Как создать свой первый блокчейн на Substrate?

Когда Ethereum был запущен в июле 2015 года, мир познакомился с концепцией смарт-контрактов, которые надеялись произвести революцию в пространстве блокчейна и позволить всем, от разработчиков до энтузиастов, развертывать децентрализованные приложения (DApps) в основной сети Ethereum.

Поскольку различные DApps в настоящее время используются в различных блокчейнах, таких как Ethereum, они предлагают множество вариантов использования, включая банковское дело, игры, финансы, онлайн-покупки и социальные сети с постоянно расширяющейся пользовательской базой по всему миру.

Ethereum предоставил разработчикам инфраструктуру, необходимую им для создания инновационных цифровых приложений, однако у него есть ограничения, такие как ограниченная масштабируемость и высокая плата за газ, факторы, которые в настоящее время не позволяют разработчикам создавать собственные решения, которые могут конкурировать с популярными централизованными платформами, такими как Twitter, Facebook. и Нетфликс.

Чтобы преодолеть эти проблемы и изучить возможности технологии блокчейна, соучредитель Ethereum и его первый технический директор Гэвин Вуд покинул Ethereum Foundation и основал Parity Technologies для создания инфраструктуры блокчейна, которая могла бы стать основой децентрализованной сети, известной как Web3.

Обладая обширным отраслевым опытом и глубоким пониманием блокчейнов, он приступил к созданию Substrate как блокчейн-платформы с открытым исходным кодом, ориентированной на разработчиков и позволяющей им настраивать свою архитектуру блокчейна в соответствии с изменяющимися предпочтениями клиентов.

Блокчейны на основе субстрата могут интегрироваться как парачейны в такие сети, как Polkadot или Kusama, и обеспечивать высокий уровень функциональной совместимости, помогая выводить на рынок действительно децентрализованные решения реального мира, которые быстрее, дешевле и безопаснее, чем когда-либо прежде.

Что такое субстрат и как он работает?

Видение Web3 как децентрализованной версии Интернета на основе блокчейна зависит от способности разработчиков создавать различные блокчейн-приложения, взаимодействующие друг с другом и с такими сетями, как Ethereum и Биткойн.

Как правило, разработчики блокчейна используют разработку блокчейна для создания таких приложений, а благодаря встроенным шаблонам они могут сэкономить много времени на разработку из-за ограниченных возможностей настройки.

Именно здесь Substrate, блокчейн-фреймворк с открытым исходным кодом для создания пользовательских блокчейнов, позволяет разработчикам быстро создавать блокчейны на основе проверенного в полевых условиях кода, который поддерживает большую экосистему блокчейн-проектов по всему миру.

Substrate, включающий обширный набор инструментов и библиотек, является основным комплектом разработки программного обеспечения (SDK) блокчейна, который ранее использовался для создания протокола уровня 0 Polkadot и может использоваться разработчиками для создания любого типа блокчейна.

Первичный блок любой цепочки блоков — это узел, который опирается на децентрализованную сеть этих узлов или компьютеров, которые взаимодействуют друг с другом для поддержания текущей книги с последними транзакциями. Каждый узел в сети блокчейна служит как клиентом, так и сервером, запрашивая и отвечая на запросы данных по мере необходимости.

Что делает узел Substrate уникальным, так это то, как эти операционные обязанности разделены по горизонтали, чтобы обеспечить модульную структуру для создания блокчейнов. Каждый узел Substrate использует два основных элемента: внешний узел, который обрабатывает сетевую активность, и среду выполнения, которая определяет действительность транзакции и отвечает за обработку изменений в функции перехода состояния блокчейна.

Внешний узел отвечает за связь с другими узлами, управление пулом транзакций, обнаружение одноранговых узлов и реагирование на удаленные вызовы процедур (RPC) или запросы браузера с использованием интерфейса прикладного программирования RPC Substrate Application Programming Interface (API). При запросе или предоставлении информации среде выполнения Substrate внешний узел использует специализированные API-интерфейсы среды выполнения для обработки этого взаимодействия.

Поскольку среда выполнения Substrate обрабатывает все, что происходит в блокчейне, она является основным компонентом узла построения блокчейна и контролирует, как транзакции включаются в блоки, как блоки возвращаются на внешний узел или как в ответ изменяется состояние блокчейна. к транзакциям.

Используя функции хоста для связи с внешним узлом, среда выполнения Substrate обеспечивает проверку во время выполнения и кросс-платформенную совместимость, обеспечивая подтверждение проверки для механизмов консенсуса ретрансляционной цепочки и предлагая поддержку обновлений архитектуры узла без форка.

Как Substrate позволяет пользователям создавать собственный блокчейн?

Substrate предлагает больше свободы, гибкости и вариантов оптимизации, чем создание смарт-контрактов поверх универсального блокчейна, такого как Ethereum. Более того, блокчейны на основе субстрата могут существовать как «одиночные блокчейны» или интегрироваться с Polkadot или Kusama, чтобы стать парачейнами.

Разработчики могут сначала начать с шаблона узла Substrate, который является базовой единицей в построении блокчейна с использованием Substrate и предоставляет множество готовых функций с реализациями по умолчанию для таких аспектов, как управление учетными записями, консенсус, привилегированный доступ и одноранговый доступ. .

Эти шаблоны узлов Substrate размещены в Центре разработчиков Substrate, и разработчики также могут получить доступ к большому, активному и полезному сообществу разработчиков Substrate, которые постоянно вносят свой вклад в экосистему.

Однако для более сложных проектов разработчикам потребуется большая степень свободы для определения логики их блокчейна, и именно здесь вступает в игру Substrate Framework для агрегации модульных объектов во время выполнения (FRAME).

Что такое КАДР?

FRAME — один из самых мощных инструментов, предоставляемых Substrate, который включает в себя ряд модулей и вспомогательных библиотек для упрощения разработки во время выполнения. Эти модули также известны как палитры и представляют собой настраиваемую бизнес-логику для таких вариантов использования, как стейкинг, управление, консенсус и другие важные действия, которые разработчики могут захотеть включить в среду выполнения.

Кроме того, разработчики могут использовать его системную, вспомогательную и исполнительную панели для предоставления широкого спектра сервисов во время выполнения. Хотя можно построить блокчейн на основе субстрата без использования FRAME, различные библиотеки позволяют разработчикам создавать пользовательскую логику среды выполнения, используя ее предопределенные компоненты в качестве отправной точки.

Комбинируя предварительно созданные и настраиваемые палитры для неограниченного управления функциями, а также функции, предоставляемые блокчейном Substrate, разработчики могут достигать конкретных результатов с высокой степенью гибкости и удобства.

Как создать первый блокчейн на Substrate?

Независимо от того, являетесь ли вы начинающим разработчиком или уже имеете опыт работы с инфраструктурой блокчейна, Substrate предлагает практические учебные пособия и игровую площадку Substrate для тех, кто хотел бы поэкспериментировать.

Учебники по субстрату подходят даже для абсолютных новичков, охватывая все шаги, не вдаваясь в подробности кодирования. В дополнение к этим руководствам Substrate предоставляет ряд практических руководств по конкретным темам и дополнительно предоставляет доступ ко многим проектам с открытым исходным кодом, созданным с использованием Substrate.

Однако важно понимать, как работать с Substrate, чтобы настроить логику каждого узла, чтобы его можно было использовать в сочетании со смарт-контрактами, чтобы включить еще больше функциональности в результирующий блокчейн.

Таким образом, Substrate предлагает всю необходимую поддержку, от установки до успешного запуска собственного блокчейна. Хотя у него нет собственного крипто-токена, токен Polkadot (DOT) является наиболее часто используемым, учитывая тот факт, что он совместим с другими парачейнами в экосистеме Substrate и Polkadot, что отражает его внимание к функциональной совместимости и масштабируемости.