Appchain là gì? Những lợi ích của Appchain

Appchain là gì?

Appchain (Application-specific Blockchain) là blockchain được thiết kế riêng để tối ưu hoá cho một (hoặc một số) ứng dụng (dApp) cụ thể. Appchain hoạt động dựa trên các blockchain Layer 1 (L1) có sẵn để tận dụng bảo mật của chúng, đồng thời mang lại khả năng mở rộng cao hơn vì chỉ tập trung vào một ứng dụng.

Với Appchain, các nhà phát triển có thể tùy chỉnh các quy tắc và thiết kế của blockchain, bao gồm cấu trúc kinh tế, mô hình quản trị và thuật toán đồng thuận… để phù hợp với nhu cầu của ứng dụng đó.

Lợi ích & Đánh đổi của Appchain

Lợi ích

Đầu tiên, quyền tự chủ (sovereignty) là lợi thế của appchain khi so với các blockchain L1 hay L2 (Layer 2) khác.

Đối với dApp được xây dựng trực tiếp trên một mạng blockchain chung, nó tạo nên một hệ sinh thái có rất nhiều bên tham gia, bao gồm người dùng, nhà phát triển, dịch vụ bên thứ ba… Khi đó:

• Nhà phát triển và cộng đồng của dApp khác với cộng đồng của mạng blockchain chính.
• Trong trường hợp blockchain xảy ra lỗi hoặc cần một tính năng mới, các bên liên quan trong cộng đồng của dApp có rất ít quyền hạn (so với cộng đồng của blockchain) trong việc bỏ phiếu nâng cấp mã nguồn.
• Dẫn đến sự không phù hợp giữa quản trị của dApp và quản trị của mạng lưới blockchain.

Vấn đề đó được giải quyết bằng cách sử dụng appchain. Các dApp lúc này được xây dựng trên một blockchain riêng biệt, cho phép các bên liên quan đến ứng dụng có quyền kiểm soát toàn bộ blockchain và tự do quyết định các vấn đề quản trị.

Ngoài ra, việc xây dựng ứng dụng trên appchain mang lại những lợi thế đáng kể như:

• Khả năng mở rộng: Là blockchain được xây dựng riêng cho một ứng dụng cụ thể, appchain cho phép lượng lớn người dùng truy cập cùng lúc và có khả năng mở rộng cao vì không phải xử lý hàng ngàn giao dịch của nhiều ứng dụng khác nhau.
• Hiệu quả về chi phí: Appchain chỉ xử lý các giao dịch được thực hiện trên chính ứng dụng và blockchain riêng của nó, do đó hạn chế được sự cạnh tranh trong không gian khối (block space), giúp tránh được tình trạng tắc nghẽn và phí gas tăng đột biến.
• Khả năng tuỳ chỉnh: Nhà phát triển có quyền tự do tuỳ chỉnh thiết kế appchain, miễn là nó đáp ứng được nhu cầu sử dụng của ứng dụng đó.
• Bảo mật: Appchain kế thừa tính bảo mật của blockchain Layer 1 mà nó hoạt động phía trên. Điều này không chỉ giúp duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu mà còn thêm một lớp bảo mật bổ sung cho mạng L1 để bảo vệ chúng khỏi những mối đe dọa xâm nhập.

Đánh đổi

Tuy nhiên, appchain vẫn phải đối mặt với một số đánh đổi so với việc xây dựng trên L1 hay L2.

Khi xây dựng dApp trên các L1, nhà phát triển được tiếp cận với nhiều nguồn tài nguyên và công cụ có sẵn hơn, đặc biệt với những người mới trong lĩnh vực này.

Như vậy, L1 có sự hỗ trợ lớn hơn, hệ sinh thái phát triển đa dạng hơn và việc chuyển mã sang một blockchain tương thích từ L1 cũng dễ dàng hơn.

Với sự ra đời của L2, các nhà phát triển ứng dụng có thể truy cập vào cơ sở hạ tầng có khả năng mở rộng hơn (mà không cần phải xây dựng lại mã nguồn) để triển khai một giải pháp L2, nhằm cung cấp phí gas rẻ hơn và khả năng xử lý cao hơn mà không đánh đổi tính bảo mật.

Tìm hiểu thêm: Layer 2 là gì?

Kiến trúc của Appchain

Vì là một blockchain riêng biệt, appchain cũng có hệ thống node để duy trì mạng lưới và các giao diện cần thiết (CLI, REST…) để tương tác với node. Kiến trúc của appchain cũng được thiết kế linh hoạt và tách biệt thành nhiều thành phần nhỏ khác nhau.

Appchain cũng sẽ sở hữu token riêng và có thể phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau như trả phí gas cho validator, đơn vị tiền tệ trong ứng dụng, quyền sở hữu trong ứng dụng, hệ thống bỏ phiếu…

Tuỳ vào blockchain chính mà appchain sẽ được thiết kế theo kiến trúc khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung kiến trúc appchain có thể được chia thành 5 lớp (layer) chính như sau:

• Network Layer (lớp mạng): Xử lý việc giao tiếp & trao đổi thông tin (communication) giữa các thành phần, đảm bảo giao dịch bảo mật và an toàn thông qua các node trong mạng ngang hàng (P2P).
• Application Layer (lớp ứng dụng): Cung cấp giao diện để tương tác với blockchain thông qua thư viện mã nguồn mở chứa các bộ công cụ như web3.js và ether.js, SDK, API… Đồng thời cho phép người dùng truy cập vào dữ liệu được lưu trữ trong appchain thông qua cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống chỉ mục (indexing system) trong lớp dữ liệu.
• Data Layer (lớp dữ liệu): Cho phép lưu trữ và quản lý thông tin một cách hiệu quả. Nó bao gồm các cơ sở dữ liệu, giải pháp lưu trữ dữ liệu và các hệ thống chỉ mục chuyên biệt để đảm bảo tối ưu việc truy cập và tổ chức dữ liệu.
• Consensus Layer (lớp đồng thuận): Đảm bảo tất cả các node đạt được sự đồng thuận về trạng thái (state) của appchain thông qua các thuật toán đồng thuận như PoS, PoA…
• Smart contract Layer (lớp hợp đồng thông minh): Chứa các hợp đồng thông minh để xác định và thực thi những quy tắc và logic cho ứng dụng của appchain.

Các blockchain phổ biến sử dụng appchain

Một số blockchain cung cấp cho các nhà phát triển dịch vụ và bộ công cụ để xây dựng appchain. Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu một số tính năng của các blockchain phổ biến để phát triển appchain, bao gồm: Polkadot Parachain, Cosmos Zone, Avalanche Subnet.

Polkadot Parachain

Polkadot là nền tảng blockchain với thiết kế bao gồm:

• Parachain: Các blockchain Layer 1 có khả năng tương thích EVM, trong đó các giao dịch được xử lý song song thay vì lần lượt.
• Relay Chain: Một blockchain trung tâm, kết nối với tất cả Parachain và đảm nhận vai trò xác thực tất cả các giao dịch từ Parachain.

Parachain được thiết kế để tối ưu hoá cho các trường hợp sử dụng khác nhau, vì vậy Parachain có thể được xem là appchain. Parachain cũng có thể đóng vai trò là cầu nối kết nối mạng Polkadot với các chuỗi khối L1 bên ngoài như Ethereum. Hiện mạng lưới Polkadot có khả năng chứa được 100 Parachain.

Một số dự án Parachain trên Polkadot:

• Acala Network: Trung tâm DeFi cho mạng Polkadot.
• Litentry: Trình tổng hợp danh tính chuỗi chéo (cross-chain Identity Aggregator).

Cosmos Zone

Cosmos Network là nền tảng blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận Tendermint và sử dụng mô hình hub-and-spoke, trong đó:

• Cosmos Hub: Là trung tâm của mạng lưới Cosmos.
• Cosmos Zone: Là các appchain kết nối với Cosmos Hub.

Cosmos cũng cung cấp Cosmos SDK, bộ công cụ cho phép các nhà phát triển sử dụng để xây dựng Zone trong Cosmos Network. Bất kỳ ai cũng có thể tạo Cosmos Zone cho ứng dụng của mình.

Bên cạnh lợi ích thông thường khi xây dựng appchain, việc xây dựng Cosmos Zone còn mang lại các lợi ích khác cho nhà phát triển như:

• Thuật toán Tendermint Core giúp tăng tốc độ xử lý và hoàn thành giao dịch.
• Giao thức giao tiếp xuyên chuỗi (Inter Blockchain Communication - IBC) cho phép các Zone chuyển dữ liệu qua lại với nhau.
• Cosmos SDK cũng cho phép nhà phát triển xây dựng các chain song song với appchain của họ trong trường hợp cần tăng khả năng xử lý.

Một số dự án Cosmos Zone trên Cosmos Network:

• dYdX: Sàn Order-book DEX.
• Osmosis: Sàn AMM DEX.

Avalanche Subnet

Hệ sinh thái Avalanche bao gồm 3 blockchain:

• Contract Chain (C-Chain): Nơi thực thi hợp đồng thông minh.
• Exchange Chain (X-Chain): Nơi xử lý các giao dịch tài sản.
• Platform Chain (P-Chain): Nơi chứa các validator trong mạng và Subnet.

Trong đó, Avalanche Subnet là các appchain cho phép nhà phát triển sử dụng để xây dựng cho dự án của mình bằng cách stake token AVAX. Các Subnet có thể là blockchain L1 hoặc L2 và không bị giới hạn về mặt số lượng.

Một số dự án Avalanche Subnet trên Avalanche:

• DeFi Kingdoms Crystalvale: Dự án game DeFi với mô hình Play to Earn.
• Crabada’s Swimmer: Dự án game với mô hình trả phí độc đáo.

Đọc thêm: Application Specific Chain: Từ Appchain tới RollApp