像 The Graph 这样的区块链索引器是如何工作的以及为什么 dApp 需要它？

了解去中心化系统中的区块链索引

1. 区块链网络在每笔交易、智能合约执行和状态变化中都会生成大量数据。虽然这些数据是可公开访问的，但由于块存储的顺序性质，直接从区块链检索特定信息效率低下。节点必须逐个扫描块，这会降低需要实时响应的应用程序的查询性能。

2. 这就是像 The Graph 这样的区块链索引器发挥作用的地方。它们充当中间件，监听区块链事件，根据预定义的模式组织数据，并将其存储为可查询的格式。开发人员定义子图（开放 API，指定要监控的合约、事件和实体），允许对链上数据进行结构化访问，而无需扫描整个链。

3. 该图使用分散的索引器网络来托管和服务这些子图。这些索引器通过代币奖励 (GRT) 进行激励，以提供准确、快速的查询响应。策展人使用 GRT 在有价值的子图上发出信号，帮助引导索引器资源流向高需求的数据源。

4. 当 dApp 需要显示用户余额、交易历史或 NFT 所有权时，它会向 The Graph 网络发送 GraphQL 查询。最近的索引器在几毫秒内响应请求的数据，比直接查询节点要快得多。这种效率使得动态用户界面能够立即对区块链活动做出反应。

5. 如果没有索引解决方案，开发人员将需要运行自己的全节点、编写自定义解析逻辑并维护复杂的后端数据库。这会增加开发时间、运营成本和集中化风险。通过将数据检索外包给去中心化索引器，dApp 可以保持可扩展性和去中心化，同时提供响应式体验。

图如何将原始链数据转换为可用信息

1. 当开发人员部署子图时，他们定义一个清单文件，概述要监控哪些智能合约、要捕获哪些事件（例如，传输、铸造、交换）以及如何构建结果数据实体。该模式充当组织信息的蓝图。

2. 索引器节点从区块链日志中提取指定事件对应的数据。每个事件都会被处理，相关字段会被提取并作为条目存储在架构中定义的实体表中。例如，Uniswap 交换事件使用 sender、amountIn、amountOut 和时间戳等值填充“Swap”实体。

3. 使用针对快速查找而优化的数据库系统对转换后的数据进行索引。这使得按特定参数过滤的查询（例如涉及特定代币的所有交换）能够快速得到解决。使用 GraphQL 可以实现灵活的查询，让前端仅请求他们需要的字段。

4. 多个索引器可以服务同一个子图，从而创建冗余和弹性。查询费用以 GRT 形式支付，并根据服务质量和权益在索引器之间分配。这种经济模型可确保可靠性并防止停机或操纵。

5. 由于子图是开源且无需许可的，因此任何人都可以创建、发布或分叉它们。这促进了协作并减少了基于相同协议（例如 Aave 或Compound）构建的项目之间的重复工作。

索引器在扩展 dApp 基础设施中的作用

1. 随着以太坊和其他区块链的发展，链上数据量呈指数级增长。对于期望亚秒级响应时间的消费级应用程序来说，直接查询此数据变得不切实际。索引器通过预处理和缓存相关数据集来弥补这一差距。

2. 去中心化金融平台依靠索引器来汇总跨多个协议的流动性池状态、贷款头寸和价格预言机。如果没有有效的索引层，生成投资组合摘要或收益率比较将需要数百个单独的节点调用。

3. NFT 市场使用 The Graph 来跟踪藏品的所有权、挂牌价格和拍卖历史。搜索特定特征或按销售价格过滤的用户依赖于索引数据来立即提供结果。

4. 游戏 d​​App 利用索引器来检索玩家库存、比赛结果和进度里程碑。实时排行榜和游戏内经济运行顺利，因为历史行为已经被解析并存储在优化的结构中。

5. 甚至 DAO 的治理仪表板也利用子图来显示投票记录、提案时间表和委托统计数据。对治理事件的结构化访问简化了透明度和社区参与。

常见问题解答

The Graph 与传统数据库有何不同？ Graph 以去中心化的方式索引不可变的区块链数据，确保去信任的访问。传统数据库是集中式的，需要手动输入数据，而 The Graph 会自动与实时链事件同步，并通过加密证明验证数据完整性。

The Graph 可以对任何区块链进行索引吗？ Graph 目前支持以太坊、Polygon、Arbitrum、Optimism、Avalanche 和其他几个与 EVM 兼容的链。非 EVM 链需要自定义调整，但该协议正在通过社区驱动的子图开发来扩展支持。

谁维护 dApp 使用的子图？子图通常由协议团队、第三方开发人员或社区贡献者创建和维护。其中一些得到了官方认可，而另一些则有机地出现以满足生态系统内的利基数据需求。

dApp 用户可以免费查询 The Graph 吗？大多数公共子图允许免费查询，由通过委托和管理奖励赚取 GRT 的索引器资助。一些高流量子图可能会实施速率限制或需要通过 API 密钥进行付费访问，具体取决于托管设置。