A tecnologia blockchain começou com a criação do Bitcoin em 2009 por uma pessoa (ou grupo) sem nome conhecida como Satoshi Nakamoto. O Bitcoin introduziu o mundo a uma moeda digital descentralizada, que opera sem a necessidade de uma autoridade centralizada, como um banco. No entanto, a funcionalidade do Bitcoin estava restrita a transações financeiras. A estreia do Ethereum em 2015 marca um grande avanço na tecnologia blockchain, permitindo que os desenvolvedores usem contratos inteligentes para criar suas próprias aplicativos descentralizados (DApps). Isso abriu outras oportunidades além de moedas digitais, como finanças descentralizadas (DeFi), gestão da cadeia de abastecimento e muito mais.
Embora o Bitcoin seja frequentemente equiparado ao ouro digital, o Ethereum é frequentemente comparado a um computador digital mundial. Com o seu lançamento, a blockchain foi transformada de uma ferramenta financeira para uma plataforma mais ampla de soluções descentralizadas. Esta progressão lança as bases para o framework Substrato, que pretende aumentar o potencial da tecnologia blockchain, fornecendo aos desenvolvedores uma flexibilidade e escalabilidade sem precedentes. À medida que nos aprofundamos no framework Substrato nos módulos seguintes, verá como ele supera as limitações das tecnologias blockchain anteriores, ao mesmo tempo que abre todo um novo mundo de possibilidades.
Substrato é um framework de inovação blockchain revolucionário que facilita o desenvolvimento e administração de registos digitais descentralizados. Substrato, criado pela Parity Technologies, a mente por trás da implementação do importante cliente Ethereum, marca um avanço na tecnologia blockchain. É projetado para desenvolvedores que desejam criar sua própria blockchain, seja uma nova moeda, uma plataforma para aplicativos descentralizados ou uma blockchain privada para necessidades organizacionais específicas.
Origem:
O Substrato é distinto pelo facto de ser altamente personalizável e fácil de usar. Fornece as ferramentas e componentes necessários para criar uma blockchain personalizada a partir do zero ou alterar uma existente sem ter que reinventar a roda. Esta adaptabilidade distingue o Substrato das plataformas de blockchain anteriores, que frequentemente levavam os desenvolvedores a arquiteturas rígidas.
As origens do Substrato podem ser rastreadas até o desenvolvimento do Ethereum e aos problemas mais amplos enfrentados pela tecnologia blockchain. Devido às limitações do Ethereum, nomeadamente em termos de escalabilidade e governança, a Parity Technologies idealizou uma estrutura mais extensível. O Substrato, que foi inicialmente revelado em 2018, foi a concretização deste conceito.
O Substrato fornece um quadro modular no qual diferentes componentes de uma blockchain podem ser facilmente conectados ou substituídos. Esta arquitetura permite aos desenvolvedores concentrarem-se nos elementos únicos das suas ideias, em vez da complexidade da tecnologia blockchain.
Linguagem de Programação Rust:O Substrato é construído usando Rust, uma linguagem conhecida pela sua performance e segurança. A crescente popularidade do Rust, especialmente no domínio da programação de sistemas, torna o Substrato uma escolha visionária para os programadores. As suas funcionalidades avançadas, como a propriedade, a segurança de tipos e a gestão de concorrência, tornam-na uma linguagem ideal para construir uma infraestrutura de blockchain sólida.
``` struct Transação { remetente: String, destinatário: String, montante: u64, } impl Transação { fn nova(remetente: String, destinatário: String, montante: u64) -> Transação { Transação { remetente, destinatário, montante, } } fn mostrar_transação(&self) { println!("Transação: {} -> {}, Montante: {}", self.remetente, self.destinatário, self.montante); } } fn principal() { let transação = Transação::nova("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100); transação.mostrar_transação(); } ```
Neste exemplo, um Transação
struct é definida com campos para o remetente, destinatário e montante. impl
bloco define métodos para criar uma nova transação e exibir seus detalhes. O principal
função cria uma instância de Transação e depois exibe seus detalhes.
A arquitetura do Substrato é uma mistura de inovação e flexibilidade, criada para atender às diferentes necessidades dos desenvolvedores de blockchain. Oferece uma arquitetura sólida que simplifica o processo de criação de um blockchain de raiz. O design do Substrato é distinguido pela sua modularidade, que permite aos desenvolvedores escolher, personalizar e atualizar vários componentes da sua rede blockchain conforme necessário. Os principais componentes do substrato são os seguintes:
O tempo de execução está no cerne de qualquer blockchain baseada em Substrato. A lógica e regras do blockchain são definidas aqui. O tempo de execução é responsável por estabelecer funções de transição de estado ou como o estado do blockchain muda a cada novo bloco. O tempo de execução do Substrato é incomum, pois é compilado para WebAssembly (Wasm), permitindo que um blockchain seja executado em uma variedade de hardware e sistemas de software sem alterações.
O consenso é essencial na blockchain para garantir a integridade e segurança da rede. O substrato fornece uma variedade de técnicas de consenso, incluindo as conhecidas como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS), bem como alternativas mais únicas como o GRANDPA (Acordo de Prefixo Derivado de Ancestral Recursivo baseado em GHOST). Essa flexibilidade permite aos desenvolvedores selecionar o método que melhor atenda aos objetivos de sua rede, seja priorizando velocidade, eficiência energética ou segurança.
Uma rede blockchain é tão robusta quanto seus nós. O Substrato fornece recursos de rede fortes para permitir comunicação segura e eficiente entre os nós. Ele incorpora capacidades como descoberta de nós, compartilhamento de transações, propagação de blocos e notificação de finalidade, todos necessários para uma rede blockchain saudável e robusta.
A 'lógica de negócios' da sua blockchain é armazenada no tempo de execução do Substrato. É semelhante ao cérebro da operação. O que distingue o tempo de execução do Substrato é a sua capacidade de ser atualizado sem a necessidade de um hard fork. Este é um passo tremendo em frente, abordando uma das questões-chave da tecnologia blockchain. As atualizações podem ser feitas através de um processo de governação democrático, o que garante que a comunidade concorda com as modificações.
Os paletes são a base do tempo de execução do Substrato que adiciona funcionalidades especializadas à blockchain. Considere-os semelhantes a plugins ou módulos no desenvolvimento de software tradicional. Cada palete encapsula um conjunto de funcionalidades ou funcionalidades, como processamento de tokens, gestão de identidade ou implementação de protocolo de governança.
A beleza dos paletes está na sua modularidade. Pode combinar estes paletes para criar uma blockchain personalizada que atenda aos seus requisitos exatos. Esta abordagem modular não só acelera o desenvolvimento, mas também garante que inclua apenas o necessário para a sua blockchain, tornando-a enxuta e eficiente.
Origem: https://docs.substrate.io/learn/bem-vindo-ao-substrato/
Construir uma blockchain com Substrato começa com a configuração do ambiente de desenvolvimento, um processo que foi otimizado para facilitar o uso pelos desenvolvedores. Substrato é escrito em Rust, uma linguagem de programação conhecida por sua segurança e eficiência, tornando-a um excelente candidato para o desenvolvimento de blockchains. Para começar, instale o Rust no seu PC, juntamente com as dependências e ferramentas necessárias.
Depois de instalar o Rust, precisará de instalar o Modelo de Nó Substrato. Este modelo fornece um ponto de partida pré-configurado para o desenvolvimento de uma blockchain baseada em Substrato. Fornece uma configuração básica, bem como um módulo de tempo de execução de exemplo, permitindo aos programadores iniciar rapidamente o seu projeto de blockchain.
Com o ambiente de desenvolvimento no lugar, você pode começar a trabalhar no seu próprio blockchain. Você terá uma estrutura fundamental para criar e ajustar usando o Modelo de Nó Substrato. O procedimento envolve os seguintes passos:
Definindo a Lógica de Tempo de Execução:O tempo de execução é onde irá definir as regras e lógica únicas da sua blockchain. Para adicionar outras funcionalidades, pode alterar o módulo de tempo de execução de amostra existente ou criar novos. Aqui é onde decidirá coisas como a economia de tokens, sistemas de governação e outros fatores essenciais para a sua blockchain.
Adicionar Paletes: O design modular do Substrato destaca-se aqui. Pode melhorar as capacidades da sua blockchain incorporando vários paletes. Quer pretenda contratos inteligentes, gestão de identidade ou tokens personalizados, pode utilizar paletes pré-construídos do ecossistema Substrato ou criar os seus próprios.
Teste e Implementação:O Substrato fornece ferramentas de teste e implementação para ajudá-lo a testar e resolver problemas na sua blockchain. Você pode utilizar redes de teste locais para modelar como a sua blockchain funcionará na prática. Você pode implementar a sua blockchain se estiver satisfeito com a sua funcionalidade e desempenho.
O framework Substrato é mais do que simplesmente uma coleção de ferramentas de desenvolvimento de blockchain; é suportado por um ecossistema grande e diversificado. Este ecossistema é composto por um conjunto diversificado de projetos, ferramentas, bibliotecas e recursos que trabalham em conjunto para apoiar e melhorar a experiência do Substrato. O ecossistema está vivo e saudável, desde projetos de blockchain desenvolvidos com Substrato até outras iniciativas impulsionadas pela comunidade. Os seguintes são componentes importantes do ecossistema do Substrato:
Polkadot, criado pela mesma equipa que criou Substrato, é uma rede multi-cadeia que permite que diferentes blockchains troquem mensagens e valor de forma confiável. As blockchains baseadas em Substrato podem simplesmente ligar-se ao Polkadot para usufruir das funcionalidades de segurança partilhada e interoperabilidade da rede. Kusama, também conhecida como a rede canária do Polkadot, oferece um ambiente semelhante com um processo de governação mais rápido, tornando-se um campo de testes para correr riscos.
O ecossistema está repleto de ferramentas e bibliotecas para programadores que facilitam a construção e interação com blockchains baseadas em Substrato. Os programadores podem usar ferramentas como o Substrate Developer Hub, Polkadot JS e Subscan para criar, testar e implementar os seus projetos de blockchain.
A comunidade Substrato é um grupo vibrante e acolhedor de desenvolvedores, entusiastas e organizações. Plataformas de cooperação, partilha de conhecimento e apoio incluem fóruns online, canais Discord e encontros locais.
A comunidade Substrate é crucial para o crescimento contínuo e aprimoramento do framework Substrate. Esta abordagem colaborativa incentiva a inovação e garante que o framework evolua para atender às necessidades de seus usuários. As seguintes são características importantes do envolvimento da comunidade:
Contribuição para o código-fonte:Desenvolvedores de todo o mundo contribuem para o código aberto do Substrato, melhorando sua funcionalidade e robustez. Essas contribuições variam desde correções de bugs e melhorias de recursos até o desenvolvimento de paletes e ferramentas totalmente novos.
Partilha de Conhecimento e Colaboração:Através de fóruns, workshops e discussões online, a comunidade compartilha insights, melhores práticas e soluções para desafios comuns. Este ambiente colaborativo acelera a aprendizagem e ajuda os novos desenvolvedores a superar os obstáculos iniciais do desenvolvimento de blockchain.
Feedback e Melhoria:O feedback da comunidade é fundamental para a melhoria iterativa do Substrato. As experiências dos usuários, sugestões e críticas orientam o desenvolvimento do framework, garantindo que ele permaneça relevante e amigável ao usuário.
Para os desenvolvedores que procuram iniciar a sua jornada com Substrato, uma riqueza de recursos e redes de apoio estão disponíveis:
O Substrato, com sua estrutura adaptável e poderosa, é mais do que apenas um construto teórico; tem aplicações do mundo real em uma variedade de setores. Este módulo explora casos de uso reais do Substrato, mostrando como ele está sendo usado para criar soluções inovadoras, eficientes e escaláveis. O Substrato é um grande agente de mudança no desenvolvimento de blockchain, do dinheiro aos jogos.
A cadeia de retransmissão, responsável pela administração da rede, obtenção de consenso e execução de transações, encontra-se no centro da arquitetura da Polkadot. As parachains são cadeias paralelas criadas pelo utilizador que funcionam ao lado da cadeia de retransmissão, aproveitando a infraestrutura da Polkadot para uma maior funcionalidade e eficiência. A Polkadot utiliza um algoritmo de consenso de prova de participação que foi nomeado. A Atribuição Cega para Extensão de Blockchain (BABE), derivada do protocolo Ouroboros, é a base da segurança e descentralização da rede. A rede inclui pontes que se conectam a outras blockchains, permitindo a transferência de dados e promovendo a interoperabilidade. Os paratéreados funcionam de forma semelhante às parachains, mas numa base de pagamento conforme o uso, tornando-os uma solução mais econômica para interações menos frequentes na blockchain.
Kusama é concebido como uma rede evolutiva para testar e auditar novas funcionalidades de blockchain. É construído em substratos semelhantes ao Polkadot. Funciona a uma velocidade mais rápida, com parâmetros de controlo melhorados que permitem atualizações e processos de governação mais rápidos. Kusama emprega uma tecnologia de blockchain dupla, com a rede principal (cadeia de retransmissão) a coordenar as operações do sistema e parachains únicos a executar diferentes blockchains. Esta topologia melhora a escalabilidade e interoperabilidade da rede. KSM é utilizado como token de governação para atualizações de protocolo, pagamento por serviços via parachains e staking por validadores para proteger a rede. O emparelhamento de novas parachains também é suportado pela moeda KSM.
A Energy Web Chain (EWC) é uma blockchain pública com prova de autoridade baseada na tecnologia Ethereum. Opera como a camada central de confiança, permitindo identidades descentralizadas, verificação on-chain e execução de contratos inteligentes. Os dados em cada bloco EWC são imutáveis, e cada bloco está criptograficamente ligado ao anterior, assegurando segurança e integridade. Os contratos inteligentes são ações on-chain automatizadas por código que se autoexecuta sob certas condições.
A segurança da Acala é reforçada pelos validadores nomeados de Proof of Stake da Polkadot, que inicialmente foram oferecidos como uma rede de prova de autoridade. A rede foi atualizada de várias maneiras, incluindo a adição de transferências DOT da Polkadot e o lançamento de seus tokens nativos, ACA e LCDOT. A Acala adotou uma abordagem de governança descentralizada que permite referendos públicos e governança do conselho. Este sistema dá aos detentores de tokens um voto sobre como a rede se desenvolve e toma decisões no futuro. A rede agora suporta uma stablecoin, funcionalidade de troca e staking líquido. Essas capacidades tornam as transações financeiras e a gestão de ativos no espaço DeFi mais fáceis.
A versatilidade do Substrato torna-o adequado para uma variedade de casos de uso em vários setores:
Como estrutura de blockchain, o Substrato tem várias vantagens distintas sobre outras estruturas de blockchain populares, como Ethereum, Hyperledger e Corda. Aqui está uma comparação para ver por que o Substrato seria preferido sobre essas estruturas:
O Substrato é notável pela sua arquitetura modular, comparável ao Hyperledger Fabric, mas fornece ferramentas adicionais e facilita a construção de aplicações mais complexas. O seu ecossistema oferece ferramentas prontas que permitem aos programadores concentrarem-se na lógica da aplicação em vez de construir a arquitetura para cada passo do programa. Devido ao uso de Rust, o Substrato permite o desenvolvimento em qualquer linguagem que compile para WebAssembly. Não está vinculado a uma técnica de consenso específica, o que permite a transição entre elas sem um hard fork, desde que a camada central permaneça constante.
O Ethereum destina-se a ser um programa de software aberto para aplicações descentralizadas (dApps) e contratos inteligentes. Opera numa rede peer-to-peer e não é centralizado, proporcionando imutabilidade e segurança contra hacking ou operações fraudulentas. O Ethereum inclui a sua própria moeda, Ether, e emprega um processo de consenso em que todos os participantes da rede devem concordar para que uma transação seja concluída. Embora este estilo de operação sem permissão forneça transparência, levanta problemas relativos à escalabilidade e privacidade.
O Hyperledger é um projeto colaborativo de código aberto liderado pela Linux Foundation que apoia tecnologias de blockchain interindustriais. É bem conhecido por Hyperledger Fabric,que é usado para construir aplicações de contabilidade distribuída baseadas em blockchain usando contratos inteligentes. O Hyperledger fornece um modo de operação com permissão, o que significa que apenas membros selecionados podem acessar a rede, aumentando a privacidade e o sigilo. Também permite o armazenamento de dados de contabilidade em várias formas e o desenvolvimento de livros de transações distintos por meio de canais.
Corda é uma plataforma de código aberto para gerir contratos legais e dados partilhados entre empresas mutuamente confiáveis que foi originalmente criada para serviços financeiros. É conhecido por gerir transações complexas enquanto mantém rigorosos padrões de privacidade e segurança. O consenso do Corda é alcançado ao nível das transações individuais em vez do sistema como um todo. Não tem uma moeda nativa e é desenvolvido com ferramentas padrão da indústria, tornando-o apropriado para transações comerciais modernas.
A crescente variedade de casos de uso e projetos bem-sucedidos construídos usando Substrato indica que o framework tem um futuro promissor. Devido à sua adaptabilidade e escalabilidade, é uma alternativa atraente para desenvolvedores que visam criar a próxima geração de aplicações de blockchain. À medida que a tecnologia evolui e o ecossistema cresce, o Substrato estará na vanguarda da inovação em blockchain, impulsionando a mudança e produzindo valor em várias indústrias.
Embora o Substrato seja uma plataforma de desenvolvimento de blockchain robusta e adaptável, não está isenta de desvantagens. Compreender esses desafios e considerações é fundamental para que os desenvolvedores possam percorrer e construir projetos baseados em Substrato com sucesso. Esta seção aborda problemas comuns, preocupações com segurança e questões de desempenho, fornecendo insights sobre como lidar com eles de forma eficaz.
Curva de aprendizagem: Para os desenvolvedores novos na tecnologia blockchain ou Rust, a curva de aprendizado pode ser íngreme. As funcionalidades avançadas do Substrato e a sintaxe e paradigmas do Rust requerem um investimento significativo de tempo e esforço para dominar.
Complexidade do Desenvolvimento em Blockchain: Desenvolver uma blockchain envolve compreender e integrar vários componentes como mecanismos de consenso, modelos de governança e lógica de tempo de execução. A complexidade aumenta com a necessidade de garantir escalabilidade, interoperabilidade e capacidade de atualização, tornando o processo de desenvolvimento desafiador.
Dinâmica do Ecossistema:A evolução acelerada do ecossistema blockchain significa que os desenvolvedores precisam de atualizar continuamente os seus conhecimentos e competências. Acompanhar as últimas tendências, ferramentas e melhores práticas no ecossistema Substrato é crucial, mas pode ser exigente.
A segurança é fundamental no desenvolvimento de blockchain devido à natureza imutável e transparente da tecnologia blockchain. Algumas considerações importantes de segurança para os desenvolvedores do Substrato incluem:
Vulnerabilidades de Contratos Inteligentes: Embora o Substrato forneça ferramentas para criar contratos inteligentes seguros, os desenvolvedores devem estar atentos a possíveis vulnerabilidades. Auditorias regulares, testes minuciosos e seguir as melhores práticas no desenvolvimento de contratos inteligentes são essenciais.
Segurança da Rede:Assegurar a infraestrutura de rede de uma blockchain é crítico. Isso inclui proteger-se contra ameaças comuns como ataques Sybil, ataques DDoS e ataques Eclipse. Implementar protocolos de rede robustos e manter a segurança dos nós são vitais.
Privacidade do utilizador:Assegurar a privacidade dos utilizadores e das transações é uma consideração significativa, especialmente em blockchains públicos. Técnicas como encriptação, provas de conhecimento zero e gestão segura de chaves devem ser utilizadas.
Tal como acontece com qualquer plataforma de blockchain, o Substrato enfrenta desafios relacionados com escalabilidade e desempenho:
Escalabilidade:Lidar com um número crescente de transações sem comprometer a velocidade ou a segurança é um desafio chave. Soluções como fragmentação, cálculos fora da cadeia e soluções de escalonamento de camada 2 estão a ser exploradas e integradas no ecossistema Substrato.
Interoperabilidade:Garantir uma interação perfeita com outras blockchains e sistemas externos é essencial para uma adoção mais ampla. O suporte nativo do Substrato à interoperabilidade através do Polkadot é um passo nessa direção, mas o desenvolvimento contínuo é necessário.
Gestão de Recursos:A gestão eficiente de recursos, como a utilização ótima de armazenamento e poder computacional, é crucial para manter o desempenho da blockchain. Os desenvolvedores do Substrato precisam equilibrar esses recursos de forma eficaz para otimizar o desempenho da rede.
Ao concluirmos este curso sobre o Substrato Framework, é vital refletir sobre a nossa jornada. Começamos por rever os fundamentos da tecnologia blockchain, lançando as bases para compreender o lugar do Substrato no cosmos blockchain. Depois, falamos sobre o que torna o Substrato uma ferramenta tão única e eficaz para o desenvolvimento blockchain, incluindo a sua história, características essenciais e benefícios.
A indústria da blockchain está a mudar rapidamente. Siga sites de notícias relevantes, blogs e canais de redes sociais para se manter atualizado sobre os últimos desenvolvimentos no Substrato e no mundo mais amplo da blockchain. Construa os seus próprios projetos para colocar o seu conhecimento em prática. Comece com aplicações simples e evolua para projetos mais complicados à medida que a sua confiança e habilidades crescem.
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A tecnologia blockchain começou com a criação do Bitcoin em 2009 por uma pessoa (ou grupo) sem nome conhecida como Satoshi Nakamoto. O Bitcoin introduziu o mundo a uma moeda digital descentralizada, que opera sem a necessidade de uma autoridade centralizada, como um banco. No entanto, a funcionalidade do Bitcoin estava restrita a transações financeiras. A estreia do Ethereum em 2015 marca um grande avanço na tecnologia blockchain, permitindo que os desenvolvedores usem contratos inteligentes para criar suas próprias aplicativos descentralizados (DApps). Isso abriu outras oportunidades além de moedas digitais, como finanças descentralizadas (DeFi), gestão da cadeia de abastecimento e muito mais.
Embora o Bitcoin seja frequentemente equiparado ao ouro digital, o Ethereum é frequentemente comparado a um computador digital mundial. Com o seu lançamento, a blockchain foi transformada de uma ferramenta financeira para uma plataforma mais ampla de soluções descentralizadas. Esta progressão lança as bases para o framework Substrato, que pretende aumentar o potencial da tecnologia blockchain, fornecendo aos desenvolvedores uma flexibilidade e escalabilidade sem precedentes. À medida que nos aprofundamos no framework Substrato nos módulos seguintes, verá como ele supera as limitações das tecnologias blockchain anteriores, ao mesmo tempo que abre todo um novo mundo de possibilidades.
Substrato é um framework de inovação blockchain revolucionário que facilita o desenvolvimento e administração de registos digitais descentralizados. Substrato, criado pela Parity Technologies, a mente por trás da implementação do importante cliente Ethereum, marca um avanço na tecnologia blockchain. É projetado para desenvolvedores que desejam criar sua própria blockchain, seja uma nova moeda, uma plataforma para aplicativos descentralizados ou uma blockchain privada para necessidades organizacionais específicas.
Origem:
O Substrato é distinto pelo facto de ser altamente personalizável e fácil de usar. Fornece as ferramentas e componentes necessários para criar uma blockchain personalizada a partir do zero ou alterar uma existente sem ter que reinventar a roda. Esta adaptabilidade distingue o Substrato das plataformas de blockchain anteriores, que frequentemente levavam os desenvolvedores a arquiteturas rígidas.
As origens do Substrato podem ser rastreadas até o desenvolvimento do Ethereum e aos problemas mais amplos enfrentados pela tecnologia blockchain. Devido às limitações do Ethereum, nomeadamente em termos de escalabilidade e governança, a Parity Technologies idealizou uma estrutura mais extensível. O Substrato, que foi inicialmente revelado em 2018, foi a concretização deste conceito.
O Substrato fornece um quadro modular no qual diferentes componentes de uma blockchain podem ser facilmente conectados ou substituídos. Esta arquitetura permite aos desenvolvedores concentrarem-se nos elementos únicos das suas ideias, em vez da complexidade da tecnologia blockchain.
Linguagem de Programação Rust:O Substrato é construído usando Rust, uma linguagem conhecida pela sua performance e segurança. A crescente popularidade do Rust, especialmente no domínio da programação de sistemas, torna o Substrato uma escolha visionária para os programadores. As suas funcionalidades avançadas, como a propriedade, a segurança de tipos e a gestão de concorrência, tornam-na uma linguagem ideal para construir uma infraestrutura de blockchain sólida.
``` struct Transação { remetente: String, destinatário: String, montante: u64, } impl Transação { fn nova(remetente: String, destinatário: String, montante: u64) -> Transação { Transação { remetente, destinatário, montante, } } fn mostrar_transação(&self) { println!("Transação: {} -> {}, Montante: {}", self.remetente, self.destinatário, self.montante); } } fn principal() { let transação = Transação::nova("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100); transação.mostrar_transação(); } ```
Neste exemplo, um Transação
struct é definida com campos para o remetente, destinatário e montante. impl
bloco define métodos para criar uma nova transação e exibir seus detalhes. O principal
função cria uma instância de Transação e depois exibe seus detalhes.
A arquitetura do Substrato é uma mistura de inovação e flexibilidade, criada para atender às diferentes necessidades dos desenvolvedores de blockchain. Oferece uma arquitetura sólida que simplifica o processo de criação de um blockchain de raiz. O design do Substrato é distinguido pela sua modularidade, que permite aos desenvolvedores escolher, personalizar e atualizar vários componentes da sua rede blockchain conforme necessário. Os principais componentes do substrato são os seguintes:
O tempo de execução está no cerne de qualquer blockchain baseada em Substrato. A lógica e regras do blockchain são definidas aqui. O tempo de execução é responsável por estabelecer funções de transição de estado ou como o estado do blockchain muda a cada novo bloco. O tempo de execução do Substrato é incomum, pois é compilado para WebAssembly (Wasm), permitindo que um blockchain seja executado em uma variedade de hardware e sistemas de software sem alterações.
O consenso é essencial na blockchain para garantir a integridade e segurança da rede. O substrato fornece uma variedade de técnicas de consenso, incluindo as conhecidas como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS), bem como alternativas mais únicas como o GRANDPA (Acordo de Prefixo Derivado de Ancestral Recursivo baseado em GHOST). Essa flexibilidade permite aos desenvolvedores selecionar o método que melhor atenda aos objetivos de sua rede, seja priorizando velocidade, eficiência energética ou segurança.
Uma rede blockchain é tão robusta quanto seus nós. O Substrato fornece recursos de rede fortes para permitir comunicação segura e eficiente entre os nós. Ele incorpora capacidades como descoberta de nós, compartilhamento de transações, propagação de blocos e notificação de finalidade, todos necessários para uma rede blockchain saudável e robusta.
A 'lógica de negócios' da sua blockchain é armazenada no tempo de execução do Substrato. É semelhante ao cérebro da operação. O que distingue o tempo de execução do Substrato é a sua capacidade de ser atualizado sem a necessidade de um hard fork. Este é um passo tremendo em frente, abordando uma das questões-chave da tecnologia blockchain. As atualizações podem ser feitas através de um processo de governação democrático, o que garante que a comunidade concorda com as modificações.
Os paletes são a base do tempo de execução do Substrato que adiciona funcionalidades especializadas à blockchain. Considere-os semelhantes a plugins ou módulos no desenvolvimento de software tradicional. Cada palete encapsula um conjunto de funcionalidades ou funcionalidades, como processamento de tokens, gestão de identidade ou implementação de protocolo de governança.
A beleza dos paletes está na sua modularidade. Pode combinar estes paletes para criar uma blockchain personalizada que atenda aos seus requisitos exatos. Esta abordagem modular não só acelera o desenvolvimento, mas também garante que inclua apenas o necessário para a sua blockchain, tornando-a enxuta e eficiente.
Origem: https://docs.substrate.io/learn/bem-vindo-ao-substrato/
Construir uma blockchain com Substrato começa com a configuração do ambiente de desenvolvimento, um processo que foi otimizado para facilitar o uso pelos desenvolvedores. Substrato é escrito em Rust, uma linguagem de programação conhecida por sua segurança e eficiência, tornando-a um excelente candidato para o desenvolvimento de blockchains. Para começar, instale o Rust no seu PC, juntamente com as dependências e ferramentas necessárias.
Depois de instalar o Rust, precisará de instalar o Modelo de Nó Substrato. Este modelo fornece um ponto de partida pré-configurado para o desenvolvimento de uma blockchain baseada em Substrato. Fornece uma configuração básica, bem como um módulo de tempo de execução de exemplo, permitindo aos programadores iniciar rapidamente o seu projeto de blockchain.
Com o ambiente de desenvolvimento no lugar, você pode começar a trabalhar no seu próprio blockchain. Você terá uma estrutura fundamental para criar e ajustar usando o Modelo de Nó Substrato. O procedimento envolve os seguintes passos:
Definindo a Lógica de Tempo de Execução:O tempo de execução é onde irá definir as regras e lógica únicas da sua blockchain. Para adicionar outras funcionalidades, pode alterar o módulo de tempo de execução de amostra existente ou criar novos. Aqui é onde decidirá coisas como a economia de tokens, sistemas de governação e outros fatores essenciais para a sua blockchain.
Adicionar Paletes: O design modular do Substrato destaca-se aqui. Pode melhorar as capacidades da sua blockchain incorporando vários paletes. Quer pretenda contratos inteligentes, gestão de identidade ou tokens personalizados, pode utilizar paletes pré-construídos do ecossistema Substrato ou criar os seus próprios.
Teste e Implementação:O Substrato fornece ferramentas de teste e implementação para ajudá-lo a testar e resolver problemas na sua blockchain. Você pode utilizar redes de teste locais para modelar como a sua blockchain funcionará na prática. Você pode implementar a sua blockchain se estiver satisfeito com a sua funcionalidade e desempenho.
O framework Substrato é mais do que simplesmente uma coleção de ferramentas de desenvolvimento de blockchain; é suportado por um ecossistema grande e diversificado. Este ecossistema é composto por um conjunto diversificado de projetos, ferramentas, bibliotecas e recursos que trabalham em conjunto para apoiar e melhorar a experiência do Substrato. O ecossistema está vivo e saudável, desde projetos de blockchain desenvolvidos com Substrato até outras iniciativas impulsionadas pela comunidade. Os seguintes são componentes importantes do ecossistema do Substrato:
Polkadot, criado pela mesma equipa que criou Substrato, é uma rede multi-cadeia que permite que diferentes blockchains troquem mensagens e valor de forma confiável. As blockchains baseadas em Substrato podem simplesmente ligar-se ao Polkadot para usufruir das funcionalidades de segurança partilhada e interoperabilidade da rede. Kusama, também conhecida como a rede canária do Polkadot, oferece um ambiente semelhante com um processo de governação mais rápido, tornando-se um campo de testes para correr riscos.
O ecossistema está repleto de ferramentas e bibliotecas para programadores que facilitam a construção e interação com blockchains baseadas em Substrato. Os programadores podem usar ferramentas como o Substrate Developer Hub, Polkadot JS e Subscan para criar, testar e implementar os seus projetos de blockchain.
A comunidade Substrato é um grupo vibrante e acolhedor de desenvolvedores, entusiastas e organizações. Plataformas de cooperação, partilha de conhecimento e apoio incluem fóruns online, canais Discord e encontros locais.
A comunidade Substrate é crucial para o crescimento contínuo e aprimoramento do framework Substrate. Esta abordagem colaborativa incentiva a inovação e garante que o framework evolua para atender às necessidades de seus usuários. As seguintes são características importantes do envolvimento da comunidade:
Contribuição para o código-fonte:Desenvolvedores de todo o mundo contribuem para o código aberto do Substrato, melhorando sua funcionalidade e robustez. Essas contribuições variam desde correções de bugs e melhorias de recursos até o desenvolvimento de paletes e ferramentas totalmente novos.
Partilha de Conhecimento e Colaboração:Através de fóruns, workshops e discussões online, a comunidade compartilha insights, melhores práticas e soluções para desafios comuns. Este ambiente colaborativo acelera a aprendizagem e ajuda os novos desenvolvedores a superar os obstáculos iniciais do desenvolvimento de blockchain.
Feedback e Melhoria:O feedback da comunidade é fundamental para a melhoria iterativa do Substrato. As experiências dos usuários, sugestões e críticas orientam o desenvolvimento do framework, garantindo que ele permaneça relevante e amigável ao usuário.
Para os desenvolvedores que procuram iniciar a sua jornada com Substrato, uma riqueza de recursos e redes de apoio estão disponíveis:
O Substrato, com sua estrutura adaptável e poderosa, é mais do que apenas um construto teórico; tem aplicações do mundo real em uma variedade de setores. Este módulo explora casos de uso reais do Substrato, mostrando como ele está sendo usado para criar soluções inovadoras, eficientes e escaláveis. O Substrato é um grande agente de mudança no desenvolvimento de blockchain, do dinheiro aos jogos.
A cadeia de retransmissão, responsável pela administração da rede, obtenção de consenso e execução de transações, encontra-se no centro da arquitetura da Polkadot. As parachains são cadeias paralelas criadas pelo utilizador que funcionam ao lado da cadeia de retransmissão, aproveitando a infraestrutura da Polkadot para uma maior funcionalidade e eficiência. A Polkadot utiliza um algoritmo de consenso de prova de participação que foi nomeado. A Atribuição Cega para Extensão de Blockchain (BABE), derivada do protocolo Ouroboros, é a base da segurança e descentralização da rede. A rede inclui pontes que se conectam a outras blockchains, permitindo a transferência de dados e promovendo a interoperabilidade. Os paratéreados funcionam de forma semelhante às parachains, mas numa base de pagamento conforme o uso, tornando-os uma solução mais econômica para interações menos frequentes na blockchain.
Kusama é concebido como uma rede evolutiva para testar e auditar novas funcionalidades de blockchain. É construído em substratos semelhantes ao Polkadot. Funciona a uma velocidade mais rápida, com parâmetros de controlo melhorados que permitem atualizações e processos de governação mais rápidos. Kusama emprega uma tecnologia de blockchain dupla, com a rede principal (cadeia de retransmissão) a coordenar as operações do sistema e parachains únicos a executar diferentes blockchains. Esta topologia melhora a escalabilidade e interoperabilidade da rede. KSM é utilizado como token de governação para atualizações de protocolo, pagamento por serviços via parachains e staking por validadores para proteger a rede. O emparelhamento de novas parachains também é suportado pela moeda KSM.
A Energy Web Chain (EWC) é uma blockchain pública com prova de autoridade baseada na tecnologia Ethereum. Opera como a camada central de confiança, permitindo identidades descentralizadas, verificação on-chain e execução de contratos inteligentes. Os dados em cada bloco EWC são imutáveis, e cada bloco está criptograficamente ligado ao anterior, assegurando segurança e integridade. Os contratos inteligentes são ações on-chain automatizadas por código que se autoexecuta sob certas condições.
A segurança da Acala é reforçada pelos validadores nomeados de Proof of Stake da Polkadot, que inicialmente foram oferecidos como uma rede de prova de autoridade. A rede foi atualizada de várias maneiras, incluindo a adição de transferências DOT da Polkadot e o lançamento de seus tokens nativos, ACA e LCDOT. A Acala adotou uma abordagem de governança descentralizada que permite referendos públicos e governança do conselho. Este sistema dá aos detentores de tokens um voto sobre como a rede se desenvolve e toma decisões no futuro. A rede agora suporta uma stablecoin, funcionalidade de troca e staking líquido. Essas capacidades tornam as transações financeiras e a gestão de ativos no espaço DeFi mais fáceis.
A versatilidade do Substrato torna-o adequado para uma variedade de casos de uso em vários setores:
Como estrutura de blockchain, o Substrato tem várias vantagens distintas sobre outras estruturas de blockchain populares, como Ethereum, Hyperledger e Corda. Aqui está uma comparação para ver por que o Substrato seria preferido sobre essas estruturas:
O Substrato é notável pela sua arquitetura modular, comparável ao Hyperledger Fabric, mas fornece ferramentas adicionais e facilita a construção de aplicações mais complexas. O seu ecossistema oferece ferramentas prontas que permitem aos programadores concentrarem-se na lógica da aplicação em vez de construir a arquitetura para cada passo do programa. Devido ao uso de Rust, o Substrato permite o desenvolvimento em qualquer linguagem que compile para WebAssembly. Não está vinculado a uma técnica de consenso específica, o que permite a transição entre elas sem um hard fork, desde que a camada central permaneça constante.
O Ethereum destina-se a ser um programa de software aberto para aplicações descentralizadas (dApps) e contratos inteligentes. Opera numa rede peer-to-peer e não é centralizado, proporcionando imutabilidade e segurança contra hacking ou operações fraudulentas. O Ethereum inclui a sua própria moeda, Ether, e emprega um processo de consenso em que todos os participantes da rede devem concordar para que uma transação seja concluída. Embora este estilo de operação sem permissão forneça transparência, levanta problemas relativos à escalabilidade e privacidade.
O Hyperledger é um projeto colaborativo de código aberto liderado pela Linux Foundation que apoia tecnologias de blockchain interindustriais. É bem conhecido por Hyperledger Fabric,que é usado para construir aplicações de contabilidade distribuída baseadas em blockchain usando contratos inteligentes. O Hyperledger fornece um modo de operação com permissão, o que significa que apenas membros selecionados podem acessar a rede, aumentando a privacidade e o sigilo. Também permite o armazenamento de dados de contabilidade em várias formas e o desenvolvimento de livros de transações distintos por meio de canais.
Corda é uma plataforma de código aberto para gerir contratos legais e dados partilhados entre empresas mutuamente confiáveis que foi originalmente criada para serviços financeiros. É conhecido por gerir transações complexas enquanto mantém rigorosos padrões de privacidade e segurança. O consenso do Corda é alcançado ao nível das transações individuais em vez do sistema como um todo. Não tem uma moeda nativa e é desenvolvido com ferramentas padrão da indústria, tornando-o apropriado para transações comerciais modernas.
A crescente variedade de casos de uso e projetos bem-sucedidos construídos usando Substrato indica que o framework tem um futuro promissor. Devido à sua adaptabilidade e escalabilidade, é uma alternativa atraente para desenvolvedores que visam criar a próxima geração de aplicações de blockchain. À medida que a tecnologia evolui e o ecossistema cresce, o Substrato estará na vanguarda da inovação em blockchain, impulsionando a mudança e produzindo valor em várias indústrias.
Embora o Substrato seja uma plataforma de desenvolvimento de blockchain robusta e adaptável, não está isenta de desvantagens. Compreender esses desafios e considerações é fundamental para que os desenvolvedores possam percorrer e construir projetos baseados em Substrato com sucesso. Esta seção aborda problemas comuns, preocupações com segurança e questões de desempenho, fornecendo insights sobre como lidar com eles de forma eficaz.
Curva de aprendizagem: Para os desenvolvedores novos na tecnologia blockchain ou Rust, a curva de aprendizado pode ser íngreme. As funcionalidades avançadas do Substrato e a sintaxe e paradigmas do Rust requerem um investimento significativo de tempo e esforço para dominar.
Complexidade do Desenvolvimento em Blockchain: Desenvolver uma blockchain envolve compreender e integrar vários componentes como mecanismos de consenso, modelos de governança e lógica de tempo de execução. A complexidade aumenta com a necessidade de garantir escalabilidade, interoperabilidade e capacidade de atualização, tornando o processo de desenvolvimento desafiador.
Dinâmica do Ecossistema:A evolução acelerada do ecossistema blockchain significa que os desenvolvedores precisam de atualizar continuamente os seus conhecimentos e competências. Acompanhar as últimas tendências, ferramentas e melhores práticas no ecossistema Substrato é crucial, mas pode ser exigente.
A segurança é fundamental no desenvolvimento de blockchain devido à natureza imutável e transparente da tecnologia blockchain. Algumas considerações importantes de segurança para os desenvolvedores do Substrato incluem:
Vulnerabilidades de Contratos Inteligentes: Embora o Substrato forneça ferramentas para criar contratos inteligentes seguros, os desenvolvedores devem estar atentos a possíveis vulnerabilidades. Auditorias regulares, testes minuciosos e seguir as melhores práticas no desenvolvimento de contratos inteligentes são essenciais.
Segurança da Rede:Assegurar a infraestrutura de rede de uma blockchain é crítico. Isso inclui proteger-se contra ameaças comuns como ataques Sybil, ataques DDoS e ataques Eclipse. Implementar protocolos de rede robustos e manter a segurança dos nós são vitais.
Privacidade do utilizador:Assegurar a privacidade dos utilizadores e das transações é uma consideração significativa, especialmente em blockchains públicos. Técnicas como encriptação, provas de conhecimento zero e gestão segura de chaves devem ser utilizadas.
Tal como acontece com qualquer plataforma de blockchain, o Substrato enfrenta desafios relacionados com escalabilidade e desempenho:
Escalabilidade:Lidar com um número crescente de transações sem comprometer a velocidade ou a segurança é um desafio chave. Soluções como fragmentação, cálculos fora da cadeia e soluções de escalonamento de camada 2 estão a ser exploradas e integradas no ecossistema Substrato.
Interoperabilidade:Garantir uma interação perfeita com outras blockchains e sistemas externos é essencial para uma adoção mais ampla. O suporte nativo do Substrato à interoperabilidade através do Polkadot é um passo nessa direção, mas o desenvolvimento contínuo é necessário.
Gestão de Recursos:A gestão eficiente de recursos, como a utilização ótima de armazenamento e poder computacional, é crucial para manter o desempenho da blockchain. Os desenvolvedores do Substrato precisam equilibrar esses recursos de forma eficaz para otimizar o desempenho da rede.
Ao concluirmos este curso sobre o Substrato Framework, é vital refletir sobre a nossa jornada. Começamos por rever os fundamentos da tecnologia blockchain, lançando as bases para compreender o lugar do Substrato no cosmos blockchain. Depois, falamos sobre o que torna o Substrato uma ferramenta tão única e eficaz para o desenvolvimento blockchain, incluindo a sua história, características essenciais e benefícios.
A indústria da blockchain está a mudar rapidamente. Siga sites de notícias relevantes, blogs e canais de redes sociais para se manter atualizado sobre os últimos desenvolvimentos no Substrato e no mundo mais amplo da blockchain. Construa os seus próprios projetos para colocar o seu conhecimento em prática. Comece com aplicações simples e evolua para projetos mais complicados à medida que a sua confiança e habilidades crescem.