Substrate Framework là gì?

Trung cấp12/18/2023, 5:12:05 PM
Khám phá thế giới tiên tiến của Khung cơ sở Substrate trong công nghệ blockchain với bài viết toàn diện của chúng tôi, hoàn hảo cho các chuyên gia và nhà phát triển có kinh nghiệm.

Công nghệ Blockchain bắt đầu từ việc tạo ra Bitcoin vào năm 2009 bởi một người (hoặc nhóm) không rõ danh tính được biết đến với tên Satoshi Nakamoto. Bitcoin giới thiệu thế giới với một loại tiền điện tử phi tập trung, hoạt động mà không cần sự kiểm soát từ một cơ quan tập trung như ngân hàng. Tuy nhiên, tính năng của Bitcoin bị hạn chế trong giao dịch tài chính. Sự ra đời của Ethereum vào năm 2015 đánh dấu một bước tiến lớn trong công nghệ Blockchain bằng việc cho phép các nhà phát triển sử dụng hợp đồng thông minh để tạo ra ứng dụng phi tập trung của họ (DApps). Điều này mở ra những cơ hội khác ngoài tiền điện tử, như tài chính phi tập trung (DeFi), quản lý chuỗi cung ứng và nhiều hơn nữa.

Trong khi Bitcoin thường được so sánh với vàng số, Ethereum thường được so sánh với một máy tính thế giới số. Với việc ra mắt, blockchain đã được biến đổi từ một công cụ tài chính thành một nền tảng rộng lớn hơn cho các giải pháp phi trung tâm. Sự tiến bộ này đặt nền móng cho khung Substrate, mục đích là tăng cường tiềm năng của công nghệ blockchain bằng cách cung cấp cho các nhà phát triển tính linh hoạt và khả năng mở rộng không giới hạn. Khi chúng ta đi sâu hơn vào khung Substrate trong các module tiếp theo, bạn sẽ thấy cách nó vượt qua các hạn chế của các công nghệ blockchain trước đó trong khi mở ra một thế giới mới hoàn toàn các khả năng.

Giới thiệu về Khung Substrate

Substrate là một framework đổi mới của blockchain có sức ảnh hưởng lớn, giúp việc phát triển và quản lý sổ cái kỹ thuật số phi tập trung trở nên dễ dàng hơn. Substrate, được tạo ra bởi Parity Technologies, những người đứng sau việc triển khai client Ethereum quan trọng, đánh dấu một bước đột phá trong công nghệ blockchain. Nó được thiết kế cho các nhà phát triển muốn tạo ra blockchain của riêng họ, cho dù đó là một loại tiền mới, một nền tảng cho ứng dụng phi tập trung, hoặc một blockchain riêng tư cho nhu cầu tổ chức đặc biệt.

Nguồn:

Substrate rất đặc biệt ở chỗ nó không chỉ có thể tùy chỉnh cao mà còn dễ sử dụng. Nó cung cấp các công cụ và thành phần cần thiết để tạo ra một chuỗi khối tùy chỉnh từ đầu hoặc điều chỉnh một chuỗi khối hiện có mà không cần phải phát minh lại bánh xe. Tính linh hoạt này phân biệt Substrate với các nền tảng chuỗi khối trước đây, thường khiến các nhà phát triển phải theo kiến trúc cứng nhắc.

Nguyên gốc của Substrate có thể được truy tìm ngược lại từ quá trình phát triển của Ethereum và các vấn đề rộng lớn đối mặt công nghệ blockchain. Do các hạn chế của Ethereum, đặc biệt là về khả năng mở rộng và quản trị, Parity Technologies đã tưởng tượng ra một framework có thể mở rộng hơn. Substrate, được giới thiệu ban đầu vào năm 2018, là kết quả của khái niệm này.

Substrate cung cấp một khung modul trong đó các thành phần khác nhau của một blockchain có thể dễ dàng được cắm vào hoặc thay thế. Kiến trúc này cho phép các nhà phát triển tập trung vào các yếu tố độc đáo của ý tưởng của họ thay vì sự phức tạp của công nghệ blockchain.

  • Tính linh hoạt: Kiến trúc của Substrate là mô-đun, có nghĩa là nó cho phép thêm, loại bỏ hoặc thay đổi các phần khác nhau của blockchain một cách dễ dàng. Điều này bao gồm cơ chế đồng thuận, mô hình quản trị và thậm chí cả thời gian chạy chính nó.
  • Tính tương thích: Substrate được xây dựng với việc tích hợp Polkadot trong tâm trí, có nghĩa là các chuỗi khối được xây dựng với Substrate có thể dễ dàng kết nối với các chuỗi khối khác trong hệ sinh thái Polkadot. Tính năng này mở đường cho một mạng lưới các chuỗi khối, hoặc một 'chuỗi khối của các chuỗi khối', tăng cường tính tương thích trong thế giới chuỗi khối.
  • Khả năng tùy chỉnh: Substrate cung cấp một mức độ tinh chỉnh chưa từng có. Các nhà phát triển có thể lựa chọn từ các thành phần được xây sẵn hoặc tạo ra những thành phần riêng của họ, tùy chỉnh blockchain theo nhu cầu cụ thể của họ.
  • Khả năng nâng cấp: Một trong những tính năng quan trọng nhất của Substrate là khả năng thực hiện quản trị trên chuỗi và nâng cấp không cần phải hard fork. Điều này có nghĩa là các thay đổi trên chuỗi khối có thể được thực hiện mà không cần hard fork, một quá trình có thể gây chia rẽ và rủi ro.
  • Ngôn ngữ lập trình Rust:Substrate được xây dựng bằng Rust, một ngôn ngữ nổi tiếng về hiệu suất và an toàn. Sự phổ biến ngày càng tăng của Rust, đặc biệt là trong lĩnh vực lập trình hệ thống, khiến cho Substrate trở thành sự lựa chọn hướng tới cho các nhà phát triển. Những tính năng tiên tiến của nó, như quyền sở hữu, an toàn kiểu và quản lý đồng thời, khiến nó trở thành ngôn ngữ lý tưởng để xây dựng cơ sở hạ tầng blockchain mạnh mẽ.

     ```  cấu trúc Giao dịch {  người gửi: Chuỗi,  người nhận: Chuỗi,  số tiền: u64,  }  triển khai Giao dịch {   hàm mới(người gửi: Chuỗi, người nhận: Chuỗi, số tiền: u64) -> Giao dịch {  Giao dịch {      người gửi,      người nhận,      số tiền,      }   }  hàm hiển thị_giao_dịch(&self) {  in!("Giao dịch: {} -> {}, Số tiền: {}",           tự.người gửi, tự.người nhận, tự.số tiền);     }     }     chính() {       để giao dịch = Giao dịch::mới("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100);       giao dịch.hiển thị_giao_dịch();      }      ```

Trong ví dụ này, một Giao dịchstruct được xác định với các trường cho người gửi, người nhận và số tiền. implblock định nghĩa các phương thức để tạo giao dịch mới và hiển thị chi tiết của nó. chínhhàm tạo một phiên bản của Giao dịch và sau đó hiển thị chi tiết của nó.

Kiến trúc của Substrate

Kiến trúc của Substrate là sự kết hợp giữa sự đổi mới và linh hoạt, được xây dựng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các nhà phát triển blockchain. Nó cung cấp một kiến trúc mạnh mẽ giúp tối ưu hóa quá trình tạo ra một blockchain từ đầu. Thiết kế của Substrate được phân biệt bởi tính linh hoạt, cho phép các nhà phát triển lựa chọn, tùy chỉnh và nâng cấp các thành phần khác nhau của mạng blockchain của họ khi cần thiết. Các thành phần chính của Substrate như sau:

Thời gian chạy

Thời gian chạy nằm ở trung tâm của bất kỳ chuỗi khối dựa trên Substrate nào. Logic và quy tắc của chuỗi khối được xác định ở đây. Thời gian chạy chịu trách nhiệm thiết lập các chức năng chuyển đổi trạng thái hoặc cách trạng thái của chuỗi khối thay đổi với mỗi khối mới. Thời gian chạy của Substrate đặc biệt ở chỗ nó được biên dịch thành WebAssembly (Wasm), cho phép một chuỗi khối chạy trên nhiều hệ thống phần cứng và phần mềm khác nhau mà không cần thay đổi.

Cơ chế đồng thuận

Đồng thuận là điều cần thiết trong blockchain để đảm bảo tính toàn vẹn và an ninh của mạng. Substrate cung cấp một loạt các kỹ thuật đồng thuận, bao gồm những kỹ thuật phổ biến như Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS), cũng như những lựa chọn độc đáo hơn như GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement). Điều này giúp các nhà phát triển chọn lựa phương pháp phù hợp nhất với mục tiêu của mạng, cho dù họ ưu tiên tốc độ, hiệu suất năng lượng hoặc an ninh.

Mạng lưới

Mạng lưới của một chuỗi khối chỉ mạnh mẽ khi có những nút mạng. Substrate cung cấp các tính năng mạng mạnh mẽ để cho phép truyền thông an toàn và hiệu quả giữa các nút. Nó tích hợp các khả năng như khám phá nút, lan truyền tin đồn giao dịch, truyền thông khối và thông báo về sự hoàn thiện, tất cả đều cần cho một mạng lưới chuỗi khối khỏe mạnh và mạnh mẽ.

Môi trường chạy

'Logic kinh doanh' của blockchain của bạn được lưu trữ trong thời gian chạy của Substrate. Nó tương tự như não bộ của hoạt động. Điều phân biệt thời gian chạy của Substrate là khả năng nâng cấp trực tiếp mà không cần yêu cầu một hard fork. Điều này là một bước tiến lớn, giải quyết một trong những vấn đề then chốt của công nghệ blockchain. Việc nâng cấp có thể được thực hiện thông qua quy trình quản trị dân chủ, đảm bảo cộng đồng đồng ý về các sửa đổi.

Pallets

Pallets là nền tảng của runtime của Substrate thêm chức năng chuyên biệt vào blockchain. Hãy xem chúng tương tự như plugin hoặc module trong phát triển phần mềm truyền thống. Mỗi pallet đóng gói một bộ tính năng hoặc chức năng, như xử lý token, quản lý danh tính, hoặc triển khai giao thức quản trị.

Vẻ đẹp của các pallet nằm ở tính linh hoạt của chúng. Bạn có thể kết hợp các pallet này để tạo ra một chuỗi khối cá nhân hóa đáp ứng đúng yêu cầu của bạn. Phương pháp modul này không chỉ giúp tăng tốc quá trình phát triển mà còn đảm bảo rằng bạn chỉ bao gồm những gì cần thiết cho chuỗi khối của bạn, giúp nó trở nên nhẹ nhàng và hiệu quả.

Xây dựng với Substrate

Nguồn:https://docs.substrate.io/learn/welcome-to-Substrate/

Thiết lập Môi trường Phát triển Substrate

Xây dựng một blockchain với Substrate bắt đầu bằng việc cấu hình môi trường phát triển, một quy trình đã được tối ưu hóa để làm cho việc sử dụng của các nhà phát triển dễ dàng hơn. Substrate được viết bằng Rust, một ngôn ngữ lập trình nổi tiếng với tính bảo mật và hiệu suất, là một ứng cử viên xuất sắc cho phát triển blockchain. Để bắt đầu, hãy cài đặt Rust trên PC của bạn, cùng với các phụ thuộc và bộ công cụ cần thiết.

Sau khi bạn đã cài đặt Rust, bạn sẽ cần cài đặt Mẫu Nút Substrate. Mẫu này cung cấp một điểm bắt đầu được cấu hình trước để phát triển một chuỗi khối dựa trên Substrate. Nó cung cấp một cài đặt cơ bản cũng như một mô-đun thời gian chạy mẫu, cho phép các nhà phát triển nhanh chóng khởi đầu dự án chuỗi khối của họ.

Tạo Blockchain Đầu Tiên Dựa Trên Substrate Của Bạn

Với môi trường phát triển đã được thiết lập, bạn có thể bắt đầu làm việc trên blockchain của riêng bạn. Bạn sẽ có một cấu trúc cơ bản để tạo và điều chỉnh bằng cách sử dụng Mẫu Node Substrate. Quy trình bao gồm các bước sau:

Xác định logic thời gian chạy:Thời gian chạy là nơi bạn sẽ xác định các quy tắc và logic duy nhất của blockchain của bạn. Để thêm các chức năng khác, bạn có thể thay đổi mô-đun thời gian chạy mẫu hiện tại hoặc tạo mới. Đây là nơi bạn sẽ quyết định về những điều như tokenomics, hệ thống quản trị, và các yếu tố quan trọng khác cho blockchain của bạn.

Thêm Pallets: Thiết kế theo mô-đun của Substrate lóng lánh ở đây. Bạn có thể cải thiện khả năng của blockchain của mình bằng cách tích hợp nhiều pallet. Cho dù bạn muốn hợp đồng thông minh, quản lý danh tính, hoặc token đặc biệt, bạn có thể sử dụng các pallet đã được xây dựng sẵn từ hệ sinh thái Substrate hoặc tạo pallet riêng của mình.

Kiểm thử và Triển khai:Substrate cung cấp các công cụ kiểm tra và triển khai để giúp bạn kiểm tra và khắc phục sự cố trên blockchain của bạn. Bạn có thể sử dụng mạng lưới kiểm tra cục bộ để mô phỏng cách mà blockchain của bạn sẽ hoạt động trong thực tế. Bạn có thể triển khai blockchain của bạn nếu bạn hài lòng với tính năng và hiệu suất của nó.

Cộng đồng và Hệ sinh thái của Substrate

Khung thể hiện là hơn chỉ là một bộ công cụ phát triển blockchain; nó được hỗ trợ bởi một hệ sinh thái lớn và đa dạng. Hệ sinh thái này bao gồm một loạt các dự án, công cụ, thư viện và tài nguyên đa dạng làm việc cùng nhau để hỗ trợ và cải thiện trải nghiệm Substrate. Hệ sinh thái này đang hoạt động và phát triển tốt, từ các dự án blockchain được phát triển với Substrate đến các sáng kiến do cộng đồng khác thúc đẩy. Dưới đây là những thành phần quan trọng của hệ sinh thái Substrate:

Polkadot, được tạo ra bởi cùng một nhóm đã tạo ra Substrate, là một mạng lưới đa chuỗi cho phép các chuỗi khối khác nhau trao đổi tin nhắn và giá trị một cách không tin cậy. Các chuỗi khối dựa trên Substrate có thể đơn giản kết nối với Polkadot để sử dụng các tính năng an ninh chia sẻ và tương thích của mạng. Kusama, còn được biết đến với tên gọi mạng canary của Polkadot, cung cấp môi trường tương tự với quy trình quản trị nhanh hơn, tạo nên một sân chơi cho những người chịu rủi ro.

Hệ sinh thái đang tràn ngập các công cụ và thư viện phát triển giúp việc xây dựng và tương tác với các chuỗi khối dựa trên Substrate trở nên dễ dàng hơn. Các nhà phát triển có thể sử dụng các công cụ như Trung tâm Phát triển Substrate, Polkadot JS và Subscan để tạo, kiểm tra và triển khai các dự án chuỗi khối của họ.

Cộng đồng Substrate là một nhóm các nhà phát triển, người hâm mộ và tổ chức năng động và mở cửa. Các nền tảng để hợp tác, chia sẻ kiến thức và hỗ trợ bao gồm diễn đàn trực tuyến, kênh Discord và các buổi gặp gỡ địa phương.

Vai trò của cộng đồng Substrate trong phát triển blockchain

Cộng đồng Substrate rất quan trọng đối với sự phát triển và nâng cao liên tục của khung cảnh Substrate. Tiếp cận cộng tác này khuyến khích sự đổi mới và đảm bảo rằng khung cảnh tiến hóa để đáp ứng nhu cầu của người dùng. Dưới đây là những đặc điểm quan trọng của sự tham gia của cộng đồng:

Đóng góp vào mã nguồn:Các nhà phát triển từ khắp nơi trên thế giới đóng góp vào mã nguồn mở của Substrate, tăng cường tính năng và tính ổn định của nó. Những đóng góp này bao gồm việc sửa lỗi và cải tiến tính năng cho đến việc phát triển hoàn toàn các pallets và công cụ mới.

Chia sẻ kiến thức và hợp tác:Thông qua diễn đàn, các hội thảo, và các cuộc th㺣o luận trực tuyến, cộng động chia sẻ những hiện thị, thực tiến tốt nhất và các giải pháp cho những thách thức phố biến. Môi trường cộng tác này tăng tới tầm hơn của việc học và giúp các nhà phát triển mới vượt qua những rãnh rớ đầu tiên của việc phát triển blockchain.

Phản hồi và Cải thiện:Phản hồi của cộng đồng là rất quan trọng đối với việc cải tiến liên tục của Substrate. Kinh nghiệm người dùng, đề xuất và nhận xét hướng dẫn cho sự phát triển của khung, đảm bảo nó vẫn phù hợp và dễ sử dụng.

Tài nguyên và Hỗ trợ cho các Nhà phát triển

Đối với những nhà phát triển muốn bắt đầu hành trình của mình với Substrate, có sẵn rất nhiều tài nguyên và mạng lưới hỗ trợ:

  • Substrate Developer Hub: Một nguồn tài nguyên toàn diện cung cấp tài liệu, hướng dẫn và tài liệu tham khảo cho việc phát triển Substrate.
  • Hội thảo và Hội thảo trực tuyến:Các sự kiện giáo dục được tổ chức định kỳ cung cấp trải nghiệm thực tế và những hiểu biết từ những nhà phát triển blockchain có kinh nghiệm.
  • Diễn đàn trực tuyến và Kênh Trò chuyện:Các nền tảng như Stack Overflow, Substrate Technical Chat trên Element và Reddit cung cấp các nơi để tìm kiếm lời khuyên, thảo luận ý tưởng và kết nối với cộng đồng rộng lớn hơn.

Các Trường Hợp Sử Dụng và Ứng Dụng Thực Tế của Substrate

Substrate, với cấu trúc linh hoạt và mạnh mẽ của nó, không chỉ là một khái niệm lý thuyết; nó có các ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Mô-đun này đi sâu vào các trường hợp sử dụng Substrate trong thế giới thực, giới thiệu cách nó được sử dụng để tạo ra các giải pháp sáng tạo, hiệu quả và có thể mở rộng. Substrate là một bản chất thay đổi lớn trong phát triển blockchain, từ tiền đến trò chơi.

Polkadot

Chain relay, có trách nhiệm quản lý mạng, đạt được sự đồng thuận và thực thi giao dịch, nằm ở trung tâm của kiến trúc của Polkadot. Parachains là các chuỗi được tạo ra bởi người dùng song song với relay chain, tận dụng cơ sở hạ tầng của Polkadot để có tính năng và hiệu suất tốt hơn. Polkadot sử dụng thuật toán đồng thuận chứng minh cổ phần đã được đề cử. Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE), phát sinh từ giao thức Ouroboros, là nền tảng của bảo mật và phân cấp mạng lưới. Mạng lưới bao gồm các cầu nối kết nối với các chuỗi khối khác, cho phép truyền dữ liệu và khuyến khích tương tác giữa các chuỗi. Parathreads hoạt động tương tự như parachains, nhưng theo hình thức trả tiền khi sử dụng, làm cho chúng trở thành một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn cho việc tương tác với chuỗi khối ít thường xuyên.

Nguồn:https://cointelegraph.com/learn/the-polkadot-architecture-and-introduction-to-the-Substrate-infrastructure

Kusama

Kusama được thiết kế như một mạng lưới tiến hóa để thử nghiệm và kiểm định các chức năng mới của blockchain. Nó được xây dựng trên các substrates tương tự như Polkadot. Nó hoạt động ở tốc độ nhanh hơn, với các thông số điều khiển cải thiện cho phép cập nhật nhanh hơn và quy trình quản trị. Kusama sử dụng công nghệ blockchain kép, với mạng lưới chính (relay chain) điều phối các hoạt động hệ thống và các parachains duy nhất chạy các blockchain khác nhau. Cấu trúc này cải thiện khả năng mở rộng và tương tác của mạng lưới. KSM được sử dụng như một mã token quản trị cho các cập nhật giao thức, thanh toán cho dịch vụ thông qua parachains và đặt cược bởi các người xác minh để bảo vệ mạng lưới. KSM cũng hỗ trợ việc gắn kết cho các parachains mới.

Energy Web Chain

Energy Web Chain (EWC) là một chuỗi blockchain công cộng dựa trên công nghệ Ethereum với cơ sở xác thực dựa trên sức mạnh của quyền lực. Nó hoạt động như lớp niềm tin cốt lõi, cho phép danh tính phi tập trung, xác minh trên chuỗi và thực thi hợp đồng thông minh. Dữ liệu trong mỗi khối EWC là bất biến, và mỗi khối được kết nối mật mã với khối trước đó, đảm bảo an ninh và tính toàn vẹn. Hợp đồng thông minh là các hành động trên chuỗi được tự động hóa bằng mã tự thực hiện dưới điều kiện nhất định.

Mạng Acala

An ninh của Acala được củng cố bởi các nhà xác minh ứng cử viên theo dõi của Polkadot, ban đầu được cung cấp dưới dạng mạng lưới chứng thực quyền lực. Mạng lưới đã được nâng cấp ở nhiều cách, bao gồm việc thêm chuyển khoản DOT từ Polkadot và ra mắt các mã thông báo bản địa, ACA và LCDOT. Acala đã chấp nhận một phương pháp quản trị phi tập trung cho phép tổ chức trưng cầu dân ý công khai và quản trị hội đồng. Hệ thống này cho phép người giữ mã thông báo bỏ phiếu về cách mà mạng lưới phát triển và ra quyết định trong tương lai. Mạng lưới hiện đã hỗ trợ một loại stablecoin, chức năng hoán đổi và staking linh hoạt. Những khả năng này giúp việc giao dịch tài chính và quản lý tài sản trong không gian DeFi trở nên dễ dàng hơn.

Các Trường Hợp Sử Dụng Tiềm Năng Trên Các Ngành Công Nghiệp Khác Nhau

Độ linh hoạt của Substrate khiến nó phù hợp cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau trên nhiều lĩnh vực:

  • Tài chính:Ngoài DeFi, Substrate cũng có thể được sử dụng để tạo ra các ứng dụng tài chính truyền thống hơn, như hệ thống thanh toán, dịch vụ chuyển tiền và nền tảng quản lý tài sản số.
  • Quản lý Chuỗi cung ứng: Substrate có thể nâng cao tính minh bạch và hiệu quả trong chuỗi cung ứng. Bằng cách tận dụng khả năng blockchain của nó, các công ty có thể theo dõi sản phẩm từ quá trình sản xuất đến giao hàng, đảm bảo tính xác thực và chất lượng.
  • Chăm sóc sức khỏe:Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, Substrate có thể đảm bảo và tối ưu hóa quản lý dữ liệu bệnh nhân, cho phép ghi chép sức khỏe tương thích trong khi duy trì sự riêng tư và tuân thủ theo quy định.
  • Gaming and Entertainment: Ngành công nghiệp game có thể hưởng lợi từ Substrate thông qua việc tạo ra các nền tảng game phi tập trung và kinh tế trong game, cung cấp cho người chơi quyền sở hữu thực sự của tài sản trong game.

Phân Tích So Sánh Của Substrate Với Các Framework Khác

Là một khung vi mạch blockchain, Substrate có một số ưu điểm phân biệt so với các khung vi mạch blockchain phổ biến khác như Ethereum, Hyperledger và Corda. Dưới đây là một so sánh để xem tại sao Substrate sẽ được ưa chuộng hơn so với những khung vi mạch này:

Substrate

Substrate nổi bật với kiến trúc có thể mở rộng, tương tự như Hyperledger Fabric, nhưng nó cung cấp các công cụ bổ sung và hỗ trợ xây dựng các ứng dụng phức tạp hơn. Hệ sinh thái của nó cung cấp các công cụ sẵn có cho phép các nhà phát triển tập trung vào logic ứng dụng thay vì xây dựng kiến trúc cho từng bước của mỗi chương trình. Nhờ việc sử dụng Rust, Substrate cho phép phát triển bằng bất kỳ ngôn ngữ nào biên dịch thành WebAssembly. Nó không tuân thủ một kỹ thuật đồng thuận cụ thể nào, cho phép chuyển đổi giữa chúng mà không cần hard fork miễn là lớp core không thay đổi.

Ethereum

Ethereum được thiết kế để là một chương trình phần mềm mở cho các ứng dụng phi tập trung (dApps) và hợp đồng thông minh. Nó hoạt động trên một mạng ngang hàng và không tập trung, cung cấp tính không thể thay đổi và bảo mật chống lại hacking hoặc các hoạt động gian lận. Ethereum bao gồm đồng tiền riêng của mình, Ether, và sử dụng quá trình đồng thuận trong đó tất cả các thành viên mạng phải đồng ý để một giao dịch được hoàn thành. Mặc dù phong cách hoạt động không cần phép này cung cấp tính minh bạch, nhưng nó đặt ra vấn đề về khả năng mở rộng và quyền riêng tư.

Hyperledger

Hyperledger là một dự án cộng tác mã nguồn mở do Linux Foundation dẫn đầu, hỗ trợ các công nghệ blockchain chuyên ngành. Nó nổi tiếng với Hyperledger Fabric,được sử dụng để xây dựng ứng dụng sổ cái phân tán dựa trên blockchain bằng cách sử dụng hợp đồng thông minh. Hyperledger cung cấp một chế độ hoạt động được phép, có nghĩa là chỉ có các thành viên được chọn mới có thể truy cập vào mạng, tăng cường quyền riêng tư và bí mật. Nó cũng cho phép lưu trữ dữ liệu sổ cái dưới nhiều hình thức và phát triển các sổ cái giao dịch riêng biệt thông qua các kênh.

Corda

Corda là một nền tảng mã nguồn mở để quản lý hợp đồng pháp lý và dữ liệu chia sẻ giữa các doanh nghiệp tin cậy lẫn nhau ban đầu được tạo ra cho dịch vụ tài chính. Nó nổi tiếng về việc quản lý giao dịch phức tạp trong khi duy trì các tiêu chuẩn bảo mật và quyền riêng tư nghiêm ngặt. Sự đồng thuận của Corda được đạt được ở mức độ của từng giao dịch cụ thể thay vì hệ thống toàn bộ. Nó thiếu một đồng tiền gốc và được phát triển với các công cụ chuẩn ngành, làm cho nó phù hợp cho giao dịch kinh doanh hiện đại.

Tương lai của Substrate trong phát triển Blockchain

Phạm vi ngày càng phát triển của các trường hợp sử dụng và các dự án thành công được xây dựng bằng Substrate cho thấy rằng framework này có một tương lai hứa hẹn. Bởi vì tính linh hoạt và khả năng mở rộng của nó, Substrate là một lựa chọn hấp dẫn cho các nhà phát triển nhắm tới tạo ra thế hệ tiếp theo của các ứng dụng blockchain. Khi công nghệ tiến triển và hệ sinh thái phát triển, Substrate sẽ ở hàng đầu của sự đổi mới blockchain, thúc đẩy sự thay đổi và tạo ra giá trị trên nhiều ngành công nghiệp.

Thách thức và Những điều cần xem xét trong Phát triển Substrate

Mặc dù Substrate là một nền tảng phát triển blockchain mạnh mẽ và linh hoạt, nhưng nó không thiếu nhược điểm. Hiểu rõ những thách thức và xem xét này là rất quan trọng đối với những nhà phát triển để đi qua thành công và xây dựng các dự án dựa trên Substrate. Phần này sẽ đi sâu vào các vấn đề phổ biến, quan ngại về bảo mật và các vấn đề về hiệu suất, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách xử lý chúng một cách hiệu quả.

Học phí: Đối với những nhà phát triển mới tiếp xúc với công nghệ blockchain hoặc Rust, đôi khi việc học hỏi có thể khá khó khăn. Các tính năng tiên tiến của Substrate và cú pháp cũng như mô hình lập trình của Rust đòi hỏi một sự đầu tư đáng kể về thời gian và nỗ lực để nắm vững.

Độ phức tạp của Phát triển Blockchain: Phát triển một blockchain bao gồm việc hiểu và tích hợp các thành phần khác nhau như cơ chế đồng thuận, mô hình quản trị và logic runtime. Độ phức tạp tăng lên với nhu cầu đảm bảo khả năng mở rộng, tương thích và khả năng nâng cấp, làm cho quá trình phát triển trở nên thách thức.

Động lực học hệ sinh thái:Sự tiến hóa nhanh chóng của hệ sinh thái blockchain đồng nghĩa với việc các nhà phát triển cần liên tục cập nhật kiến thức và kỹ năng của mình. Điều quan trọng nhưng cũng đồng thời đầy khó khăn là theo kịp xu hướng, công cụ và các phương pháp tốt nhất trong hệ sinh thái Substrate.

Xem xét về bảo mật và Thực hành tốt nhất

Bảo mật là quan trọng nhất trong việc phát triển blockchain do tính không thể thay đổi và minh bạch của công nghệ blockchain. Một số yếu tố quan trọng cần xem xét về bảo mật cho các nhà phát triển Substrate bao gồm:

Rủi ro của Hợp đồng Thông minh: Trong khi Substrate cung cấp các công cụ để tạo các hợp đồng thông minh an toàn, nhà phát triển phải cảnh giác với những lỗ hổng tiềm năng. Việc kiểm tra định kỳ, thử nghiệm kỹ lưỡng và tuân theo các phương pháp tốt nhất trong việc phát triển hợp đồng thông minh là rất quan trọng.

Bảo mật mạng:Bảo vệ cơ sở hạ tầng mạng lưới của một blockchain là rất quan trọng. Điều này bao gồm bảo vệ chống lại những mối đe dọa phổ biến như tấn công Sybil, tấn công DDoS và tấn công Eclipse. Triển khai các giao thức mạng mạnh mẽ và duy trì an ninh node là rất quan trọng.

Quyền riêng tư người dùng: Đảm bảo quyền riêng tư của người dùng và giao dịch là một yếu tố quan trọng, đặc biệt là trong các chuỗi khối công cộng. Các kỹ thuật như mã hóa, chứng minh không biết, và quản lý khóa an toàn nên được áp dụng.

Vấn đề về quy mô và hiệu suất

Như với bất kỳ nền tảng blockchain nào, Substrate đối mặt với thách thức liên quan đến việc mở rộng và hiệu suất:

Khả năng mở rộng:Xử lý một số lượng giao dịch ngày càng tăng mà không ảnh hưởng đến tốc độ hoặc an ninh là một thách thức quan trọng. Các giải pháp như sharding, tính toán ngoại chuỗi, và các giải pháp tăng cấp lớp 2 đang được khám phá và tích hợp trong hệ sinh thái Substrate.

Tính tương thích:Đảm bảo tương tác liền mạch với các chuỗi khối và hệ thống bên ngoài là rất quan trọng để mở rộng sự chấp nhận. Việc hỗ trợ gốc của Substrate cho khả năng tương tác thông qua Polkadot là một bước tiến trong hướng này, nhưng cần phát triển liên tục.

Quản lý tài nguyên:Quản lý tài nguyên hiệu quả, như sử dụng tối ưu lưu trữ và sức mạnh tính toán, rất quan trọng để duy trì hiệu suất của blockchain. Các nhà phát triển Substrate cần cân nhắc tài nguyên này một cách hiệu quả để tối ưu hiệu suất mạng lưới.

Kết luận

Khi chúng ta kết thúc khóa học Substrate Framework này, việc phản ánh về hành trình của chúng ta là rất quan trọng. Chúng ta bắt đầu bằng việc xem xét các nguyên tắc cơ bản của công nghệ blockchain, đặt nền móng cho việc hiểu về vị trí của Substrate trong vũ trụ blockchain. Sau đó, chúng ta đã nói về những điều làm cho Substrate trở thành một công cụ độc đáo và hiệu quả cho việc phát triển blockchain, bao gồm lịch sử, tính năng cơ bản và các lợi ích.

Ngành công nghiệp blockchain đang thay đổi nhanh chóng. Theo dõi các trang tin tức, blog và kênh truyền thông xã hội liên quan để cập nhật những diễn biến mới nhất trong Substrate và thế giới blockchain lớn hơn. Xây dựng các dự án của riêng bạn để áp dụng kiến thức của bạn. Bắt đầu với các ứng dụng đơn giản và tiến triển đến các dự án phức tạp hơn khi sự tự tin và kỹ năng của bạn phát triển.

Автор: Piero
Перекладач: Cedar
Рецензент(-и): Matheus、KOWEI、Ashley
* Ця інформація не є фінансовою порадою чи будь-якою іншою рекомендацією, запропонованою чи схваленою Gate.io.
* Цю статтю заборонено відтворювати, передавати чи копіювати без посилання на Gate.io. Порушення є порушенням Закону про авторське право і може бути предметом судового розгляду.

Substrate Framework là gì?

Trung cấp12/18/2023, 5:12:05 PM
Khám phá thế giới tiên tiến của Khung cơ sở Substrate trong công nghệ blockchain với bài viết toàn diện của chúng tôi, hoàn hảo cho các chuyên gia và nhà phát triển có kinh nghiệm.

Công nghệ Blockchain bắt đầu từ việc tạo ra Bitcoin vào năm 2009 bởi một người (hoặc nhóm) không rõ danh tính được biết đến với tên Satoshi Nakamoto. Bitcoin giới thiệu thế giới với một loại tiền điện tử phi tập trung, hoạt động mà không cần sự kiểm soát từ một cơ quan tập trung như ngân hàng. Tuy nhiên, tính năng của Bitcoin bị hạn chế trong giao dịch tài chính. Sự ra đời của Ethereum vào năm 2015 đánh dấu một bước tiến lớn trong công nghệ Blockchain bằng việc cho phép các nhà phát triển sử dụng hợp đồng thông minh để tạo ra ứng dụng phi tập trung của họ (DApps). Điều này mở ra những cơ hội khác ngoài tiền điện tử, như tài chính phi tập trung (DeFi), quản lý chuỗi cung ứng và nhiều hơn nữa.

Trong khi Bitcoin thường được so sánh với vàng số, Ethereum thường được so sánh với một máy tính thế giới số. Với việc ra mắt, blockchain đã được biến đổi từ một công cụ tài chính thành một nền tảng rộng lớn hơn cho các giải pháp phi trung tâm. Sự tiến bộ này đặt nền móng cho khung Substrate, mục đích là tăng cường tiềm năng của công nghệ blockchain bằng cách cung cấp cho các nhà phát triển tính linh hoạt và khả năng mở rộng không giới hạn. Khi chúng ta đi sâu hơn vào khung Substrate trong các module tiếp theo, bạn sẽ thấy cách nó vượt qua các hạn chế của các công nghệ blockchain trước đó trong khi mở ra một thế giới mới hoàn toàn các khả năng.

Giới thiệu về Khung Substrate

Substrate là một framework đổi mới của blockchain có sức ảnh hưởng lớn, giúp việc phát triển và quản lý sổ cái kỹ thuật số phi tập trung trở nên dễ dàng hơn. Substrate, được tạo ra bởi Parity Technologies, những người đứng sau việc triển khai client Ethereum quan trọng, đánh dấu một bước đột phá trong công nghệ blockchain. Nó được thiết kế cho các nhà phát triển muốn tạo ra blockchain của riêng họ, cho dù đó là một loại tiền mới, một nền tảng cho ứng dụng phi tập trung, hoặc một blockchain riêng tư cho nhu cầu tổ chức đặc biệt.

Nguồn:

Substrate rất đặc biệt ở chỗ nó không chỉ có thể tùy chỉnh cao mà còn dễ sử dụng. Nó cung cấp các công cụ và thành phần cần thiết để tạo ra một chuỗi khối tùy chỉnh từ đầu hoặc điều chỉnh một chuỗi khối hiện có mà không cần phải phát minh lại bánh xe. Tính linh hoạt này phân biệt Substrate với các nền tảng chuỗi khối trước đây, thường khiến các nhà phát triển phải theo kiến trúc cứng nhắc.

Nguyên gốc của Substrate có thể được truy tìm ngược lại từ quá trình phát triển của Ethereum và các vấn đề rộng lớn đối mặt công nghệ blockchain. Do các hạn chế của Ethereum, đặc biệt là về khả năng mở rộng và quản trị, Parity Technologies đã tưởng tượng ra một framework có thể mở rộng hơn. Substrate, được giới thiệu ban đầu vào năm 2018, là kết quả của khái niệm này.

Substrate cung cấp một khung modul trong đó các thành phần khác nhau của một blockchain có thể dễ dàng được cắm vào hoặc thay thế. Kiến trúc này cho phép các nhà phát triển tập trung vào các yếu tố độc đáo của ý tưởng của họ thay vì sự phức tạp của công nghệ blockchain.

  • Tính linh hoạt: Kiến trúc của Substrate là mô-đun, có nghĩa là nó cho phép thêm, loại bỏ hoặc thay đổi các phần khác nhau của blockchain một cách dễ dàng. Điều này bao gồm cơ chế đồng thuận, mô hình quản trị và thậm chí cả thời gian chạy chính nó.
  • Tính tương thích: Substrate được xây dựng với việc tích hợp Polkadot trong tâm trí, có nghĩa là các chuỗi khối được xây dựng với Substrate có thể dễ dàng kết nối với các chuỗi khối khác trong hệ sinh thái Polkadot. Tính năng này mở đường cho một mạng lưới các chuỗi khối, hoặc một 'chuỗi khối của các chuỗi khối', tăng cường tính tương thích trong thế giới chuỗi khối.
  • Khả năng tùy chỉnh: Substrate cung cấp một mức độ tinh chỉnh chưa từng có. Các nhà phát triển có thể lựa chọn từ các thành phần được xây sẵn hoặc tạo ra những thành phần riêng của họ, tùy chỉnh blockchain theo nhu cầu cụ thể của họ.
  • Khả năng nâng cấp: Một trong những tính năng quan trọng nhất của Substrate là khả năng thực hiện quản trị trên chuỗi và nâng cấp không cần phải hard fork. Điều này có nghĩa là các thay đổi trên chuỗi khối có thể được thực hiện mà không cần hard fork, một quá trình có thể gây chia rẽ và rủi ro.
  • Ngôn ngữ lập trình Rust:Substrate được xây dựng bằng Rust, một ngôn ngữ nổi tiếng về hiệu suất và an toàn. Sự phổ biến ngày càng tăng của Rust, đặc biệt là trong lĩnh vực lập trình hệ thống, khiến cho Substrate trở thành sự lựa chọn hướng tới cho các nhà phát triển. Những tính năng tiên tiến của nó, như quyền sở hữu, an toàn kiểu và quản lý đồng thời, khiến nó trở thành ngôn ngữ lý tưởng để xây dựng cơ sở hạ tầng blockchain mạnh mẽ.

     ```  cấu trúc Giao dịch {  người gửi: Chuỗi,  người nhận: Chuỗi,  số tiền: u64,  }  triển khai Giao dịch {   hàm mới(người gửi: Chuỗi, người nhận: Chuỗi, số tiền: u64) -> Giao dịch {  Giao dịch {      người gửi,      người nhận,      số tiền,      }   }  hàm hiển thị_giao_dịch(&self) {  in!("Giao dịch: {} -> {}, Số tiền: {}",           tự.người gửi, tự.người nhận, tự.số tiền);     }     }     chính() {       để giao dịch = Giao dịch::mới("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100);       giao dịch.hiển thị_giao_dịch();      }      ```

Trong ví dụ này, một Giao dịchstruct được xác định với các trường cho người gửi, người nhận và số tiền. implblock định nghĩa các phương thức để tạo giao dịch mới và hiển thị chi tiết của nó. chínhhàm tạo một phiên bản của Giao dịch và sau đó hiển thị chi tiết của nó.

Kiến trúc của Substrate

Kiến trúc của Substrate là sự kết hợp giữa sự đổi mới và linh hoạt, được xây dựng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các nhà phát triển blockchain. Nó cung cấp một kiến trúc mạnh mẽ giúp tối ưu hóa quá trình tạo ra một blockchain từ đầu. Thiết kế của Substrate được phân biệt bởi tính linh hoạt, cho phép các nhà phát triển lựa chọn, tùy chỉnh và nâng cấp các thành phần khác nhau của mạng blockchain của họ khi cần thiết. Các thành phần chính của Substrate như sau:

Thời gian chạy

Thời gian chạy nằm ở trung tâm của bất kỳ chuỗi khối dựa trên Substrate nào. Logic và quy tắc của chuỗi khối được xác định ở đây. Thời gian chạy chịu trách nhiệm thiết lập các chức năng chuyển đổi trạng thái hoặc cách trạng thái của chuỗi khối thay đổi với mỗi khối mới. Thời gian chạy của Substrate đặc biệt ở chỗ nó được biên dịch thành WebAssembly (Wasm), cho phép một chuỗi khối chạy trên nhiều hệ thống phần cứng và phần mềm khác nhau mà không cần thay đổi.

Cơ chế đồng thuận

Đồng thuận là điều cần thiết trong blockchain để đảm bảo tính toàn vẹn và an ninh của mạng. Substrate cung cấp một loạt các kỹ thuật đồng thuận, bao gồm những kỹ thuật phổ biến như Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS), cũng như những lựa chọn độc đáo hơn như GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement). Điều này giúp các nhà phát triển chọn lựa phương pháp phù hợp nhất với mục tiêu của mạng, cho dù họ ưu tiên tốc độ, hiệu suất năng lượng hoặc an ninh.

Mạng lưới

Mạng lưới của một chuỗi khối chỉ mạnh mẽ khi có những nút mạng. Substrate cung cấp các tính năng mạng mạnh mẽ để cho phép truyền thông an toàn và hiệu quả giữa các nút. Nó tích hợp các khả năng như khám phá nút, lan truyền tin đồn giao dịch, truyền thông khối và thông báo về sự hoàn thiện, tất cả đều cần cho một mạng lưới chuỗi khối khỏe mạnh và mạnh mẽ.

Môi trường chạy

'Logic kinh doanh' của blockchain của bạn được lưu trữ trong thời gian chạy của Substrate. Nó tương tự như não bộ của hoạt động. Điều phân biệt thời gian chạy của Substrate là khả năng nâng cấp trực tiếp mà không cần yêu cầu một hard fork. Điều này là một bước tiến lớn, giải quyết một trong những vấn đề then chốt của công nghệ blockchain. Việc nâng cấp có thể được thực hiện thông qua quy trình quản trị dân chủ, đảm bảo cộng đồng đồng ý về các sửa đổi.

Pallets

Pallets là nền tảng của runtime của Substrate thêm chức năng chuyên biệt vào blockchain. Hãy xem chúng tương tự như plugin hoặc module trong phát triển phần mềm truyền thống. Mỗi pallet đóng gói một bộ tính năng hoặc chức năng, như xử lý token, quản lý danh tính, hoặc triển khai giao thức quản trị.

Vẻ đẹp của các pallet nằm ở tính linh hoạt của chúng. Bạn có thể kết hợp các pallet này để tạo ra một chuỗi khối cá nhân hóa đáp ứng đúng yêu cầu của bạn. Phương pháp modul này không chỉ giúp tăng tốc quá trình phát triển mà còn đảm bảo rằng bạn chỉ bao gồm những gì cần thiết cho chuỗi khối của bạn, giúp nó trở nên nhẹ nhàng và hiệu quả.

Xây dựng với Substrate

Nguồn:https://docs.substrate.io/learn/welcome-to-Substrate/

Thiết lập Môi trường Phát triển Substrate

Xây dựng một blockchain với Substrate bắt đầu bằng việc cấu hình môi trường phát triển, một quy trình đã được tối ưu hóa để làm cho việc sử dụng của các nhà phát triển dễ dàng hơn. Substrate được viết bằng Rust, một ngôn ngữ lập trình nổi tiếng với tính bảo mật và hiệu suất, là một ứng cử viên xuất sắc cho phát triển blockchain. Để bắt đầu, hãy cài đặt Rust trên PC của bạn, cùng với các phụ thuộc và bộ công cụ cần thiết.

Sau khi bạn đã cài đặt Rust, bạn sẽ cần cài đặt Mẫu Nút Substrate. Mẫu này cung cấp một điểm bắt đầu được cấu hình trước để phát triển một chuỗi khối dựa trên Substrate. Nó cung cấp một cài đặt cơ bản cũng như một mô-đun thời gian chạy mẫu, cho phép các nhà phát triển nhanh chóng khởi đầu dự án chuỗi khối của họ.

Tạo Blockchain Đầu Tiên Dựa Trên Substrate Của Bạn

Với môi trường phát triển đã được thiết lập, bạn có thể bắt đầu làm việc trên blockchain của riêng bạn. Bạn sẽ có một cấu trúc cơ bản để tạo và điều chỉnh bằng cách sử dụng Mẫu Node Substrate. Quy trình bao gồm các bước sau:

Xác định logic thời gian chạy:Thời gian chạy là nơi bạn sẽ xác định các quy tắc và logic duy nhất của blockchain của bạn. Để thêm các chức năng khác, bạn có thể thay đổi mô-đun thời gian chạy mẫu hiện tại hoặc tạo mới. Đây là nơi bạn sẽ quyết định về những điều như tokenomics, hệ thống quản trị, và các yếu tố quan trọng khác cho blockchain của bạn.

Thêm Pallets: Thiết kế theo mô-đun của Substrate lóng lánh ở đây. Bạn có thể cải thiện khả năng của blockchain của mình bằng cách tích hợp nhiều pallet. Cho dù bạn muốn hợp đồng thông minh, quản lý danh tính, hoặc token đặc biệt, bạn có thể sử dụng các pallet đã được xây dựng sẵn từ hệ sinh thái Substrate hoặc tạo pallet riêng của mình.

Kiểm thử và Triển khai:Substrate cung cấp các công cụ kiểm tra và triển khai để giúp bạn kiểm tra và khắc phục sự cố trên blockchain của bạn. Bạn có thể sử dụng mạng lưới kiểm tra cục bộ để mô phỏng cách mà blockchain của bạn sẽ hoạt động trong thực tế. Bạn có thể triển khai blockchain của bạn nếu bạn hài lòng với tính năng và hiệu suất của nó.

Cộng đồng và Hệ sinh thái của Substrate

Khung thể hiện là hơn chỉ là một bộ công cụ phát triển blockchain; nó được hỗ trợ bởi một hệ sinh thái lớn và đa dạng. Hệ sinh thái này bao gồm một loạt các dự án, công cụ, thư viện và tài nguyên đa dạng làm việc cùng nhau để hỗ trợ và cải thiện trải nghiệm Substrate. Hệ sinh thái này đang hoạt động và phát triển tốt, từ các dự án blockchain được phát triển với Substrate đến các sáng kiến do cộng đồng khác thúc đẩy. Dưới đây là những thành phần quan trọng của hệ sinh thái Substrate:

Polkadot, được tạo ra bởi cùng một nhóm đã tạo ra Substrate, là một mạng lưới đa chuỗi cho phép các chuỗi khối khác nhau trao đổi tin nhắn và giá trị một cách không tin cậy. Các chuỗi khối dựa trên Substrate có thể đơn giản kết nối với Polkadot để sử dụng các tính năng an ninh chia sẻ và tương thích của mạng. Kusama, còn được biết đến với tên gọi mạng canary của Polkadot, cung cấp môi trường tương tự với quy trình quản trị nhanh hơn, tạo nên một sân chơi cho những người chịu rủi ro.

Hệ sinh thái đang tràn ngập các công cụ và thư viện phát triển giúp việc xây dựng và tương tác với các chuỗi khối dựa trên Substrate trở nên dễ dàng hơn. Các nhà phát triển có thể sử dụng các công cụ như Trung tâm Phát triển Substrate, Polkadot JS và Subscan để tạo, kiểm tra và triển khai các dự án chuỗi khối của họ.

Cộng đồng Substrate là một nhóm các nhà phát triển, người hâm mộ và tổ chức năng động và mở cửa. Các nền tảng để hợp tác, chia sẻ kiến thức và hỗ trợ bao gồm diễn đàn trực tuyến, kênh Discord và các buổi gặp gỡ địa phương.

Vai trò của cộng đồng Substrate trong phát triển blockchain

Cộng đồng Substrate rất quan trọng đối với sự phát triển và nâng cao liên tục của khung cảnh Substrate. Tiếp cận cộng tác này khuyến khích sự đổi mới và đảm bảo rằng khung cảnh tiến hóa để đáp ứng nhu cầu của người dùng. Dưới đây là những đặc điểm quan trọng của sự tham gia của cộng đồng:

Đóng góp vào mã nguồn:Các nhà phát triển từ khắp nơi trên thế giới đóng góp vào mã nguồn mở của Substrate, tăng cường tính năng và tính ổn định của nó. Những đóng góp này bao gồm việc sửa lỗi và cải tiến tính năng cho đến việc phát triển hoàn toàn các pallets và công cụ mới.

Chia sẻ kiến thức và hợp tác:Thông qua diễn đàn, các hội thảo, và các cuộc th㺣o luận trực tuyến, cộng động chia sẻ những hiện thị, thực tiến tốt nhất và các giải pháp cho những thách thức phố biến. Môi trường cộng tác này tăng tới tầm hơn của việc học và giúp các nhà phát triển mới vượt qua những rãnh rớ đầu tiên của việc phát triển blockchain.

Phản hồi và Cải thiện:Phản hồi của cộng đồng là rất quan trọng đối với việc cải tiến liên tục của Substrate. Kinh nghiệm người dùng, đề xuất và nhận xét hướng dẫn cho sự phát triển của khung, đảm bảo nó vẫn phù hợp và dễ sử dụng.

Tài nguyên và Hỗ trợ cho các Nhà phát triển

Đối với những nhà phát triển muốn bắt đầu hành trình của mình với Substrate, có sẵn rất nhiều tài nguyên và mạng lưới hỗ trợ:

  • Substrate Developer Hub: Một nguồn tài nguyên toàn diện cung cấp tài liệu, hướng dẫn và tài liệu tham khảo cho việc phát triển Substrate.
  • Hội thảo và Hội thảo trực tuyến:Các sự kiện giáo dục được tổ chức định kỳ cung cấp trải nghiệm thực tế và những hiểu biết từ những nhà phát triển blockchain có kinh nghiệm.
  • Diễn đàn trực tuyến và Kênh Trò chuyện:Các nền tảng như Stack Overflow, Substrate Technical Chat trên Element và Reddit cung cấp các nơi để tìm kiếm lời khuyên, thảo luận ý tưởng và kết nối với cộng đồng rộng lớn hơn.

Các Trường Hợp Sử Dụng và Ứng Dụng Thực Tế của Substrate

Substrate, với cấu trúc linh hoạt và mạnh mẽ của nó, không chỉ là một khái niệm lý thuyết; nó có các ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Mô-đun này đi sâu vào các trường hợp sử dụng Substrate trong thế giới thực, giới thiệu cách nó được sử dụng để tạo ra các giải pháp sáng tạo, hiệu quả và có thể mở rộng. Substrate là một bản chất thay đổi lớn trong phát triển blockchain, từ tiền đến trò chơi.

Polkadot

Chain relay, có trách nhiệm quản lý mạng, đạt được sự đồng thuận và thực thi giao dịch, nằm ở trung tâm của kiến trúc của Polkadot. Parachains là các chuỗi được tạo ra bởi người dùng song song với relay chain, tận dụng cơ sở hạ tầng của Polkadot để có tính năng và hiệu suất tốt hơn. Polkadot sử dụng thuật toán đồng thuận chứng minh cổ phần đã được đề cử. Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE), phát sinh từ giao thức Ouroboros, là nền tảng của bảo mật và phân cấp mạng lưới. Mạng lưới bao gồm các cầu nối kết nối với các chuỗi khối khác, cho phép truyền dữ liệu và khuyến khích tương tác giữa các chuỗi. Parathreads hoạt động tương tự như parachains, nhưng theo hình thức trả tiền khi sử dụng, làm cho chúng trở thành một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn cho việc tương tác với chuỗi khối ít thường xuyên.

Nguồn:https://cointelegraph.com/learn/the-polkadot-architecture-and-introduction-to-the-Substrate-infrastructure

Kusama

Kusama được thiết kế như một mạng lưới tiến hóa để thử nghiệm và kiểm định các chức năng mới của blockchain. Nó được xây dựng trên các substrates tương tự như Polkadot. Nó hoạt động ở tốc độ nhanh hơn, với các thông số điều khiển cải thiện cho phép cập nhật nhanh hơn và quy trình quản trị. Kusama sử dụng công nghệ blockchain kép, với mạng lưới chính (relay chain) điều phối các hoạt động hệ thống và các parachains duy nhất chạy các blockchain khác nhau. Cấu trúc này cải thiện khả năng mở rộng và tương tác của mạng lưới. KSM được sử dụng như một mã token quản trị cho các cập nhật giao thức, thanh toán cho dịch vụ thông qua parachains và đặt cược bởi các người xác minh để bảo vệ mạng lưới. KSM cũng hỗ trợ việc gắn kết cho các parachains mới.

Energy Web Chain

Energy Web Chain (EWC) là một chuỗi blockchain công cộng dựa trên công nghệ Ethereum với cơ sở xác thực dựa trên sức mạnh của quyền lực. Nó hoạt động như lớp niềm tin cốt lõi, cho phép danh tính phi tập trung, xác minh trên chuỗi và thực thi hợp đồng thông minh. Dữ liệu trong mỗi khối EWC là bất biến, và mỗi khối được kết nối mật mã với khối trước đó, đảm bảo an ninh và tính toàn vẹn. Hợp đồng thông minh là các hành động trên chuỗi được tự động hóa bằng mã tự thực hiện dưới điều kiện nhất định.

Mạng Acala

An ninh của Acala được củng cố bởi các nhà xác minh ứng cử viên theo dõi của Polkadot, ban đầu được cung cấp dưới dạng mạng lưới chứng thực quyền lực. Mạng lưới đã được nâng cấp ở nhiều cách, bao gồm việc thêm chuyển khoản DOT từ Polkadot và ra mắt các mã thông báo bản địa, ACA và LCDOT. Acala đã chấp nhận một phương pháp quản trị phi tập trung cho phép tổ chức trưng cầu dân ý công khai và quản trị hội đồng. Hệ thống này cho phép người giữ mã thông báo bỏ phiếu về cách mà mạng lưới phát triển và ra quyết định trong tương lai. Mạng lưới hiện đã hỗ trợ một loại stablecoin, chức năng hoán đổi và staking linh hoạt. Những khả năng này giúp việc giao dịch tài chính và quản lý tài sản trong không gian DeFi trở nên dễ dàng hơn.

Các Trường Hợp Sử Dụng Tiềm Năng Trên Các Ngành Công Nghiệp Khác Nhau

Độ linh hoạt của Substrate khiến nó phù hợp cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau trên nhiều lĩnh vực:

  • Tài chính:Ngoài DeFi, Substrate cũng có thể được sử dụng để tạo ra các ứng dụng tài chính truyền thống hơn, như hệ thống thanh toán, dịch vụ chuyển tiền và nền tảng quản lý tài sản số.
  • Quản lý Chuỗi cung ứng: Substrate có thể nâng cao tính minh bạch và hiệu quả trong chuỗi cung ứng. Bằng cách tận dụng khả năng blockchain của nó, các công ty có thể theo dõi sản phẩm từ quá trình sản xuất đến giao hàng, đảm bảo tính xác thực và chất lượng.
  • Chăm sóc sức khỏe:Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, Substrate có thể đảm bảo và tối ưu hóa quản lý dữ liệu bệnh nhân, cho phép ghi chép sức khỏe tương thích trong khi duy trì sự riêng tư và tuân thủ theo quy định.
  • Gaming and Entertainment: Ngành công nghiệp game có thể hưởng lợi từ Substrate thông qua việc tạo ra các nền tảng game phi tập trung và kinh tế trong game, cung cấp cho người chơi quyền sở hữu thực sự của tài sản trong game.

Phân Tích So Sánh Của Substrate Với Các Framework Khác

Là một khung vi mạch blockchain, Substrate có một số ưu điểm phân biệt so với các khung vi mạch blockchain phổ biến khác như Ethereum, Hyperledger và Corda. Dưới đây là một so sánh để xem tại sao Substrate sẽ được ưa chuộng hơn so với những khung vi mạch này:

Substrate

Substrate nổi bật với kiến trúc có thể mở rộng, tương tự như Hyperledger Fabric, nhưng nó cung cấp các công cụ bổ sung và hỗ trợ xây dựng các ứng dụng phức tạp hơn. Hệ sinh thái của nó cung cấp các công cụ sẵn có cho phép các nhà phát triển tập trung vào logic ứng dụng thay vì xây dựng kiến trúc cho từng bước của mỗi chương trình. Nhờ việc sử dụng Rust, Substrate cho phép phát triển bằng bất kỳ ngôn ngữ nào biên dịch thành WebAssembly. Nó không tuân thủ một kỹ thuật đồng thuận cụ thể nào, cho phép chuyển đổi giữa chúng mà không cần hard fork miễn là lớp core không thay đổi.

Ethereum

Ethereum được thiết kế để là một chương trình phần mềm mở cho các ứng dụng phi tập trung (dApps) và hợp đồng thông minh. Nó hoạt động trên một mạng ngang hàng và không tập trung, cung cấp tính không thể thay đổi và bảo mật chống lại hacking hoặc các hoạt động gian lận. Ethereum bao gồm đồng tiền riêng của mình, Ether, và sử dụng quá trình đồng thuận trong đó tất cả các thành viên mạng phải đồng ý để một giao dịch được hoàn thành. Mặc dù phong cách hoạt động không cần phép này cung cấp tính minh bạch, nhưng nó đặt ra vấn đề về khả năng mở rộng và quyền riêng tư.

Hyperledger

Hyperledger là một dự án cộng tác mã nguồn mở do Linux Foundation dẫn đầu, hỗ trợ các công nghệ blockchain chuyên ngành. Nó nổi tiếng với Hyperledger Fabric,được sử dụng để xây dựng ứng dụng sổ cái phân tán dựa trên blockchain bằng cách sử dụng hợp đồng thông minh. Hyperledger cung cấp một chế độ hoạt động được phép, có nghĩa là chỉ có các thành viên được chọn mới có thể truy cập vào mạng, tăng cường quyền riêng tư và bí mật. Nó cũng cho phép lưu trữ dữ liệu sổ cái dưới nhiều hình thức và phát triển các sổ cái giao dịch riêng biệt thông qua các kênh.

Corda

Corda là một nền tảng mã nguồn mở để quản lý hợp đồng pháp lý và dữ liệu chia sẻ giữa các doanh nghiệp tin cậy lẫn nhau ban đầu được tạo ra cho dịch vụ tài chính. Nó nổi tiếng về việc quản lý giao dịch phức tạp trong khi duy trì các tiêu chuẩn bảo mật và quyền riêng tư nghiêm ngặt. Sự đồng thuận của Corda được đạt được ở mức độ của từng giao dịch cụ thể thay vì hệ thống toàn bộ. Nó thiếu một đồng tiền gốc và được phát triển với các công cụ chuẩn ngành, làm cho nó phù hợp cho giao dịch kinh doanh hiện đại.

Tương lai của Substrate trong phát triển Blockchain

Phạm vi ngày càng phát triển của các trường hợp sử dụng và các dự án thành công được xây dựng bằng Substrate cho thấy rằng framework này có một tương lai hứa hẹn. Bởi vì tính linh hoạt và khả năng mở rộng của nó, Substrate là một lựa chọn hấp dẫn cho các nhà phát triển nhắm tới tạo ra thế hệ tiếp theo của các ứng dụng blockchain. Khi công nghệ tiến triển và hệ sinh thái phát triển, Substrate sẽ ở hàng đầu của sự đổi mới blockchain, thúc đẩy sự thay đổi và tạo ra giá trị trên nhiều ngành công nghiệp.

Thách thức và Những điều cần xem xét trong Phát triển Substrate

Mặc dù Substrate là một nền tảng phát triển blockchain mạnh mẽ và linh hoạt, nhưng nó không thiếu nhược điểm. Hiểu rõ những thách thức và xem xét này là rất quan trọng đối với những nhà phát triển để đi qua thành công và xây dựng các dự án dựa trên Substrate. Phần này sẽ đi sâu vào các vấn đề phổ biến, quan ngại về bảo mật và các vấn đề về hiệu suất, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách xử lý chúng một cách hiệu quả.

Học phí: Đối với những nhà phát triển mới tiếp xúc với công nghệ blockchain hoặc Rust, đôi khi việc học hỏi có thể khá khó khăn. Các tính năng tiên tiến của Substrate và cú pháp cũng như mô hình lập trình của Rust đòi hỏi một sự đầu tư đáng kể về thời gian và nỗ lực để nắm vững.

Độ phức tạp của Phát triển Blockchain: Phát triển một blockchain bao gồm việc hiểu và tích hợp các thành phần khác nhau như cơ chế đồng thuận, mô hình quản trị và logic runtime. Độ phức tạp tăng lên với nhu cầu đảm bảo khả năng mở rộng, tương thích và khả năng nâng cấp, làm cho quá trình phát triển trở nên thách thức.

Động lực học hệ sinh thái:Sự tiến hóa nhanh chóng của hệ sinh thái blockchain đồng nghĩa với việc các nhà phát triển cần liên tục cập nhật kiến thức và kỹ năng của mình. Điều quan trọng nhưng cũng đồng thời đầy khó khăn là theo kịp xu hướng, công cụ và các phương pháp tốt nhất trong hệ sinh thái Substrate.

Xem xét về bảo mật và Thực hành tốt nhất

Bảo mật là quan trọng nhất trong việc phát triển blockchain do tính không thể thay đổi và minh bạch của công nghệ blockchain. Một số yếu tố quan trọng cần xem xét về bảo mật cho các nhà phát triển Substrate bao gồm:

Rủi ro của Hợp đồng Thông minh: Trong khi Substrate cung cấp các công cụ để tạo các hợp đồng thông minh an toàn, nhà phát triển phải cảnh giác với những lỗ hổng tiềm năng. Việc kiểm tra định kỳ, thử nghiệm kỹ lưỡng và tuân theo các phương pháp tốt nhất trong việc phát triển hợp đồng thông minh là rất quan trọng.

Bảo mật mạng:Bảo vệ cơ sở hạ tầng mạng lưới của một blockchain là rất quan trọng. Điều này bao gồm bảo vệ chống lại những mối đe dọa phổ biến như tấn công Sybil, tấn công DDoS và tấn công Eclipse. Triển khai các giao thức mạng mạnh mẽ và duy trì an ninh node là rất quan trọng.

Quyền riêng tư người dùng: Đảm bảo quyền riêng tư của người dùng và giao dịch là một yếu tố quan trọng, đặc biệt là trong các chuỗi khối công cộng. Các kỹ thuật như mã hóa, chứng minh không biết, và quản lý khóa an toàn nên được áp dụng.

Vấn đề về quy mô và hiệu suất

Như với bất kỳ nền tảng blockchain nào, Substrate đối mặt với thách thức liên quan đến việc mở rộng và hiệu suất:

Khả năng mở rộng:Xử lý một số lượng giao dịch ngày càng tăng mà không ảnh hưởng đến tốc độ hoặc an ninh là một thách thức quan trọng. Các giải pháp như sharding, tính toán ngoại chuỗi, và các giải pháp tăng cấp lớp 2 đang được khám phá và tích hợp trong hệ sinh thái Substrate.

Tính tương thích:Đảm bảo tương tác liền mạch với các chuỗi khối và hệ thống bên ngoài là rất quan trọng để mở rộng sự chấp nhận. Việc hỗ trợ gốc của Substrate cho khả năng tương tác thông qua Polkadot là một bước tiến trong hướng này, nhưng cần phát triển liên tục.

Quản lý tài nguyên:Quản lý tài nguyên hiệu quả, như sử dụng tối ưu lưu trữ và sức mạnh tính toán, rất quan trọng để duy trì hiệu suất của blockchain. Các nhà phát triển Substrate cần cân nhắc tài nguyên này một cách hiệu quả để tối ưu hiệu suất mạng lưới.

Kết luận

Khi chúng ta kết thúc khóa học Substrate Framework này, việc phản ánh về hành trình của chúng ta là rất quan trọng. Chúng ta bắt đầu bằng việc xem xét các nguyên tắc cơ bản của công nghệ blockchain, đặt nền móng cho việc hiểu về vị trí của Substrate trong vũ trụ blockchain. Sau đó, chúng ta đã nói về những điều làm cho Substrate trở thành một công cụ độc đáo và hiệu quả cho việc phát triển blockchain, bao gồm lịch sử, tính năng cơ bản và các lợi ích.

Ngành công nghiệp blockchain đang thay đổi nhanh chóng. Theo dõi các trang tin tức, blog và kênh truyền thông xã hội liên quan để cập nhật những diễn biến mới nhất trong Substrate và thế giới blockchain lớn hơn. Xây dựng các dự án của riêng bạn để áp dụng kiến thức của bạn. Bắt đầu với các ứng dụng đơn giản và tiến triển đến các dự án phức tạp hơn khi sự tự tin và kỹ năng của bạn phát triển.

Автор: Piero
Перекладач: Cedar
Рецензент(-и): Matheus、KOWEI、Ashley
* Ця інформація не є фінансовою порадою чи будь-якою іншою рекомендацією, запропонованою чи схваленою Gate.io.
* Цю статтю заборонено відтворювати, передавати чи копіювати без посилання на Gate.io. Порушення є порушенням Закону про авторське право і може бути предметом судового розгляду.
Розпочати зараз
Зареєструйтеся та отримайте ваучер на
$100
!