Teknologi dan Implikasi Appchains
Analisis Riset Asli Web3.com Ventures
0xFishylosopher
Perkenalan
Ethereum sangat bagus — setidaknya bagi kebanyakan orang. Namun salah satu masalah utama Ethereum dan blockchain publik lainnya adalah tidak adanya banyak penyesuaian. Tentu saja, Anda dapat menulis dan menerapkan kontrak pintar, tetapi sebagai pengguna atau perusahaan tunggal, Anda tidak dapat berbuat banyak mengenai mekanisme konsensus, mesin eksekusi, dan arsitektur dasar lainnya. Lagi pula, Anda bukan satu-satunya yang menggunakan Ethereum, jadi Anda tidak perlu mendiktekan aturannya.
Misalkan Anda sedang membangun pertukaran terdesentralisasi lintas rantai yang perlu mengumpulkan data dari semua rantai berbeda ini [1], atau Anda menginginkan permainan strategi real-time on-chain [2], atau Anda adalah perusahaan Fortune 500 melacak rantai pasokan Anda. Blockchain publik yang sudah jadi tidak dapat menangani keseluruhan data, agregasi data, atau persyaratan privasi yang dibutuhkan aplikasi ini. Di sinilah konsep “appchain” muncul. Appchains adalah jaringan blockchain khusus aplikasi yang terdesentralisasi dan dirancang untuk mendukung kasus penggunaan tertentu dan memenuhi persyaratan tertentu. Dalam esai ini, saya akan mengeksplorasi tiga pendekatan yang patut dicontoh terhadap lanskap appchain yang sedang berkembang: ekosistem Cosmos, Hyperledger Fabric, dan Rollups-as-a-Service (RaaS), sebelum membahas peningkatan appchain yang memengaruhi lanskap infrastruktur Web3 secara luas.
Jaringan Kosmos
Jaringan Cosmos mungkin merupakan salah satu solusi appchain terpenting dalam Web3. Sejak tahun 2016, jaringan Cosmos bertujuan untuk menciptakan “internet blockchain,” atau infrastruktur dunia multi-rantai. Pada dasarnya, Cosmos menyediakan perangkat pengembangan perangkat lunak (SDK), yang menyediakan alat dan antarmuka yang dibutuhkan pengembang untuk dengan mudah membangun aplikasi blockchain mereka sendiri. Meskipun SDK memiliki beberapa arsitektur default yang siap pakai, seperti protokol konsensus Tendermint PoS, pengembang diberi kelonggaran besar untuk menimpa arsitektur default ini dan merancang blockchain lengkap dengan mekanisme konsensus kustom, standar token, dan smart. platform kontrak.
Di dalam Cosmos Network, ada dua jenis blockchain yang berbeda: “hub” dan “zona” [3]. “Zona” cukup mudah untuk dipahami — ini hanyalah rantai khusus aplikasi yang menjalankan aplikasi itu sendiri (seperti pertukaran terdesentralisasi atau permainan on-chain). “Hub” di sisi lain, berfungsi untuk menghubungkan “zona” ini dan “hub” lainnya bersama-sama untuk memungkinkan komunikasi antar-rantai melalui “Protokol Komunikasi Antar-Blockchain” (IBC).
Di pusat jaringan Cosmos terdapat “Cosmos Hub,” yang merupakan rantai “Hub” pertama yang dibangun di jaringan Cosmos, dan pada dasarnya bertindak sebagai “Stasiun Pusat Besar” untuk semua hub dan zona lainnya. Meskipun demikian, seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas, “Hub” tidak perlu terhubung ke Cosmos Hub. Sebuah perusahaan swasta, misalnya, dapat memilih untuk meluncurkan hub pribadinya yang menghubungkan zona-zona pribadinya.
Memang benar, Cosmos SDK memiliki fokus pada kemampuan penyesuaian dan interoperabilitas, dan pengembang diberi keleluasaan luas untuk bebas berimajinasi. Di dalam ekosistem Cosmos terdapat beberapa rantai L1 tujuan umum utama, seperti Rantai BNB yang Kompatibel dengan EVM (awalnya Binance Smart Chain) [4]. Bagi pembuat rantai aplikasi, interoperabilitas jaringan Cosmos sangat memungkinkan, karena memungkinkan rantai aplikasi mengakses data dari berbagai macam rantai melalui IBC. Inilah salah satu alasan mengapa banyak rantai aplikasi yang dibangun menggunakan jaringan Cosmos adalah oracle, DEX multi-rantai, dan layanan lain yang memerlukan agregasi data dari berbagai rantai berbeda.
Kain Hyperledger
Cara lain untuk mengimplementasikan rantai aplikasi adalah melalui Hyperledger Fabric, sebuah platform blockchain sumber terbuka untuk membangun aplikasi dan solusi tingkat perusahaan. Ini adalah salah satu proyek di bawah payung Hyperledger, yang diselenggarakan oleh Linux Foundation [5].
Seperti Cosmos SDK, Hyperledger Fabric dirancang untuk mendukung arsitektur jaringan blockchain modular dan memberikan fleksibilitas dalam membangun dan menerapkan aplikasi berbasis blockchain. Ini menyediakan arsitektur plug-and-play yang memungkinkan komponen seperti konsensus, layanan keanggotaan, dan eksekusi kontrak pintar (kode rantai) dengan mudah ditambahkan atau diganti. Namun perbedaan terpenting antara Cosmos SDK dan Hyperledger Fabric adalah audiensnya: Cosmos SDK berorientasi pada pengguna dan pengembang asli Web3, sedangkan Hyperledger Fabric menargetkan klien institusional tingkat perusahaan. Jadi, meskipun Cosmos SDK berfokus pada pembangunan sistem yang terdesentralisasi dan dapat dioperasikan, Hyperledger Fabric berfokus pada pembangunan jaringan pribadi dan berizin, di mana peserta harus secara eksplisit diberi wewenang untuk bergabung dan berpartisipasi dalam jaringan.
Memang benar, rantai aplikasi tingkat perusahaan beroperasi dengan cara yang sangat berbeda dengan rantai aplikasi asli Web3. Jika rantai aplikasi asli Web3 sering berfokus pada tokennomics dan menggunakan struktur blockchain untuk membiayai produk mereka, rantai aplikasi tingkat perusahaan fokus pada penggunaan blockchain sebagai cara yang efisien untuk mencatat dan memelihara data. Pada dasarnya, rantai aplikasi tingkat perusahaan ini memanfaatkan fakta bahwa blockchain adalah struktur data yang tahan terhadap kerusakan, dapat diverifikasi, dan hanya dapat ditambahkan sehingga penulis data dapat tersebar di seluruh waktu dan lokasi geografis. Pada dasarnya, rantai aplikasi berbasis Hyperledger Fabric hanya berupaya menggantikan basis data yang berdebu dan tidak efisien yang telah dikelola perusahaan selama beberapa dekade.
Seperti yang ditunjukkan dalam diagram di atas, pada dasarnya semua “node yang diizinkan” pada blockchain Hyperledger Fabric adalah karyawan di berbagai bagian rantai pasokan, menggunakan blockchain sebagai cara untuk merekam status data yang berbeda secara sinkron — misalnya jika ada sepotong produk telah memasuki pabrik atau toko. Fokus interkonektivitas antara berbagai blockchain jauh lebih sedikit, dan tidak seperti Cosmos, tidak ada dukungan asli untuk konektivitas antar-blockchain menggunakan Hyperledger Fabric. Sebaliknya, ada API data dan antarmuka untuk berintegrasi dengan jaringan atau sistem blockchain lainnya. Artinya, dimungkinkan untuk membangun solusi komunikasi antar-blockchain menggunakan Hyperledger Fabric, namun memerlukan pengembangan dan integrasi khusus, tidak seperti desain hub-dan-zona bawaan ekosistem Cosmos. Secara intuitif, hal ini masuk akal: sebagai rantai aplikasi tingkat perusahaan, blockchain yang dibangun menggunakan struktur Hyperledger biasanya terisolasi dari dunia luar — lagi pula, Anda tidak ingin publik mengotak-atik data rantai pasokan Anda.
Salah satu studi kasus penerapan Hyperledger Fabric adalah dalam mengelola rantai pasokan Walmart. Rantai aplikasi Walmart, juga dikenal sebagai “Platform Penelusuran Makanan Walmart,” adalah sistem penelusuran makanan berbasis blockchain yang dirancang untuk meningkatkan keamanan pangan dan transparansi dalam rantai pasokan [6]. Rantai aplikasi Walmart memungkinkan pelacakan dan penelusuran produk makanan dari peternakan hingga rak-rak toko, membantu dengan cepat mengidentifikasi dan mengisolasi potensi masalah keamanan pangan. Pada setiap tahap proses, pemasok harus mengunggah label dan sertifikat keaslian melalui antarmuka web ke dalam blockchain, sehingga dapat diakses secara permanen oleh semua pemangku kepentingan terkait. Dengan blockchain yang berfungsi sebagai satu “kebenaran dasar” informasi, hal ini sangat mengurangi waktu untuk mencatat dan melacak masalah kualitas pangan, seperti penyakit yang ditularkan melalui makanan:
Sistem penelusuran makanan berbasis blockchain Hyperledger Fabric yang dibangun untuk kedua produk tersebut berhasil. Untuk daging babi di Tiongkok, hal ini memungkinkan pengunggahan sertifikat keaslian ke blockchain, sehingga meningkatkan kepercayaan pada sistem yang dulunya merupakan masalah serius. Dan untuk mangga di AS, waktu yang diperlukan untuk menelusuri asal muasalnya meningkat dari 7 hari menjadi… 2,2 detik! — Yayasan Hyperledger [6]
Dengan demikian, Hyperledger menampilkan penggunaan appchains dalam pengaturan yang sama sekali berbeda dengan Cosmos – untuk kasus penggunaan tingkat perusahaan yang besar di mana blockchain digunakan sebagai alternatif metode pencatatan dan penelusuran data tradisional. Tentu saja, ada yang berpendapat bahwa kasus penggunaan appchains ini “bukanlah Web3,” hanya karena ia tidak memanfaatkan prinsip-prinsip tokennomics, desentralisasi, dan crypto-native dengan cara yang sama. Namun adopsi rantai aplikasi oleh perusahaan tidak dapat diabaikan – teknologi yang mendasarinya sama, dan ini merupakan langkah penting untuk mendapatkan kepercayaan publik terhadap teknologi blockchain sehingga memungkinkan adopsi massal. Dan dalam jangka panjang, jika perusahaan seperti Walmart memiliki pengaturan appchain, akan jauh lebih mudah untuk mengintegrasikannya ke dunia “Web3-native”.
Rollup-sebagai-Layanan
Pendekatan alternatif yang lebih baru untuk membangun rantai aplikasi adalah melalui penggunaan rollup, terutama melalui “rollup-as-a-service” (RaaS). Rollups-as-a-service adalah jenis solusi penskalaan blockchain yang memungkinkan komputasi dan penyimpanan off-chain sambil menjaga keamanan dan kepercayaan dari blockchain yang mendasarinya. Mereka bekerja dengan mengelompokkan sejumlah besar transaksi ke dalam satu transaksi terkompresi yang kemudian dicatat pada blockchain L1 yang mendasarinya, paling umum adalah Ethereum.
Rollup dapat digunakan untuk rantai aplikasi karena menyediakan cara untuk menskalakan pemrosesan dan penyimpanan transaksi untuk dApps yang dibangun di rantai ini, tanpa mengorbankan keamanan dan kepercayaan dari blockchain yang mendasarinya. Meskipun pengembang mungkin mengorbankan beberapa kemampuan penyesuaian pada lapisan konsensus yang mendasarinya dibandingkan dengan solusi berbasis Cosmos, ada beberapa keuntungan menggunakan rollup-as-a-service untuk blockchain khusus aplikasi dibandingkan rantai penuh.
Mungkin keuntungan yang paling penting adalah pengembang tidak perlu melakukan bootstrap pada set validator. Karena konsensus dan penyelesaian dialihdayakan ke L1 yang mendasarinya, hal ini tidak hanya menghasilkan solusi appchain yang lebih murah, namun juga solusi yang lebih kuat, karena diamankan melalui L1 yang mendasarinya. Selain itu, karena rollup adalah solusi vertikal yang berstruktur modular, rollup tidak dibatasi pada kerangka blockchain tunggal, dan dapat memanfaatkan data dan fungsionalitas pada beberapa blockchain.
Pada dasarnya, dalam model rollup appchain, rantai L1 menjadi setara dengan “Hub” yang berisi banyak data dan keamanan. Sebuah rantai aplikasi game, misalnya, dapat menggunakan solusi berbasis rollup di mana keamanan Ethereum dimanfaatkan untuk konsensus dan penyelesaian, dan throughput tinggi Solana dapat dimanfaatkan untuk kecepatan eksekusi [7].
Perusahaan Rollup sebagai layanan menyediakan infrastruktur dan layanan yang diperlukan bagi pengembang rantai aplikasi untuk mengimplementasikan solusi rollup rantai aplikasi khusus mereka. RaaS yang berbeda mengabstraksi toolkit ini ke tingkat yang berbeda: beberapa proyek, seperti Op Stack [8], berbasis SDK, memungkinkan pengembang untuk menyesuaikan rollup secara cukup luas, proyek lain seperti Constellation berfokus pada “putih-putih” yang lengkap. solusi penerapan glove”, memungkinkan pengembang appchain untuk fokus pada bagian “aplikasi” dari pengembangan, daripada bagian “rantai” dari pengembangan [9].
Implikasi dari Appchains
Kemunculan dan kebangkitan solusi-solusi appchain ini mempunyai beberapa implikasi besar terhadap lanskap infrastruktur Web3 secara luas. Appchains membawa perubahan paradigmatik antara hubungan antara “rantai” dan “aplikasi” dari model yang didorong oleh pasokan menjadi model yang didorong oleh permintaan.
Sebelumnya, ketika solusi infrastruktur masih dalam tahap pengembangan, dan banyak konsep infrastruktur modern seperti Proof of Stake, sharding, dan rollup masih dalam tahap pembuktian konsep, proyek infrastruktur sering kali dilaksanakan demi mengeksplorasi kelayakan solusi teknis tersebut. Hal ini paling sering terjadi pada “blockchain generasi ketiga” seperti Avalanche, Cardano, NEAR, dan Solana. Pasokan rantai-rantai ini (kemampuan dan implementasi teknisnya) mendorong permintaan rantai-rantai ini. Dengan kata lain, desain “rantai” menentukan desain “aplikasi”.
Namun, kebangkitan appchains menandai generasi keempat dari blockchain, dimana permintaan akan blockchain mendorong pasokan dari blockchain ini. Semua rute teknis yang disajikan di atas, jaringan Cosmos, Hyperledger Fabric, dan Rollups-as-a-Service, menghadirkan solusi penerapan blockchain plug-and-play yang sederhana, dapat disesuaikan, dan hemat biaya. Merancang, menyesuaikan, dan menerapkan blockchain Anda sendiri tidak pernah semudah ini. Oleh karena itu, yang terjadi sekarang adalah sebaliknya: desain “aplikasi” menentukan desain “rantai”.
Salah satu akibat dari hal ini adalah kemungkinan akan terdapat suasana L1 yang lebih terkonsentrasi, dengan pergeseran dari suasana persaingan monopolistik (dimana L1 yang berbeda sedikit dibedakan satu sama lain) ke suasana oligopolistik, yang didominasi oleh beberapa gantungan kunci dengan ekosistem dan likuiditas yang sangat besar. Hal ini karena, dengan munculnya appchains, semakin sedikit alasan bagi DApps tingkat atas untuk menerapkan pada L1 yang lebih kecil dibandingkan menjalankan rantainya sendiri (dengan fitur yang dapat disesuaikan tanpa batas) atau menerapkan rollup appchain pada L1 yang besar dan sudah mapan. Rantai L1 yang lebih kecil tidak dapat bersaing dengan kombinasi L1 dan rantai aplikasi yang besar dalam hal fleksibilitas, penyesuaian, keamanan, dan dukungan.
Selain itu, rantai aplikasi juga merupakan mekanisme utama dalam orientasi kelembagaan ke Web3. Seperti disebutkan sebelumnya, meskipun rantai perusahaan seperti Hyperledger biasanya dikecualikan dari gagasan umum kami tentang Web3, mereka memanfaatkan teknologi blockchain yang mendasarinya untuk mencapai transparansi yang lebih besar dalam logistik dan manajemen pasokan. Jadi mengapa hal ini tidak dapat diperluas ke pembayaran dan seterusnya? Oleh karena itu, saya yakin hanya masalah waktu sebelum blockchain tingkat perusahaan ini menjadi lebih terintegrasi dengan proyek Web3 DeFi, pembayaran, dan NFT asli. Sudah ada beberapa eksplorasi mengenai kelayakan perluasan Cosmos IBC lebih dari sekadar rantai aplikasi Cosmos, menghubungkan platform seperti Hyperledger Fabric, dan menargetkan solusi blockchain tingkat perusahaan lainnya [10].
Kesimpulan
Saat ini, jelas bahwa tidak pernah ada, dan tidak akan pernah ada blockchain yang bisa digunakan untuk semua orang. Baik melalui Cosmos SDK, Hyperledger Fabric, atau Rollups-as-a-Service, kematangan dan kemudahan penerapan rantai aplikasi khusus akan mengubah ruang infrastruktur Web3 menjadi pengalaman yang mengutamakan aplikasi dan mengutamakan pengguna — sebuah tanda semakin matangnya di Web3. Masa depan ruang Web3 adalah galaksi multirantai, dan mengingat kemampuan penyesuaian, efektivitas, dan kemudahan penerapannya, rantai aplikasi akan memainkan peran yang semakin penting di dunia ini, bersinar seperti bintang di galaksi desentralisasi.
🐦 @0xfishylosopher
📅 6 Februari 2023
Referensi
[1] Osmosis, DEX lintas rantai: https://osmosis.zone/
[2] Curio.gg, perusahaan game on-chain: https://www.curio.gg/
[3] https://newsletter.banklesshq.com/p/a-beginners-guide-to-cosmos
[4] Lihat Buku Putih Rantai BNB: https://github.com/bnb-chain/whitepaper/blob/master/WHITEPAPER.md
[5] https://www.ibm.com/products/blockchain-platform-hyperledger-fabric
[6] Studi kasus Walmart: https://www.hyperledger.org/learn/publications/walmart-case-study
[7] Contoh dari https://messari.vercel.app/article/the-rollups-as-a-service-ecosystem
[8] Lihat https://www.optimism.io/op-stack
[9] Lihat https://constellation-labs.gitbook.io/constellation-labs-documentation/getting-started/overview
[10] https://medium.com/the-interchain-foundation/expanding-the-interchain-taking-ibc-beyond-cosmos-appchains-b0f9bebb4405
Penafian: informasi yang disajikan di atas adalah murni pendidikan, bukan merupakan nasihat keuangan, dan mewakili pandangan penulis sendiri.
Terima kasih banyak kepada teman-teman saya di Constellation Labs atas percakapan mendalam mereka tentang Rollups-as-a-Service.