AppLayer 詳解：跨鏈應用的模塊化 EVM 層
作者：DewhalesResearch來源：翻譯：substack善歐巴，金色財經簡介
AppLayer實際上有著相當長的開發歷史，專注于擴展解決方案。最初，該團隊致力于verest++，它是在2022年Avalanche峰會的黑客馬拉松期間出現的。該項目有一個簡單的目標——構建一個滿足兩個關鍵要求的確定性子網：支持高吞吐量并使用C++構建。這一發展后來演變為SparqNet——一種協議，其中包含用于創建子網和Decentralization應用程序的工具，具有破紀錄的交易速度，實現了曾經被認為不可能實現的事情。
SparqNet在一系列協議級服務中提供了巨大的價值，首先是處理來自SparqNet內及之外的任何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的無縫轉移。早在2022年，該團隊就傾向于GameFi和DeFi，他們繼續沿著這條軌跡前進。
目前我們將該項目視為AppLayer——用于跨鏈應用程序的模塊化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虛擬機的情況下，您將無法執行以下任何操作：
由于gaslimit限制，執行某個函數循環超過50次；
由于EVM的限制，堆棧大小大于16個變量；
并行執行多個合約（例如，每次新區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，并按照特定順序將每個合約的更改保存到數據庫中）。
正如AppLayer開發人員Itamar所說：“最大的問題是每個人都共享同一臺計算機，而那臺計算機是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跟蹤預編譯的Blockchain系統，允許第三方在共享其狀態的統一網絡中部署和初始維護這些合約。所有這些都由EVM集成、狀態保存預編譯和鏈抽象支持。
此外，Blockchain開發中最大的挑戰之一是處理區塊回滾。例如，在Bitcoin鏈中，如果我們假設有一個最終區塊，后面跟著另一個區塊，并且一個Node收到一個替換最后一個區塊的區塊，那么下一個區塊及其內的所有交易也會被替換，從而導致Blockchain狀態回滾一個區塊。
Bitcoin和其他衍生Blockchain遵循“最長鏈規則”。然而，回滾暴露了該規則中的問題。例如，當開發人員創建必須處理此類特殊情況的dApp時，可能需要付出巨大努力，具體取決于應用程序的大小和/或復雜性。
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絡Node可以創建塊來實現，從而消除塊競爭條件并使網絡中的每個人都與同一個最終塊同步。
AppLayer將這一概念實現為隨機確定性權益證明(rdPoS)，它結合了區塊過載系統和隨機數生成器系統，在任何給定時間只允許一個驗證者創建一個區塊，從而避免回滾并在超快速網絡中達成共識。3.AppLayer組件和網絡參與者從基本層面上講，AppLayer網絡由三部分組成：
一個Blockchain開發工具包（以下簡稱BDK），擁有豐富的開發人員文檔，讓他們能夠以前所未有的自由度輕松創建自己的AppLayers。
使用Blockchain開發工具包構建的EVM網絡，允許開發人員部署EVM智能合約并使用C++預編譯和狀態跟蹤對其進行擴展。
實現這些應用鏈與外部鏈之間數據和資產聚合的網絡，稱為鏈抽象網絡（CAN）。
因此，使用BDK創建的Blockchain可以通過AppLayer相互交互。為了使該系統正常運行，AppLayer有幾個參與者和輔助組件：
驗證者——一臺計算機，通常托管在數據中心，通常稱為服務器，其唯一目的是操作和保護Blockchain網絡。驗證者需要質押至少200,000個$APPLTokens，并負責創建區塊、生成用于選擇下一個區塊創建者的“隨機”種子，以及收集和簽署橋接和區塊數據。根據文檔，該團隊正在探索實施削減機制的可能性。
Sentinels與Validators類似，不同之處在于它們不能創建區塊或獨立運行。隨機選擇的Validators和Sentinels都必須向請求方提交相同的數據；否則，它們將被報告給網絡作為惡意Node。AppLayerLabs及其合作伙伴托管它們以確保這種情況不會發生。Sentinels可以由受信任的第三方托管，并接受嚴格的KYC流程。最終，隨著網絡和核心技術的發展，Sentinels將逐漸被淘汰，取而代之的是完全無需許可的系統。Sentinels還需要質押200,000美元APPL。
應用程序鏈—核心部分，也稱為AppLayer，由使用AppLayer的Blockchain開發工具包(BDK)構建并部署在AppLayer的鏈抽象層上的Blockchain組成。AppLayer的BDK目前支持使用C++和Solidity進行開發，并計劃添加其他語言，如Rust、C#、Golang等。這些應用程序鏈被編譯成二進制文件，以便與Solidity字節碼一起高效執行。
橋接器—允許AppLayer支持的Blockchain使用鏈抽象網絡(CAN)作為中介進行本地通信的組件，其中AppLayer充當兩個試圖通信的dApp鏈之間的橋梁。該橋接器也由一組驗證器和哨兵維護。
rdPoS（隨機確定性權益證明）——允許驗證者和哨兵處理區塊過載和隨機數生成。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的所有事情。這種確定性的隨機性確保每個Node都有機會響應給定的請求（區塊、隨機性、橋接等），同時還確保所選Node是真正隨機的，不會受到惡意行為者的攻擊。4.AppLayer中的交易生命周期
1.網絡驗證器列表是隨機生成的，并使用來自前一個塊的“隨機性”種子進行排序。
4.第一個驗證者通過組合和散列其他驗證者的隨機字符串來創建一個新塊，以生成新的“隨機性”種子，該種子將在下一個塊中使用。
4.該區塊由第一個驗證者簽名并發布到網絡，而其他驗證者驗證所有交易簽名（隨機和散列）是否與一開始生成的列表匹配。
6.創世塊（鏈中的第一個塊）提供了有效的固定隨機性，因為在創世塊之前沒有可以產生隨機性的前一個塊。此外，至少需要五個硬編碼驗證器來引導網絡，因為每個塊至少需要四個驗證器來確認字符串和哈希交易簽名，一個驗證器來簽署塊本身。
另外，該文檔對BDK和合約（包括常規、EVM和預構建）的內部功能和文件有非常詳細的描述。5.AppLayer為GameFi和DeFi開發者提供了哪些優勢GameFi：
以前，GameFi開發人員必須手動解碼交易數據并調用動態合約中的相應函數。例如，在玩家達到某個階段后獲得游戲內Tokens的游戲中，開發人員必須手動解碼此交易并啟動Tokens發行。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。動態函數識別和注冊允許系統在玩家到達檢查點后立即自動發行Tokens。
過去，使用std::string存儲各種類型的數據會導致混亂和復雜性，尤其是在使用多種數據類型的游戲中。例如，游戲可能使用字節來存儲圖像數據，使用文字字符串來存儲玩家姓名，使用十六進制來存儲顏色代碼。將所有這些都存儲在std::string中并不直觀。
借助新更新，開發人員可以將這些類型存儲在適當的類型（Bytes、BytesArr和BytesArrView）中，從而提高代碼的可讀性并減少調試問題。
P2P協議的全面改進可以徹底提高多人游戲的性能。在快節奏的多人游戲中，每一毫秒都至關重要。使用Websockets進行P2P通信可能會導致延遲并降低游戲體驗。
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據傳輸，從而帶來更好的游戲體驗、更多的實時互動和更快樂的玩家。
在通過反射簡化合約管理之前，開發人員必須在合約管理器中手動注冊動態合約，這可能會導致復雜的工作流程。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發行，還有一個用于游戲內購買。每個合約都必須手動注冊，這是一個繁瑣的過程。
引入適當的合約返回類型可以簡化開發過程。考慮一款有市場的游戲，玩家可以在其中購買、出售和交易游戲內資產。以前，當玩家購買物品時，合約函數會返回通用類型，需要開發人員處理類型轉換和解釋。這很復雜，而且容易出錯。DeFi：
以前在DeFi中，如果開發人員想要在允許Tokens交換的動態合約中編碼函數，他們必須手動解碼交易數據。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，因為系統可以動態識別和注冊動態合約中的函數。
在std::string中存儲各種數據類型（例如交易詳細信息、地址或Tokens信息）可能會導致混亂并增加調試時間，從而降低DeFi操作的整體效率并減慢智能合約的執行速度。
P2P協議的重大改革可以增強DeFi應用程序的性能。以前，使用Websockets可能會減慢交易速度或導致數據傳輸效率低下。
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、質押協議或收益耕作方案的動態合約。這可能既耗時又復雜。
現在，此更新使注冊過程自動化，簡化了多個合約的管理，使開發人員可以專注于構建更高級的DeFi協議，而不是管理管理任務，從而加速DeFi應用程序的發展。
隨著適當的合約返回類型的引入，交互變得更加簡單。例如，如果用戶想要查看其貸款余額，合約函數現在會返回正確的類型，無需進行復雜的類型轉換。這簡化了用戶體驗，使DeFi更容易被更廣泛的受眾所接受。6.團隊
AppLayer擁有經驗豐富的創始人以及5名開發人員、3名BD和3名營銷團隊成員。
聯合創始人兼業務主管MichaelWeinrub自Bitcoin誕生之初就一直涉足Crypto領域。Michael擁有從0到1的創業經驗，并曾在Microsoft和Citrix等公司從事技術解決方案銷售工作。
ItamarCarvalho，聯合創始人兼首席技術官-Itamar自2016年以來一直在為企業構建定制Blockchain，并利用了這些定制實施中的大量知識和經驗。此外，Itamar一直致力于創建一種高度靈活的Blockchain解決方案，該解決方案可以追溯到2018年，允許實施超級定制Blockchain系統，我們決定在2022年將我們的兩個框架合并為一個SDK，其他構建者可以利用該SDK，從而在Avax峰會上贏得黑客馬拉松。7.合作與整合
AppLayer在不同領域擁有各種各樣的合作伙伴關系，包括更名之前從SparQnet繼承的合作伙伴關系：L2、DeFi、基礎設施解決方案、AI和工具，但特別注重游戲領域的合作伙伴關系。
在L2和基礎設施領域，AppLayer與IoTex、KuCoinChain、AvyDomains、Covalent、P2PCloud、BiometricFinancial和NUVO等項目和產品建立了合作伙伴關系并進行了集成。這些集成旨在提高現有解決方案的性能，并通過AppLayer技術創建新產品或附加組件。它們還用于將附加功能引入AppLayer本身。
在DeFi和NFT領域，AppLayer與OilSwap、EZSwap、StreamNFT等項目建立了合作伙伴關系和集成。該領域涉及通過相互集成來改善用戶體驗。
在人工智能和工具領域，AppLayer與OpenFabric、ChainFuse、SendingNetwork和MisesBrowser等項目建立了合作關系。共同的抱負推動了這些合作，為Decentralization金融和人工智能之間的無縫集成鋪平了道路。
上一節中最廣泛的軌道是游戲領域的合作和整合，AppLayer可以充分部署其產品作為Appchains的精髓，提供令人印象深刻的速度、可擴展性和多語言支持。特別是，游戲項目正在利用AppLayer的OrbiterSDK創建復雜的智能合約，將游戲體驗提升到一個新的水平。這些項目包括MetaStrike、CheersLand、KingdomKarnage、CatacombCrawler、Meta2150s、CosmicForce、Yesports、ReadyPlayerDAO、LULUMarket、BionicOwls、ApesPlanet、BattleForGiostone、JanusNetwork、HypaVerse、Eternis、MentalMaze、Stratagems.world、GGNation、BattledogsArena。8.支持者
憑借其經驗和廣泛的人脈，AppLayer擁有DewhalesCapital、CogitentVentures、BigBrainHoldings、MagnusCapital、CuriosityCapital、BuilderCapital、ZephyrusCapital、FrensDAO、RengenFamilyOffice、BrianJohnson（RepublicCapital）、ConnecticoCapital等支持者。9.結論
AppLayer代表了Blockchain技術的重大進步，解決了Ethereum虛擬機(EVM)生態系統中長期存在的限制。通過利用其模塊化架構和高級功能（例如隨機確定權益證明(rdPoS)和增強的Blockchain開發工具），AppLayer有望為跨鏈應用程序提供無與倫比的可擴展性、效率和靈活性。
對于GameFi和DeFi領域的開發者來說，AppLayer帶來了重大改進。其自動化功能（例如動態合約注冊和增強的P2P通信協議）簡化了開發流程，降低了調試復雜性并提高了應用程序性能。這些進步有望顯著提升用戶體驗，使該平臺對新項目和現有項目都具有極大的吸引力。
AppLayer與L2解決方案、DeFi、NFT和AI領域的主要行業參與者建立的戰略合作伙伴關系和集成展示了其廣泛的實用性和協作方法。在強大的游戲項目生態系統的支持下，對游戲的關注進一步強調了其在Blockchain領域改變和提升游戲體驗的潛力。