O desenvolvimento de aplicativos Web3 está entrando em um estágio explosivo. Os projetos de aplicativos nas principais vias estão surgindo um após o outro. Ao mesmo tempo, a via da cadeia pública também está crescendo de forma constante. De acordo com dados da Coingecko, existem atualmente mais de 7.000 L1 e L2. projetos incluídos, que não incluem apenas a infraestrutura L1, há muitas cadeias de aplicativos com foco em negócios. O desenvolvimento de cadeias públicas já não se limita ao nível da infra-estrutura. Mais cadeias públicas orientadas para finanças aplicadas, jogos e redes sociais começaram a tomar forma.
No entanto, o desenvolvimento da cadeia pública é uma tarefa complexa e desafiadora. Assim como a infraestrutura da Web3, a cadeia pública subjacente precisa resolver vários problemas, como descentralização, segurança e eficiência. No nível da aplicação, as cadeias públicas também enfrentam contratos inteligentes. muitas questões, como máquinas virtuais, armazenamento de dados e governança em cadeia. Este é um grande teste para as capacidades de desenvolvimento da equipe, experiência de negócios, implementação de lógica e outras habilidades. Então, existe alguma maneira de construir um blockchain de forma rápida e fácil?
1. Desafios enfrentados no desenvolvimento de blockchains públicas
Projeto e implementação do mecanismo de consenso
A segurança das blockchains públicas é principalmente garantida pelo mecanismo de consenso. Por exemplo, o mecanismo de consenso PoW da rede Bitcoin permite que nós de todo o mundo participem da manutenção da rede. Para atacar a rede, é necessário controlar 51% do poder de computação, o que é praticamente impossível, tornando o Bitcoin a rede mais segura.
No entanto, a maioria das blockchains públicas não possui um consenso e nós tão fortes, portanto, equilibrar segurança e descentralização é um desafio. Claro, atualmente PoS e DPoS também são boas opções de mecanismo de consenso. Alguns algoritmos de consenso avançados (como HotStuff ou Tendermint) têm uma barreira técnica mais alta.
Problemas de escalabilidade
A escalabilidade da rede é uma questão que a nova geração de blockchains públicas deve considerar, pois está relacionada à eficiência da execução de aplicativos e ao custo para o usuário. A blockchain pública líder, Ethereum, foi limitada por problemas de escalabilidade, com congestionamento da rede e altos custos de transação, resultando na perda de muitos usuários posteriormente, e a aplicação do protocolo também foi constantemente transferida, como o principal DEX Uniswap.
Resolver problemas de escalabilidade, garantir alta TPS da rede, aumentar a capacidade de processamento, enquanto também deve-se alcançar a criação de blocos rápidos, respostas rápidas a transações, garantindo tempos de confirmação baixos e estabilidade da rede. Atualmente, a maioria das blockchains públicas mainstream consegue concluir transações em até 10 segundos, o que é crucial para a experiência do usuário.
Desenvolvimento de plataformas de contratos inteligentes
Desenvolver máquinas virtuais eficientes e estáveis e garantir suporte abrangente para a execução de contratos é extremamente importante para a camada de aplicação. As máquinas virtuais mainstream atualmente incluem EVM e Move VM. A EVM é a máquina virtual do Ethereum e ser compatível com a EVM é essencialmente ser compatível com o ecossistema Ethereum. Devido à popularidade da EVM, uma grande quantidade de documentação, tutoriais e modelos já existe, reduzindo o custo de aprendizado para os desenvolvedores e aperfeiçoando a cadeia de ferramentas. A Move VM é escrita na linguagem Move, que introduz o conceito de 'segurança de recursos' no seu design, evitando muitas vulnerabilidades presentes em contratos inteligentes tradicionais, tornando-a mais segura.
Além disso, ao escrever contratos inteligentes, os desenvolvedores também devem fornecer ferramentas e mecanismos para evitar vulnerabilidades, como ataques de reentrada e problemas de estouro. É necessário projetar uma linguagem de programação de contratos fácil de usar e segura, como Solidity ou Move, mas isso requer um desenvolvimento e testes extensivos.
Além disso, arquitetura de rede e armazenamento, ferramentas de desenvolvimento e infraestrutura, segurança de rede, mecanismos de atualização contínua, etc., também são áreas que precisam ser abordadas no desenvolvimento de blockchains públicas.
2. Como desenvolver blockchains públicas de forma simples e rápida
Na verdade, com o desenvolvimento da tecnologia blockchain até agora, já surgiram muitas estruturas que podem ser usadas diretamente para construir blockchains públicas. Os desenvolvedores podem adotar essas estruturas para construir uma blockchain de forma simples e rápida, aproveitando a experiência de outros, sem precisar desenvolver do zero. Além disso, essas tecnologias já estão bastante maduras, com segurança e estabilidade verificadas. Abaixo, será feita uma explicação sobre as estruturas de desenvolvimento StarStack e Cosmos SDK.
Cosmos
O Cosmos se concentra no desenvolvimento de cadeias de aplicativos, permitindo um desenvolvimento simples e rápido de blockchains públicos por meio do motor de consenso Tendermint e do Cosmos SDK. A comunicação e interconexão entre cadeias com a mesma estrutura são realizadas através do protocolo de comunicação entre cadeias IBC.
Ao construir uma blockchain baseada no Cosmos, o principal recurso utilizado é o Cosmos SDK, que é um kit de ferramentas de desenvolvimento que permite que os desenvolvedores construam blockchains usando o algoritmo de consenso Tendermint. O SDK reduz a complexidade ao fornecer as funcionalidades mais comuns incluídas em blockchains, como staking, gerenciamento e tokens.
Vantagens da cadeia Cosmos:
Soberania e flexibilidade: O SDK livre do Cosmos permite que os desenvolvedores construam aplicativos de blockchain soberanos, consumindo custos contínuos.
Altamente escalável: Em termos de escalabilidade vertical, utilizando Tendermint BFT e escalabilidade vertical, o Cosmos alcançou a capacidade de processar milhares de transações.
Ecossistema de desenvolvimento: O Cosmos SDK simplifica o processo de desenvolvimento de aplicativos blockchain, permitindo que os desenvolvedores criem cadeias personalizadas no SDK, promovendo a adoção e o crescimento do ecossistema blockchain.
Consenso plug-and-play e personalizável: Você pode usar Rollkit e Celestia como suas camadas de consenso e disponibilidade de dados.
Starcoin StarStack
O Starcoin se concentra em soluções de implantação inteligente de blockchain Layer1 personalizáveis e de alto desempenho, permitindo que os desenvolvedores utilizem o StarStack para o desenvolvimento de blockchains independentes. O StarStack é uma nova estrutura de desenvolvimento do ecossistema Move e atualmente é a única estrutura de desenvolvimento de blockchain do ecossistema Move, com um repositório de código aberto modulado, utilizado para construir Layer1 personalizadas. Os desenvolvedores podem usar este repositório para iniciar a máquina virtual Move e operar sua própria blockchain, e no futuro, também poderão usar seu sistema inteligente de IA para implantações de blockchain em forma de diálogo.
Em comparação com o Cosmos, o StarStack oferece flexibilidade e componentes personalizáveis suficientes, permitindo que os desenvolvedores escolham livremente entre algoritmos de consenso, máquinas virtuais, protocolos criptográficos, governança em cadeia, gerenciamento de transações, módulos de gás, entre outros.
As tecnologias e vantagens do StarStack são:
1) Construído com base na linguagem Move e na máquina virtual. A estrutura de base do StarStack e os contratos inteligentes são escritos na linguagem Move, e a máquina virtual também utiliza Move, sendo orientada a objetos e baseada em ativos, o que confere uma transparência muito alta aos recursos dentro dos módulos, enquanto as chamadas externas aos módulos são totalmente opacas. A linguagem Move também é considerada a linguagem de contratos inteligentes mais segura e flexível, o que proporciona mais espaço para a solução de lançamento de blockchain personalizada em Layer1.
2) Baseado em estrutura DAG. O StarStack introduziu a estrutura DAG e, em combinação com suas inovações, lançou o FlexiDAG, que atualiza o mecanismo de consenso PoW, ajustando dinamicamente o tempo de criação de blocos, a dificuldade e as recompensas de bloco. O FlexiDAG acelera a velocidade de criação de blocos, reduz o tempo de confirmação de transações e melhora significativamente o desempenho da rede e a eficiência do sistema. Além disso, parâmetros críticos podem ser ajustados dinamicamente por meio de um mecanismo de governança em cadeia, tornando o sistema mais adaptável e flexível.
3) Rede de alto desempenho paralelizada. O StarStack introduziu um motor de computação em memória baseado em múltiplas threads de alto desempenho, chamado TurboSTM, que muda completamente a forma de execução de contratos inteligentes. O TurboSTM utiliza controle de concorrência de múltiplas versões (MVCC) e bloqueios otimistas para realizar leituras de dados em sincronia e atualizações oportunas, reduzindo significativamente os gargalos de execução e aumentando o throughput das transações. Isso também proporcionou um salto qualitativo no desempenho da rede; de acordo com dados do ambiente de teste oficial, o TPS máximo pode atingir 130.000, um número que já é o teto da indústria para blockchains públicas.
4) Compatibilidade com aplicativos mainstream do ecossistema Move. A Starcoin, através da atualização da versão Move V7, alcançou compatibilidade total com aplicativos do ecossistema Move, permitindo que os desenvolvedores migrem e implantem seus dApps facilmente, sem precisar reescrever o código. Em termos simples, a Layer1 emitida pela Starcoin pode ser compatível com a maioria dos aplicativos dentro do ecossistema Move, por exemplo, aplicativos desenvolvidos na Aptos podem ser facilmente migrados para a nova Layer1, sem a necessidade de modificar o código original.
3. Resumo
Atualmente, a tecnologia de lançamento de blockchain está muito madura. As dificuldades que antes existiam no desenvolvimento de blockchains públicas foram basicamente resolvidas, e o desenvolvimento de blockchains públicas não é mais uma tarefa complexa e desafiadora. Com estruturas maduras, construir uma blockchain tornou-se simples e eficiente.
