一文了解Substrate

Substrate是用于构建特定类型区块链的工具箱。它本身并不是一个区块链，而是开发者用来创建独特而强大的区块链的一套工具。

Substrate允许开发者可以自己创建所需所想功能的区块链，无需受限于现有的设计。Substrate使用FRAME模块架构，帮助创建区块链的不同部分。这让开发者组合和定制区块链功能变得轻松。

Substrate是Web3愿景的一部分，旨在让网络更去中心化和用户友好。它帮助确保新的区块链可以更好协同运作，就如波卡和平行链，不单单推动了波卡的使命，同时也为所有区块链带来了更多功能和灵活性。

Substrate出处

区块链科技公司Parity Technologies创建了Substrate。该公司由Gavin Wood创建，他是以太坊的联合创始人之一，也是波卡的创始人。

Parity Technologies的团队设计了Substrate，旨在解决他们在构建多链区块链平台波卡时遇到的限制和挑战。Substrate允许开发者无需从头开始，加强开发者创建创新的区块链、定制化专门用例的能力。

Moonbeam选择使用Substrate

Moonbeam平台采用集成的跨链消息传递功能，允许开发者创建能够访问多个远程区块链服务的智能合约。Substrate的灵活性使Moonbeam能够适应不断演变的区块链标准和要求，同时也兼容EVM。这意味着Moonbeam在创新Dapp和与以太坊、Avalanche和Solana等远程链的连接方面处于有利位置。

许多新的应用场景都对快速的最终确认和高度安全性有着需求。Substrate的设计注重效率和性能，这使得它非常适合Moonbeam专注于智能合约和去中心化应用（DApps）的特性。这样的设计保证了Moonbeam的区块链可以高效处理大量的交易。通过充分利用Substrate，Moonbeam能够充分享受Polkadot网络的安全性，包括其共享安全模型，进而提升Moonbeam网络整体的安全性和韧性。

作为Polkadot生态系统的一部分，Moonbeam有机会接触更广泛的Substrate开发者社区、工具和资源。这种全方位的支持加速了Moonbeam的发展，并提升了其整体实力。Moonbeam选择在Substrate上构建，彰显了其致力于打造一个多功能、安全且具备互操作性的区块链开发平台的承诺。Moonbeam旨在支持各类去中心化应用和使用案例，并能够充分受益于基于Substrate更广泛网络的优势。

增强波卡生态

Substrate是构建Polkadot网络内各个互连区块链的基础框架。使用Substrate来构建区块链是非常简便的，任何人都可以自由地进行开发。此外，许多基于Substrate的区块链并不受限于Polkadot本身，因此可以在Polkadot生态系统之外独立运作。

在Polkadot内部，Substrate充当着技术支柱的角色，能用于创建专业化的区块链，即平行链（parachains），这些平行链共同构成了Polkadot生态系统。借助Substrate，Polkadot及其平行链能够在安全的环境中定制、通信、共享治理功能，并为开发者保持一致性。

作为“Layer Zero”，波卡旨在将异构区块链纳入一个统一网络。这些区块链（平行链）具有自主权以定制自己的技术和用例，同时与整个波卡生态系统连接。Substrate支持并增强了这种结构。

平行链是可定制分片
Substrate允许开发者无需从头开始构建，便可以直接创建可定制的功能和逻辑的区块链。这允许使开发者能够未雨绸缪、创新和实验，同时支持对不断变化的技术和需求的迅速适应。

跨链通信
波卡的中继链协调了这些平行链之间的交互，使它们能够使用波卡工具（如XCM）通信、共享数据和安全交易。Substrate的架构克服了传统区块链的局限性，允许不同的区块链专注于特定的任务，同时高效地进行合作。这意味着平行链可以担任不同的目的并协同运作，甚至使用其他平行链的原生功能。这使得通过像Moonbeam这样的平行链连接到波卡生态系统的所有平行链和远程链都能受益。

共享安全
Substrate帮助波卡提供了一种共享的安全模型，其中所有平行链的安全性与波卡中继链相互连接。平行链验证自己链的交易，但波卡验证人进行最终确认。这个过程被称为提名权益证明（Nominated Proof of Stake）。通过为所有平行链提供一致的标准化格式，Substrate使平行链完全兼容，因此能够充分利用中继链的安全性、互操作性和本地消息传递，Substrate提供了安全保障。

使用Substrate构建的平行链连接到波卡中继链，成为更大安全网络的一部分。平行链无需从头开始建立单独的安全机制，直接在整个生态系统的相互连接中受益，使整个网络更加抵抗攻击。

治理
基于Substrate的平行链可以实施其治理机制，使得在单个平行链内实现去中心化决策。得益于Substrate的可定制性，无需依赖于中心化的机构，平行链便可以塑造自己的治理和升级协议，以及与社区决策相关的流程。这种创新赋予社区和利益相关者参与协议升级和决策流程的权力，进一步推动去中心化。

Substrate提高交易效率

与其他区块链框架相比，Substrate更为高效。Substrate在共识选择、支持并行处理、轻量级设计、分片功能、低延迟通信以及运行时可升级性方面都表现出了极大的灵活性，这些特点都有助于提升其交易效率。这使得Substrate成为了区块链项目吸引人的选择，这些项目旨在实现高交易吞吐量和低确认时间（即最终性），不过最终性仍取决于开发者所作的设计选择。

Substrate允许开发者选择并实施自己的共识机制。这种灵活性使区块链项目能够选择与其特定用例相符的共识算法。例如，如果高交易吞吐量是首要目标，开发者可以选择如PoA或PoS这种更快的共识协议。

Substrate支持交易的并行处理，也就是说多个交易验证可以同时进行，从而显著提高交易吞吐量。对于像DeFi平台和游戏应用这种需要高交易速度的应用程序，这一特性尤为有利。

什么是Substrate Pallet

“Pallet”指的是一个模块化且可组合的runtime模块。Substrate以此方式设计，以便开发者可以挑选并选择不同的功能来包含在他们的区块链中，因此构建过程比从头开始构建会更加轻松。

开发者使用Substrate Pallet为区块链添加特定的功能和能力，比如用于管理利益相关者投票的民主pallet，或者允许网络参与者购买彩票的彩票pallet。模块有用于治理、token转移、智能合约、身份管理、预言机等更多。

Pallet是可组合的，这意味着它们可以被“堆栈”以创建更复杂的区块链逻辑。这使得使用Substrate构建简单而不失创新能力。对于非开发者来说，在基于Substrate的区块链上使用应用程序意味着可以访问更安全的跨链互操作性。

如需了解更多关于Moonbeam和Substrate的信息，请访问：Technology & Architecture | Moonbeam Docs