原文作者：Natalie Mullins
原文标题：The DeFi Appchain Design Space
区块链的设计空间最近被关注：不仅只有“单体架构区块链”，还有：
“模块化”区块链
数据可用性和共识层
Roullp和执行环境
特定于应用程序的链等。
有许多选项可供选择，最重要的问题不是哪种设计最适合去中心化平台，而是哪种设计让去中心化平台有最好的机会与中心化平台竞争？
由于区块链用例不同，不可能找到一个放之四海而皆准的答案。本文将重点讨论应用链，作为应对这一挑战的最可行和未被充分探索的方法之一。它将深入探讨应用链如何促进真正新颖的产品和功能的创造，以及探索它们所提供的主权的好处。虽然应用程序链在DeFi和游戏等各种加密货币垂直领域浮出水面，但本文主要关注DeFi应用程序链。
应用链的优势
当我们考虑上面提到的各种架构时，哪些选项最适合解决重要的用户体验痛点，同时又保持足够的去中心化，并不是很明显。每种方法都有取舍，但应用链提供了一个至关重要且独特的优势：主权。
从技术角度来看，主权可以被认为是纵向一体化。这意味着应用程序开发人员可以控制和自定义区块链堆栈的每一层以满足其应用程序的特定需求，并以允许各层之间最佳集成的方式进行。
示例：Apple 的垂直整合
除了技术主权意味着减少对中间件解决方案的依赖这一事实之外，它还可以免除应用程序与无关或竞争对手应用程序竞争区块空间的情况，并减少对任何其他项目的开发路线图和治理的依赖。这些好处对于已经实现某种规模概念、需要更多吞吐量、需要频繁升级和/或希望围绕他们所构建的平台将如何变化和发展的可预测性的项目尤其具有吸引力。
技术主权还允许应用程序开发人员通过试验不同的共识模型、定制节点要求、状态模型和其他令人兴奋的特性来释放他们的创造力，这些特性将通过下一节中的示例进行探讨。正如许多新的 L1 专门针对核心架构而出现的那样，他们缺乏在现有链上实施的社会共识，应用链为单个应用程序带来了相同级别的优化。
在社会方面，主权从根本上说是关于个人应用有能力将他们的价值放在首位，并对对他们来说最有意义的一组权衡进行极其具体的处理。它允许社区控制自己的命运，甚至采取诸如硬分叉区块链的行动，无论是出于政治还是技术原因。大多数愿意承担构建应用链的技术壮举的项目主要是出于技术原因，但对社会主权的需求不应该被低估。现在和将来都会有一些应用选择加入这个愿景，仅仅是因为他们觉得其他生态系统没有充分认同他们的价值观。
权衡与担忧
应用链并不是所有项目的完美解决方案，最终代表了对区块链和应用程序应该做出什么权衡的固执己见。许多批评者将 (1) 同步可组合性的丧失和 (2) 流动性碎片化作为应用链方法不适合 DeFi 的原因，但这些担忧并不是那么简单。正如通用 L1 的流动性已集中在一些流行的应用程序中一样，DeFi 应用链的生态系统中也可能发生同样的情况。与其让用户在 DEX 链、借贷链、perps 链、流动性质押链等之间切换，所有这些功能最终更有可能整合到一些流动性极强的 DeFi 应用链的核心产品中，从而使碎片化变得不那么容易。问题。还值得注意的是，虽然以太坊主网仍然是 DeFi 的重心，但其以rollup为中心的扩展路线图对同步可组合性和流动性碎片化有其自身的影响。
虽然应用链绝不是 Cosmos 生态系统所独有的，但由于开发人员工具的稳健性和异步可组合性原语（如以太坊等生态系统尚不存在），许多应用链选择它作为自己的家。
用户体验痛点
谈到大多数 DeFi 项目的用户体验当前状态，这里只是一些痛点：
这份清单并不详尽，但它确实开始描绘出 DeFi 应用程序需要做多少事情才能真正有机会与 CeFi 竞争。以下部分将重点介绍一些正面解决其中一些问题的 DeFi 应用程序链。
引人注目的功能和实验
充分掌握应用链力量的最佳方式是探索当今正在构建的一些最引人注目和最具创新性的用户体验，尤其是在 Osmosis、Mars Protocol、Penumbra 和 dYdX 上。
Osmosis
Osmosis 是 Cosmos 生态系统中的应用链 DEX 和新兴流动性中心。联合创始人 Sunny Aggarwal 在一篇名为 DAOifying Uniswap 自动做市商池的博客文章中概述了 Osmosis 的最初灵感，其核心理念是将 Cosmos 的可定制性和主权带入 AMM 世界。今天，该协议允许用户创建具有独特且可变参数的流动性池，允许对不同类型的联合曲线、多权重资产池等进行实验。同时试验订单簿匹配和集中流动性池的混合流动性模型也在开发中。
作为 DeFi 应用链领域的开拓者，Osmosis 已经向市场推出了许多创新功能，包括超流动质押，它为不得不在质押收益和 DeFi 收益之间进行选择而产生的激励问题提供了一个优雅的解决方案。用户可以改为质押任何包含 $OSMO 的 LP 股票代币，这可以激励为链安全做出贡献，同时也将额外的价值带回社区。由于 Osmosis 链可以识别应用程序级资产并在 PoS 共识中使用它们，因此该功能成为可能，并且随着更多功能和资产类型上线，没有理由不能将其用于其他类似用例。
在创建类似 CEX 的用户体验方面，Osmosis 正致力于提供保证金交易和借贷作为其核心产品的一部分。该团队目前正在与 Mars Protocol 合作，将借贷直接集成到 Osmosis 交易引擎中，这将实现分阶段清算、资产交叉保证金以及使用 Osmosis LP 股票作为保证金交易的抵押品。 Osmosis 作家 Steview Woofwoof 在今年早些时候的一篇 Medium 帖子中简明扼要地概述了这种设计的好处：
“分阶段清算确保意外波动不会立即和灾难性地清算杠杆头寸。高效的交叉保证金意味着由于 DEX 和借贷引擎是如此紧密耦合，Osmosis（与无状态 DEX 不同）可以跟踪您从不同资产和池中逐块提供的所有抵押品，因此它基本上可以用作一个大针对您的所有贷款和保证金头寸的抵押品池。
将借贷协议构建到 DEX 中的另一个好处是它消除了对预言机的需求。事实上，Osmosis 价格信息本身可能会被预言化以供其他平台使用。当然，使用外部预言机进行备份或针对某些类型的攻击（价格操纵、dDOS 等）增加安全性可能仍然有用。”
Osmosis 还在探索几种在其 DEX 上处理 MEV 的创造性方法，这些方法更容易作为应用链实现，包括：
阈值加密——在将用户交易广播给区块生产者之前对其进行加密，并且仅在区块被投票并最终确定后才允许解密和执行。
费用歧视——对不同类型的交易收取不同的费用（即使套利交易更昂贵）。
skip——在基本协议中构建类似 Flashbots 的功能（即块内的拍卖槽）。
内部化 MEV——建立在每个区块开始时运行的协议内套利者，并将收入提供给 $OSMO 质押者。
Mars协议
Mars 是由 Delphi Labs 开发的跨链信用协议，也是被称为合约到合约 (C2C) 借贷的新型 DeFi 原语的先驱。 Mars 团队最初部署在 Terra 上，此后后退一步，重新评估他们的产品战略，并决定未来投资哪个生态系统。在调查了 L1 和 L2 的整个景观后，Mars 团队最终确定了一个独特的 Outpost Hub 模型，使他们能够享受部署到现有 L1 的好处和应用链主权的好处。
Outposts 是 Red Bank 的实例，这是一种非托管和超额抵押贷款协议，可部署到各种不同的链 - 允许与同一 L1 上的其他应用程序进行原子同步组合。这也是 C2C 借贷流动性的来源，因为授权的智能合约可以在不提供抵押品的情况下从 Red Bank 借贷。目前的计划是在 Osmosis 上建立第一个Outpost。
Mars Hub 是一个应用链，具有两个关键功能：
管理所有的Outpost（包括投票决定哪些合同可以被批准用于 C2C 借贷）
从所有Outpost收集收入并将其分配给 $MARS 质押者和验证者
到目前为止，大多数 DeFi 协议的跨链策略都是重新部署在所有流行的 L1 上，或者构建一个需要桥接其他链的应用链。这个 Hub Outpost 模型试图通过与现有的高流动性 DeFi 生态系统组合并简化治理和代币价值累积来实现两全其美——这两者都应该缓解主要方法所面临的一些碎片化问题。
Delphi Labs 的团队直言不讳地表达了他们对为 DeFi 构建最佳用户体验的高度关注，一旦上线，Mars 将成为迄今为止与中心化交易所用户体验竞争的最雄心勃勃的尝试之一。开发路线图包括许多其他令人兴奋的新功能，例如 Rover 信用账户，这将使用户能够通过单个账户和清算门槛的杠杆跨各种 DeFi 产品进行交易，同时也复制了许多人喜欢的“子账户”体验在 CEX 上。你可以在这里读更多关于它的内容。
Penumbra
Penumbra 是一个跨链屏蔽资产池和应用链 DEX，利用隐私来改善用户的链上交易和做市体验。该项目的愿景源于对 Zcash 等隐私保护工具缺乏采用和兴趣的挫败感，以及希望构建一种由于其隐私而变得更好的产品。然而，正如过去几年所表明的那样，事实证明，隐私问题比许多人最初意识到的要困难得多（尤其是在构建私有 DEX 时）。
在构建在区块链上进行私有计算的方法方面已经进行了许多资金充足的尝试，但是 Penumbra 的团队对任何现有方法都不满意。相反，他们决定提出一个更微妙但至关重要的问题：
如果有用的区块链围绕公共共享状态，我们如何构建具有有用功能的私有分类帐？
对于 Penumbra 来说，公共共享状态的概念是区块链之所以有用的核心，正是因为这意味着任何想要使用区块链的人只需要与链本身进行协调，而不是与链下交易对手进行协调。正因为如此，他们认为虽然以前设计隐私保护 L1 和roullp的尝试可能会解决隐私问题，但他们这样做的方式严重限制了用户与公共共享状态进行有意义交互的程度。
理想情况下，私有计算将以保护个人隐私的方式完成，同时还允许重要聚合数据的透明度。然而，事实证明，构建一个能够管理这些权衡的系统需要一个与当今市场上任何一个根本不同的状态模型，因此 Penumbra 团队一直在从头开始构建一个。此外，虽然他们目前非常有意地只关注交易和做市的用例，但团队正在进行的研究和设计工作可能会对其他情况下的隐私和可扩展性产生更广泛的影响。
区块链上的隐私是通过将用户数据和执行移出链来实现的：用对该数据的加密承诺替换链上用户数据，并用状态转换正确性的零知识证明替换明文执行。这需要不同的状态模型。与以全局可变状态为中心的状态模型不同，有效交易在执行时会发生变化，而是存在不可变、可组合的状态片段的概念，其中每个交易消耗输入状态片段并产生输出状态片段（这在概念上类似于比特币的UTXO 模型）。这允许将状态片段替换为对这些状态片段的承诺，而交易内容可以替换为有效状态转换的证明。然而，这种方法的问题在于，由于执行是在链外移动的，因此不再可能访问共享状态，因为提议的状态转换的确切最终输出必须作为交易的输入包含在内。例如，DEX 交易需要在将交易提交到交易之前冻结 AMM 储备的确切状态和确切的输出价格）。
独特的状态模型
Penumbra 的状态模型的构建首先是为了促进与公共共享状态的私有交互，它通过使用一个参与者模型来实现，该模型明确地将链下计算（私有并处理每个用户状态）与链上计算分开，它是公开的并处理共享状态。
在参与者模型中，用户创建消息（而不是交易），对其进行加密并将其发送到智能合约。然后每个智能合约在每个区块中执行一次，并将在该区块期间发送给它的所有消息作为输入，从而允许批量处理交易或使用任何其他类型的自定义应用程序逻辑。这还具有一些很好的可扩展性优势，因为每个合约只执行一次，因此计算成本可以分摊到块中的所有交易中。然后，验证者将在异步执行交易并产生公共输出之前解密有关批次总数的一些信息。
这种异步性是通过创建私有 NFT 来实现的，该私有 NFT 记录执行的中间状态并对未来状态进行建模。一旦合约以输出消息响应，私有 NFT 就会被消耗并用于证明正在对正确的未来状态进行建模，此时来自合约的消息用于生成执行的私有输出。这里的权衡是执行可能发生在多个块上。
私人质押
为了保护委托人的隐私和验证人的责任，Penumbra 团队必须采用一种新颖的方法来设计质押。不是将“未绑定”和“绑定”视为相同权益代币的不同状态，而是将绑定权益记录为委托代币。这些代币代表验证者委托池的百分比份额，就像 LP 代币代表流动性池中的份额一样。虽然每个验证者的委托池的大小是公共链状态的一部分，但委托代币通过彼此可替代并驻留在多资产屏蔽池中（其中记录了 Penumbra 上的所有价值）来保留隐私。最后，通过跟踪质押代币和委托代币之间的汇率来计算质押奖励，这具有很好的税收效率优势，因为只有解绑是应税事件。
归根结底，Penumbra 的赌注是隐私实际上是交易体验不可或缺的一部分，更重要的是，他们所做的定制将导致更好的执行，因为启用私人策略意味着让更老练和资本充足的玩家进入竞技场，它具有更好的流动性、更好的定价和更少的滑点。其愿景是创造一种用户体验，提供比 CeFi 更多的隐私，并具有 DeFi 的开放和无需许可的优势。
dYdX
在成为部署到以太坊 L2 的最大应用程序之后，永久交易所 dYdX 最近宣布了他们将 V4 构建为应用程序链的计划。在宣布之后的官方通讯中，“去中心化、可扩展性和可定制性的独特组合”被认为是此举的主要原因，但值得深入挖掘其中的每一个原因：
权力下放
面对监管逆风，尤其是在美国，许多 DeFi 项目被迫面对严厉打击的可能性，以及他们的项目在面对此类行动时的弹性。 dYdX V3 目前已部署到以太坊 L2 (StarkEx)，虽然此处不会详细介绍，但关于汇总的完全去中心化的挑战已经写了很多。尽管正在积极研究和开发解决方案，但需要近期解决方案和可预测性的项目可能无法等待完全去中心化汇总的愿景实现。 dYdX 就是这样一个项目，他们最终决定，考虑到他们需要做出的具体权衡，用大约 100 个验证者来运营自己的链是他们能做的最好的事情。
可扩展性
鉴于 dYdX V3 当前的自定义钱包。 Juliano 本人将这一努力描述为“非常冒险”，但也非常明确地表示，他认为这是为 dYdX 产品创造最高质量用户体验的最佳可用选择。
结论：
对于上面强调的所有好处和创新实验，重要的是要承认，构建特定于应用程序的区块链在技术上比将应用程序部署为智能合约甚至在专门的执行环境（汇总、子网等）中更具挑战性。不应低估这一现实，但也不应低估应用链提供的更加开放的设计空间带来的潜在好处。卓越的用户体验不仅是去中心化产品击败其中心化竞争对手的方式，而且还是在开源、无需许可的世界中建立护城河的一个组成部分。
