Substrate là một công cụ quan trọng, giúp nhà phát triển thực hiện bước đầu tiên là tạo lập môi trường phát triển. Sau đó, bạn có thể thiết lập một mạng lưới các trình xác thực quy mô nhỏ bằng cách cập nhật runtime code cho một node và từ từ mở rộng quy mô.
Khi Ethereum ra mắt vào tháng 7 năm 2015, thế giới đã biết tới khái niệm hợp đồng thông minh. Nó được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa không gian blockchain và cho phép bất kỳ ai có thể triển khai các ứng dụng phi tập trung (Dapps) trên mạng chính của Ethereum.
Với các dApp khác nhau chạy trên nền nhiều blockchain khác nhau, chúng đang hoàn thiện bức tranh hệ sinh thái với các mảng ứng dụng như ngân hàng, trò chơi, tài chính, mua sắm trực tuyến và truyền thông xã hội. Số lượng người dùng dApp trên toàn thế giới cũng tăng lên từng ngày.
Tuy nhiên, những công cụ và cơ sở hạ tầng cần thiết để nhà phát triển tạo ra các dApp, đặc biệt là trên nền tảng Ethereum, vẫn đang tồn tại các hạn chế như khả năng mở rộng thấp, phí gas cao,… Những yếu tố này đang hãm đà tăng trưởng của các dApp trên con đường cạnh tranh với các nền tảng nổi tiếng như Twitter, Facebook hay Netflix.
Để giải quyết những thách thức này và khám phá hết những tiềm năng của công nghệ blockchain, nhà đồng sáng lập kiêm giám đốc công nghệ Gavin Wood đã rời Ethereum Foundation và thành lập Parity Technologies để xây dựng cơ sở hạ tầng cho blockchain. Với kinh nghiệm trong ngành phong phú, Gavin đã cho ra đời Substrate, một khuôn khổ blockchain mã nguồn mở để các nhà phát triển có thể điều chỉnh cấu trúc blockchain cho phù hợp với nhu cầu khách hàng.
Substrate là gì? Nó hoạt động như thế nào?
Web3 là một phiên bản ứng dụng blockchain phi tập trung của internet. Nó phụ thuộc vào việc các nhà phát triển có thể tạo ra các ứng dụng blockchain có thể tương tác với nhau như Ethereum và Bitcoin hay không.
Thông thường, một khuôn khổ blockchain sẽ được nhà phát triển sử dụng để tạo ra ứng dụng tương tự như một mẫu có sẵn. Nhờ đó, họ có thể tiết kiệm được nhiều thời gian và chi phí. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là khả năng tùy chỉnh khá hạn chế.
Substrate, một khuôn khổ blockchain mã nguồn mở để xây dựng các blockchain tùy tỉnh, giúp các nhà phát triển có thể nhanh chóng xây dựng các blockchain dựa trên những dòng code đã được chạy thử nghiệm. Substrate có một bộ sưu tập các cộng cụ và thư viện khổng lồ, trong đó có các công cụ phát triển phần mềm blockchain (SDK) sử dụng để xây dựng giao thức Polkadot layer-0 hoặc bất kỳ các blockchain nào khác.
Khối chính của các blockchain thường là node. Và blockchain hoạt động dựa trên mạng phi tập trung giữa các node hoặc máy tính để giao tiếp và duy trì việc ghi dữ liệu giao dịch mới nhất vào sổ cái. Mỗi node đóng vai trò vừa là máy khách vừa là máy chủ, yêu cầu và phản hồi các yêu cầu về dữ liệu nhất định.
Điều làm cho Substrate trở nên độc đáo là quy trình vận hành được thiết kế theo chiều ngang để thiết lập một khuôn khổ mô đun chuyên dụng trong việc thiết kế blockchain. Mỗi node trong Substrate hoạt động dựa trên nguyên tắc: node bên ngoài xử lý hoạt động mạng, runtime xác định tính hợp lệ của giao dịch và chịu trách nhiệm xử lý các thay đổi về trạng thái của blockchain.
Node bên ngoài chịu trách nhiệm giao tiếp với các node khác, quản lý nhóm giao dịch, phát hiện ngang hàng và phản hồi các lệnh gọi từ xa (RPC) hoặc các yêu cầu trình duyệt sử dụng giao diện lập trình ứng dụng RPC (API) của Substrate. Bằng cách truy vấn thời gian chạy Substrate hoặc cung cấp thông tin cho nó, node bên ngoài sử dụng các API thời gian chuyên dụng để xử lý các lệnh giao tiếp.
Đọc thêm: Những điều bạn cần biết về đấu giá Parachain
Substrate cho phép bạn tạo một blockchain tùy chỉnh như thế nào?
Substrate giúp nhà phát triển có thể lập trình một cách tự do, linh hoạt và tối ưu hóa tốt hơn so với việc xây dựng hợp đồng thông minh trên một blockchain chung như Ethereum. Hơn nữa, các blockchain xây dựng trên Substrate có thể tồn tại dưới dạng chuỗi đơn hoặc tích hợp vào Polkadot hay Kasuma để trở thành parachains.
Các nhà phát triển có thể bắt đầu với việc chọn mẫu node Substrate. Đây là đơn vị cơ bản trong việc xây dựng chuỗi khối trên nền tảng và có rất nhiều chức năng được lập trình sẵn theo cách triển khai mặc định cho các chức năng như quản lý, đồng thuận, quyền truy cập đặc biệt và mạng ngang hàng (P2P).
Các mẫu node của Substrate được duy trì trong Trung tâm nhà phát triển Substrate và người dùng cũng có thể truy cập vào cộng đồng nhà phát triển để chia sẻ những thông tin hữu ích của Substrate, cũng như đóng góp cho hệ sinh thái.
Tuy nhiên, đối với các dự án lớn và phức tạp, nhà phát triển thường mong muốn có mức độ tự do cao hơn để xây dựng tính logic riêng cho blockchain của họ. Đó là lúc Substrate Framework dành riêng cho Runtime Aggregation of Medularizerd Entities (FRAME) phát huy tác dụng.
FRAME là một trong những công cụ mạnh mẽ nhất từng được thiết kế bởi Substrate, bao gồm một số mô đun và thư viện để đơn giản hóa việc phát triển runtime. Các mô đun này còn được gọi là Substrate pallet, đại diện cho logic kinh doanh và có thể tùy chỉnh cho các trường hợp sử dụng khác nhau như staking, quản trị, đồng thuận hoặc các hoạt động liên quan khác mà nhà phát triển muốn đưa vào runtime.
Ngoài ra, nhà phát triển còn có thể sử dụng hệ thống hỗ trợ và pallet điều hành của Substrate để xây dựng một loạt các dịch vụ cho runtime. Một blockchain có thể được xây dựng mà không sử dụng FRAME, nhưng các pallet và thư viện đa dạng có thể giúp nhà phát triển thiết lập một runtime logic tùy chỉnh bằng cách sử dụng những phần sẵn có trong thư viện.
Pallet tùy chỉnh kết hợp với thư viện sẵn có giúp blockchain Substrate cung cấp đa dạng các tính năng và chức năng cho nhà phát triển với độ linh hoạt và tiện lợi cao.
Làm thế nào để tạo blockchain đầu tiên của bạn trên Substrate?
Dù bạn là người mới hay đã có kinh nghiệm xây dựng blockchain, Substrate đều sẽ có các hướng dẫn tập trung vào cung cấp trải nghiệm thực tế và sân chơi Substrate dành cho nhà phát triển nâng cao.
Hướng dẫn của Substrate phù hợp với cả những người mới hoàn toàn, với các thao tác đơn giản và không cần đi sâu vào các dòng code. Ngoài ra, Substrate còn cung cấp một số các hướng dẫn về cách thực hiện các chủ đề cụ thể và quyền truy cập vào các dự án mã nguồn mở đã được xây dựng bằng Substrate.
Tuy nhiên, quan trọng là bạn phải hiểu cách làm việc với các pallet trên Substrate để tùy chỉnh được tính logic của từng node. Như vậy node mới có thể hoạt động tốt với các hợp đồng thông minh và sử dụng thêm được nhiều chức năng trên chuỗi khối.
Nói tóm lại, Substrate cung cấp tất cả những gì cần thiết để xây dựng một blockchain tùy chỉnh, từ cài đặt cho đến khi chạy thành công. Mặc dù Substrate không hỗ trợ tạo token gốc, nhưng bạn có thể sử dụng token Polkadot (DOT) vì nó tương thích với các parachains khác trong hệ sinh thái của Substrate và Polkadot. Điều đó cho thấy thế mạnh của Substrate vào khả năng tương tác và khả năng mở rộng.
Kết luận
Substrate là một nền tảng hữu dụng giúp nhà phát triển, dù là người mới hay đã có kinh nghiệm, có thể dễ dàng xây dựng blockchain tùy chỉnh cho riêng mình. Với các công cụ mạnh mẽ, hiệu quả cùng thư viện đồ sộ trên nền tảng là các dự án blockchain mã nguồn mở đã được xây dựng trên Substrate, người dùng chỉ cần một số thao tác đơn giản là có thể tạo được một blockchain cơ bản mà không cần hiểu biết quá sâu về lập trình.
