アプリケーションチェーンは、特定のアプリケーションや機能に特化して構築された独立したブロックチェーンです。独自のコンセンサスメカニズム、ガバナンスモデル、リソース割り当てを備え、他のブロックチェーンとの相互運用性を保持することが一般的です。アプリケーションチェーンの目標は、特定のアプリケーションのニーズを最適化することであり、処理速度の向上、取引コストの削減、セキュリティの強化などが含まれます。これにより、一般的な公開ブロックチェーンでよく見られるリソース競争や混雑問題に対処します。ただし、アプリケーションチェーンには高い技術要件やプロトコルと比較してのコンポーザビリティや相互作用の不足などの欠点があります。

アプリケーションチェーンの開発

アプリケーション チェーンの概念は、Cosmos SDK のリリース後の 2018 年に初めて登場しました。これに続いて、TerraやOsmosisなどの多くのブロックチェーンプロトコルがアプリケーションチェーンの方向に発展し始めました。

2022年から2023年の間に、OptimismやArbitrumなどのLayer 2ソリューションがOPスタックやArbitrum OrbitのようなL2スタックを導入し、プロトコルがLayer 2上でアプリケーションチェーンを簡単に構築できるようにしました。これにより、アプリケーションチェーンの魅力が大幅に向上しました。

2024年までに、アプリケーションチェーンの数は急速に増えました。その一因はブルマーケットであり、それによって資本と才能がさらに引き寄せられました。その結果、多くの成功したプロトコルがアプリケーションチェーンの確立を目指して始まりました。一方で、一部の確立されたプロトコルはボトルネックに達し、アプリケーションチェーンへの移行が新たな機会を生み、ネイティブトークンに新たなエネルギーを注入しました。

アプリケーションチェーンの利点

削減された運用コスト

エコシステム内のプロトコルに比べて、アプリケーションチェーンの主な利点の1つは、運用コストの削減です。エコシステム内にプロトコルが存在する場合、さまざまな手数料を支払って運用を維持する必要があります。しかし、プロトコル自体がアプリケーションチェーンである場合、これらのコストは大幅に削減されます。

ブロックチェーン上でスマートコントラクト、転送、またはその他の操作を実行するプロトコルは、ユーザーと同様にトランザクション手数料（ガス手数料）を支払う必要があります。DeFiプロトコルの複雑さに応じて、これらのコストは操作の複雑さとともに増加します。

さらに、一部のブロックチェーンプロトコルでは、ユーザーの残高やスマートコントラクトの状態などのデータをチェーン上に保存する必要があります。一般的なブロックチェーンでは、データの保存にはネットワークリソースが消費されるため、オンチェーンのデータ保存に対して料金が発生する場合があります。例えば、Ethereumでは、新しいデータを書き込む際には料金が発生します。NEARプロトコルなどの一部のブロックチェーンでは、長期間のデータ保存に対して料金が発生することもあります。

ネットワークの制約に縛られなくなったエコシステム

チェーンが異なれば、ネットワーク活動レベル、速度、ガス料金も異なります。例えば、ミームコインの取引量が多いSolanaでは、ミーム活動の増加によりネットワークのダウンタイムが発生することがよくあります。このような場合、通常のDeFiユーザーは、自分の興味に関係のないやり取りのために、ネットワークの混雑や手数料の上昇に直面する可能性があります。時間が経つにつれて、ミームコインに興味のないトレーダーは他のプロトコルに移行し、SolanaでのDeFiの開発を妨げる可能性があります。

アプリケーションチェーンの設立により、チェーン上のすべての相互作用はプロトコル自体の機能に基づいています。ユーザーは他のプロトコルによって引き起こされるネットワークの混雑に関連するコストを負担する必要はありません。その結果、コストと速度の体験は、通常、より大きなエコシステム内のプロトコルと比較して優れています。

増加した自律性

一部の特定のDeFiプロトコルでは、生態系の制約により、機能の拡張が困難な場合があります。独自のカスタムアプリケーションチェーンを持つことで、機能の拡張が容易になります。

たとえば、Cosmos上に構築されたdYdX Chainは、ブロックチェーン機能やバリデータータスクにおいて完全なカスタマイズが可能であり、特定の目的に合わせて細かく調整できる独立したブロックチェーンです。これにより、開発者は基礎プロトコルからユーザーインターフェースまであらゆる側面を自由にカスタマイズすることができます。

各dYdXチェーンバリデータは、決して合意に達しないインメモリオーダーブックを実行します（つまり、それはオフチェーンです）。 オーダープレースメントとキャンセルは、通常のブロックチェーントランザクションと同様にネットワーク全体に伝播され、各バリデータによって保存されるオーダーブックは最終的に同期します。 ネットワークはリアルタイムで注文をマッチングし、その結果の取引はすべてのブロックにチェーンに提出されます。 これにより、dYdXチェーンは非常に高いオーダースループットを実現しながら、分散化を維持できます。

トークンエンパワーメント

増加したトークンの権限付与は、アプリケーションチェーンの開発の主な理由の1つです。プロトコルトークンは、しばしばガス手数料（たとえば、dYdXChainでは取引手数料にUSDCまたはDYDXを使用）やノードのステーキングトークンとして使用されます。

たとえば、Unichainのホワイトペーパーでは、ノードオペレーターはEthereumメインネット上でUNIトークンを賭けなければならないと述べています。ステーキングの状態はUnichainのスマートコントラクト内で追跡され、ステーキングおよび引き出し操作に関する通知はネイティブブリッジを介して中継されます。Unichainのブロックは固定長のエポックに分割され、各エポックの開始時に現在のステーキング残高がスナップショットされ、その後、Unichainの燃料手数料が収集され、ノードステーキング者に報酬が与えられます。同様に、dYdXトークン保有者はトークンをステーキングすることで、dYdXChainのすべての収益を共有することができます。

さらに、参加者はステーキングしてバリデーターに投票することができ、バリデーターのステーキング重量を増やすことができます。各エポックで最もステーキング重量が高いバリデーターはアクティブバリデーターと見なされ、そのエポックの証明を発行し、指定された報酬を受け取る資格があります。

理想的には、$UNIトークンは、投票以外の追加のユーティリティを獲得し、この経済モデルでのデフレ状態に入ることができます。

アプリケーションチェーンのデメリット

高い開発および保守コスト

独立したアプリケーションチェーンを作成し維持するには、ノード、ネットワークセキュリティ、コンセンサスメカニズムを含むインフラの構築と維持が必要です。これは既存のブロックチェーン上でプロトコルを開発するよりもはるかにコストがかかります。さらに、アプリケーションチェーンの開発には通常より深い技術的な専門知識とより多くのリソースのサポートが必要であり、時間と財務上の要求も増えます。

ただし、この欠点は、モジュラー開発ツールの導入により、大幅に緩和されています。 Cosmos SDK、OP Stack、Arbitrum Orbitなどの注目すべきツールにより、Layer 1（L1）またはLayer 2（L2）ソリューションの迅速かつ安全な展開が可能になりました。

例えば、dYdXのアプリケーションチェーンであるdYdXChainは、Cosmos SDKを使用しています。一方、最近人気のあるUnichainはOP Stackを使用して構築されています。これらのツールは開発の複雑さを大幅に減らしました。

クロスチェーン互換性の課題と限られた合成可能性

クロスチェーンプロトコルは徐々に成熟してきましたが、クロスチェーンの相互運用性は依然として重要な技術的およびセキュリティ上の課題に直面しています。アプリケーションチェーンは、特に限られたクロスチェーンサポートを持つチェーンと相互作用する際に、互換性の問題に遭遇する可能性があります。さらに、クロスチェーンブリッジの脆弱性やセキュリティリスクは、アプリケーションチェーン上の資産の安全を危険にさらす可能性があります。

モジュラー開発ツールの使用によって、同じモジュラー環境内でのクロスチェーン相互作用に関連する多くの問題が解決されましたが、同時に公開されているブロックチェーンの数が増加しています。この増加により、さまざまなチェーンを一緒に使用する際にコンポーザビリティがより困難になっています。

例えば、Unichainでトークンを交換し、AAVEで借り入れる意図で取引を行うトレーダーを考えてみましょう。トークンの交換後、トレーダーは依然としてトークンをメインネットにクロスチェーンする必要があります。これにより、Uniswapで直接トークンを交換し、それらをAAVEに預け入れる現行のプロセスと比べて複雑さが増し、ワークフローがはるかに煩雑になります。

アプリケーションチェーンとサイドチェーンの違い

• アプリケーションチェーンの急増に伴い、アプリケーションチェーンとサイドチェーンの違いについての議論が一般的になってきました。アプリケーションチェーンとサイドチェーンの両方は特定のニーズを満たすために存在していますが、2つの間にはいくつかの主な違いがあります:
• 異なる目的

サイドチェーンは通常、取引や貸出など特定の目的のために存在し、複数のプロトコルの展開をサポートしています。基本的には、サイドチェーンはメインチェーンの簡略化されたバージョンです。一方、アプリケーションチェーンの目的はより焦点が絞られて具体的です。それは特定のプロトコルの開発ニーズを満たすために作成されます。

• 異なる開発焦点
  サイドチェーンの背後にあるチームは、通常、メインチェーンのチームから派生しています。対照的に、アプリケーションチェーンの背後にあるチームは、通常、プロトコル層から派生しています。これは、開発の後の段階では、サイドチェーンは主チェーンのエコシステムの拡大に重点を置く傾向があることを意味しています。対照的に、アプリケーションチェーンは、ユーザーと開発者のニーズに重点を置く傾向があります。

• 適応性
  上記の2つの要因に基づいて、サイドチェーンは一般的にさまざまなプロトコルに適応しやすく、アプリケーションチェーンは特定のプロトコルのニーズに特化して最適化されています。

ケーススタディ

dYdXチェーン

dYdXは、最大の分散型デリバティブ取引所の1つであり、永続契約、マージン取引、スポット取引、貸出に特化しています。従来、dYdXはオフチェーンの注文ブックに依存し、主にEthereumメインネット上で運営していました。しかし、バージョンV4のリリースにより、dYdX Chainが公式に展開され、Cosmos SDKを使用して構築されました。この移行は大きな転換点となり、dYdXがEthereumの高いトランザクション手数料と開発の制約から離れることを可能にしました。

dYdXチェーンのローンチにより、DYDXトークンは追加の有用性を獲得しました。以前は、dYdXのプロトコル収益はプロジェクトチームに割り当てられていましたが、ローンチ後は、dYdXチェーン上の取引からの収益がDYDXトークン保有者に分配されるようになりました。さらに、dYdXチェーン上の取引手数料もDYDXトークンを使って支払うことができ、トークンの有用性と価値がさらに向上します。

このアプリケーションチェーンへの移行により、dYdXプラットフォームの運用効率とユーザーエクスペリエンスが大幅に向上し、同時にDYDXトークン保有者への財政的インセンティブも増加しました。新しいチェーン上でプロトコルの成功から直接恩恵を受けることができます。

Unichain

ブロックチェーン領域で最大の非中央集権型取引所（DEX）であるUniswapは、2024年第2四半期に、OPスタックを使用して構築されたブロックチェーン、Unichainを立ち上げることを発表しました。Flashblocksなどの新技術を導入しつつも、アプリケーションチェーンに移行する主な利点は、Unichainが他のプロトコルによって引き起こされるネットワークの混雑問題に直面しなくて済むことです。この移行により、取引手数料と効率の両方が改善されると予想されています。

トークンレベルでは、ユーザーはメインネット上でUNIトークンをステーキングして、Unichainのノードオペレーターになり、検証報酬を共有することができます。

結論

現在、DeFi市場には新しいイノベーションが欠如しているため、アプリケーションチェーンへのシフトは、DeFiプロトコルの中で変化の方向の一つとして見られる。Uniswap、dYdX、InjectiveなどのDeFiプロトコルは、すべてアプリケーションチェーンモデルに移行してきた。アプリケーションチェーンの登場は、ユーザーエクスペリエンスを向上させるだけでなく、プラットフォームの人気とトークンの有用性を高めるという重要な目的も果たしており、ユーザーとプロトコル自体の両方にとって双方にとってWin-Winの状況を作り出している。

ただし、アプリケーションチェーンの急速な成長は、相互運用性やチェーンの抽象化といった概念とは矛盾しています。特定のインタラクションではユーザーエクスペリエンスの向上が見られますが、ブロックチェーンの景色はより複雑になります。計画された旅行がLending -> Swap -> NFT購入という手順で進む場合を想像してみてください。それぞれの手順を異なるアプリケーションチェーンで実行する必要があります。これにより相互作用の経路が著しく増加します。では、アプリケーションチェーンは本当にあなたにとって有益なのでしょうか、それとも有害なのでしょうか？