Web3应用的发展正进入井喷阶段，各大赛道应用项目层出不穷，同时公链赛道也在稳步增长，据Coingecko数据显示，目前收录的L1和L2项目已经超过7000个，这里面不仅有做基础设施的L1，还有许多专注于业务的应用链。公链的发展已不局限于基础设施层面，更多面向应用金融、游戏、社交的公链已经初具规模。

但公链开发是一项复杂而富有挑战性的任务，底层公链作为Web3的基础设施，需要解决去中心化、安全性、效率等多重问题，而在应用层面的公链也面临智能合约、虚拟机、数据存储和链上治理等诸多问题。这对团队的开发能力、业务经验、逻辑实现等能力有巨大的考验。那有什么方法能快速、简单的构建一条区块链呢？

1. 公链开发面临的挑战

共识机制的设计与实现

公链的安全性主要由共识机制来保证，例如比特币网络的PoW共识机制，让全球节点都可以参与网络的维护，想要攻击网络就需要掌握51%的算力，而这在实现起来几乎是不可能的，所以比特币也是最安全的网络。

但大多数公链并没有那么强的共识和节点，所以权衡安全性和去中心化是一个难题，当然现在PoS和DPoS也是很好的共识机制选择。而部分先进的共识算法（如HotStuff或Tendermint）实现起来技术门槛较高。

扩展性问题

网络的可扩展性是新一代公链最应该考虑的问题，因为这关乎应用运行的效率和用户成本问题。龙头应用公链以太坊，就是受限于可扩展性问题，网络拥堵和交易成本很高，导致后期用户大量流失，协议的应用也不断外逃，如龙头DEX Uniswap。

解决可扩展性问题，保证网络的高TPS，提高吞吐量的同时，还应该实现网络快速出块，交易快速响应，确保较低的确认时间和网络稳定性。目前大部分主流公链，都能实现在10秒内完成交易，这对于用户体验至关重要。

智能合约平台的开发

开发高效、稳定的虚拟机并确保对合约运行的全面支持，这对应用层面来说非常重要。目前主流的虚拟包括EVM和Move VM，EVM是以太坊的虚拟机，兼容EVM本质上是兼容以太坊生态，由于EVM的普及，大量开发文档、教程和模板已经存在，开发者学习成本较低，工具链完善。而Move VM底层采用Move语言编写，从设计上就引入了“资源安全”的概念，避免了许多传统智能合约中的漏洞，安全性更强。

同时，在开发者编写智能合约方面，还应该提供工具和机制来防止漏洞，如重入攻击、溢出问题等。 设计易用、安全的合约编程语言，如Solidity、Move，但这需要大量的开发和测试。

除此之外，网络与存储架构、开发工具与基础设施、网络安全、持续升级机制等也是公链开发需要关注的地方。

2. 如何简单、快速的开发公链

其实区块链技术发展到现在，已经出现了许多可以直接用于搭建公链的框架，开发者可以采用这些框架，踩在巨人肩膀上简单、快速的搭建一条公链，而无需从零开发。并且，这些技术已经相当成熟，安全性和稳定性已经得到验证，下面StarStack和Cosmos SDK开发框架进行说明。

Cosmos

Cosmos专注于应用链开发，简单来说通过Tendermint 共识引擎和Cosmos SDK实现公链的简单、快速开发。然后通过IBC跨链通信协议，实现相同结构下链与链之间的通信和互连。

在构建基于Cosmos区块链的时候，主要使用到Cosmos SDK，这是一个开发工具包，允许开发人员使用 Tendermint 征求演算法构建区块链。SDK 通过提供区块链中包含的最常见的功能，如质押、管理和代币，来降低复杂性。

Cosmos链的优势：

• 主权性和灵活性： Cosmos的自由SDK使开发人员能够构建主权的区块链应用，消耗持续成本。
• 高度可扩展：垂直可扩展性来说，利用Tendermint BFT和垂直可扩展性，Cosmos实现了数千笔的交易处理能力。
• 生态的开发环境：Cosmos SDK简化了区块链应用程序的开发过程，开发者可以在SDK上创建自定义链，促进区块链生态系统的采用和生长。
• 即插即用并自定义共识层：可以使用 Rollkit 和 Celestia 作为您的共识和数据可用性层。

Starcoin StarStack

Starcoin专注于高性能、可定制化Layer1区块链的一键智能部署方案，开发者可以用StarStack进行独立区块链的开发。StarStack是一个全新的Move生态的开发框架，也是目前Move生态唯一的区块链开发框架，它以模块化为核心的开源代码库，用于构建定制化的Layer1，开发者可以使用此代码库启动Move虚拟机，运行自己的区块链，未来也可以用其AI智能系统以对话形式进行区块链的部署。

与Cosmos相比，StarStack提供了足够的灵活性和可定制化组件，让开发者在共识算法、虚拟机、加密协议、链上治理、交易管理、gas模块等方面都可以自由选择。

StarStack技术框架和优势在于： 1） 基于Move语言和虚拟机构建。StarStack的底层框架和智能合约通过Move语言编写，虚拟机也是采用的Move，面向对象和基于资产的编程，使得资源在模块中具有极高的透明度，而对模块的外部调用则完全不透明。Move语言也被称为最安全的和灵活的智能合约语言，这也为其一键发链方案在定制化Layer1时，提供了更多的空间。

2） 基于DAG结构。StarStack中引入了DAG结构，并结合自身创新推出FlexiDAG，对 PoW 共识机制进行了升级，动态调整出块时间、难度和出块奖励。通过FlexiDAG将加快出块速度，缩短交易确认时间，大幅提升了 网络性能和系统效率。此外，关键参数可以通过链上治理机制进行动态调整，使系统更具适应性和灵活性。

3） 并行化高性能网络。在StarStack中，引入了基于高性能多线程的内存计算引擎 TurboSTM，彻底改变了智能合约的执行方式。TurboSTM 利用多版本并发控制（MVCC）和乐观锁，实现同步数据读取和及时更新，大幅减少了执行瓶颈，提高了交易吞吐量。这也使得网络性能有了质的飞跃，根据官方测试环境数据，最高TPS可以达到130,000，这个数据已经是行业公链天花板了。

4） 兼容Move生态主流应用。Starcoin通过Move V7版本的升级，实现了Move生态应用的全面兼容，使开发者无需重写代码即可轻松迁移和部署他们的 dApp。简单来说，就是通过Starcoin发行的Layer1，可以兼容Move生态的内的大部分应用，例如在Aptos上开发的应用可以轻松的迁移至新的Layer1上，而无需修改原始代码。

3. 总结

现在发链技术已经非常成熟，之前开发公链面临的困难也基本解决，公链开发已经不再是一项复杂且具备挑战的工作，通过成熟的框架，构建区块链已经变得简单且高效。