隨著Web3.0和元宇宙的到來，如何更好更快地開發(fā)支持Web3.0應(yīng)用的區(qū)塊鏈系統(tǒng)成為行業(yè)亟需解決的問題。

　　作為開源的區(qū)塊鏈開發(fā)框架，Substrate和Polkadot（波卡）將區(qū)塊鏈系統(tǒng)模塊化，同時集成更加優(yōu)秀的共識協(xié)議，鏈上鏈下交互模塊以及不同鏈之間的互操作協(xié)議，為Web3.0和元宇宙提供了高效的區(qū)塊鏈系統(tǒng)開發(fā)平臺。

　　日前，在51CTO主辦的MetaCon元宇宙技術(shù)大會上，Parity亞洲區(qū)技術(shù)總監(jiān)、Zilliqa聯(lián)合創(chuàng)始人賈瑤琪帶來了主題演講《面向Web3.0的區(qū)塊鏈開發(fā)和跨鏈框架》，分享了Substrate的主要模塊和Polkadot的跨鏈協(xié)議，以及生態(tài)中的落地項目，為大眾呈現(xiàn)了全新的視角。

　　現(xiàn)將相關(guān)演講內(nèi)容整理如下，希望對諸君有所啟發(fā)。

期待中的Web3.0

　　在過去的幾年，我們一直致力于為Web3.0做更好的底層框架的開發(fā)。那么Web3.0應(yīng)該具備怎樣的屬性呢？我們簡單梳理一下。

　　Web1.0：只讀互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)很早就已經(jīng)存在了。在早期的黃頁或者門戶網(wǎng)站，網(wǎng)頁是“只讀的”，用戶只能搜索信息，瀏覽信息，無法進行個人分享。

　　Web2.0：可讀寫互聯(lián)網(wǎng)。用戶不僅僅局限于瀏覽，他們還可以自己創(chuàng)建內(nèi)容并上傳到網(wǎng)頁上，可以通過手機或電腦，通過微博、微信等平臺分享自己的生活。最明顯的變化是信息變得不再是從官方到個人了，而是拓展出來交互式的內(nèi)容產(chǎn)生。

　　對于Web3.0，根據(jù)行業(yè)和立場的不同，大家可能有不同的定義。而在在區(qū)塊鏈或者元宇宙行業(yè)，我們更多是希望把Web3.0定義為一個數(shù)字資產(chǎn)以及數(shù)據(jù)回歸個人和社區(qū)的時代。當用戶不希望共享數(shù)據(jù)時，有權(quán)利通過私鑰來保證自己的數(shù)據(jù)所有權(quán)和使用權(quán)。

　　面向Web3.0的愿景，我們?nèi)绾胃玫亟柚延械膮^(qū)塊鏈開發(fā)框架和跨鏈框架來開發(fā)高度定制化的高效的應(yīng)用或者系統(tǒng)，成為了亟待解決的問題。

挑戰(zhàn)一：從零開始構(gòu)造區(qū)塊鏈

　　眾所周知，從零開始構(gòu)造一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)特別是定制化系統(tǒng)是非常有挑戰(zhàn)性的。因為這涉及到數(shù)據(jù)庫層、網(wǎng)絡(luò)層以及各種各樣的控制協(xié)議?？傮w而言，一套比較理想的定制化系統(tǒng)開發(fā)成型需要幾十個資深工程師2-3年時間。

　　而我們開發(fā)的Substrate區(qū)塊鏈開發(fā)框架，提供了區(qū)塊鏈必備的核心組件，如數(shù)據(jù)庫層、可插拔共識、鏈下工作機等等，支持開發(fā)者去做更好的定制化系統(tǒng)和應(yīng)用的操作。

　　以智能合約部署為例，在已有的區(qū)塊鏈系統(tǒng)上搭建Substrate應(yīng)用鏈有很多優(yōu)勢。通常來說，針對部分資產(chǎn)操作，直接去開發(fā)Solidity智能合約應(yīng)用是相對方便的，但受限于其已有的操作碼以及其本身的各種約束，無法完成更高程度的定制化操作。而基于Substrate運行環(huán)境構(gòu)建的應(yīng)用鏈卻可以實現(xiàn)高度定制化。比如邏輯和安全完全由開發(fā)者負責，可以獲取鏈上所有狀態(tài)，進行鏈上鏈下的互操作，以便更好地支持某些聯(lián)盟鏈或者私有鏈場景。

　　需要注意的是，定制化區(qū)塊鏈和智能合約直接部署，兩者并非直接的競爭關(guān)系，因為在Polkadot生態(tài)里這些都可以實現(xiàn)。既可以開發(fā)一個獨立的Substrate鏈，也可以開發(fā)一個平行鏈接入Polkadot，甚至是開發(fā)一個輕量級平行線程定期地接入Polkadot，把對應(yīng)數(shù)據(jù)共享在Polkadot生態(tài)里。與此同時，已經(jīng)運行的一些平行鏈支持像Solidity、WASM這樣的智能合約系統(tǒng)，開發(fā)者也可以在上邊部署智能合約。

　　在整個部署或者開發(fā)過程中，使用Substrate去開發(fā)Polkadot的平行鏈，會享受到非常多的功能，例如各種模塊的組合、無縫的鏈升級等等。在傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈開發(fā)里，升級是非常痛苦的。但Substrate讓用戶可以開發(fā)定制化的區(qū)塊鏈，且具有最高的可控度和自由度。其高度可擴展和可組合的特性能充分節(jié)約用戶的時間和資源。

　　直接使用Substrate開發(fā)平行鏈連入到Polkadot，能獲得的另外一個好處是共享安全性。舉個例子，有時候開發(fā)者自己開發(fā)的鏈，還需要跑一些對應(yīng)的節(jié)點來保證節(jié)點的安全性，而后鏈的安全性才能有保障。但在Polkadot整個環(huán)境里，如果用戶可以拿到對應(yīng)的插槽，接入到Polkadot中繼鏈的模型里，最終Polkadot會配一定的中繼鏈節(jié)點去幫助平行鏈驗證。這種設(shè)計方式在保障整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)橫向擴容分片的過程中不會降低某單一分片的安全性。對平行鏈來說，它享受了中繼鏈提供的安全性，僅需安心關(guān)注自己的區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)即可，極大便利了區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)的開發(fā)，降低了單一平行鏈對安全的額外投入。

　　在對比矩陣（如上圖）中可以看到，從安全角度和功能完備性角度來看，平行鏈或者平行線程能夠達到最好的效果。然而某些應(yīng)用，比如智能錢包或者輕量級智能合約應(yīng)用，并不需要成為一個單獨的鏈，部署在已有的平行鏈上或許是更好的選擇。

　　不管是開發(fā)Web3.0應(yīng)用還是元宇宙應(yīng)用，開發(fā)者可以靈活地選用開發(fā)模式。而且Polkadot的租用模式也比較新穎，相當于它會定期釋放對應(yīng)的插槽，需要大家競爭拿到對應(yīng)的插槽，進而享受到共享安全以及跨鏈的特性。總體來說，作為區(qū)塊鏈開發(fā)框架，Substrate以及Polkadot可以很好地幫助開發(fā)者快速地開發(fā)一條適應(yīng)于自己元宇宙應(yīng)用或者定制化場景的應(yīng)用系統(tǒng)。

挑戰(zhàn)二：跨鏈之困

　　未來我們可能會看到成千上萬的區(qū)塊鏈或者元宇宙應(yīng)用世界，但要讓不同的世界進行更好的溝通和數(shù)據(jù)傳遞，我們很快會意識到，其實跨鏈本身也是一件極其困難的事情。

　　在傳統(tǒng)的 Web2.0的應(yīng)用場景中，其服務(wù)是高度互聯(lián)的。但區(qū)塊鏈目前仍是孤島，鏈與鏈之間并沒有很好的溝通。

　　區(qū)塊鏈的重要特性是其確定性，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都必須以相同的結(jié)果結(jié)束，這意味著沒有外部數(shù)據(jù)和外部副作用。但事實上，我們需要不同鏈之間、鏈上鏈下都進行有效地溝通交互。在多鏈的世界中，我們需要能夠驗證傳入數(shù)據(jù)的正確性，需要完全去信任的交互。

　　Polkadot本身是很好的跨鏈框架，不同的開發(fā)者可以使用Substrate去開發(fā)各種各樣的定制化區(qū)塊鏈系統(tǒng)或者元宇宙應(yīng)用——身份鏈、IoT鏈、支付鏈等等。不同鏈之間又可以經(jīng)由Polkadot本身，通過跨鏈消息協(xié)議的方式，將不同的信息和資產(chǎn)在不同的鏈之間進行交換和轉(zhuǎn)移。這些專用區(qū)塊鏈包括價值轉(zhuǎn)移鏈，智能合約鏈，隱私鏈。

　　對于已有的非Substrate區(qū)塊鏈平臺或者系統(tǒng)，開發(fā)者可以通過對應(yīng)的橋，將已有的鏈橋接到Polkadot生態(tài)，以便將來給其它平行鏈提供服務(wù)。另一方面，除了鏈與鏈之間的交互，鏈本身也需要跟Web2.0世界有比較好的交互，這就涉及到鏈下工作機。

　　類似以太坊的傳統(tǒng)區(qū)塊鏈系統(tǒng)需要中心化預(yù)言機系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)從鏈下傳到鏈上的智能合約里，不僅開銷大，而且進度慢。在Polkadot生態(tài)里，平行鏈可以通過鏈下工作機直接將鏈下數(shù)據(jù)傳到鏈上，讓鏈上不同的節(jié)點進行處理，這樣就更便于驗證鏈下數(shù)據(jù)在鏈上是否有其正確性。

　　此外，我們還開發(fā)了各種各樣的橋工具包，更好地打通了Polkadot本身生態(tài)以及Polkadot外已有的異構(gòu)區(qū)塊鏈之間的消息傳遞以及資產(chǎn)轉(zhuǎn)移的問題。

共建Web3.0開放生態(tài)

　　從區(qū)塊鏈開發(fā)框架到跨鏈數(shù)據(jù)傳輸，我們一直致力于更好地構(gòu)建Polkadot生態(tài)系統(tǒng)。截止目前約有400多個項目接入到了Polkadot生態(tài)。

　　基于Polkadot開發(fā)環(huán)境的靈活性，整個生態(tài)的項目多樣性也迥異于其他區(qū)塊鏈生態(tài)。不同的開發(fā)團隊得以在其中開發(fā)更加多樣化的產(chǎn)品和系統(tǒng)，包括增加可擴展性、隱私保護、去中心化存儲、去中心化身份以及各種各樣的橋，進而方便不同的應(yīng)用系統(tǒng)，獲取更好的數(shù)據(jù)和資產(chǎn)交互，完善整個生態(tài)。

　　與此同時，Parity本身也在亞洲特別是國內(nèi)開展了各種各樣的活動，包括面向開發(fā)者的課程，面向初創(chuàng)團隊的服務(wù)，跟萬向區(qū)塊鏈合作組織的Web3.0訓(xùn)練營。

　　我們目前也在招募新的初創(chuàng)團隊，幫助他們從技術(shù)、市場、商務(wù)等方面更好地做定制化系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)。與此同時，大家如果對我們的區(qū)塊鏈開發(fā)以及跨鏈框架感興趣，可以關(guān)注我們的公眾號獲取更多技術(shù)相關(guān)的信息。與此同時，作為一個偏向于研究以及技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，我們希望在未來能夠擁抱更多面向開源社區(qū)以及Web3.0的開發(fā)者，與我們同行，打造一個更加多樣化、更加開放的Web3.0生態(tài)。

　　更多內(nèi)容請關(guān)注MetaCon元宇宙技術(shù)大會官網(wǎng) https://metacon.51cto.com/