ブロックチェーン技術は、2009年にサトシ・ナカモトとして知られる無名の人物(またはグループ)によってビットコインの創造とともに始まりました。ビットコインは、銀行などの中央集権的な機関の必要性なしに運営される分散型デジタル通貨を世界に紹介しました。しかし、ビットコインの機能は金融取引に制限されていました。イーサリアムの2015年のデビューは、スマートコントラクトを使用して開発者が独自の分散型アプリ(DApps)を作成することを可能にすることで、ブロックチェーン技術の大きな進歩を示しています。これにより、分散型金融(DeFi)、サプライチェーン管理など、デジタル通貨以外の機会が開かれました。
Bitcoinは頻繁にデジタルゴールドに等しいとされますが、Ethereumは頻繁にデジタルワールドコンピューターに比較されます。その登場により、ブロックチェーンは金融ツールからより広範な分散型ソリューションのプラットフォームへと変革しました。この進展は、デベロッパーに比類ない柔軟性と拡張性を提供することでブロックチェーン技術の可能性を高めることを意図しているSubstrateフレームワークの基盤を築いています。次のモジュールでSubstrateフレームワークにさらに深く入っていくと、従来のブロックチェーン技術の制約を克服しつつ、全く新しい可能性の世界が開かれていく様子がわかります。
Substrateは、分散型デジタル台帳を開発および管理しやすくする画期的なブロックチェーンイノベーションフレームワークです。Parity Technologiesによって作成されたSubstrateは、重要なEthereumクライアント実装の背後にいる人々によって、ブロックチェーン技術の飛躍を示しています。これは、新しいコイン、分散型アプリケーション用のプラットフォーム、または特別な組織ニーズのためのプライベートブロックチェーンを作成したい開発者を対象として設計されています。
ソース:
サブストレートは、非常にカスタマイズ可能で使いやすい点が特長です。これにより、車輪の再発明をせずに、ゼロからカスタマイズされたブロックチェーンを作成したり、既存のブロックチェーンを変更したりするために必要なツールやコンポーネントを提供します。この柔軟性により、サブストレートはこれまでのブロックチェーンプラットフォームとは異なり、開発者を硬直したアーキテクチャに追いやったことがよくありました。
Substrateの起源は、Ethereumの開発とブロックチェーン技術に直面するより広範な問題に遡ることができます。Ethereumの拡張性やガバナンスに関する制限が特に問題となっており、Parity Technologiesはより拡張可能なフレームワークを構想しました。Substrateは2018年に初めて公開され、このコンセプトの集大成となりました。
Substrateは、ブロックチェーンの異なるコンポーネントが簡単にプラグインまたは交換可能なモジュラーフレームワークを提供します。このアーキテクチャにより、開発者はブロックチェーン技術の複雑さではなく、アイデアのユニークな要素に集中することができます。
Rustプログラミング言語:Substrateは、パフォーマンスと安全性で知られる言語であるRustを使用して構築されています。Rustのシステムプログラミング領域での人気の高まりは、開発者にとって将来を見据えた選択肢となるSubstrateを作ります。所有権、型の安全性、並行管理などの高度な機能により、強力なブロックチェーンインフラストラクチャを構築するための理想的な言語となっています。
``` struct Transaction { sender: String, receiver: String, amount: u64, } impl Transaction { fn new(sender: String, receiver: String, amount: u64) -> Transaction { Transaction { sender, receiver, amount, } } fn display_transaction(&self) { println!("Transaction: {} -> {}, Amount: {}", self.sender, self.receiver, self.amount); } } fn main() { let transaction = Transaction::new("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100); transaction.display_transaction(); } ```
この例では、取引
structは、送信者、受信者、および金額のフィールドで定義されています。実装
ブロックは、新しい取引を作成し、その詳細を表示するためのメソッドを定義します。メイン
関数はTransactionのインスタンスを作成し、その詳細を表示します。
Substrateのアーキテクチャは革新と柔軟性を融合させ、ブロックチェーン開発者のさまざまなニーズに対応するために構築されています。それは、ブロックチェーンを一から作成するプロセスを効率化する強固なアーキテクチャを提供します。Substrateの設計は、モジュラリティによって特徴付けられており、開発者が必要に応じてブロックチェーンネットワークのさまざまなコンポーネントを選択、カスタマイズ、アップグレードすることができます。Substrateの主要なコンポーネントは以下の通りです:
ランタイムは、任意のSubstrateベースのブロックチェーンの中心にあります。ブロックチェーンのロジックとルールがここで定義されています。ランタイムは、各新しいブロックでブロックチェーンの状態がどのように変化するかを確立する状態遷移関数を担当しています。Substrateのランタイムは、WebAssembly(Wasm)にコンパイルされるという点で異例であり、ブロックチェーンがハードウェアやソフトウェアの種類を変えることなく実行できるようになっています。
ブロックチェーンにおいては、合意形成がネットワークの整合性とセキュリティを保証するために不可欠です。サブストレートは、Proof of Work(PoW)やProof of Stake(PoS)などのよく知られたものから、GRANDPA(GHOSTベースの再帰祖先派生プレフィックス合意)などのユニークな代替手法まで、さまざまなコンセンサス手法を提供しています。この柔軟性により、開発者は、スピード、エネルギー効率、セキュリティのどれを重視するかに応じて、ネットワークの目標に最も適した方法を選択することができます。
ブロックチェーンのネットワークは、そのノードの頑強さによってのみ構築されます。Substrateは、ノード間の安全かつ効率的な通信を可能にする強力なネットワーキング機能を提供しています。ノードの発見、トランザクションのゴシップ、ブロックの伝播、最終性通知など、すべての健全で頑強なブロックチェーンネットワークに必要な機能を組み込んでいます。
あなたのブロックチェーンの 'ビジネスロジック' は、Substrateのランタイムに格納されています。 これは操作の脳と似ています。 Substrateのランタイムを特徴づけるものは、ハードフォークを必要とせずに動的にアップグレードできる能力です。 これは、ブロックチェーン技術の主要な問題の1つに対処するための莫大な進歩です。 アップグレードは、コミュニティが修正に同意することを確実にする民主的なガバナンスプロセスを通じて行われることができます。
パレットは、ブロックチェーンに特殊な機能を追加するSubstrateランタイムの基盤です。これらは、従来のソフトウェア開発におけるプラグインやモジュールに類似しています。各パレットには、トークン処理、アイデンティティ管理、またはガバナンスプロトコルの実装など、一連の機能や機能がカプセル化されています。
パレットの美しさは、そのモジュラリティにあります。これらのパレットを組み合わせて、あなたの正確な要件に合った個人用のブロックチェーンを作成することができます。このモジュラーなアプローチは、開発を加速するだけでなく、ブロックチェーンに必要なものだけを含めることを確実にし、スリムで効率的なものにします。
ソース:https://docs.substrate.io/learn/welcome-to-substrate/
Substrateを使用してブロックチェーンを構築するには、開発環境の構成から始める必要があります。このプロセスは最適化されており、開発者が利用しやすくなっています。Substrateはセキュリティと効率性で知られるプログラミング言語であるRustで書かれており、ブロックチェーン開発には優れた選択肢です。まずは、PCにRustをインストールし、必要な依存関係とツールチェーンをインストールしてください。
Rustをインストールした後、Substrate Node Templateをインストールする必要があります。このテンプレートは、Substrateをベースにしたブロックチェーンを開発するための事前に設定されたスタートポイントを提供します。基本的なセットアップとサンプルランタイムモジュールを提供し、開発者が迅速にブロックチェーンプロジェクトを立ち上げることを可能にします。
開発環境が整ったら、独自のブロックチェーンに取り組むことができます。 Substrateノードテンプレートを使用して作成および調整するための基本的な構造が用意されます。手順は以下のステップを含みます:
ランタイムロジックの定義:ランタイムは、ブロックチェーンの固有のルールやロジックを定義する場所です。他の機能を追加するには、既存のサンプルランタイムモジュールを変更するか、新しいものを作成します。ここでは、トークノミクス、ガバナンスシステムなど、ブロックチェーンのための重要な要素を決定します。
パレットの追加: Substrateのモジュラーデザインがここで光を放っています。複数のパレットを組み込むことで、ブロックチェーンの機能を向上させることができます。スマートコントラクト、アイデンティティ管理、または特注トークンが必要な場合、Substrateエコシステムから事前に構築されたパレットを利用するか、独自のパレットを作成することができます。
テストとデプロイメント:Substrateは、テストおよびデプロイメントツールを提供し、ブロックチェーンのテストおよびトラブルシューティングを支援します。ローカルテストネットワークを利用して、ブロックチェーンが実際にどのように機能するかをモデル化できます。機能とパフォーマンスに満足した場合は、ブロックチェーンを展開することができます。
Substrateフレームワークは単なるブロックチェーン開発ツールのコレクション以上のものであり、大規模かつ多様なエコシステムに支えられています。このエコシステムは、一連のプロジェクト、ツール、ライブラリ、およびリソースから構成され、Substrateのエクスペリエンスをサポートおよび向上させるために連携しています。エコシステムは、Substrateで開発されたブロックチェーンプロジェクトから他のコミュニティ主導のイニシアティブまで、活気に満ちています。以下は、Substrateエコシステムの重要な構成要素です。
Substrateを作成したチームによって作成されたPolkadotは、異なるブロックチェーンが信頼性のある方法でメッセージと価値を交換できるマルチチェーンネットワークです。Substrateベースのブロックチェーンは、単にPolkadotに接続してネットワークの共有セキュリティと相互運用性機能を利用できます。Polkadotの「カナリアネットワーク」としても知られるKusamaは、より迅速なガバナンスプロセスを提供し、リスクを取るための遊び場となっています。
エコシステムは、Substrateベースのブロックチェーンを構築および操作しやすくする開発者向けツールやライブラリで溢れています。開発者は、Substrate Developer Hub、Polkadot JS、およびSubscanなどのツールを使用して、自分のブロックチェーンプロジェクトを作成、テスト、展開することができます。
Substrateコミュニティは、開発者、愛好家、および組織の活気に満ちた歓迎するグループです。協力、知識共有、サポートのプラットフォームには、オンラインフォーラム、Discordチャンネル、地元のミートアップが含まれます。
Substrateコミュニティは、Substrateフレームワークの持続的な成長と向上に不可欠です。この協力的なアプローチは革新を促し、フレームワークがユーザーのニーズに適合するよう進化することを保証します。コミュニティの関与の重要な特性は次の通りです:
コードベースへの貢献:世界中の開発者が、Substrateのオープンソースのコードベースに貢献し、その機能性と堅牢性を向上させています。これらの貢献には、バグ修正や機能の向上から完全に新しいパレットやツールの開発までさまざまなものがあります。
知識共有とコラボレーション:フォーラム、ワークショップ、オンラインディスカッションを通じて、コミュニティは洞察、ベストプラクティス、共通の課題への解決策を共有します。この協力環境は学習を加速し、新しい開発者がブロックチェーン開発の最初の障壁を乗り越えるのに役立ちます。
フィードバックと改善:コミュニティのフィードバックは、Substrateの反復的な改善に不可欠です。ユーザーの体験、提案、批評がフレームワークの開発を導き、それが関連性を保ち、ユーザーフレンドリーであることを確認します。
Substrateを使って開発を始めたい開発者には、豊富なリソースとサポートネットワークが利用可能です。
サブストレートは、その適応性と強力な構造により、単なる理論的構築物を超えて、さまざまなセクターで実際のアプリケーションを持っています。このモジュールでは、リアルワールドのサブストレートの使用事例に深く入り、どのように創造的で効率的でスケーラブルなソリューションを作成するために使用されているかを紹介しています。サブストレートは、お金からゲームまで、ブロックチェーンの開発における主要な変革者です。
リレーチェーンは、ネットワークの管理、合意の取得、および取引の実行を担当し、Polkadotのアーキテクチャの中心に位置しています。パラチェーンは、リレーチェーンと並行して動作するユーザー作成の並列チェーンであり、Polkadotのインフラストラクチャを活用して機能性と効率性を高めています。Polkadotはステークの証明アルゴリズムを採用しており、Ouroborosプロトコルから派生したBlind Assignment for Blockchain Extension(BABE)は、ネットワークのセキュリティと分散化の基盤となっています。ネットワークには他のブロックチェーンに接続するブリッジも含まれており、データの転送や相互運用性を促進しています。パラスレッドは、パラチェーンと同様に機能しますが、使用した分だけ支払う形式で動作し、それにより、頻度の低いブロックチェーンの相互作用においてよりコスト効率の良いソリューションとなります。
Kusamaは、新しいブロックチェーン機能のテストと監査を行うための進化型ネットワークとして意図されています。これはPolkadotに類似したサブストレート上に構築されています。更新速度が向上し、ガバナンスプロセスを迅速化するための改良された制御パラメータにより、より高速な速度で動作します。Kusamaは、メインネットワーク(リレーチェーン)がシステムの運用を調整し、異なるブロックチェーンを実行するユニークなパラチェーンを運用するデュアルブロックチェーン技術を採用しています。このトポロジーはネットワークの拡張性と相互運用性を向上させます。KSMは、プロトコルの更新のためのガバナンストークンとして利用され、パラチェーン経由でのサービスの支払い、およびネットワークを保護するためのバリデータによるステーキングに使用されます。新しいパラチェーンのペギングもKSMコインによってサポートされています。
エネルギーウェブチェーン(EWC)は、イーサリアムテクノロジーに基づくプルーフオブオーソリティを持つパブリックブロックチェーンです。これは、分散型アイデンティティ、オンチェーン検証、スマートコントラクトの実行を可能にするコアトラストレイヤーとして機能します。各EWCブロックのデータは変更不可能であり、それぞれのブロックは暗号的に前のブロックに接続されており、セキュリティと整合性を保証しています。スマートコントラクトは、特定の条件下で自己実行されるコードによって自動化されたオンチェーンアクションです。
Acalaのセキュリティは、最初は権威主義ネットワークとして提供されたPolkadotの指名プルーフオブステークバリデーターによって強化されています。ネットワークは、PolkadotからのDOTの転送や、そのネイティブトークンであるACAおよびLCDOTのローンチを含むさまざまな方法でアップグレードされました。 Acalaは、公共の是非投票と評議会統治を可能にする分散型のガバナンスアプローチを採用しています。このシステムにより、トークン保有者はネットワークの発展と将来の意思決定に投票する権利を持つことができます。ネットワークは現在、ステーブルコイン、スワップ機能、そしてリキッドステーキングをサポートしています。これらの機能により、DeFiスペースでの金融取引や資産管理が容易になります。
サブストレートの汎用性は、さまざまなセクターでのさまざまなユースケースに適しています。
ブロックチェーンフレームワークとして、SubstrateはEthereum、Hyperledger、Cordaなどの他の人気のあるブロックチェーンフレームワークに比べていくつかの特長的な利点があります。以下は、Substrateがこれらのフレームワークよりも優先される理由を見るための比較です。
Substrateはそのモジュラーアーキテクチャが顕著であり、Hyperledger Fabricと比較可能ですが、追加のツールを提供し、より複雑なアプリケーションの構築を容易にします。そのエコシステムは、開発者が各プログラムステップのためのアーキテクチャを構築するのではなく、アプリケーションロジックに集中することを可能にする即戦力のツールを提供しています。Rustの使用により、SubstrateはWebAssemblyにコンパイルされる任意の言語で開発を可能にします。特定のコンセンサス技術には拘束されず、コアレイヤーが一定である限り、ハードフォークなしにそれらの間を移行することができます。
Ethereumは、分散型アプリ(dApps)やスマートコントラクト向けのオープンソフトウェアプログラムとして意図されています。これはピアツーピアネットワーク上で動作し、中央集権化されておらず、改ざん防止やセキュリティを提供しています。Ethereumには独自のコインであるEtherが含まれており、トランザクションが完了するためにはすべてのネットワーク参加者が合意する合意プロセスを採用しています。この許可なしの運営スタイルは透明性を提供しますが、拡張性やプライバシーに関する問題を提起しています。
ハイパーレジャーは、Linux Foundationが主導するオープンソースの共同プロジェクトであり、クロス業界のブロックチェーン技術をサポートしています。Hyperledger Fabric,スマートコントラクトを使用してブロックチェーンベースの分散台帳アプリケーションを構築するために使用されます。 Hyperledgerは許可された運用モードを提供し、選択されたメンバーのみがネットワークにアクセスできることを意味します。これによりプライバシーと機密性が向上します。また、台帳データの多様な形式での保存と、チャネルを介した異なる取引台帳の開発を許可します。
Cordaは、元々金融サービス向けに作成された相互信頼性の高い企業間での法的契約や共有データを管理するオープンソースプラットフォームです。Cordaは、厳格なプライバシーとセキュリティ基準を守りながら複雑な取引を管理することでよく知られています。Cordaのコンセンサスは、システム全体ではなく個々の取引レベルで達成されます。ネイティブ通貨はありませんが、業界標準のツールを使用して開発されており、現代のビジネストランザクションに適しています。
Substrateを使用して構築されたユースケースの範囲が拡大し、成功したプロジェクトの数が増えていることから、このフレームワークは将来有望であることが示されています。その適応性と拡張性から、次世代のブロックチェーンアプリケーションを作成する開発者にとって魅力的な選択肢です。技術が進化しエコシステムが成長するにつれて、Substrateはブロックチェーン革新の最前線に立ち、複数の産業に価値を生み出し、変革を牽引するでしょう。
Substrateは堅牢で適応性のあるブロックチェーン開発プラットフォームですが、欠点もあります。これらの課題と考慮事項を理解することは、開発者がSubstrateベースのプロジェクトを成功裏に進め、構築するために重要です。このセクションでは、一般的な問題、セキュリティ上の懸念、パフォーマンスの問題に深く踏み込み、それらを効果的に対処する方法についての洞察を提供します。
ラーニングカーブ: ブロックチェーン技術やRustに慣れていない開発者にとって、学習曲線は急なものになる可能性があります。Substrateの高度な機能とRustの構文やパラダイムには、マスターするためには多くの時間と労力が必要です。
ブロックチェーン開発の複雑さ: ブロックチェーンを開発するには、コンセンサスメカニズム、ガバナンスモデル、ランタイムロジックなどのさまざまなコンポーネントを理解し統合する必要があります。スケーラビリティ、相互運用性、およびアップグレード可能性を確保する必要があるため、開発プロセスは困難を伴います。
エコシステム ダイナミクス:ブロックチェーンエコシステムの急速な進化により、開発者は知識とスキルを継続的に更新する必要があります。 Substrateエコシステムの最新トレンド、ツール、およびベストプラクティスに遅れずについて行くことは重要ですが、要求されることです。
ブロックチェーン技術の不変性と透明性のために、セキュリティはブロックチェーン開発において最重要です。Substrate開発者の重要なセキュリティ考慮事項には、次のようなものがあります。
スマートコントラクトの脆弱性: Substrateは安全なスマートコントラクトを作成するためのツールを提供しますが、開発者は潜在的な脆弱性に注意を払う必要があります。定期的な監査、徹底的なテスト、スマートコントラクトの開発におけるベストプラクティスの遵守が不可欠です。
ネットワークセキュリティ:ブロックチェーンのネットワークインフラストラクチャを確保することは重要です。これには、シビル攻撃、DDoS攻撃、およびエクリプス攻撃などの一般的な脅威に対する保護が含まれます。堅牢なネットワークプロトコルの実装とノードセキュリティの維持が不可欠です。
ユーザープライバシー: ユーザーと取引のプライバシーを確保することは、特にパブリックブロックチェーンにおいて重要な考慮事項です。暗号化、ゼロ知識証明、安全なキー管理などの技術が活用されるべきです。
ブロックチェーンプラットフォームと同様に、Substrateはスケーリングとパフォーマンスに関連する課題に直面しています:
スケーラビリティ: 取引数を増やすという課題に対処しながら、スピードやセキュリティを損なうことなく取り組むことは重要です。シャーディング、オフチェーン計算、およびレイヤー2のスケーリングソリューションなどのソリューションが、Substrateエコシステム内で探求および統合されています。
相互運用性:他のブロックチェーンや外部システムとのシームレスな相互作用を確保することは、より広範な採用に不可欠です。SubstrateのPolkadotを通じた相互運用性へのネイティブサポートは、この方向に向けた一歩ですが、継続的な開発が必要です。
リソース管理:効率的なリソース管理、ストレージと計算能力の最適な使用など、ブロックチェーンのパフォーマンスを維持するために重要です。Substrate開発者は、これらのリソースを効果的にバランスさせ、ネットワークのパフォーマンスを最適化する必要があります。
このSubstrate Frameworkコースを終えるにあたり、私たちの旅を振り返ることが重要です。ブロックチェーン技術の基本を見直すことから始め、Substrateがブロックチェーン宇宙における位置づけを理解するための基盤を築きました。その後、Substrateをブロックチェーン開発において特別で効果的なツールにする要素について、歴史、基本的な機能、および利点について話し合いました。
ブロックチェーン業界は急速に変化しています。最新のサブストレートやブロックチェーンの世界の動向を把握するために関連ニュースサイト、ブログ、ソーシャルメディアチャンネルをフォローしてください。自分の知識を活かすために自分自身のプロジェクトを構築してください。自信とスキルが成長するにつれて、簡単なアプリケーションから始め、より複雑なプロジェクトに進んでください。
ブロックチェーン技術は、2009年にサトシ・ナカモトとして知られる無名の人物(またはグループ)によってビットコインの創造とともに始まりました。ビットコインは、銀行などの中央集権的な機関の必要性なしに運営される分散型デジタル通貨を世界に紹介しました。しかし、ビットコインの機能は金融取引に制限されていました。イーサリアムの2015年のデビューは、スマートコントラクトを使用して開発者が独自の分散型アプリ(DApps)を作成することを可能にすることで、ブロックチェーン技術の大きな進歩を示しています。これにより、分散型金融(DeFi)、サプライチェーン管理など、デジタル通貨以外の機会が開かれました。
Bitcoinは頻繁にデジタルゴールドに等しいとされますが、Ethereumは頻繁にデジタルワールドコンピューターに比較されます。その登場により、ブロックチェーンは金融ツールからより広範な分散型ソリューションのプラットフォームへと変革しました。この進展は、デベロッパーに比類ない柔軟性と拡張性を提供することでブロックチェーン技術の可能性を高めることを意図しているSubstrateフレームワークの基盤を築いています。次のモジュールでSubstrateフレームワークにさらに深く入っていくと、従来のブロックチェーン技術の制約を克服しつつ、全く新しい可能性の世界が開かれていく様子がわかります。
Substrateは、分散型デジタル台帳を開発および管理しやすくする画期的なブロックチェーンイノベーションフレームワークです。Parity Technologiesによって作成されたSubstrateは、重要なEthereumクライアント実装の背後にいる人々によって、ブロックチェーン技術の飛躍を示しています。これは、新しいコイン、分散型アプリケーション用のプラットフォーム、または特別な組織ニーズのためのプライベートブロックチェーンを作成したい開発者を対象として設計されています。
ソース:
サブストレートは、非常にカスタマイズ可能で使いやすい点が特長です。これにより、車輪の再発明をせずに、ゼロからカスタマイズされたブロックチェーンを作成したり、既存のブロックチェーンを変更したりするために必要なツールやコンポーネントを提供します。この柔軟性により、サブストレートはこれまでのブロックチェーンプラットフォームとは異なり、開発者を硬直したアーキテクチャに追いやったことがよくありました。
Substrateの起源は、Ethereumの開発とブロックチェーン技術に直面するより広範な問題に遡ることができます。Ethereumの拡張性やガバナンスに関する制限が特に問題となっており、Parity Technologiesはより拡張可能なフレームワークを構想しました。Substrateは2018年に初めて公開され、このコンセプトの集大成となりました。
Substrateは、ブロックチェーンの異なるコンポーネントが簡単にプラグインまたは交換可能なモジュラーフレームワークを提供します。このアーキテクチャにより、開発者はブロックチェーン技術の複雑さではなく、アイデアのユニークな要素に集中することができます。
Rustプログラミング言語:Substrateは、パフォーマンスと安全性で知られる言語であるRustを使用して構築されています。Rustのシステムプログラミング領域での人気の高まりは、開発者にとって将来を見据えた選択肢となるSubstrateを作ります。所有権、型の安全性、並行管理などの高度な機能により、強力なブロックチェーンインフラストラクチャを構築するための理想的な言語となっています。
``` struct Transaction { sender: String, receiver: String, amount: u64, } impl Transaction { fn new(sender: String, receiver: String, amount: u64) -> Transaction { Transaction { sender, receiver, amount, } } fn display_transaction(&self) { println!("Transaction: {} -> {}, Amount: {}", self.sender, self.receiver, self.amount); } } fn main() { let transaction = Transaction::new("Alice".to_string(), "Bob".to_string(), 100); transaction.display_transaction(); } ```
この例では、取引
structは、送信者、受信者、および金額のフィールドで定義されています。実装
ブロックは、新しい取引を作成し、その詳細を表示するためのメソッドを定義します。メイン
関数はTransactionのインスタンスを作成し、その詳細を表示します。
Substrateのアーキテクチャは革新と柔軟性を融合させ、ブロックチェーン開発者のさまざまなニーズに対応するために構築されています。それは、ブロックチェーンを一から作成するプロセスを効率化する強固なアーキテクチャを提供します。Substrateの設計は、モジュラリティによって特徴付けられており、開発者が必要に応じてブロックチェーンネットワークのさまざまなコンポーネントを選択、カスタマイズ、アップグレードすることができます。Substrateの主要なコンポーネントは以下の通りです:
ランタイムは、任意のSubstrateベースのブロックチェーンの中心にあります。ブロックチェーンのロジックとルールがここで定義されています。ランタイムは、各新しいブロックでブロックチェーンの状態がどのように変化するかを確立する状態遷移関数を担当しています。Substrateのランタイムは、WebAssembly(Wasm)にコンパイルされるという点で異例であり、ブロックチェーンがハードウェアやソフトウェアの種類を変えることなく実行できるようになっています。
ブロックチェーンにおいては、合意形成がネットワークの整合性とセキュリティを保証するために不可欠です。サブストレートは、Proof of Work(PoW)やProof of Stake(PoS)などのよく知られたものから、GRANDPA(GHOSTベースの再帰祖先派生プレフィックス合意)などのユニークな代替手法まで、さまざまなコンセンサス手法を提供しています。この柔軟性により、開発者は、スピード、エネルギー効率、セキュリティのどれを重視するかに応じて、ネットワークの目標に最も適した方法を選択することができます。
ブロックチェーンのネットワークは、そのノードの頑強さによってのみ構築されます。Substrateは、ノード間の安全かつ効率的な通信を可能にする強力なネットワーキング機能を提供しています。ノードの発見、トランザクションのゴシップ、ブロックの伝播、最終性通知など、すべての健全で頑強なブロックチェーンネットワークに必要な機能を組み込んでいます。
あなたのブロックチェーンの 'ビジネスロジック' は、Substrateのランタイムに格納されています。 これは操作の脳と似ています。 Substrateのランタイムを特徴づけるものは、ハードフォークを必要とせずに動的にアップグレードできる能力です。 これは、ブロックチェーン技術の主要な問題の1つに対処するための莫大な進歩です。 アップグレードは、コミュニティが修正に同意することを確実にする民主的なガバナンスプロセスを通じて行われることができます。
パレットは、ブロックチェーンに特殊な機能を追加するSubstrateランタイムの基盤です。これらは、従来のソフトウェア開発におけるプラグインやモジュールに類似しています。各パレットには、トークン処理、アイデンティティ管理、またはガバナンスプロトコルの実装など、一連の機能や機能がカプセル化されています。
パレットの美しさは、そのモジュラリティにあります。これらのパレットを組み合わせて、あなたの正確な要件に合った個人用のブロックチェーンを作成することができます。このモジュラーなアプローチは、開発を加速するだけでなく、ブロックチェーンに必要なものだけを含めることを確実にし、スリムで効率的なものにします。
ソース:https://docs.substrate.io/learn/welcome-to-substrate/
Substrateを使用してブロックチェーンを構築するには、開発環境の構成から始める必要があります。このプロセスは最適化されており、開発者が利用しやすくなっています。Substrateはセキュリティと効率性で知られるプログラミング言語であるRustで書かれており、ブロックチェーン開発には優れた選択肢です。まずは、PCにRustをインストールし、必要な依存関係とツールチェーンをインストールしてください。
Rustをインストールした後、Substrate Node Templateをインストールする必要があります。このテンプレートは、Substrateをベースにしたブロックチェーンを開発するための事前に設定されたスタートポイントを提供します。基本的なセットアップとサンプルランタイムモジュールを提供し、開発者が迅速にブロックチェーンプロジェクトを立ち上げることを可能にします。
開発環境が整ったら、独自のブロックチェーンに取り組むことができます。 Substrateノードテンプレートを使用して作成および調整するための基本的な構造が用意されます。手順は以下のステップを含みます:
ランタイムロジックの定義:ランタイムは、ブロックチェーンの固有のルールやロジックを定義する場所です。他の機能を追加するには、既存のサンプルランタイムモジュールを変更するか、新しいものを作成します。ここでは、トークノミクス、ガバナンスシステムなど、ブロックチェーンのための重要な要素を決定します。
パレットの追加: Substrateのモジュラーデザインがここで光を放っています。複数のパレットを組み込むことで、ブロックチェーンの機能を向上させることができます。スマートコントラクト、アイデンティティ管理、または特注トークンが必要な場合、Substrateエコシステムから事前に構築されたパレットを利用するか、独自のパレットを作成することができます。
テストとデプロイメント:Substrateは、テストおよびデプロイメントツールを提供し、ブロックチェーンのテストおよびトラブルシューティングを支援します。ローカルテストネットワークを利用して、ブロックチェーンが実際にどのように機能するかをモデル化できます。機能とパフォーマンスに満足した場合は、ブロックチェーンを展開することができます。
Substrateフレームワークは単なるブロックチェーン開発ツールのコレクション以上のものであり、大規模かつ多様なエコシステムに支えられています。このエコシステムは、一連のプロジェクト、ツール、ライブラリ、およびリソースから構成され、Substrateのエクスペリエンスをサポートおよび向上させるために連携しています。エコシステムは、Substrateで開発されたブロックチェーンプロジェクトから他のコミュニティ主導のイニシアティブまで、活気に満ちています。以下は、Substrateエコシステムの重要な構成要素です。
Substrateを作成したチームによって作成されたPolkadotは、異なるブロックチェーンが信頼性のある方法でメッセージと価値を交換できるマルチチェーンネットワークです。Substrateベースのブロックチェーンは、単にPolkadotに接続してネットワークの共有セキュリティと相互運用性機能を利用できます。Polkadotの「カナリアネットワーク」としても知られるKusamaは、より迅速なガバナンスプロセスを提供し、リスクを取るための遊び場となっています。
エコシステムは、Substrateベースのブロックチェーンを構築および操作しやすくする開発者向けツールやライブラリで溢れています。開発者は、Substrate Developer Hub、Polkadot JS、およびSubscanなどのツールを使用して、自分のブロックチェーンプロジェクトを作成、テスト、展開することができます。
Substrateコミュニティは、開発者、愛好家、および組織の活気に満ちた歓迎するグループです。協力、知識共有、サポートのプラットフォームには、オンラインフォーラム、Discordチャンネル、地元のミートアップが含まれます。
Substrateコミュニティは、Substrateフレームワークの持続的な成長と向上に不可欠です。この協力的なアプローチは革新を促し、フレームワークがユーザーのニーズに適合するよう進化することを保証します。コミュニティの関与の重要な特性は次の通りです:
コードベースへの貢献:世界中の開発者が、Substrateのオープンソースのコードベースに貢献し、その機能性と堅牢性を向上させています。これらの貢献には、バグ修正や機能の向上から完全に新しいパレットやツールの開発までさまざまなものがあります。
知識共有とコラボレーション:フォーラム、ワークショップ、オンラインディスカッションを通じて、コミュニティは洞察、ベストプラクティス、共通の課題への解決策を共有します。この協力環境は学習を加速し、新しい開発者がブロックチェーン開発の最初の障壁を乗り越えるのに役立ちます。
フィードバックと改善:コミュニティのフィードバックは、Substrateの反復的な改善に不可欠です。ユーザーの体験、提案、批評がフレームワークの開発を導き、それが関連性を保ち、ユーザーフレンドリーであることを確認します。
Substrateを使って開発を始めたい開発者には、豊富なリソースとサポートネットワークが利用可能です。
サブストレートは、その適応性と強力な構造により、単なる理論的構築物を超えて、さまざまなセクターで実際のアプリケーションを持っています。このモジュールでは、リアルワールドのサブストレートの使用事例に深く入り、どのように創造的で効率的でスケーラブルなソリューションを作成するために使用されているかを紹介しています。サブストレートは、お金からゲームまで、ブロックチェーンの開発における主要な変革者です。
リレーチェーンは、ネットワークの管理、合意の取得、および取引の実行を担当し、Polkadotのアーキテクチャの中心に位置しています。パラチェーンは、リレーチェーンと並行して動作するユーザー作成の並列チェーンであり、Polkadotのインフラストラクチャを活用して機能性と効率性を高めています。Polkadotはステークの証明アルゴリズムを採用しており、Ouroborosプロトコルから派生したBlind Assignment for Blockchain Extension(BABE)は、ネットワークのセキュリティと分散化の基盤となっています。ネットワークには他のブロックチェーンに接続するブリッジも含まれており、データの転送や相互運用性を促進しています。パラスレッドは、パラチェーンと同様に機能しますが、使用した分だけ支払う形式で動作し、それにより、頻度の低いブロックチェーンの相互作用においてよりコスト効率の良いソリューションとなります。
Kusamaは、新しいブロックチェーン機能のテストと監査を行うための進化型ネットワークとして意図されています。これはPolkadotに類似したサブストレート上に構築されています。更新速度が向上し、ガバナンスプロセスを迅速化するための改良された制御パラメータにより、より高速な速度で動作します。Kusamaは、メインネットワーク(リレーチェーン)がシステムの運用を調整し、異なるブロックチェーンを実行するユニークなパラチェーンを運用するデュアルブロックチェーン技術を採用しています。このトポロジーはネットワークの拡張性と相互運用性を向上させます。KSMは、プロトコルの更新のためのガバナンストークンとして利用され、パラチェーン経由でのサービスの支払い、およびネットワークを保護するためのバリデータによるステーキングに使用されます。新しいパラチェーンのペギングもKSMコインによってサポートされています。
エネルギーウェブチェーン(EWC)は、イーサリアムテクノロジーに基づくプルーフオブオーソリティを持つパブリックブロックチェーンです。これは、分散型アイデンティティ、オンチェーン検証、スマートコントラクトの実行を可能にするコアトラストレイヤーとして機能します。各EWCブロックのデータは変更不可能であり、それぞれのブロックは暗号的に前のブロックに接続されており、セキュリティと整合性を保証しています。スマートコントラクトは、特定の条件下で自己実行されるコードによって自動化されたオンチェーンアクションです。
Acalaのセキュリティは、最初は権威主義ネットワークとして提供されたPolkadotの指名プルーフオブステークバリデーターによって強化されています。ネットワークは、PolkadotからのDOTの転送や、そのネイティブトークンであるACAおよびLCDOTのローンチを含むさまざまな方法でアップグレードされました。 Acalaは、公共の是非投票と評議会統治を可能にする分散型のガバナンスアプローチを採用しています。このシステムにより、トークン保有者はネットワークの発展と将来の意思決定に投票する権利を持つことができます。ネットワークは現在、ステーブルコイン、スワップ機能、そしてリキッドステーキングをサポートしています。これらの機能により、DeFiスペースでの金融取引や資産管理が容易になります。
サブストレートの汎用性は、さまざまなセクターでのさまざまなユースケースに適しています。
ブロックチェーンフレームワークとして、SubstrateはEthereum、Hyperledger、Cordaなどの他の人気のあるブロックチェーンフレームワークに比べていくつかの特長的な利点があります。以下は、Substrateがこれらのフレームワークよりも優先される理由を見るための比較です。
Substrateはそのモジュラーアーキテクチャが顕著であり、Hyperledger Fabricと比較可能ですが、追加のツールを提供し、より複雑なアプリケーションの構築を容易にします。そのエコシステムは、開発者が各プログラムステップのためのアーキテクチャを構築するのではなく、アプリケーションロジックに集中することを可能にする即戦力のツールを提供しています。Rustの使用により、SubstrateはWebAssemblyにコンパイルされる任意の言語で開発を可能にします。特定のコンセンサス技術には拘束されず、コアレイヤーが一定である限り、ハードフォークなしにそれらの間を移行することができます。
Ethereumは、分散型アプリ(dApps)やスマートコントラクト向けのオープンソフトウェアプログラムとして意図されています。これはピアツーピアネットワーク上で動作し、中央集権化されておらず、改ざん防止やセキュリティを提供しています。Ethereumには独自のコインであるEtherが含まれており、トランザクションが完了するためにはすべてのネットワーク参加者が合意する合意プロセスを採用しています。この許可なしの運営スタイルは透明性を提供しますが、拡張性やプライバシーに関する問題を提起しています。
ハイパーレジャーは、Linux Foundationが主導するオープンソースの共同プロジェクトであり、クロス業界のブロックチェーン技術をサポートしています。Hyperledger Fabric,スマートコントラクトを使用してブロックチェーンベースの分散台帳アプリケーションを構築するために使用されます。 Hyperledgerは許可された運用モードを提供し、選択されたメンバーのみがネットワークにアクセスできることを意味します。これによりプライバシーと機密性が向上します。また、台帳データの多様な形式での保存と、チャネルを介した異なる取引台帳の開発を許可します。
Cordaは、元々金融サービス向けに作成された相互信頼性の高い企業間での法的契約や共有データを管理するオープンソースプラットフォームです。Cordaは、厳格なプライバシーとセキュリティ基準を守りながら複雑な取引を管理することでよく知られています。Cordaのコンセンサスは、システム全体ではなく個々の取引レベルで達成されます。ネイティブ通貨はありませんが、業界標準のツールを使用して開発されており、現代のビジネストランザクションに適しています。
Substrateを使用して構築されたユースケースの範囲が拡大し、成功したプロジェクトの数が増えていることから、このフレームワークは将来有望であることが示されています。その適応性と拡張性から、次世代のブロックチェーンアプリケーションを作成する開発者にとって魅力的な選択肢です。技術が進化しエコシステムが成長するにつれて、Substrateはブロックチェーン革新の最前線に立ち、複数の産業に価値を生み出し、変革を牽引するでしょう。
Substrateは堅牢で適応性のあるブロックチェーン開発プラットフォームですが、欠点もあります。これらの課題と考慮事項を理解することは、開発者がSubstrateベースのプロジェクトを成功裏に進め、構築するために重要です。このセクションでは、一般的な問題、セキュリティ上の懸念、パフォーマンスの問題に深く踏み込み、それらを効果的に対処する方法についての洞察を提供します。
ラーニングカーブ: ブロックチェーン技術やRustに慣れていない開発者にとって、学習曲線は急なものになる可能性があります。Substrateの高度な機能とRustの構文やパラダイムには、マスターするためには多くの時間と労力が必要です。
ブロックチェーン開発の複雑さ: ブロックチェーンを開発するには、コンセンサスメカニズム、ガバナンスモデル、ランタイムロジックなどのさまざまなコンポーネントを理解し統合する必要があります。スケーラビリティ、相互運用性、およびアップグレード可能性を確保する必要があるため、開発プロセスは困難を伴います。
エコシステム ダイナミクス:ブロックチェーンエコシステムの急速な進化により、開発者は知識とスキルを継続的に更新する必要があります。 Substrateエコシステムの最新トレンド、ツール、およびベストプラクティスに遅れずについて行くことは重要ですが、要求されることです。
ブロックチェーン技術の不変性と透明性のために、セキュリティはブロックチェーン開発において最重要です。Substrate開発者の重要なセキュリティ考慮事項には、次のようなものがあります。
スマートコントラクトの脆弱性: Substrateは安全なスマートコントラクトを作成するためのツールを提供しますが、開発者は潜在的な脆弱性に注意を払う必要があります。定期的な監査、徹底的なテスト、スマートコントラクトの開発におけるベストプラクティスの遵守が不可欠です。
ネットワークセキュリティ:ブロックチェーンのネットワークインフラストラクチャを確保することは重要です。これには、シビル攻撃、DDoS攻撃、およびエクリプス攻撃などの一般的な脅威に対する保護が含まれます。堅牢なネットワークプロトコルの実装とノードセキュリティの維持が不可欠です。
ユーザープライバシー: ユーザーと取引のプライバシーを確保することは、特にパブリックブロックチェーンにおいて重要な考慮事項です。暗号化、ゼロ知識証明、安全なキー管理などの技術が活用されるべきです。
ブロックチェーンプラットフォームと同様に、Substrateはスケーリングとパフォーマンスに関連する課題に直面しています:
スケーラビリティ: 取引数を増やすという課題に対処しながら、スピードやセキュリティを損なうことなく取り組むことは重要です。シャーディング、オフチェーン計算、およびレイヤー2のスケーリングソリューションなどのソリューションが、Substrateエコシステム内で探求および統合されています。
相互運用性:他のブロックチェーンや外部システムとのシームレスな相互作用を確保することは、より広範な採用に不可欠です。SubstrateのPolkadotを通じた相互運用性へのネイティブサポートは、この方向に向けた一歩ですが、継続的な開発が必要です。
リソース管理:効率的なリソース管理、ストレージと計算能力の最適な使用など、ブロックチェーンのパフォーマンスを維持するために重要です。Substrate開発者は、これらのリソースを効果的にバランスさせ、ネットワークのパフォーマンスを最適化する必要があります。
このSubstrate Frameworkコースを終えるにあたり、私たちの旅を振り返ることが重要です。ブロックチェーン技術の基本を見直すことから始め、Substrateがブロックチェーン宇宙における位置づけを理解するための基盤を築きました。その後、Substrateをブロックチェーン開発において特別で効果的なツールにする要素について、歴史、基本的な機能、および利点について話し合いました。
ブロックチェーン業界は急速に変化しています。最新のサブストレートやブロックチェーンの世界の動向を把握するために関連ニュースサイト、ブログ、ソーシャルメディアチャンネルをフォローしてください。自分の知識を活かすために自分自身のプロジェクトを構築してください。自信とスキルが成長するにつれて、簡単なアプリケーションから始め、より複雑なプロジェクトに進んでください。