artela 白皮书6 月 20 日，新锐并行 evm layer1 项目 artela 发布了《全栈并行化》 的白皮书，旨在全面释放区块链可扩展性，使 dapps 具备「可预测的性能」。
指为 DApp 提供可预测的 TPS，对于特定业务场景的 DApp 至关重要。部署在公链上的 DApp 通常受其他 DApp 争夺区块链计算能力和储存空间的影响。在网络拥堵情况下，会导致较高的交易执行成本和时延，制约 DApp 快速发展。
2. 应用链
为了解决“可预测性能”问题，一种常见做法是使用专用于特定应用的区块链（Application-specific blockchain），也称应用链（Appchain）。它将区块空间专门用于特定应用。
3. 弹性区块空间
Artela 提出弹性区块空间（Elastic Block Space, EBS）解决方案，根据 DApp 需求动态调整区块资源，为需求高的 DApp 提供独立的扩容区块空间。
4. 应用链与弹性区块空间对比
本文将分别介绍应用链和弹性区块空间，并比较其优劣。
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定义：
应用链是为单个 DApp 运行而创建的区块链。 -
特点：
- 从头构建，定制化虚拟机。
- 可定制网络堆栈（共识、网络、执行），满足特定设计要求。
- 解决高拥堵、高成本、特性固定的问题。
应用链的形态
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单片区块链
- 比特币（“数字黄金”应用链）。
- Arweave（永久存储应用链）。
- Celestia（数据可用性应用链）。
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多链生态系统
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Cosmos：
- 互联区块链世界。
- 快速开发和启动区块链（Cosmos SDK）。
- IBC 协议（无障碍区块链交互）。
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Polkadot：
- 完美区块链扩容方案。
- 平行链生态。
- 共享安全（交叉共识信息）。
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应用链的衍生形态
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侧链
- Polygon 等。
- 提升侧链体验和性能。
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子网
- Avalanche 等。
- 提升子网体验和性能。
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Layer2 Rollups
- OP Stack 和 Polygon CDK 等。
- 模块化堆栈。
- 提高以太坊吞吐量和可扩展性。
- 提升互通性和互操作性。
目前，大量应用构建在跨各种平台的应用链中。例如：
- Axie 于 2021 年初推出了其以太坊侧链 Ronin。
- DeFi Kingdoms 于 2021 年底宣布从 Harmony 迁移至 Avalanche 子网。
- Injective 于 2021 年 11 月推出其使用 Cosmos SDK 构建的 DeFi 应用链。
- dYdX 于 2022 年中旬宣布产品 V4 版本将使用 Cosmos SDK 技术构建独立应用链。
- Uptick Network 于 2023 年上线 Web3 生态应用发展基础设施生态应用链 Uptick Chain。
应用链的优劣势
应用链获得运行主权区块链的全部权力，而不是依赖底层 Layer1，有利有弊。
优势：
- 主权： 应用链能够通过治理方案解决问题，保持独立性，避免外部干扰。
- 性能： 满足应用需求的低延迟和高吞吐量，提升 DApp 效率。
- 可定制性： 开发者可根据需求定制链，打造生态系统，提供灵活的演进方式。
劣势：
- 安全问题： 应用链需自负安全责任，包括节点数量权衡、共识机制维护，面临质押风险等。
- 跨链问题： 作为独立链，缺乏互操作性，集成跨链协议增加风险。
- 成本问题： 基础设施搭建、运行和维护节点成本高昂。
对于初创公司，应用链的劣势影响较大，难以解决安全和跨链问题，还面临高昂成本。因此，市场需要 Layer1 的可预测性能解决方案。
弹性区块空间
在 Web2 中，弹性计算是一种常见的云计算模型，它允许系统根据需要动态地扩展或缩减计算机处理、内存和存储资源以满足不断变化的需求，而无需担忧用量高峰的容量计划和工程设计。
弹性区块空间
弹性区块空间就是根据网络拥堵程度自动调整区块容纳的交易数量，如果对于特定应用的交易，区块链网络通过弹性计算提供稳定的区块空间和 TPS 保障，这就实现了「可预测性能」。
MegaETH 的概念
MegaETH 也曾经提出过类似的「弹性动态扩展」的概念，并认为是 DApp 支持大规模采用的必然发展路径。预测了未来 1-3 年将出现以下技术发展：
- 第一阶段：在验证节点级别进行水平扩展；
- 第二阶段：链级别的静态扩展；
- 第三阶段：链级别的动态水平扩展。
Artela 的落地
而 Artela 真正落地了这个概念，解决了第一阶段“如何协调验证节点水平扩展去支持弹性计算”的核心问题。当 Artela 网络中的协议增长时，它可以订阅弹性区块空间以处理协议用户和吞吐量的增长。弹性区块空间为具有高交易吞吐量需求的 DApps 提供独立的区块空间，允许它们随着增长而扩展。本质上，区块空间决定了区块链每个区块可以存储的数据量，直接影响交易吞吐量。当 DApps 经历交易需求激增时，订阅弹性区块空间变得有用，以高效处理增加的负载，而不影响底层区块链。
弹性计算的实现
弹性计算的实现又分为「实时弹性」和「非实时弹性」，「实时弹性」一般指分钟级别响应扩容，而「非实时弹性」则只需要在一个限定时间内去响应扩容。Artela 采用了「非实时弹性」的方法，即当网络检测到需要扩容时，会发起一个扩容提议，并在一个或多个 epoch 后（而非实时），整个网络的验证节点才会完成扩容，并提交扩容的证明供其他验证者挑战。
Artela 的方案
Artela 的弹性区块空间方案其实借鉴了很多分布式数据库的理念，也是区块链分片技术的延续。站在“计算分片”的角度，针对有需求的应用流量去扩容，规避了“跨片事务”的问题，使开发者和用户体验与以前无较大差别。同时，采用落地难度相对较小的「非实时弹性」，在满足很多 DApp 实际的需求的情况下，加强了应用性。
前提
值得一提的是，弹性区块空间作为一种横向扩展区块链性能的解决方案，其前提是「交易可并行化」，只有交易并行度做上去后，才需要横向去扩展节点的机器资源，以提升交易吞吐量。
而对于像 Solana 这样的高性能 Layer1，虽然支持交易并行执行，性能也可以横向扩展，但并不能应对需求高峰期间 DApp 的「可预测性能」的问题。Solana 通过实施「本地费用市场」的解决方案，目的是防止任何单一需求的交易垄断稀缺的区块空间，限制了时间性费用上涨，并减轻了突发需求高峰的负面影响。例如，在 NFT 发行期间，NFT 发行者将迅速消耗每个账户的计算单元（CU）限制，之后的交易必须提高优先费用，才能在该账户的有限空间内得到处理。
可以说，Artela 通过弹性区块空间方案以应对交易需求的激增，也是进一步延伸了 Solana 中的「本地费用市场」的概念，不仅确保了 DApp 的「可预测性能」，还防止了全网范围内的费用激增和拥堵，一举两得。
总结
无论是应用链还是弹性区块空间，本质上都是为了解决不同 DApp 对区块链性能有不同需求的问题，或者说「可预测性能」的问题，两种方案没有好与不好，只有合适与不合适。这两种方案让笔者想起了 「胖协议理论」—— 由 Joel Monegro 于 2016 年提出的理论，围绕「加密协议应该如何捕获（比构建在其之上的应用所捕获的集体价值）更多的价值」展开。
应用链本质上是一种瘦协议，尤其是在 Layer1 采用模块化架构时，协议层完全由应用层定制。虽然这为应用带来了更好的价值累积机制，但也带来了高昂的成本和有限的安全性。
弹性区块空间
弹性区块空间本质上是一种胖协议，是底层 Layer1 协议层的扩展功能。它有效地降低了对“可预测性能”有需求的参与者的进入门槛。同时，协议也可以捕获应用价值，产生正反馈循环。
