DApp: раскрытие механизмов и преимуществ децентрализованных приложений

Децентрализованные приложения, или DApps, по сути, представляют собой основанные на блокчейне смарт-контракты в виде приложений. Они действуют так же, как и традиционные приложения, — пользователь даже не заметит разницы, но предоставляют гораздо больше возможностей с точки зрения набора безопасности, прозрачности, экономической эффективности, автономности и функциональности. Из этой статьи вы узнаете, что такое DApp, как они работают и чем отличаются от традиционных приложений. Кроме этого, мы обозначим преимущества и недостатки децентрализованных приложений, а также расскажем, как DApps переписывают правила игры в мире разработки программного обеспечения. 

Что такое децентрализованные приложения

Децентрализованные приложения (decentralized application, DApp) — это программные приложения, созданные на основе технологии блокчейна. Они отличаются от традиционных приложений, работающих на основе центральных серверов, тем, что развернуты на распределенной сети независимых узлов, где каждый участник имеет равные права и возможности. Благодаря этому у Dapp нет единой точки отказа и цензуры сверху, что обеспечивает большую прозрачность, безопасность, автономность и эффективность в функционировании приложения. 

Чтобы иметь более четкое представление о том, что такое Dapps, лучше всего сравнить их с традиционными приложениями (программами / сервисами). В этой категории традиционных приложений у нас есть, например, YouTube, Facebook или TikTok. Во всех этих программах данные хранятся на централизованных серверах, а управленческие решения принимаются руководством компании-владельца. Это не только создает угрозы безопасности (взломать центральный сервер или хранилище намного проще, чем миллионы распределенных узлов, как в Bitcoin), но и позволяет компании, стоящей за этими услугами, применять меры цензуры, менять правила игры или банить пользователей. Они действуют как диктаторы, и можно только надеяться, что они будут справедливыми и эффективными диктаторами.

Принцип работы Dapp. Отличие от обычных App

Как работают DApp, легко понять на примере Twitter и его децентрализованного аналога под названием Damus. Оба эти приложения являются социальными сетями, где пользователи могут публиковать короткие сообщения (твиты), читать сообщения других пользователей и взаимодействовать с ними (комментировать, ставить лайки, репостить, жаловаться и т.п.). Другими словами, с точки зрения пользователя они одинаковы, разница лишь в том, как они работают «внутри» приложения.

Внешний интерфейс. Это та часть системы, через которую пользователь взаимодействует с приложением (Twitter или Damus): регистрируется, создает сообщение, читает ленту, ставит лайки и прочее. На этом уровне как DApp, так и традиционное приложение могут использовать любые инструменты разработки — от веб-интерфейсов, написанных на HTML5 и JavaScript, до фреймворков, таких как Qt или GTK. Разница лишь в том, что в DApp для авторизации обычно используют криптовалютные кошельки, а в централизованных приложения пароли, FaceID, отпечатки пальцев, аккаунты в социальных сетях (Google, Facebook). Но это не обязательное правило, а лишь отраслевые предпочтения (стандарты).

Серверная часть (Бэкенд). В Twitter и других традиционных приложениях бэкенд централизован. Это означает, что за обработку запросов от клиентских устройств, выполнение бизнес-логики, управление базами данных, взаимодействие с другими системами, обеспечение безопасности и производительности приложения отвечает централизованный сервер. Если с этим сервером что-то случится или его взломают, вся система перестанет работать и будет скомпрометирована, как это было 6 марта 2023 года, когда в Twitter произошел «массовый сбой Статьи редакции».

В Damus и других децентрализованных приложениях бэкенд работает на основе блокчейна и децентрализованной сети узлов. Вместо централизованного сервера функциональность — обработка запросов от клиентов, управление базами данными, выполнение бизнес-логики и прочее — распределена между множеством узлов сети блокчейна. Эти узлы имеют одинаковые права и возможности, что позволяет им выполнять одинаковые роли и замещать друг друга в случае сбоев и взломов.

Это можно сравнить с тем, как работает обычный магазин (традиционные приложения) и рынок (децентрализованные приложения). Если магазин не закупит товар, например бананы, вовремя, выйдет из строя его софт или он обанкротится, то вы не сможете в нем купить бананы. На рынке таких проблем нет, поскольку на нем работает множество независимых продавцов и если один из них перестанет продавать бананы, то вы просто пойдете к другому продавцу.

Аналогично будет с приложениями. В централизованных сетях бэкенд приложения не сможет работать, если что-то случится с его центральным сервером. Тогда как в децентрализованных системах за бэкенд отвечает множество узлов, и если с частью этих узлов что-то случится, то ничего страшного не произойдет — обработкой бэкенда займутся другие, работающие в данный момент узлы.

Хранилище данных. В традиционном приложении этот уровень также централизован. Обычно данные хранятся на компьютере пользователя или на серверах, контролируемых третьими лицами. Этот способ работы имеет довольно много точек отказа. Например, пользователь может потерять информацию, если его компьютер поврежден. Также может случиться так, что серверы не работают или они будут заблокированы или взломаны. Подобных сценариев может быть очень много, и все они станут причиной того, что пользователь потеряет доступ к своим данным.

Однако в DApp хранение данных также полностью децентрализовано. Каждый пользователь DApp хранит полную историю действий, выполненных в сети DApp, — от первой до последней транзакции. Поэтому если что-то произойдет с устройством пользователя или какой-то узел сети перестанет работать, то ему будет достаточно использовать приложение на новом устройстве, чтобы восстановить информацию. Причем уровень избыточности данных увеличивается по мере того, как увеличивается количество пользователей, использующих DApp, — в традиционных приложениях наоборот.

Преимущества и недостатки децентрализованных приложений

DApps обладают несколькими значительными преимуществами по сравнению с традиционными централизованными приложениями. 

• Безопасность. Все операции и транзакции DApps записываются на блокчейне, и их нельзя удалить или изменить. Кроме того, блокчейн использует криптографические методы шифрования для защиты информации.
• Экономичность. Стоимость разработки DApp ниже, чем создание традиционного приложения. Это связано с тем, что DApp обычно используют инфраструктуры одного из блокчейнов, тогда как обычное приложение должно создавать инфраструктуру с нуля или использовать облачные решения.
• Прозрачность и независимость. Децентрализованные приложения работают на распределенной сети узлов. Все участники сети имеют доступ к истории операций, и никто не контролирует данные и не манипулирует ими. Это создает доверие и устраняет необходимость доверять централизованным организациям.
• Устойчивость к сбоям. DApps не зависят от одного центрального сервера, что делает их более устойчивыми к сбоям и отказам. Если один узел или сервер выходит из строя, остальные узлы продолжают функционировать, обеспечивая плавность и непрерывность работы приложения.
• Инновационность. Децентрализованные приложения предлагают новые возможности и перспективы для инноваций. Благодаря использованию технологий блокчейна, смарт-контрактов, DeFi и NFT разработчики могут создавать новые типы приложений и функций, которые ранее были невозможны в централизованных системах.
• Простота доступа. DApps предоставляют доступ и возможности любому участнику сети, независимо от места проживания, национальности или статуса. Это способствует более широкой инклюзивности и глобального доступа к приложениям.

Вот основные недостатки децентрализованных приложений:

• Трудно масштабировать. DApps трудно масштабировать, поскольку для их работы требуется децентрализованная сеть узлов. Это означает, что по мере увеличения количества пользователей и транзакций количество узлов, необходимых для поддержки сети, также увеличивается. Это может затруднить обработку большого количества пользователей и транзакций, поскольку сеть может стать перегруженной и замедлиться. 
• Высокая сложность разработки. Создание DApps требует специальных знаний и навыков. Разработка на базе блокчейна и использование смарт-контрактов требует понимания новых концепций и инструментов. Это может создать барьер для разработчиков, особенно для тех, кто не имеет опыта работы с децентрализованными технологиями.
• Ограниченные возможности интерфейса. DApps обычно имеют ограниченные возможности из-за технических ограничений и сложности интеграции с блокчейном. Интерфейсы DApps могут быть менее интуитивными, и их пользовательский опыт может быть менее удобным.
• Ответственность за безопасность. Потеря личных ключей или доступа к криптокошельку (например, из-за взлома смартфона) может привести к потере средств без возможности восстановления, поэтому пользователи должны быть хорошо осведомлены о мерах безопасности и самостоятельно принимать необходимые меры для защиты своих активов.
• Высокая стоимость операций. Каждая операция или транзакция в децентрализованных приложениях требует определенной оплаты, которая может быть выше, чем в традиционных централизованных системах, что может повысить затраты на использование приложений. Это связано с использованием блокчейна и его консенсус-механизма.

Создание децентрализованного приложения

Разработка DApp обычно включает следующие основные этапы:

1. Идея и концепция. Определите цель и концепцию вашего приложения. Изучите рынок и конкурентов, определите целевую аудиторию и уникальные возможности, которые ваше приложение будет предлагать клиентам.
2. Проектирование и планирование. Разработка архитектуры приложения, определение функциональных требований и компонентов системы. Создание детального плана разработки, который помимо прочего должен включать установку необходимых инструментов и технологий разработки.
3. Разработка смарт-контрактов. Написание и тестирование кода смарт-контрактов, которые будут обеспечивать логику и функциональность DApp на блокчейне. В зависимости от блокчейна для создания смарт-контрактов могут использоваться такие языки, как Solidity, Vyper, C++, Rust, Plutus и т.д.
4. Разработка пользовательского интерфейса. Создание пользовательского интерфейса, который позволит обычным пользователям взаимодействовать с вашим децентрализованным приложением. Для его разработки используются такие языки, как HTML, CSS, JavaScript, React, TypeScript, Vue.js и другие.
5. Тестирование и отладка. Дальше происходит тестирование DApp для обнаружения и исправления ошибок и проблем. Происходит проверка работы смарт-контрактов, безопасности и функциональности приложения.
6. Запуск и интеграция. Развертывание DApp на выбранной блокчейн платформе или сети. Интеграция его с необходимыми внешними сервисами и API, если требуется.
7. Релиз и поддержка. Публикация DApp в сторах. Обеспечение поддержки, сбор обратной связи и обновление приложения.

Какие перспективы у Dapps

Согласно анализу DeFiLlama, несмотря на кризис рынка криптовалюты 2022 года, сегмент Dapps сейчас чувствует себя хорошо. Количество заблокированных средств (TVL) в Dapp-протоколах с начала 2023 года выросло с $38,2 до $47,08 млрд (+27%), тогда как, по данным DappRadar, среднее количество пользователей в месяц превысило 50 млн человек, а общий объем транзакций достиг $500 млрд.

При этом рынок становится более разнообразным и демонстрирует высокую инновационность и креативность, запуская новые типы и жанры Dapps в разных секторах и отраслях, таких как финансы, видеоигры, социальные сети, e-commerce, здравоохранение и другие. Например, появились такие Dapps, как GMX — биржа с нулевым слиппиджем и распределением прибыли среди пользователей, Lido — протокол для стейкинга ETH 2.0 с возможностью получения ликвидных токенов stETH, SuperRare — децентрализованная платформа для создания и продажи предметов цифрового искусства в формате NFT и многие другие.

И согласно мнению экспертов рынок Dapps продолжит и дальше расти стремительными темпами. Так, согласно отраслевому прогнозу Grand View Research глобальный рынок децентрализованных приложений к 2031 году достигнет $ 398,77 млрд при среднегодовом темпе роста (CAGR) в районе 45,16% в год.

Заключительные мысли

Децентрализованные приложения — это инновационная форма приложений, основанная на блокчейне и децентрализации. Они обеспечивают прозрачность, безопасность и независимость от посредников, открывают новые перспективы в цифровой экономике, благодаря чему и привлекают интерес разработчиков и пользователей по всему миру.