隨著Web3.0和元宇宙的到來，如何更好更快地開發支持Web3.0應用的區塊鏈系統成為行業亟需解決的問題。

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

　　日前，在51CTO主辦的MetaCon元宇宙技術大會上，Parity亞洲區技術總監、Zilliqa聯合創始人賈瑤琪帶來了主題演講《面向Web3.0的區塊鏈開發和跨鏈框架》，分享了Substrate的主要模塊和Polkadot的跨鏈協議，以及生態中的落地項目，為大眾呈現了全新的視角。

　　現將相關演講內容整理如下，希望對諸君有所啟發。

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。那么Web3.0應該具備怎樣的屬性呢？我們簡單梳理一下。

　　Web1.0：只讀互聯網。互聯網很早就已經存在了。在早期的黃頁或者門戶網站，網頁是“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：可讀寫互聯網。用戶不僅僅局限于瀏覽，他們還可以自己創建內容并上傳到網頁上，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容產生。

　　對于Web3.0，根據行業和立場的不同，大家可能有不同的定義。而在在區塊鏈或者元宇宙行業，我們更多是希望把Web3.0定義為一個數字資產以及數據回歸個人和社區的時代。當用戶不希望共享數據時，有權利通過私鑰來保證自己的數據所有權和使用權。

　　面向Web3.0的愿景，我們如何更好地借助已有的區塊鏈開發框架和跨鏈框架來開發高度定制化的高效的應用或者系統，成為了亟待解決的問題。

挑戰一：從零開始構造區塊鏈

　　眾所周知，從零開始構造一個區塊鏈系統特別是定制化系統是非常有挑戰性的。因為這涉及到數據庫層、網絡層以及各種各樣的控制協議。總體而言，一套比較理想的定制化系統開發成型需要幾十個資深工程師2-3年時間。

　　而我們開發的Substrate區塊鏈開發框架，提供了區塊鏈必備的核心組件，如數據庫層、可插拔共識、鏈下工作機等等，支持開發者去做更好的定制化系統和應用的操作。

　　以智能合約部署為例，在已有的區塊鏈系統上搭建Substrate應用鏈有很多優勢。通常來說，針對部分資產操作，直接去開發Solidity智能合約應用是相對方便的，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運行環境構建的應用鏈卻可以實現高度定制化。比如邏輯和安全完全由開發者負責，可以獲取鏈上所有狀態，進行鏈上鏈下的互操作，以便更好地支持某些聯盟鏈或者私有鏈場景。

　　需要注意的是，定制化區塊鏈和智能合約直接部署，兩者并非直接的競爭關系，因為在Polkadot生態里這些都可以實現。既可以開發一個獨立的Substrate鏈，也可以開發一個平行鏈接入Polkadot，甚至是開發一個輕量級平行線程定期地接入Polkadot，把對應數據共享在Polkadot生態里。與此同時，已經運行的一些平行鏈支持像Solidity、WASM這樣的智能合約系統，開發者也可以在上邊部署智能合約。

　　在整個部署或者開發過程中，使用Substrate去開發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。在傳統的區塊鏈開發里，升級是非常痛苦的。但Substrate讓用戶可以開發定制化的區塊鏈，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約用戶的時間和資源。

　　直接使用Substrate開發平行鏈連入到Polkadot，能獲得的另外一個好處是共享安全性。舉個例子，有時候開發者自己開發的鏈，還需要跑一些對應的節點來保證節點的安全性，而后鏈的安全性才能有保障。但在Polkadot整個環境里，如果用戶可以拿到對應的插槽，接入到Polkadot中繼鏈的模型里，最終Polkadot會配一定的中繼鏈節點去幫助平行鏈驗證。這種設計方式在保障整個區塊鏈系統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，僅需安心關注自己的區塊鏈業務即可，極大便利了區塊鏈業務的開發，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。然而某些應用，比如智能錢包或者輕量級智能合約應用，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Web3.0應用還是元宇宙應用，開發者可以靈活地選用開發模式。而且Polkadot的租用模式也比較新穎，相當于它會定期釋放對應的插槽，需要大家競爭拿到對應的插槽，進而享受到共享安全以及跨鏈的特性。總體來說，作為區塊鏈開發框架，Substrate以及Polkadot可以很好地幫助開發者快速地開發一條適應于自己元宇宙應用或者定制化場景的應用系統。

挑戰二：跨鏈之困

　　未來我們可能會看到成千上萬的區塊鏈或者元宇宙應用世界，但要讓不同的世界進行更好的溝通和數據傳遞，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。

　　在傳統的 Web2.0的應用場景中，其服務是高度互聯的。但區塊鏈目前仍是孤島，鏈與鏈之間并沒有很好的溝通。

　　區塊鏈的重要特性是其確定性，網絡中的每個節點都必須以相同的結果結束，這意味著沒有外部數據和外部副作用。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據的正確性，需要完全去信任的交互。

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

　　對于已有的非Substrate區塊鏈平臺或者系統，開發者可以通過對應的橋，將已有的鏈橋接到Polkadot生態，以便將來給其它平行鏈提供服務。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。

　　類似以太坊的傳統區塊鏈系統需要中心化預言機系統，將數據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生態里，平行鏈可以通過鏈下工作機直接將鏈下數據傳到鏈上，讓鏈上不同的節點進行處理，這樣就更便于驗證鏈下數據在鏈上是否有其正確性。

　　此外，我們還開發了各種各樣的橋工具包，更好地打通了Polkadot本身生態以及Polkadot外已有的異構區塊鏈之間的消息傳遞以及資產轉移的問題。

共建Web3.0開放生態

　　從區塊鏈開發框架到跨鏈數據傳輸，我們一直致力于更好地構建Polkadot生態系統。截止目前約有400多個項目接入到了Polkadot生態。

　　基于Polkadot開發環境的靈活性，整個生態的項目多樣性也迥異于其他區塊鏈生態。不同的開發團隊得以在其中開發更加多樣化的產品和系統，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，進而方便不同的應用系統，獲取更好的數據和資產交互，完善整個生態。

　　與此同時，Parity本身也在亞洲特別是國內開展了各種各樣的活動，包括面向開發者的課程，面向初創團隊的服務，跟萬向區塊鏈合作組織的Web3.0訓練營。

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

　　更多內容請關注MetaCon元宇宙技術大會官網 https://metacon.51cto.com/