分分鐘發鏈的背後，Substrate 技術框架如何開啓跨鏈時代？

隨機

由 熱鏈中的人 於 5 月 25, 2019

2017 年區塊鏈市場火爆行情點燃了整個行業，區塊鏈也從極客的小衆圈子進入了更多人的視野。作爲區塊鏈行業的開發者社區，我們也一直在思考，區塊鏈是什麼，區塊鏈的技術本質是什麼？

我們認爲，區塊鏈就是一臺世界範圍的狀態轉換永動機。它不斷的接受外部輸入，達成共識，最後發生狀態的躍遷，依此循環。

DApp 發展困境

雖然區塊鏈已經從 1.0 比特幣時代跨越到 2.0 以太坊時代，但是通過以太坊的利用率我們可以看到從 2017 年底到現在，以太坊一直是接近滿負荷運轉。也就是說 Dapp 又慢又貴，但基礎設施已經全力以赴了，沒有再提升的空間。

這一切背後的原因主要是因區塊鏈平臺的架構限制，這個架構限制可以簡單概括爲：區塊鏈是極度冗餘的計算架構。在這樣的困境下，Dapp 要突破關鍵規模、創造出網絡效應、跟中心化互聯網應用競爭，是不可能的。

如果需要從根源上去解決這個問題，把 Dapp 和中心化互聯網應用的成本差距，從 100 萬倍拉近到 10 萬倍，1 萬倍，甚至 1 千倍，同時仍然保持去信任、無許可和抗審查這三大好處，那麼就需要降低冗餘的程度、降低成本。

對於很多區塊鏈項目來說，所面向的行業、用戶羣體、各個業務領域的需求都不一樣，所以對於狀態的定義、共識的定義、改變的定義也是不一樣的。

但有一點是確定的，所有區塊鏈的項目都需要一款產品或一套工具或者一個基礎框架將以上三個問題的答案用工程方法實現出來。而 Substrate 就是這樣一款產品。

下一代 DApp 開發技術框架——Substrate

首先我們簡單回顧曾經梳理過的下一代 Dapp 開發技術，簡單的總結就是：

1、輕量級的智能合約，個人或者小型創業團隊會主要使用智能合約；

2、重量級的應用鏈，大型企業或者有充裕資源支持的創業項目會使用應用鏈。

還有一種合理的做法是，先用智能合約實現 Dapp，在獲得驗證和反饋之後，再開發功能更完善、使用體驗更好的應用鏈。

如需查看詳細講解，可以點擊我們最近發佈的《兩萬字全解 Polkadot 架構及下一代 DApp 開發》文章，裏面有詳細介紹。

在 2018 年的 Web3 峯會上，前以太坊聯合創始人、現 Polkadot （波卡）鏈創始人 Gavin Wood 通過一臺全新的 Mac 電腦，在 15 分鐘內開發了一條全新的區塊鏈，可謂驚豔四座。而其用到的，正是被 Parity 公司稱爲 Substrate 的一種技術方案。

那 Substrate 到底是什麼呢？

你可以將它看作類似於 Express 或其他 Web 應用程序的框架，但它是用於構建分佈式或去中心化的系統的框架，可以構建例如加密貨幣項目，或消息總線系統。

正如大多數 Web 應用程序不需要重新實現自己的 HTTP 協議一樣，我們認爲，對於每一個團隊創建新鏈時，大家都從頭開始構建網絡和共識代碼，是一件非常浪費精力的事。

更不用提爲了實現業務邏輯，必須僱用的密碼學家、安全研究員、網絡工程師、開發人員（以協調更新）等等了。

如果你想使用 Substrate 來構建一個新項目，只需要在代碼中實現少量的函數回調，然後就能免費獲得以下特性：

1、共識，終結性和區塊投票邏輯。即使你並不是在構建一個密碼貨幣，這也是可取的，這意味着你可以免費獲得拜占庭容錯共識。因此，即使系統中的部分節點被攻破了，或者轉爲了惡意節點，系統也能夠繼續正常工作；

2、一個高效的、確定性的沙盒 WebAssembly runtime （應用的運行環境）。它可用於運行智能合約，甚至運行其它基於 Substrate 的項目。你不需要使用 WebAssembly，當然，你也可以編寫自己的虛擬機解釋器，但 Polkadot 團隊堅信使用 WebAssembly runtime 的好處，這樣做你就可以利用全球開發社區爲其創建的各種工具；

3、能夠在瀏覽器中無縫運行節點，它可與任何桌面或雲節點進行通信；

4、跨平臺的數據庫和文件存儲抽象，甚至它可以在瀏覽器中運作 ;

5、無縫客戶端更新，任何可能影響共識的更新，都是通過將代碼編譯到 WebAssembly，並將其部署爲網絡上的另一條消息來處理的。不僅如此，你還可以存儲自己希望的多版本的共識代碼，並且 Substrate 將處理相關複雜性，確保正在執行的本機代碼與當前部署的 WebAssembly 代碼保持一致。

6、當 Polkadot 網絡正式上線時，你可以立即將自己的項目與 Polkadot 網絡無縫對接。

Substrate 有哪些與衆不同的特點？

Substrate 將爲區塊鏈創新者提供「最小努力換取最大自由度」的框架，因爲是「高度可定製、適應性強，由真正懂區塊鏈開發者的區塊鏈開發者製作」，允許開發者將他們的工作重點放在自己的業務領域上，同時爲他們提供網絡、共識和安全性等等一切基礎能力。

未來隨着基於 Substrate 構建的區塊鏈項目會越來越多，圍繞 Substreate 會發展成爲大生態平臺，生態中的產品將不再侷限於自身，而是可以共享生態中所有用戶，鏈接所有服務，譬如錢包產品、瀏覽器產品、Dapp 等等。

對比於區塊鏈 1.0 比特幣時代，區塊鏈 2.0 以太坊時代，Substrate 天生自帶有區塊鏈 3.0 的氣質。

主要包括可治理、可開發、可擴展、互操作、高性能這幾個方面。

1、可開發：對於開發者來說，可以基於 Substratete 自定義區塊鏈狀態、共識及改變，Substrate 提供了自由發揮的空間也提供了普適性的平臺支持，另外可以實現一次開發，多處運行的理想狀態。

2、可治理：Substrate 的治理是可進化的，它內置民主機制，推行鏈上治理，鏈上執行，它獨特的 runtime 設計可以真正做到 code is
law，但 code 是可以根據社區共識來確定的，並且是可以隨着時間推移，不是一成不變，而是逐漸進化的。

3、可擴展：一方面在於鏈本身可擴展，另外一方面，生態的無限擴展可能。

4、互操作：Substrate 天然帶有跨鏈基因，藉助 Polkadot 跨鏈生態的發展，Substrate 同構鏈的互操作也會更加簡單。

5、高性能：Substrate 從高效技術組件，更快算法選擇，優秀工程實現方案等方面全面提升鏈的吞吐率。

Substrate 的解決方案包含哪些內容？

簡而言之，就是庫、組件、模版、抽象、標準。

首先，Substrate 是個功能強大、社區活躍的區塊鏈開源組件庫，在這其中的每個組件都具備獨立使用的特性，可以真正做到開箱即用。

第二，它是一個通用的區塊鏈開發框架，它對區塊鏈開發的做出了普適性抽象，它的模型即簡單又通用，可以用來實現 BTC，ETH，EOS 等等，甚至 DAG。

第三，它也是個完備的區塊鏈客戶端模版，如果你以 Substrate 爲底板，甚至可以不用修改一行代碼，即可啓動一條完備的高性能智能合約鏈，完備的意思是，區塊鏈該有的產品特性它都有。

第四，Substrate 不是單一的產品，它實際上是一系列的區塊鏈產品組合包，包括客戶端、api、ui 等從前到後到全流程技術棧。

第五，Substrate 未來會成爲各類平行鏈、中繼鏈的事實標準，Substrate 它從一開始就有輕客戶端和跨鏈的原生支持，天然具有跨鏈基因，這一優勢是它獨特的優勢，相信未來跨鏈生態中會有越來越多的項目基於 Substrate。

Substrate 是新生的技術和生態，如何做到快速入門到超越？

早在去年下半年，一塊鏈習就在全世界尋尋覓覓，想找到一個靠譜的老師講解如何基於 Substrate 開發的課程。

在一塊鏈習社區的區塊鏈開發課程中，當時已經出了和正在出 ETH 開發入門開發、ETH 進階開發、比特幣和以太坊原理開發、EOS 開發入門的 4 門很受歡迎的區塊鏈開發課程，這是第 5 門也是非常重要的第一課。

我們身邊想打好 Substrate 開發這門“硬核內功”的工程師很多，但大都是網上查看資料，聽線上線下講座，最後總結大家的學習體驗就是：很底層，很重要，但是太抽象，難理解，不好學以致用，還沒有同樣感興趣的開發者可以一起探討。

基於此，一塊鏈習和 Bryan 陳錫亮老師經歷近半年時間共同打磨了全球第一門《Substrate 快速入門與開發實戰》訓練營課程。

不同於市面上的其他資料、課程，在這個訓練營構思之初，我們就給自己定了一個交付目標：

Bryan 陳錫亮老師會結合自己多年研究和開發經驗，通過日常工作實際場景 + 發展歷史 + 開發案例，深入淺出的爲你講解 Substrate 組成原理的核心知識，教你真正看懂、學會，從源頭理解，洞悉性能問題的本質，學以致用。

這門課程憑什麼可以幫你入門 substrate 開發 ?

理由一：Polkadot 創始人 Gavin Wood 都認可的一線實戰導師授課

對於想學習 Substrate 程序員來講，找一個靠譜的老師尤爲重要。何爲靠譜？起碼他得有多年的全棧開發經驗，且有一些成績可以證明，最好還能將方法論深入淺出的講給你。

在區塊鏈行業下，同時具備這些特點的導師並不多，一塊鏈習找到了這門課程的導師—Bryan 陳錫亮老師，正是這樣”靠譜“的所在。

他是誰？

陳錫亮，一個擁有着多年的全棧開發經驗，爲 Substrate、Polkadot 貢獻代碼的 Polkadot 社區大使，曾負責參與其項目的設計與開發。目前正在負責 CENNZnet 項目架構與開發，擁有豐富的 Substrate 使用經驗，非常理解開發者即將要面對的問題及需求。

Polkadot 創始人、Web3 基金會的發起者 Gavin Wood 是這麼評價他的：“Bryan 是 Substrate 的傑出貢獻者。我推薦中國的區塊鏈開發者加入他的課程來學習如何使用 Substrate 打造一個區塊鏈項目。”

Web 3 基金會理事 Ryan Zurrer 對陳錫亮老師也做出了極高的評價：“Bryan 是開源精神的代表，他甚至先於我們的核心團隊，爲 Polkadot 生態提供了優秀的培訓課程。太棒了，Bryan！我迫不及待地想參加你的課程，當然要翻譯成英文我才能聽懂。”

理由二：專業教研團隊針對實際情況量身定製的課程內容

你能獲得什麼？

《substrate 快速入門與開發實戰》視頻課將基於最新的技術，一切從實踐出發。

開始學習之前，需要你最好已經掌握 Rust 的基礎語法，會編寫一些簡單的 Rust 程序 , 整個課程老師會帶你從 0 開始，完整地搭建一個包含全部常用功能的 Substrate 開發產品。

在這個過程中，不但會和你交流最基礎的系統級實現，還會幫助你從工程的角度理解流行的開源項目解決的問題、或者在實際工程中遇到的關鍵技術選型，使我們從工程的角度，重新理解 Substrate 整個體系的開發。

我們首先會讓從 Substrate、Polkadot 生態圈講起，讓你瞭解及 Substrate 底層代碼實現，學會如何利用 Substrate 開發一個可產品化的區塊鏈項目。

之後會帶你瞭解並且掌握 Polkadot.js SDK 使用與前端項目開發的能力，掌握如何設計與完善區塊鏈項目的相關技巧，可以讓你對整個 Substrate 開發的生態有全面的瞭解。

最後，你還可以通過這門課程結識全球第一批對 Substrate 技術充滿熱情對工程師 …

學完這門課程之後，你將能夠系統性的串聯起瑣碎的知識點，對面向 Substrate 的開發有一個基本的認識，快速的上手實現完整的可產品化的區塊鏈項目。同時我會幫你梳理產品中的主要模塊，迅速理解在工作中實際項目的代碼結構，快速構建產品體系。

我們產出這門課程內容的核心目的只有一個：深入淺出地爲你講解 Substrate 開發核心開發知識和典型應用，繼而幫你從源頭理解如何創建自定義 Substrate 鏈並利用 Substrate 實戰開發出一個可產品化的區塊鏈項目。

爲了幫助讓大家可以更加清晰構建 Substrate 完整的知識脈絡，我們特地整理了一份課程大綱，希望可以幫到你。

理由三：提供更貼近真實開發場景的作業供你練習，並有助教老師 1 對 1 反饋

一個真正有效果的學習方式應該是怎樣的呢？

迴歸到本質上來講，就是：輸入+輸出+反饋。

再展開來說，它大概是這樣的——你通過某些渠道（如書、課程等）學習一些知識，接着利用所學的知識產出了一些作品，然後拿着這些作品去找一個靠譜的老師給你反饋，好的地方就繼續保持，差的地方就繼續學習加以改進。

這樣才能確保你的學習效果達到最大化。

而這，恰恰也是我們課程的核心設計理念。具體來看——

我們會以 50 人的小班形式進行管理：體系化在線錄播視頻教學，全程 2 名班長 5 名助教帶班強化訓練，8 次作業+1 次項目操盤，在你完成作業之後，每週我們的資深助教、老師會給予你點評反饋，並給到你迭代建議，確保你能真正的掌握
Substrate 的基礎技能。此外還有問題也可以隨時來問助教、老師哦！

以上，就是我想要告訴你的 3 大理由，我們相信：憑藉專業的課程導師+體系化的課程內容+貼近真實開發場景的練習作業+助教老師 1 對 1 的反饋，你必然可以真正掌握 Substrate 基礎技能，從而成功入門 / 開發實戰 Substrate 。

現在報名第一期有什麼福利？

限時優惠價¥1299 人民幣（原價 ¥1699 元），0.02 個比特幣的價格，助你打好 Substrate 開發這門“硬核內功”；
加入第一期課程學習，並且按時完成所有作業，即可獲得一半學費返還；

分享課程海報👇，邀請好友成功報名參加即可獲得￥90 元現金返現，多邀多得，上不封頂，一塊鏈習的小鵝通店鋪內立即提現；
在文章底部留言區裏聊聊「你對 Substrate 是如何認識的？」，點贊第 1 名，可獲得一塊鏈習 99 元優惠券，活動截止 6 月 4 日 24:00；
現在報名，還可加入「Substrate 開發學習小組」，僅限前 50 人，你可以優先結識全球第一批對 Substrate 技術充滿熱情對工程師。