从第一行代码到发链只需一小时，用这款新工具，你也能做到

古罗马，“乘法”是只有御用数学家才能理解的深奥概念——而当阿拉伯数字出现，孩童亦能于纸上演算。

新工具不仅提升效率，还可为前人所不能。作为活跃开发领域之一，区块链新技术、工具、平台、语言与框架层出不穷，然而面对纷繁复杂的选择，开发者难以面面俱到。《区块链大本营 | 新工具》栏目每周将为开发者介绍最值得关注的新技术与工具。未来，我们还将多角度、系统地为项目选型提供指南。

“这是应对区块链极繁主义的最好手段”

——Parity创始人Gavin Wood如是说，他也是Ethereum创始人和Solidity设计者之一。

上周，Gavin在柏林Web3峰会现场演示了一种新框架——Substrate。他使用一台刚启封的Macbook Pro，从编写第一行代码，到发布区块链，用时不足60分钟。Substrate目的是让发布区块链就像发布智能合约一样容易。

最大自由，最少代价

Parity的明星项目Polkadot就是基于Substrate构建的——前者是一种由多条链，异构组成的区块链集合，其目的是成为不同区块链间的媒介。Substrate先前的主要目的是让开发者能在Polkadot上快速启动平行链，不过Substrate框架本身还具备发布独立区块链的能力，这让它成为独立于Polkadot的项目，不依赖后者的开发进度，本月晚些时候，Substrate 1.0-beta将会公开发布。

与Express或其他Web应用框架类比，Substrate是用来构建分布式或去中心化系统的，如加密货币项目或消息总线系统。就如大多数Web应用程序不需要重新实现HTTP一样，Gavin Wood认为，所有人都从头构建网络和共识代码，非常浪费精力。使用Substrate来构建新项目，开发者所要做的，就是在代码调用少量函数，就能获得各种密码学模板，以及定制、搭建和发布新区块链所需要的方方面面，“Substrate为区块链开发者提供最大限度的自由，花费最少的精力”。

高通用技术栈

Substrate在设计时，考虑了支持大多数现有和未来可能出现的区块链应用场景。其技术栈主要由以下几个具备高通用和扩展潜能的部分组成。

1. 对区块链应用架构来说，State Transition Function（STF）代表其核心商业逻辑，STF的功能集合、有何种限制，决定了区块链的应用场景。Substrate运行时采用WebAssembly的一个子集，具有跨平台和轻量的特点。在1.0-beta版本中，开发者可以使用纯Rust、C++和C编写STF；通过WebAssembly支持的其他语言，将在后续引入。

2. 网络部分基于Libp2p，开箱即用。对于需要其他网络消息支持的区块链应用，未来版本的Substrate计划引入一个网络拓扑API。

3. 为了适应快速应用开发，Substrate支持包括Polkadot SHAFT（GRANDPA）在内的多种共识算法。密码学数据库后端及块格式，都可以定制或重写。在1.0-beta版本中，将包含以下几类共识算法，当然开发者还可以通过Substrate API设计自己的共识算法。

• Rhododendron
• SHAFT/GRANDPA
• Aurand
• Ouroboros
• PoW
• Parachain（PoV）

Substrate提供的其他工具还包括：

• Polkadot连接
• 可以热替换和插入的共识机制
• 可以热升级和插入的STF
• Pub/Sub WebSocket JSON-RPC
• 轻量客户端
• 交易队列
• 安全网络
• JavaScript实现
• Substrate运行时模块库（SRML）

因为具备一系列链上热升级机制，无论修改共识算法还是升级STF，开发者都无需硬分叉。作为例证，今年7月17日，Polkadot的“Krumme Lanke”测试网络进行过公开演示，至今依然正常运行。

创建Substrate运行时模块库（SRML）的目的，是为了帮助开发者更迅速地发布区块链。开发者只需要将一组模块集合，便能实现相应的网络、共识、轻客户端或者其他需要的功能，新功能可以通过创建新模块实现。

SRML之外，Substrate在设计中还额外引入了两层逻辑：

1. 可通过JSON配置的通用区块链节点，用于执行其运行时；

2. 一个精简的区块链内核引擎，用于处理共识、块生成、网络、数据库等功能。

此外，企业和金融敏感用户关注的高级隐私和权限管理，也能轻松加入并通过Substrate进行控制，而无需与Polkadot产生瓜葛，并通过桥接或成为原生Parachain的方式升级。

注：Substrate项目地址为https://github.com/paritytech/substrate

--【完】--