Como as Appchains Podem Transformar os Negócios Hoje?

No mundo da tecnologia blockchain, um novo e promissor conceito emergiu, capturando a atenção de empresas e inovadores: as appchains. Essas blockchains especializadas são projetadas com uma missão crucial em mente – servir a uma única aplicação ou funcionalidade específica. Em um cenário de blockchain dominado por chains de propósito geral como Ethereum e Solana, o surgimento das appchains representa uma mudança significativa na estratégia.

A indústria de blockchain está testemunhando um aumento no interesse e entusiasmo pelas appchains, impulsionado pela crença de que essas soluções personalizadas detêm a chave para desbloquear eficiência e otimização sem precedentes. À medida que as empresas exploram cada vez mais o potencial das appchains, elas reconhecem o impacto transformador que essa tecnologia pode ter em suas operações.

Este artigo explora as appchains, suas características, benefícios e aplicações no mundo real. 

Compreendendo as Appchains

As appchains, abreviação de blockchains específicas para aplicativos, representam uma abordagem nova dentro do ecossistema blockchain. Elas são caracterizadas por seu design único, atendendo principalmente a uma única aplicação ou funcionalidade, como jogos ou finanças descentralizadas (DeFi). A distinção fundamental que diferencia as appchains das blockchains de propósito geral é sua natureza especializada, adaptada para maximizar a eficiência e o desempenho de um caso de uso específico.

Em contraste, blockchains de propósito geral como Ethereum e Solana atuam como cidades metropolitanas movimentadas no cenário do blockchain. Elas oferecem uma infraestrutura diversificada que suporta muitos aplicativos, atraindo muitas empresas e usuários. Embora essas chains de propósito geral prosperem na diversidade, elas podem se tornar lotadas, caras e, às vezes, caóticas devido ao grande número de participantes disputando recursos.

As appchains, por outro lado, se assemelham a pequenas cidades rurais tranquilas. Seu foco singular em uma aplicação específica permite que elas ajustem finamente sua arquitetura técnica, parâmetros de segurança e throughput para se alinhar perfeitamente às necessidades da aplicação. Esse isolamento de aplicações não relacionadas elimina a competição por recursos, garantindo que a appchain possa utilizar totalmente suas capacidades. Os usuários podem acessar essas appchains sem permissão, enquanto os desenvolvedores podem ter mais restrições do que nas chains de propósito geral.

Essa analogia se estende também à segurança e à proteção. As chains de propósito geral beneficiam-se de seu ecossistema robusto e consolidado, com empresas coletivamente investidas na manutenção de um ambiente seguro. Em contraste, a segurança das appchains depende fortemente do sucesso e da popularidade de sua única aplicação. Uma aplicação próspera atrai mais usuários e fortalece a segurança da appchain, enquanto uma aplicação em dificuldades pode levar à redução da segurança e a vulnerabilidades.

Entre esses dois modelos situam-se as chains setoriais, que suportam certos, mas não todos, tipos de empresas, como DeFi ou jogos. Essas chains operam como cidades suburbanas — mais populares e seguras que vilas rurais, mas menos movimentadas do que as metrópoles.

Benefícios das Appchains para Empresas

As appchains oferecem várias vantagens distintas para empresas que atuam no espaço blockchain. Esses benefícios as tornaram uma escolha cada vez mais atraente para diversas aplicações e indústrias:

Otimização de Aplicações para Melhor Desempenho

As appchains são adaptadas a aplicações específicas, permitindo que aproveitem ao máximo os recursos da chain, como capacidade de processamento (throughput) e estado, sem competição de aplicações não relacionadas. Essa otimização resulta em melhor desempenho, garantindo que a aplicação ofereça uma experiência de usuário fluida e eficiente. Por exemplo, jogos interativos exigem alta capacidade de processamento para suportar as interações dos usuários e podem prosperar em appchains.

Requisitos do Ecossistema em Ecossistemas Blockchain

Em ecossistemas blockchain como Cosmos e Polkadot, construir aplicações como appchains pode ser um requisito. Esses ecossistemas visam criar chains interconectadas, e suas chains principais geralmente não implementam motores de execução para contratos inteligentes. As appchains tornam-se a escolha natural para os construtores de aplicações dentro desses ecossistemas. Exemplos incluem Osmosis e Mars Hub no ecossistema Cosmos, e PolkaDex e Phala no ecossistema Polkadot.

Atendendo a Requisitos Específicos de Aplicações

Algumas aplicações exigem alta capacidade de processamento e taxas de transação baixas para uma experiência de usuário competitiva. As appchains são a solução ideal nesses casos. Aplicações de jogos, por exemplo, frequentemente exigem processamento rápido de transações com taxas mínimas, tornando as appchains a escolha preferida. Exemplos notáveis incluem a sidechain Ronin para Axie Infinity e soluções baseadas em StarkEx, como a Sorare.

Adicionando Recursos Tecnológicos Especializados

As appchains permitem que as aplicações implementem tecnologias específicas que podem não estar prontamente disponíveis na chain principal. Por exemplo, aplicações focadas em privacidade exigem provas de conhecimento zero (zero-knowledge proofs), como zk-Snarks ou zk-Starks. Gerar essas provas pode ser computacionalmente intensivo e caro on-chain. As appchains fornecem um ambiente dedicado para essas tecnologias. A Aztec, uma aplicação focada em privacidade na Ethereum, implementou sua solução L2 para incorporar provas de conhecimento zero.

Melhorando a Economia das Aplicações

Quando as aplicações são construídas como contratos inteligentes em uma chain principal, os usuários geralmente pagam tanto as taxas nativas da aplicação quanto as taxas de gás (gas fees) para os validadores da chain principal. Embora essenciais para a segurança, as taxas de gás podem degradar a experiência do usuário e extrair valor econômico da aplicação. As appchains oferecem a vantagem de controlar as taxas de gás e sua distribuição, permitindo que as recompensas fluam de volta para os participantes da aplicação. Por exemplo, o ecossistema Bored Ape Yacht Club (BAYC) explorou a migração para uma chain separada para reter o valor econômico dentro de sua comunidade, reduzindo a dependência da rede Ethereum para taxas.

Considerações Antes de Adotar Appchains

Antes de adotar appchains, as empresas devem considerar cuidadosamente várias complexidades e riscos potenciais associados à sua implementação. Essas considerações incluem:

Complexidade em Comparação ao Desenvolvimento de Contratos Inteligentes

Construir appchains é significativamente mais complexo do que desenvolver contratos inteligentes. Envolve criar uma infraestrutura de blockchain dedicada que vai além da funcionalidade principal da aplicação. Essa complexidade adicional pode sobrecarregar os recursos e o tempo da equipe de desenvolvimento, potencialmente desviando o foco da lógica central da aplicação. Para startups, especialmente em seus estágios iniciais, as intricacidades do desenvolvimento de appchains podem ser um obstáculo para alcançar rapidamente o ajuste produto-mercado (product-market fit).

Considerações de Segurança

A segurança da appchain está intimamente ligada à adoção da aplicação e ao preço de seu token nativo. Diferentemente das blockchains de propósito geral, onde a segurança é compartilhada entre várias aplicações, a segurança da appchain depende em grande parte do sucesso e da popularidade da aplicação específica. Vários fatores relacionados à segurança devem ser levados em conta:

Atração de Validadores: Appchains frequentemente exigem que os validadores apostem o token nativo da aplicação e mantenham infraestrutura de alta disponibilidade. Atrair validadores profissionais pode ser desafiador, e depender de validadores amadores pode comprometer a segurança da rede.

Recompensas de Validadores: As recompensas para os validadores geralmente são no token nativo, adicionando pressão aos desenvolvedores de aplicativos para implementarem alta inflação de tokens ou economias de tokens gamificadas que podem não ser sustentáveis.

Vulnerabilidade da Rede: Em casos em que a adoção da aplicação é fraca e o preço do token é baixo, a segurança da rede pode se tornar vulnerável a ataques, pois partes mal-intencionadas podem adquirir participação suficiente para atacar a rede a um custo relativamente baixo.

Falta de Composição Atômica

Uma das principais vantagens de construir aplicações como contratos inteligentes é a composição atômica. Contratos inteligentes podem interagir perfeitamente uns com os outros dentro da mesma transação, permitindo comportamentos complexos e oportunidades de negócios. As appchains, por outro lado, carecem dessa composição atômica. As interações entre aplicações em appchains geralmente exigem pontes entre chains (cross-chain bridging) ou mensagens, o que pode levar vários blocos para ser concluído e não pode ser executado atomicamente. Essa limitação pode impactar a eficiência e a complexidade das aplicações descentralizadas e reduzir sua capacidade de criar produtos ou recursos financeiros inovadores.

Riscos Relacionados ao Uso de Ativos Ponte para Aplicações DeFi

As aplicações DeFi frequentemente usam ativos ponte, como BTC, ETH e stablecoins, para funcionar eficazmente. Os ativos ponte introduzem complexidade e riscos, incluindo:

Experiência do Usuário: Ativos transferidos por pontes podem levar a uma experiência de usuário degradada devido a atrasos e problemas potenciais relacionados às pontes utilizadas.

Riscos de Segurança: As pontes são alvos comuns de exploração e, se comprometidas, podem resultar em dívida ruim para aplicativos DeFi.

Seleção de Pontes: Appchains podem ter dificuldade em atrair pontes reputadas e bem financiadas, levando a uma possível dependência de pontes centralizadas ou ao desenvolvimento de pontes personalizadas.

Oportunidades de Startup em Appchains

Dentro do ecossistema de appchains, surgem várias oportunidades promissoras de startup, cada uma atendendo às demandas e complexidades únicas da tecnologia de appchain. Essas oportunidades incluem:

Protocolos DeFi de Alta Performance

Startups podem desenvolver protocolos DeFi para competir com os níveis de performance da Web 2.0 tradicional. As appchains fornecem uma plataforma ideal para tais protocolos, oferecendo taxas baixas e alta capacidade de processamento. As exchanges de livro central de ordens (CLOB) são candidatas principal para esta categoria. Construir pilhas de tecnologia personalizáveis adaptadas às necessidades dos protocolos DeFi será essencial nesse empreendimento.

Motores de Jogos para Appchains

As appchains podem revolucionar a indústria de jogos, fornecendo alta capacidade de processamento para jogos interativos. As startups podem focar na criação de motores de jogos eficientes capazes de suportar mais de 100.000 transações por segundo (TPS) para jogos on-chain. Esses motores garantiriam experiências de usuário suaves e responsivas em aplicações de jogos.

Ferramentas para Desenvolvedores de Appchains

Construir em appchains requer ferramentas abrangentes para desenvolvedores para personalização, implantação e manutenção. As startups podem desenvolver plataformas para desenvolvedores que simplifiquem o processo de lançamento de appchains. 

Appchains Habilitadas para IA

A inteligência artificial (IA) é uma tecnologia transformadora com requisitos computacionais intensivos. As appchains podem permitir o acesso público a aplicações de IA executando modelos de IA treinados. As startups podem focar na construção de aplicações que aproveitem o poder da IA, como Dall-E ou GPT-4, e torná-las acessíveis ao público por meio de appchains.

Soluções de Composição

A falta de composição atômica nas appchains apresenta uma oportunidade para as startups preencherem essa lacuna. Desenvolver soluções que abstraem a comunicação entre chains e criam uma composição percebida pode melhorar a experiência do usuário. Exemplos incluem interfaces front-end do usuário que realizam funcionalidades entre chains nos bastidores ou carteiras que implementam contas multi-chain seguras por meio de computação multipartidária (MPC) para atividades cross-chain sem interrupções.

Protocolos DeFi Cross-Chain

As appchains, embora ofereçam vantagens em termos de capacidade de processamento, podem levar à fragmentação da liquidez, resultando em maior slippage e experiências de usuário degradadas. As startups podem criar protocolos DeFi cross-chain que dividem automaticamente as negociações entre chains para garantir melhor precificação e uma experiência de usuário mais suave.

Soluções de Mensageria Cross-Chain sem Confiança (Trustless)

O desafio de interoperabilidade entre appchains e ecossistemas blockchain permite que as startups desenvolvam protocolos de mensageria cross-chain sem confiança (trustless). Essas soluções podem facilitar a comunicação segura entre L2s EVM, zonas Cosmos, parachains Polkadot e muito mais, substituindo as pontas existentes e permitindo a transferência perfeita de valor.

Habilitando o Compartilhamento de Segurança Cross-Chain

As preocupações com a segurança são primordiais no ecossistema de appchains. As startups podem trabalhar em soluções inovadoras que permitam o compartilhamento de segurança cross-chain. Por exemplo, os validadores poderiam fazer stake de Ethereum (ETH) em vez do token nativo da appchain para garantir a segurança da appchain. Protocolos de staking líquido podem desempenhar um papel crucial nesses mecanismos de compartilhamento de segurança.

Comparando Abordagens de Implementação de Appchains

Existem várias abordagens para implementar appchains, cada uma com características e desafios únicos. Aqui está uma visão geral dos diferentes métodos:

Zones do Cosmos

O Cosmos pioneirou o conceito de blockchains interconectadas, onde cada chain é conhecida como uma “Zone”. Essas Zones podem ser lançadas usando o Cosmos Software Development Kit (SDK). A principal vantagem das Zones do Cosmos é sua modularidade e personalização, permitindo que os desenvolvedores criem chains dedicadas para propósitos específicos.

Inicialmente, cada Zone é responsável por sua própria segurança, o que pode ser uma barreira para appchains menores. No entanto, o Cosmos está se movendo em direção a soluções de segurança compartilhada. Embora a interconectividade seja uma característica chave, a comunicação nativa entre Zones também é limitada, e pontes são frequentemente necessárias para operações cross-chain.

Parachains do Polkadot

O Polkadot introduz o conceito de “Parachains”, chains conectadas à principal Polkadot Relay Chain. Os desenvolvedores competem por slots de parachain por meio de leilões e são obrigados a travar tokens DOT como garantia. As Parachains desfrutam de segurança compartilhada da Relay Chain, fornecendo proteção robusta.

No entanto, as Parachains exigem permissão para entrar, e garantir um slot pode ser competitivo e custoso. Embora funcionais, a Mensageria de Consenso Cruzado (XCM) para comunicação entre parachains ainda pode exigir melhorias.

Subnets da Avalanche

A Avalanche permite a criação de “Subnets”, cada uma suportando múltiplas chains. As Subnets precisam de seus próprios validadores e compartilham responsabilidades de segurança com a Rede Primária da Avalanche. Essa segurança compartilhada aprimora a robustez das appchains.

No entanto, semelhante ao Cosmos, as Subnets exigem validadores dedicados, o que pode desafiar appchains menores. Além disso, atualmente, a comunicação nativa entre subnets é limitada, exigindo o desenvolvimento de pontes personalizadas.

Soluções L2 da Ethereum

As soluções de Layer 2 (L2) da Ethereum, embora tecnicamente não sejam appchains, fornecem uma abordagem diferente. Os L2s focam na execução e na ordenação de transações, herdando a segurança da L1 da Ethereum. Rollups e validiums são soluções L2 comuns que mantêm fortes garantias de segurança.

No entanto, os L2s enfrentam desafios para alcançar composição atômica entre si e com a L1. Construir L2s específicos para aplicações na Ethereum também pode ser complexo e carece de procedimentos padronizados.

Cada uma dessas abordagens oferece benefícios e desafios únicos. Os desenvolvedores de appchains devem considerar cuidadosamente os requisitos do projeto, as necessidades de segurança e os objetivos de interoperabilidade ao escolher o método de implementação mais adequado. A indústria blockchain continua a evoluir, e as appchains são vitais para moldar seu futuro.

Conclusão

O crescente interesse em appchains dentro da indústria blockchain reflete o reconhecimento de seu potencial para atender necessidades específicas de forma mais eficaz do que as blockchains de propósito geral. A analogia das appchains como “vilas rurais” em comparação com as chains de propósito geral como “metrópoles” ilustra a distinção entre essas chains especializadas e suas contrapartes mais amplas.

As empresas podem aproveitar o poder das appchains de várias maneiras. Essas chains especializadas permitem a otimização de aplicações, atendendo aos requisitos do ecossistema em ecossistemas blockchain como Cosmos e Polkadot e cumprindo requisitos específicos de aplicações, como alta capacidade de processamento e taxas baixas. Elas também oferecem a oportunidade de adicionar recursos tecnológicos especializados, como provas de conhecimento zero, e melhorar a economia das aplicações por meio do controle de taxas e incentivos.

No entanto, as empresas devem considerar as complexidades e os riscos potenciais de construir e adotar appchains. Isso inclui a complexidade do desenvolvimento de contratos inteligentes, considerações de segurança ligadas à adoção da aplicação e ao preço do token, a falta de composição atômica e os riscos de uso de ativos ponte para aplicações DeFi em appchains.

Apesar desses desafios, as oportunidades de startup em appchains são abundantes, variando de protocolos DeFi de alta performance e motores de jogos para appchains até ferramentas para desenvolvedores de appchains e appchains habilitadas para IA. Além disso, soluções de composição, protocolos DeFi cross-chain, soluções de mensageria cross-chain sem confiança e o habilitamento do compartilhamento de segurança cross-chain oferecem caminhos para inovação e crescimento dentro do ecossistema de appchains.