、隨機(jī)性、橋接等），同時還確保所選Node是真正隨機(jī)的，不會受到惡意行為者的攻擊。4.AppLayer中的交易生命周期
1.網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證器列表是隨機(jī)生成的，并使用來自前一個塊的“隨機(jī)性”種子進(jìn)行排序。
4.第一個驗(yàn)證者通過組合和散列其他驗(yàn)證者的隨機(jī)字符串來創(chuàng)建一個新塊，以生成新的“隨機(jī)性”種子，該種子將在下一個塊中使用。
4.該區(qū)塊由第一個驗(yàn)證者簽名并發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)，而其他驗(yàn)證者驗(yàn)證所有交易簽名（隨機(jī)和散列）是否與一開始生成的列表匹配。
6.創(chuàng)世塊（鏈中的第一個塊）提供了有效的固定隨機(jī)性，因?yàn)樵趧?chuàng)世塊之前沒有可以產(chǎn)生隨機(jī)性的前一個塊。此外，至少需要五個硬編碼驗(yàn)證器來引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槊總塊至少需要四個驗(yàn)證器來確認(rèn)字符串和哈希交易簽名，一個驗(yàn)證器來簽署塊本身。
另外，該文檔對BDK和合約（包括常規(guī)、EVM和預(yù)構(gòu)建）的內(nèi)部功能和文件有非常詳細(xì)的描述。5.AppLayer為GameFi和DeFi開發(fā)者提供了哪些優(yōu)勢GameFi：
以前，GameFi開發(fā)人員必須手動解碼交易數(shù)據(jù)并調(diào)用動態(tài)合約中的相應(yīng)函數(shù)。例如，在玩家達(dá)到某個階段后獲得游戲內(nèi)Tokens的游戲中，開發(fā)人員必須手動解碼此交易并啟動Tokens發(fā)行。這個過程可能很耗時，而且容易出錯。
有了新的自動注冊功能，這個過程就自動化了。動態(tài)函數(shù)識別和注冊允許系統(tǒng)在玩家到達(dá)檢查點(diǎn)后立即自動發(fā)行Tokens。
過去，使用std::string存儲各種類型的數(shù)據(jù)會導(dǎo)致混亂和復(fù)雜性，尤其是在使用多種數(shù)據(jù)類型的游戲中。例如，游戲可能使用字節(jié)來存儲圖像數(shù)據(jù)，使用文字字符串來存儲玩家姓名，使用十六進(jìn)制來存儲顏色代碼。將所有這些都存儲在std::string中并不直觀。
借助新更新，開發(fā)人員可以將這些類型存儲在適當(dāng)?shù)念愋停˙ytes、BytesArr和BytesArrView）中，從而提高代碼的可讀性并減少調(diào)試問題。
P2P協(xié)議的全面改進(jìn)可以徹底提高多人游戲的性能。在快節(jié)奏的多人游戲中，每一毫秒都至關(guān)重要。使用Websockets進(jìn)行P2P通信可能會導(dǎo)致延遲并降低游戲體驗(yàn)。
通過在新更新中切換到原始TCP套接字，對等體之間的通信變得更快、更高效。這意味著更快的游戲同步和數(shù)據(jù)傳輸，從而帶來更好的游戲體驗(yàn)、更多的實(shí)時互動和更快樂的玩家。
在通過反射簡化合約管理之前，開發(fā)人員必須在合約管理器中手動注冊動態(tài)合約，這可能會導(dǎo)致復(fù)雜的工作流程。想象一下，一款游戲涉及多個智能合約——一個用于玩家排名，一個用于Tokens發(fā)行，還有一個用于游戲內(nèi)購買。每個合約都必須手動注冊，這是一個繁瑣的過程。
引入適當(dāng)?shù)暮霞s返回類型可以簡化開發(fā)過程。考慮一款有市場的游戲，玩家可以在其中購買、出售和交易游戲內(nèi)資產(chǎn)。以前，當(dāng)玩家購買物品時，合約函數(shù)會返回通用類型，需要開發(fā)人員處理類型轉(zhuǎn)換和解釋。這很復(fù)雜，而且容易出錯。DeFi：
以前在DeFi中，如果開發(fā)人員想要在允許Tokens交換的動態(tài)合約中編碼函數(shù)，他們必須手動解碼交易數(shù)據(jù)。例如，將一種Crypto兌換成另一種Crypto需要手動注冊交易的每個步驟。
使用自動注冊，這個過程變得簡單，因?yàn)橄到y(tǒng)可以動態(tài)識別和注冊動態(tài)合約中的函數(shù)。
在std::string中存儲各種數(shù)據(jù)類型（例如交易詳細(xì)信息、地址或Tokens信息）可能會導(dǎo)致混亂并增加調(diào)試時間，從而降低DeFi操作的整體效率并減慢智能合約的執(zhí)行速度。
P2P協(xié)議的重大改革可以增強(qiáng)DeFi應(yīng)用程序的性能。以前，使用Websockets可能會減慢交易速度或?qū)е聰?shù)據(jù)傳輸效率低下。
在更新之前，必須在合約管理器中手動注冊用于管理流動性池、質(zhì)押協(xié)議或收益耕作方案的動態(tài)合約。這可能既耗時又復(fù)雜。
現(xiàn)在，此更新使注冊過程自動化，簡化了多個合約的管理，使開發(fā)人員可以專注于構(gòu)建更高級的DeFi協(xié)議，而不是管理管理任務(wù)，從而加速DeFi應(yīng)用程序的發(fā)展。
隨著適當(dāng)?shù)暮霞s返回類型的引入，交互變得更加簡單。例如，如果用戶想要查看其貸款余額，合約函數(shù)現(xiàn)在會返回正確的類型，無需進(jìn)行復(fù)雜的類型轉(zhuǎn)換。這簡化了用戶體驗(yàn)，使DeFi更容易被更廣泛的受眾所接受。6.團(tuán)隊(duì)
AppLayer擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的創(chuàng)始人以及5名開發(fā)人員、3名BD和3名營銷團(tuán)隊(duì)成員。
聯(lián)合創(chuàng)始人兼業(yè)務(wù)主管MichaelWeinrub自Bitcoin誕生之初就一直涉足Crypto領(lǐng)域。Michael擁有從0到1的創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并曾在Microsoft和Citrix等公司從事技術(shù)解決方案銷售工作。
ItamarCarvalho，聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官-Itamar自2016年以來一直在為企業(yè)構(gòu)建定制Blockchain，并利用了這些定制實(shí)施中的大量知識和經(jīng)驗(yàn)。此外，Itamar一直致力于創(chuàng)建一種高度靈活的Blockchain解決方案，該解決方案可以追溯到2018年，允許實(shí)施超級定制Blockchain系統(tǒng)，我們決定在2022年將我們的兩個框架合并為一個SDK，其他構(gòu)建者可以利用該SDK，從而在Avax峰會上贏得黑客馬拉松。7.合作與整合
AppLayer在不同領(lǐng)域擁有各種各樣的合作伙伴關(guān)系，包括更名之前從SparQnet繼承的合作伙伴關(guān)系：L2、DeFi、基礎(chǔ)設(shè)施解決方案、AI和工具，但特別注重游戲領(lǐng)域的合作伙伴關(guān)系。
在L2和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，AppLayer與IoTex、KuCoinChain、AvyDomains、Covalent、P2PCloud、BiometricFinancial和NUVO等項(xiàng)目和產(chǎn)品建立了合作伙伴關(guān)系并進(jìn)行了集成。這些集成旨在提高現(xiàn)有解決方案的性能，并通過AppLayer技術(shù)創(chuàng)建新產(chǎn)品或附加組件。它們還用于將附加功能引入AppLayer本身。
在DeFi和NFT領(lǐng)域，AppLayer與OilSwap、EZSwap、StreamNFT等項(xiàng)目建立了合作伙伴關(guān)系和集成。該領(lǐng)域涉及通過相互集成來改善用戶體驗(yàn)。
在人工智能和工具領(lǐng)域，AppLayer與OpenFabric、ChainFuse、SendingNetwork和MisesBrowser等項(xiàng)目建立了合作關(guān)系。共同的抱負(fù)推動了這些合作，為Decentralization金融和人工智能之間的無縫集成鋪平了道路。
上一節(jié)中最廣泛的軌道是游戲領(lǐng)域的合作和整合，AppLayer可以充分部署其產(chǎn)品作為Appchains的精髓，提供令人印象深刻的速度、可擴(kuò)展性和多語言支持。特別是，游戲項(xiàng)目正在利用AppLayer的OrbiterSDK創(chuàng)建復(fù)雜的智能合約，將游戲體驗(yàn)提升到一個新的水平。這些項(xiàng)目包括MetaStrike、CheersLand、KingdomKarnage、CatacombCrawler、Meta2150s、CosmicForce、Yesports、ReadyPlayerDAO、LULUMarket、BionicOwls、ApesPlanet、BattleForGiostone、JanusNetwork、HypaVerse、Eternis、MentalMaze、Stratagems.world、GGNation、BattledogsArena。8.支持者
憑借其經(jīng)驗(yàn)和廣泛的人脈，AppLayer擁有DewhalesCapital、CogitentVentures、BigBrainHoldings、MagnusCapital、CuriosityCapital、BuilderCapital、ZephyrusCapital、FrensDAO、RengenFamilyOffice、BrianJohnson（RepublicCapital）、ConnecticoCapital等支持者。9.結(jié)論
AppLayer代表了Blockchain技術(shù)的重大進(jìn)步，解決了Ethereum虛擬機(jī)(EVM)生態(tài)系統(tǒng)中長期存在的限制。通過利用其模塊化架構(gòu)和高級功能（例如隨機(jī)確定權(quán)益證明(rdPoS)和增強(qiáng)的Blockchain開發(fā)工具），AppLayer有望為跨鏈應(yīng)用程序提供無與倫比的可擴(kuò)展性、效率和靈活性。
對于GameFi和DeFi領(lǐng)域的開發(fā)者來說，AppLayer帶來了重大改進(jìn)。其自動化功能（例如動態(tài)合約注冊和增強(qiáng)的P2P通信協(xié)議）簡化了開發(fā)流程，降低了調(diào)試復(fù)雜性并提高了應(yīng)用程序性能。這些進(jìn)步有望顯著提升用戶體驗(yàn)，使該平臺對新項(xiàng)目和現(xiàn)有項(xiàng)目都具有極大的吸引力。
AppLayer與L2解決方案、DeFi、NFT和AI領(lǐng)域的主要行業(yè)參與者建立的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系和集成展示了其廣泛的實(shí)用性和協(xié)作方法。在強(qiáng)大的游戲項(xiàng)目生態(tài)系統(tǒng)的支持下，對游戲的關(guān)注進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了其在Blockchain領(lǐng)域改變和提升游戲體驗(yàn)的潛力。