15 分钟速览 Polkadot 的 Substrate 如何为加密茂林提供土壤

原文标题：《Substrate 大法，15 分钟速成区块链大神》


作者：蒋新，分布式资本投资经理,随着 Polkadot 主网临近，Substrate 这个词作为没几个人懂什么意思但是不提显得不太专业的代表，也变得越来越热。,然而，Substrate 框架的开发公司 Parity 在 2018 年 9 月发表的博文《什么是 Substrate》中，开篇非常有预见性地说道，「我认为要理解 Substrate 最重要是要知道它根本不是 Polkadot 的一部分 (I think the most important part of understanding Parity Substrate is that it is not part of Polkadot at all)」。,那为什么人们在提及 Polkadot 时总会提到 Substrate 呢？,想必知道「Substrate」的同学下一句会脱口而出两个字：「框架」，那么什么是框架（Framework）？,维基百科是这样说的：,看不明白没关系，你只需要对「通用」、「可复用」这几个词留下印象。,Netbeans 的创始人 Jeroslav 在《软件框架设计的艺术》中强调：软件开发并不需要了解每一个 API 背后的实现原理，只要知道它是怎么用的就可以了。这是大型软件协作开发的理论基础。,做个不那么恰当的比喻，如果我们把构建大型软件的工作比作制造汽车，那么最后整车厂完成的是对汽车各个零部件的设计、组装和再加工，而不是自己造轮子、沙发、座椅、和仪表板。或者换个例子来说，玩乐高玩具的小朋友可以用乐高块搭出埃菲尔铁塔和美国队长，但小朋友们不需要自己把塑料加工成乐高块。,如果还想再了解深入一点，《代码大全》的作者金戈的观点可以作为补充：

1、框架本身一般不完整到可以解决特定问题；

2、框架天生就是为扩展而设计的；

3、框架里面可以为后续扩展的组件提供很多辅助性、支撑性的方便易用的实用工具（utilities），也就是说框架时常配套了一些帮助解决某类问题的库（libraries）或工具（tools）。,根据上面对框架的理解，想必你应该猜到，Substrate 也是将通用的部分提取出来，而它所构建的框架是 Parity 认为搭建一个区块链所必须具备的通用模块。,这些模块主要包括：,比特币的 UTXO 机制、以太坊的智能合约等等,在 Substrate 的框架体系中，林嘉文（Gavin Wood）博士将第一个区块链技术架构称为 Substrate Core，也就是区块链的基础架构，即通用功能模块；而将第二个特定功能模块称为 Runtime，开发者在构建区块链的时候，只需要关注于 Runtime 自己区块链的核心功能，而无需将注意力放在底层的 Core 模块上。,在 2018 年柏林 Web 3 的峰会场，利用 Substrate 高度通用化的便捷性，林嘉文博士也在柏林秀了一把骚操作，
从拆封一台全新的 Macbook 电脑开始，15 分钟写出来一个新的区块链，包括部署、升级平行链，还包括了升级 UI。用现场社区人员的话来形容：「柏林 Funkhaus Nalepastraße 广播大楼，一栋宏伟且有年代感的包豪斯建筑里，林嘉文博士彻底 High 翻了全场，坐在现场前排的观众，甚至激动地有些喘不上气来。」,事实上，15 分钟写出平行链依靠的不是博士个人的编码超能力，而是 Substrate 框架将区块链的必备底层已经设置好，普通人利用 Substrate 一样可以 15 分钟构造自己的区块链。（笔者实际操作了一下，由于国内互联网的特殊设置，花费在下载软件依赖环境上的时间就超过了 1 个小时。实际构建链的时间还不到 10 分钟）,,对区块链有基础了解的人知道，区块链要进行系统升级非常复杂。,普通的网页只需要后台部署新版本的代码即可以实现升级，移动端 app 可以通过提醒用户在 app store 下载新版本实现升级。而区块链要更新版本，需要链上所有节点都同意，统一进行新版本的部署，实际过程往往是构建了一条新的链，也就是俗称硬分叉，认同新版本的链会迁移到新版本运行，而旧的链依然存在。可以说，升级一次就是对社区的一次分裂，严重影响区块链的生态价值，典型的例子比如 BTC 和 BCH/BSV; ETH 和 ETC 等等。,Substrate 的厉害之处就在于：
不用硬分叉（hard fork）就可以实现区块链的系统升级。,实现的机制讲起来稍显硬核，用人话来简单解释，就是 Substrate 的 Runtime 在执行的时候，节点的本地会产生一个版本（native），链上会产生一个版本（wasm），如果两者不一致，则可以按照链上的新版本执行，本地的老版本则会被舍弃。（为了便于理解，忽略了很多技术细节）,波卡是 Substrate 的波卡，但 Substrate 不是波卡的 Substrate,上面这句话有些绕，但基本可以说明两者之间的关系。,总结一下就是：波卡基于 Substrate 框架开发，而使用 Substrate 框架开发的链将来也可以直接接入 Polkadot 的生态作为一个平行链。,这也就可以解释为什么 Polkadot 主网还没上线，就有那么多使用 Substrate 搭建的链可以就此蹭热度。,,Substrate 在韦伯大字典中的释义为：the base on which an organism lives。在区块链这颗小幼苗生长成加密世界的繁茂森林过程中，希望 Substrate 是那个不可或缺的基质。,来源链接：
zhuanlan.zhihu.com,在 2018 年柏林 Web 3 的峰会场，利用 Substrate 高度通用化的便捷性，林嘉文博士也在柏林秀了一把骚操作，
从拆封一台全新的 Macbook 电脑开始，15 分钟写出来一个新的区块链，包括部署、升级平行链，还包括了升级 UI。用现场社区人员的话来形容：「柏林 Funkhaus Nalepastraße 广播大楼，一栋宏伟且有年代感的包豪斯建筑里，林嘉文博士彻底 High 翻了全场，坐在现场前排的观众，甚至激动地有些喘不上气来。」,事实上，15 分钟写出平行链依靠的不是博士个人的编码超能力，而是 Substrate 框架将区块链的必备底层已经设置好，普通人利用 Substrate 一样可以 15 分钟构造自己的区块链。（笔者实际操作了一下，由于国内互联网的特殊设置，花费在下载软件依赖环境上的时间就超过了 1 个小时。实际构建链的时间还不到 10 分钟）,波卡是 Substrate 的波卡，但 Substrate 不是波卡的 Substrate