Was ist das Substrat-Framework?

Die Blockchain-Technologie begann mit der Erschaffung von Bitcoin im Jahr 2009 durch eine unbenannte Person (oder Gruppe) namens Satoshi Nakamoto. Bitcoin führte die Welt in eine dezentralisierte digitale Währung ein, die ohne die Notwendigkeit einer zentralen Autorität wie einer Bank funktioniert. Allerdings war die Funktionalität von Bitcoin auf finanzielle Transaktionen beschränkt. Ethereums Debüt im Jahr 2015 markiert einen großen Fortschritt in der Blockchain-Technologie, indem es Entwicklern ermöglicht, Smart Contracts zu verwenden, um ihre eigenen dezentralen Apps (DApps) zu erstellen. Dies eröffnete weitere Möglichkeiten jenseits digitaler Währungen, wie dezentrale Finanzen (DeFi), Lieferkettenmanagement und vieles mehr.

Während Bitcoin häufig mit digitalem Gold gleichgesetzt wird, wird Ethereum häufig mit einem digitalen Weltcomputer verglichen. Mit seiner Einführung wurde die Blockchain von einem Finanzinstrument zu einer breiteren Plattform für dezentrale Lösungen transformiert. Diese Entwicklung legt den Grundstein für das Substrat-Framework, das beabsichtigt, das Potenzial der Blockchain-Technologie zu erhöhen, indem es Entwicklern eine beispiellose Flexibilität und Skalierbarkeit bietet. Wenn wir in den folgenden Modulen tiefer in das Substrat-Framework eintauchen, werden Sie sehen, wie es die Beschränkungen früherer Blockchain-Technologien überwindet und gleichzeitig eine ganz neue Welt von Möglichkeiten eröffnet.

Einführung in das Substrat-Framework

Substrate ist ein wegweisendes Blockchain-Innovationsframework, das es einfacher macht, dezentrale digitale Hauptbücher zu entwickeln und zu verwalten. Substrate, erstellt von Parity Technologies, den Köpfen hinter der wichtigen Ethereum-Client-Implementierung, markiert einen Durchbruch in der Blockchain-Technologie. Es ist für Entwickler konzipiert, die ihre eigene Blockchain erstellen möchten, sei es eine neue Münze, eine Plattform für dezentrale Apps oder eine private Blockchain für spezielle organisatorische Anforderungen.

Quelle:

Substrat ist besonders darin, dass es sowohl hochgradig anpassbar als auch benutzerfreundlich ist. Es bietet die erforderlichen Werkzeuge und Komponenten, um eine maßgeschneiderte Blockchain von Grund auf zu erstellen oder eine vorhandene zu ändern, ohne das Rad neu erfinden zu müssen. Diese Anpassungsfähigkeit unterscheidet Substrat von früheren Blockchain-Plattformen, die Entwickler häufig in starre Architekturen zwangen.

Substrats Ursprung lässt sich auf die Entwicklung von Ethereum und die breiteren Probleme, mit denen die Blockchain-Technologie konfrontiert ist, zurückführen. Aufgrund der Einschränkungen von Ethereum, insbesondere in Bezug auf Skalierbarkeit und Governance, sahen Parity Technologies ein erweiterbareses Rahmenwerk vor. Substrat, das ursprünglich 2018 vorgestellt wurde, war die Verwirklichung dieses Konzepts.

Substrat bietet einen modularen Rahmen, in dem verschiedene Komponenten einer Blockchain problemlos eingesteckt oder ausgetauscht werden können. Diese Architektur ermöglicht es Entwicklern, sich auf die einzigartigen Elemente ihrer Ideen zu konzentrieren, anstatt auf die Komplexität der Blockchain-Technologie.

• Modularität: Die Architektur von Substrat ist modular aufgebaut, was bedeutet, dass es die einfache Hinzufügung, Entfernung oder Änderung verschiedener Teile der Blockchain ermöglicht. Dazu gehören Konsensmechanismen, Governance-Modelle und sogar die Laufzeit selbst.
• Interoperabilität: Substrat wird mit der Integration von Polkadot im Hinterkopf entwickelt, was bedeutet, dass Blockchains, die mit Substrat erstellt wurden, problemlos mit anderen Blockchains im Polkadot-Ökosystem verbunden werden können. Dieses Merkmal ebnet den Weg für ein Netzwerk von Blockchains oder eine 'Blockchain von Blockchains', das die Interoperabilität in der Blockchain-Welt verbessert.
• Anpassungsfähigkeit: Substrat bietet ein beispielloses Maß an Anpassungsfähigkeit. Entwickler können aus vorgefertigten Komponenten wählen oder ihre eigenen erstellen und ihre Blockchain an ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen.
• Upgradability: Eine der wichtigsten Funktionen von Substrat ist seine Fähigkeit zur On-Chain-Governance und zu Forkless-Upgrades. Dies bedeutet, dass Änderungen an der Blockchain ohne die Notwendigkeit eines Hard Forks vorgenommen werden können, ein Prozess, der spaltend und riskant sein kann.

• Rust Programmiersprache:Substrate wird mit Rust entwickelt, einer Sprache, die für ihre Leistungsfähigkeit und Sicherheit bekannt ist. Die wachsende Beliebtheit von Rust, insbesondere im Bereich der Systemprogrammierung, macht Substrate zu einer zukunftsweisenden Wahl für Entwickler. Seine fortschrittlichen Funktionen wie Eigentum, Typsicherheit und Nebenläufigkeitsverwaltung machen es zu einer idealen Sprache für den Aufbau einer robusten Blockchain-Infrastruktur.

   ```  Struktur Transaktion {  sender: String,  empfänger: String,  menge: u64,  }  Implementierung Transaktion {   fn neu(sender: String, empfänger: String, menge: u64) -> Transaktion {  Transaktion {      sender,      empfänger,      menge,      }   }  fn display_transaction(&self) {  println!("Transaktion: {} -> {}, Betrag: {}",           self.sender, self.empfänger, self.menge);     }     }     fn main() {       lassen Transaktion = Transaktion::neu("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100);       Transaktion.display_transaction();      }      ```

In diesem Beispiel, ein Transaktionstruktur ist definiert mit feldern für den absender, empfänger und betrag. implBlock definiert Methoden zum Erstellen einer neuen Transaktion und zum Anzeigen ihrer Details. HauptDie Funktion erstellt eine Instanz von Transaktion und zeigt dann deren Details an.

Die Architektur von Substrat

Die Architektur von Substrate ist eine Mischung aus Innovation und Flexibilität, die entwickelt wurde, um den unterschiedlichen Bedürfnissen von Blockchain-Entwicklern gerecht zu werden. Es bietet eine starke Architektur, die den Prozess der Erstellung einer Blockchain von Grund auf optimiert. Das Design von Substrate zeichnet sich durch seine Modularität aus, die es Entwicklern ermöglicht, verschiedene Komponenten ihres Blockchain-Netzwerks nach Bedarf auszuwählen, anzupassen und zu aktualisieren. Die primären Komponenten von Substrate sind wie folgt:

Laufzeit

Die Laufzeit ist das Herzstück einer jeden auf Substrat basierenden Blockchain. Die Logik und Regeln der Blockchain sind hier definiert. Die Laufzeit ist dafür verantwortlich, Zustandsübergangsfunktionen zu etablieren oder wie sich der Zustand der Blockchain mit jedem neuen Block ändert. Die Laufzeit von Substrat ist ungewöhnlich, da sie zu WebAssembly (Wasm) kompiliert wird, was es einer Blockchain ermöglicht, auf einer Vielzahl von Hardware- und Softwaresystemen ohne Änderung ausgeführt zu werden.

Konsensmechanismen

Konsens ist im Blockchain-Bereich unerlässlich, um die Integrität und Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten. Das Substrat bietet eine Vielzahl von Konsenstechniken, darunter bekannte wie Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS), aber auch einzigartige Alternativen wie GRANDPA (GHOST-basierte rekursive Vorfahrenderivatprefixvereinbarung). Diese Flexibilität ermöglicht es Entwicklern, die Methode auszuwählen, die am besten den Zielen ihres Netzwerks entspricht, egal ob sie Geschwindigkeit, Energieeffizienz oder Sicherheit priorisieren.

Netzwerken

Ein Blockchain-Netzwerk ist nur so robust wie seine Knoten. Substrat bietet starke Netzwerkfunktionen, um eine sichere und effiziente Kommunikation zwischen den Knoten zu ermöglichen. Es integriert Funktionen wie Knotenerkennung, Transaktions-Gossiping, Blockverbreitung und Endgültigkeitsbenachrichtigung, die alle für ein gesundes und robustes Blockchain-Netzwerk erforderlich sind.

Laufzeitumgebung

Die 'Geschäftslogik' Ihrer Blockchain ist im Laufzeitmodul von Substrat gespeichert. Es ähnelt dem Gehirn des Betriebs. Was Substrats Laufzeit auszeichnet, ist die Möglichkeit, sie ohne einen harten Fork aktualisieren zu können. Dies ist ein enormer Fortschritt, der eines der Hauptprobleme der Blockchain-Technologie angeht. Aktualisierungen können durch einen demokratischen Governance-Prozess durchgeführt werden, der sicherstellt, dass die Gemeinschaft den Änderungen zustimmt.

Paletten

Pallets sind das Fundament der Laufzeit von Substrat, das spezialisierte Funktionen in die Blockchain integriert. Betrachten Sie sie ähnlich wie Plugins oder Module in der traditionellen Softwareentwicklung. Jedes Pallet umschließt eine Reihe von Funktionen oder Funktionalitäten, wie z.B. Token-Verarbeitung, Identitätsmanagement oder die Implementierung von Governance-Protokollen.

Die Schönheit von Paletten liegt in ihrer Modularität. Sie können diese Paletten kombinieren, um eine personalisierte Blockchain zu erstellen, die Ihren genauen Anforderungen entspricht. Dieser modulare Ansatz beschleunigt nicht nur die Entwicklung, sondern stellt auch sicher, dass Sie nur das für Ihre Blockchain erforderliche inkludieren, was sie schlank und effizient macht.

Aufbau mit Substrat

Quelle: https://docs.substrate.io/learn/welcome-to-Substrat/

Einrichten der Substrat-Entwicklungsumgebung

Der Aufbau einer Blockchain mit Substrat beginnt mit der Konfiguration der Entwicklungsumgebung, ein Prozess, der optimiert wurde, um es Entwicklern zu erleichtern, sie zu nutzen. Substrat ist in Rust geschrieben, einer Programmiersprache, die für ihre Sicherheit und Effizienz bekannt ist und sich daher hervorragend für die Entwicklung von Blockchains eignet. Um anzufangen, installieren Sie Rust auf Ihrem PC zusammen mit den notwendigen Abhängigkeiten und Toolchains.

Nachdem Sie Rust installiert haben, müssen Sie das Substrate-Knotenvorlage installieren. Diese Vorlage bietet einen vorab konfigurierten Ausgangspunkt für die Entwicklung einer Blockchain auf Basis von Substrate. Es bietet eine grundlegende Einrichtung sowie ein Beispiellaufzeitmodul, das es Entwicklern ermöglicht, ihr Blockchain-Projekt schnell und einfach zu starten.

Erstellung Ihrer ersten auf Substrat basierenden Blockchain

Mit der Entwicklungsumgebung können Sie mit der Erstellung Ihrer eigenen Blockchain beginnen. Sie haben eine grundlegende Struktur, die Sie mithilfe der Substrat-Node-Vorlage erstellen und anpassen können. Der Prozess umfasst die folgenden Schritte:

Definieren der Laufzeitlogik:Die Laufzeit ist der Ort, an dem Sie die einzigartigen Regeln und Logik Ihrer Blockchain definieren werden. Um weitere Funktionalitäten hinzuzufügen, können Sie das vorhandene Beispiellaufzeitmodul ändern oder neue erstellen. Hier entscheiden Sie über Dinge wie Tokenomics, Governance-Systeme und andere wesentliche Faktoren für Ihre Blockchain.

Pallets hinzufügen: Das modulare Design von Substrat kommt hier zum Vorschein. Sie können die Fähigkeiten Ihrer Blockchain verbessern, indem Sie mehrere Paletten integrieren. Ob Sie Smart Contracts, Identitätsmanagement oder maßgeschneiderte Tokens wünschen, Sie können vorgefertigte Paletten aus dem Substrat-Ökosystem nutzen oder Ihre eigenen erstellen.

Testen und Bereitstellen:Substrat bietet Test- und Bereitstellungstools, um Ihnen bei der Prüfung und Fehlerbehebung Ihrer Blockchain zu helfen. Sie können lokale Testnetzwerke nutzen, um zu modellieren, wie Ihre Blockchain in der Praxis funktionieren wird. Wenn Sie mit Funktionalität und Leistung zufrieden sind, können Sie Ihre Blockchain bereitstellen.

Substrat-Ökosystem und -Gemeinschaft

Das Substrate-Framework ist mehr als nur eine Sammlung von Blockchain-Entwicklungstools; es wird von einem großen und vielfältigen Ökosystem unterstützt. Dieses Ökosystem setzt sich aus einer vielfältigen Palette von Projekten, Tools, Bibliotheken und Ressourcen zusammen, die zusammenarbeiten, um die Substrate-Erfahrung zu unterstützen und zu verbessern. Das Ökosystem ist lebendig und gesund, von Blockchain-Projekten, die mit Substrate entwickelt wurden, bis hin zu anderen communitygetriebenen Initiativen. Folgende sind wichtige Komponenten des Substrate-Ökosystems:

Polkadot, von demselben Team erstellt, das Substrat erstellt hat, ist ein Multi-Chain-Netzwerk, das es verschiedenen Blockchains ermöglicht, Nachrichten und Werte in einer vertrauenslosen Weise auszutauschen. Substrat-basierte Blockchains können einfach eine Verbindung zu Polkadot herstellen, um die gemeinsamen Sicherheits- und Interoperabilitätsfunktionen des Netzwerks zu nutzen. Kusama, auch bekannt als Polkadots Kanariennetzwerk, bietet eine ähnliche Umgebung mit einem schnelleren Governance-Prozess, was es zu einem Spielplatz für Risikobereitschaft macht.

Das Ökosystem ist voll von Entwicklertools und Bibliotheken, die es einfacher machen, mit auf Substrate basierenden Blockchains zu bauen und zu interagieren. Entwickler können Tools wie den Substrate Developer Hub, Polkadot JS und Subscan verwenden, um ihre Blockchain-Projekte zu erstellen, zu testen und bereitzustellen.

Die Substrat-Community ist eine lebendige und einladende Gruppe von Entwicklern, Enthusiasten und Organisationen. Plattformen für Zusammenarbeit, Wissensaustausch und Unterstützung umfassen Online-Foren, Discord-Kanäle und lokale Treffen.

Rolle der Substrat-Community in der Blockchain-Entwicklung

Die Substrat-Community ist entscheidend für das kontinuierliche Wachstum und die Weiterentwicklung des Substrat-Frameworks. Dieser kooperative Ansatz fördert Innovation und garantiert, dass das Framework weiterentwickelt wird, um den Bedürfnissen seiner Benutzer gerecht zu werden. Die folgenden sind wichtige Merkmale der Beteiligung der Community:

Beitrag zum Codebase:Entwickler aus der ganzen Welt tragen zum Open-Source-Codebase von Substrat bei, verbessern dessen Funktionalität und Robustheit. Diese Beiträge reichen von Fehlerbehebungen und Funktionsverbesserungen bis hin zur Entwicklung von völlig neuen Paletten und Tools.

Wissensaustausch und Zusammenarbeit:Durch Foren, Workshops und Online-Diskussionen teilt die Community Einblicke, bewährte Verfahren und Lösungen für gemeinsame Herausforderungen. Diese kooperative Umgebung beschleunigt das Lernen und hilft neuen Entwicklern, die anfänglichen Hürden der Blockchain-Entwicklung zu überwinden.

Rückmeldung und Verbesserung:Community-Feedback ist integral für die iterative Verbesserung von Substrat. Benutzererfahrungen, Vorschläge und Kritik lenken die Entwicklung des Frameworks und gewährleisten, dass es relevant und benutzerfreundlich bleibt.

Ressourcen und Unterstützung für Entwickler

Für Entwickler, die ihre Reise mit Substrat beginnen möchten, stehen eine Vielzahl von Ressourcen und Unterstützungsnetzwerken zur Verfügung:

• Substrat Developer-Hub: Eine umfassende Ressource, die Dokumentation, Tutorials und Referenzmaterialien für die Entwicklung von Substrat bietet.
• Workshops und Webinare:Regelmäßig stattfindende Bildungsveranstaltungen bieten praktische Erfahrungen und Einblicke von erfahrenen Blockchain-Entwicklern.
• Online-Foren und Chat-Kanäle:Plattformen wie Stack Overflow, der Substrate Technical Chat auf Element und Reddit bieten Orte, um Rat zu suchen, Ideen zu diskutieren und sich mit der breiteren Community zu vernetzen.

Anwendungsfälle und praktische Anwendungen von Substrat

Substrat, mit seiner anpassungsfähigen und leistungsstarken Struktur, ist mehr als nur eine theoretische Konstruktion; es hat realweltliche Anwendungen in einer Vielzahl von Sektoren. Dieses Modul taucht in reale Substrat-Anwendungsfälle ein und zeigt, wie es verwendet wird, um innovative, effiziente und skalierbare Lösungen zu schaffen. Substrat ist ein großer Veränderer in der Blockchain-Entwicklung, von Geld bis hin zu Gaming.

Polkadot

Die Relay-Kette, die für die Netzwerkverwaltung, die Erzielung von Konsens und die Ausführung von Transaktionen verantwortlich ist, bildet das Herzstück der Architektur von Polkadot. Parachains sind parallele, vom Benutzer erstellte Ketten, die neben der Relay-Kette betrieben werden und die Infrastruktur von Polkadot für eine größere Funktionalität und Effizienz nutzen. Polkadot verwendet einen Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus, der nominiert wurde. Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE), abgeleitet vom Ouroboros-Protokoll, bildet das Fundament der Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks. Das Netzwerk umfasst Brücken, die mit anderen Blockchains verbunden sind und den Datentransfer ermöglichen und die Interoperabilität fördern. Parathreads funktionieren ähnlich wie Parachains, aber auf der Grundlage eines Pay-as-you-go-Modells, was sie zu einer kostengünstigeren Lösung für weniger häufige Blockchain-Interaktionen macht.

Quelle: https://cointelegraph.com/learn/die-polkadot-architektur-und-einführung-in-die-Substrate-Infrastruktur

Kusama

Kusama ist als evolutionäres Netzwerk zur Prüfung und Überprüfung neuer Blockchain-Funktionalitäten gedacht. Es basiert auf Substraten, die Polkadot ähneln. Es läuft mit einer schnelleren Geschwindigkeit und verbesserten Steuerungsparametern, die schnellere Updates und Governance-Prozesse ermöglichen. Kusama verwendet eine Dual-Blockchain-Technologie, wobei das Hauptnetzwerk (Relay-Chain) Systemoperationen koordiniert und einzigartige Parachains betreibt, die verschiedene Blockchains ausführen. Diese Topologie verbessert die Skalierbarkeit und Interoperabilität des Netzwerks. KSM wird als Governance-Token für Protokoll-Updates, Zahlungen für Dienste über Parachains und zum Staken durch Validatoren zum Schutz des Netzwerks verwendet. Das Anbinden neuer Parachains wird ebenfalls von der KSM-Münze unterstützt.

Energy Web Chain

Die Energy Web Chain (EWC) ist eine öffentliche Blockchain mit Nachweis der Autorität, basierend auf der Ethereum-Technologie. Sie fungiert als die Kernvertrauensebene, die dezentrale Identitäten, On-Chain-Verifizierung und die Ausführung von Smart Contracts ermöglicht. Die Daten in jedem EWC-Block sind unveränderlich, und jeder Block ist kryptografisch mit dem vorherigen verbunden, um Sicherheit und Integrität zu gewährleisten. Smart Contracts sind On-Chain-Aktionen, die durch Code automatisiert werden, der unter bestimmten Bedingungen selbst ausgeführt wird.

Acala Netzwerk

Die Sicherheit von Acala wird durch die von Polkadot ernannten Proof of Stake-Validatoren verstärkt, die ursprünglich als Netzwerk mit Nachweis der Autorität angeboten wurden. Das Netzwerk wurde auf verschiedene Weisen aktualisiert, einschließlich der Hinzufügung von DOT-Überweisungen von Polkadot und dem Start seiner eigenen Token, ACA und LCDOT. Acala hat einen dezentralen Governance-Ansatz angenommen, der öffentliche Volksabstimmungen und Ratsregierungen ermöglicht. Dieses System gibt Token-Inhabern ein Mitspracherecht darüber, wie sich das Netzwerk entwickelt und zukünftige Entscheidungen trifft. Das Netzwerk unterstützt jetzt einen Stablecoin, Swap-Funktionalität und Liquid Staking. Diese Funktionen erleichtern Finanztransaktionen und Asset-Management im DeFi-Bereich.

Potenzielle Anwendungsfälle in verschiedenen Branchen

Die Vielseitigkeit von Substrat macht es für eine Vielzahl von Anwendungsfällen in verschiedenen Sektoren geeignet:

• Finanzen:Jenseits von DeFi kann Substrat verwendet werden, um traditionellere Finanzanwendungen zu erstellen, wie Zahlungssysteme, Überweisungsdienste und digitale Vermögensverwaltungsplattformen.
• Lieferkettenmanagement: Substrat kann die Transparenz und Effizienz in Lieferketten verbessern. Durch die Nutzung seiner Blockchain-Fähigkeiten können Unternehmen Produkte vom Hersteller bis zur Auslieferung verfolgen und so Authentizität und Qualität sicherstellen.
• Gesundheitswesen:Im Gesundheitswesen kann Substrat die sichere und effiziente Verwaltung von Patientendaten ermöglichen, die Interoperabilität von Gesundheitsakten gewährleisten und gleichzeitig die Privatsphäre und die Einhaltung von Vorschriften gewährleisten.
• Gaming und Unterhaltung: Die Gaming-Industrie kann von Substrate profitieren, indem dezentralisierte Gaming-Plattformen und Ingame-Ökonomien geschaffen werden, die den Spielern einen echten Besitz von Ingame-Vermögenswerten bieten.

Vergleichende Analyse von Substrat mit anderen Frameworks

Als Blockchain-Framework hat Substrat mehrere herausragende Vorteile gegenüber anderen beliebten Blockchain-Frameworks wie Ethereum, Hyperledger und Corda. Hier ist ein Vergleich, um zu sehen, warum Substrat diesen Frameworks vorgezogen würde:

Substrat

Substrate ist bekannt für seine modulare Architektur, die mit Hyperledger Fabric vergleichbar ist, aber zusätzliche Tools bietet und den Bau komplexerer Anwendungen erleichtert. Sein Ökosystem bietet vorgefertigte Tools, die es Entwicklern ermöglichen, sich auf die App-Logik zu konzentrieren, anstatt für jeden Programmschritt die Architektur aufzubauen. Durch die Verwendung von Rust ermöglicht Substrate die Entwicklung in jeder Sprache, die nach WebAssembly kompiliert. Es hält sich nicht an eine bestimmte Konsenstechnik, was es ermöglicht, zwischen ihnen zu wechseln, ohne einen Hard Fork durchzuführen, solange die Kernschicht konstant bleibt.

Ethereum

Ethereum ist als Open-Source-Software für dezentralisierte Apps (dApps) und Smart Contracts gedacht. Es arbeitet in einem Peer-to-Peer-Netzwerk und ist nicht zentralisiert, was Unveränderlichkeit und Sicherheit gegen Hacking oder betrügerische Operationen bietet. Ethereum hat seine eigene Münze, Ether, und verwendet einen Konsensprozess, bei dem alle Netzwerkteilnehmer zustimmen müssen, damit eine Transaktion abgeschlossen werden kann. Obwohl dieser genehmigungsfreie Betriebsstil Transparenz bietet, wirft er Probleme hinsichtlich Skalierbarkeit und Privatsphäre auf.

Hyperledger

Hyperledger ist ein Open-Source-Kollaborationsprojekt, das von der Linux Foundation geleitet wird und branchenübergreifende Blockchain-Technologien unterstützt. Es ist bekannt für Hyperledger Fabric,das zur Erstellung von blockchainbasierten verteilten Hauptbuchanwendungen mit Hilfe von Smart Contracts verwendet wird. Hyperledger bietet einen genehmigten Betriebsmodus, was bedeutet, dass nur ausgewählte Mitglieder auf das Netzwerk zugreifen können, um die Privatsphäre und Geheimhaltung zu steigern. Es ermöglicht auch die Speicherung von Hauptbuchdaten in zahlreichen Formen und die Entwicklung von unterschiedlichen Transaktionshauptbüchern über Kanäle.

Corda

Corda ist eine Open-Source-Plattform zur Verwaltung von rechtlichen Verträgen und gemeinsamen Daten zwischen gegenseitig vertrauenswürdigen Unternehmen, die ursprünglich für Finanzdienstleistungen erstellt wurde. Es ist bekannt für die Verwaltung komplexer Transaktionen unter Einhaltung strenger Datenschutz- und Sicherheitsstandards. Die Konsensbildung bei Corda erfolgt auf der Ebene einzelner Transaktionen und nicht des gesamten Systems. Es verfügt über keine eigene Währung und wird mit branchenüblichen Tools entwickelt, was es für Geschäftstransaktionen in der modernen Welt geeignet macht.

Die Zukunft von Substrat in der Blockchain-Entwicklung

Die wachsende Anzahl von Anwendungsfällen und erfolgreichen Projekten, die mit Substrat erstellt wurden, deutet darauf hin, dass das Framework eine vielversprechende Zukunft hat. Aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit ist es eine attraktive Alternative für Entwickler, die die nächste Generation von Blockchain-Anwendungen erstellen möchten. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und dem Wachstum des Ökosystems wird Substrat an der Spitze der Blockchain-Innovation stehen, Veränderungen vorantreiben und Wert in mehreren Branchen schaffen.

Herausforderungen und Überlegungen bei der Substratentwicklung

Während Substrate eine robuste und anpassungsfähige Blockchain-Entwicklungsplattform ist, ist sie nicht ohne ihre Nachteile. Das Verständnis dieser Herausforderungen und Überlegungen ist entscheidend für Entwickler, um erfolgreich Substrate-basierte Projekte zu durchqueren und zu entwickeln. Dieser Abschnitt geht auf häufige Probleme, Sicherheitsbedenken und Leistungsprobleme ein und bietet Einblicke, wie man damit effektiv umgehen kann.

Lernkurve: Für Entwickler, die neu in der Blockchain-Technologie oder Rust sind, kann die Lernkurve steil sein. Die fortgeschrittenen Funktionen von Substrat und die Syntax und Paradigmen von Rust erfordern eine beträchtliche Investition an Zeit und Mühe, um sie zu beherrschen.

Komplexität der Blockchain-Entwicklung: Die Entwicklung einer Blockchain beinhaltet das Verständnis und die Integration verschiedener Komponenten wie Konsensmechanismen, Governance-Modelle und Laufzeitlogik. Die Komplexität nimmt mit der Notwendigkeit zu, Skalierbarkeit, Interoperabilität und Upgrade-Fähigkeit sicherzustellen, was den Entwicklungsprozess herausfordernd macht.

Ökosystemdynamik:Die rasante Entwicklung des Blockchain-Ökosystems bedeutet, dass Entwickler kontinuierlich ihr Wissen und ihre Fähigkeiten aktualisieren müssen. Mit den neuesten Trends, Tools und bewährten Methoden im Substrat-Ökosystem Schritt zu halten, ist entscheidend, aber kann anspruchsvoll sein.

Sicherheitsüberlegungen und bewährte Verfahren

Sicherheit ist in der Blockchain-Entwicklung von entscheidender Bedeutung aufgrund der unveränderlichen und transparenten Natur der Blockchain-Technologie. Einige wichtige Sicherheitsüberlegungen für Substrat-Entwickler sind:

Smart Contract-Schwachstellen: Während Substrate Tools zur Erstellung sicherer Smart Contracts bereitstellt, müssen Entwickler wachsam sein bezüglich potenzieller Schwachstellen. Regelmäßige Überprüfungen, gründliche Tests und das Befolgen bewährter Praktiken in der Entwicklung von Smart Contracts sind unerlässlich.

Netzwerksicherheit:Die Sicherung der Netzwerkinfrastruktur einer Blockchain ist entscheidend. Dazu gehört der Schutz vor gängigen Bedrohungen wie Sybil-Angriffen, DDoS-Angriffen und Eclipse-Angriffen. Die Implementierung robuster Netzwerkprotokolle und die Aufrechterhaltung der Knotensicherheit sind von entscheidender Bedeutung.

Benutzerdatenschutz: Die Sicherstellung der Privatsphäre von Benutzern und Transaktionen ist ein wichtiger Aspekt, insbesondere bei öffentlichen Blockchains. Techniken wie Verschlüsselung, Zero-Knowledge-Beweise und sicheres Schlüsselmanagement sollten eingesetzt werden.

Skalierungs- und Leistungsprobleme

Wie bei jeder Blockchain-Plattform steht Substrat vor Herausforderungen im Zusammenhang mit Skalierbarkeit und Leistung:

Skalierbarkeit:Die Bewältigung einer zunehmenden Anzahl von Transaktionen, ohne dabei Geschwindigkeit oder Sicherheit zu beeinträchtigen, ist eine wichtige Herausforderung. Lösungen wie Sharding, Off-Chain-Berechnungen und Layer-2-Scaling-Lösungen werden erforscht und innerhalb des Substrat-Ökosystems integriert.

Interoperabilität:Eine reibungslose Interaktion mit anderen Blockchains und externen Systemen zu gewährleisten, ist für eine breitere Akzeptanz unerlässlich. Substrats native Unterstützung für Interoperabilität über Polkadot ist ein Schritt in diese Richtung, aber kontinuierliche Entwicklung ist erforderlich.

Ressourcenverwaltung:Effizientes Ressourcenmanagement, wie die optimale Nutzung von Speicherplatz und Rechenleistung, ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Leistungsfähigkeit der Blockchain. Substrat-Entwickler müssen diese Ressourcen effektiv ausbalancieren, um die Netzwerkperformance zu optimieren.

Fazit

Abschließend dieses Substrat-Framework-Kurses ist es wichtig, über unsere Reise nachzudenken. Wir begannen damit, die Grundlagen der Blockchain-Technologie zu überprüfen, um das Verständnis für den Platz von Substrat im Blockchain-Kosmos zu legen. Dann sprachen wir darüber, was Substrat zu einem einzigartigen und effektiven Werkzeug für die Blockchain-Entwicklung macht, einschließlich seiner Geschichte, wesentlichen Merkmale und Vorteile.

Die Blockchain-Industrie verändert sich rasant. Folgen Sie relevanten Nachrichtenseiten, Blogs und Social-Media-Kanälen, um über die neuesten Entwicklungen in Substrat und der gesamten Blockchain-Welt auf dem Laufenden zu bleiben. Bauen Sie Ihre eigenen Projekte, um Ihr Wissen zu nutzen. Beginnen Sie mit einfachen Anwendungen und steigern Sie sich zu komplizierteren Projekten, wenn Ihr Vertrauen und Ihre Fähigkeiten wachsen.