如何在Polkadot構建和部署智能合約 | 區塊鏈研究實驗室
2021-07-26 23:14:44 次浏览
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Polkadot是下一代區塊鏈協議，它將多個專用區塊鏈連接到一個統一網絡中。它以以前的區塊鏈網絡的革命性前景為基礎，同時提供瞭一些基本優勢。
Polkadot的優點
Polkadot項目將通過提供類似橋的框架來徹底改變區塊鏈技術，該框架具有以下優點：
無限的可擴展性-Polkadot可以支持無限數量的區塊鏈並允許它們連接（被稱為順鏈）。
適應性共識機制—由於不同的區塊鏈在不同的共識機制上運行，Polkadot平臺提供瞭一個開放且適應性強的共識機制。
跨鏈交易—該框架可支持不同區塊鏈之間的價值轉移。
定義的治理機制—它具有定義的治理機制，從而消除其他區塊鏈面臨的主要問題。
可升級性— Polkadot支持升級，而不必借助費力的硬分叉來實施更改。
集合安全性-與Polkadot連接的區塊鏈可以通過統一的安全保護傘來保護。這可以保護沒有安全引導的小型鏈。
低交易費用– Polkadot與以太坊相比，其交易費用較低。
智能合約
智能合約是一種自我執行的軟件，由P2P網絡管理。它是有效的權限管理工具，無需傳統的法律合同即可為網絡參與者之間的協議提供協調和執行框架。它們可用於形式化兩方之間的簡單協議，組織的章程或創建代幣。
在我們今天使用的Internet上，許多技術巨頭（例如Amazon，eBay，Airbnb，Uber等）的商業模式和“存在的理由”都會由於缺乏一個可信賴的本地結算層而造成的對不認識的交易者缺乏信任。智能合約提供瞭精確解決該問題的解決方案。他們可以正式建立個人與機構之間的關系以及他們在Internet上完全擁有的P2P關系，而無需信任的中介。
盡管智能合約的概念並不新鮮，但區塊鏈技術似乎是智能合約實施的催化劑。智能合約的一種更原始的形式是自動售貨機。交易規則被編程到機器中。您可以通過按與該產品相關的數字來選擇一種產品，插入硬幣，然後機器會檢查您是否投入瞭足夠的錢，從而充當瞭智能合約。
自我執行協議
智能合約是嵌入在由區塊鏈管理的計算機代碼中的自我執行協議。該代碼包含一組規則，根據該規則，該智能合約的各方同意彼此交互。如果並且當滿足預定義的規則時，將自動執行該協議。智能合約提供瞭有效管理令牌化資產和兩方或多方之間訪問權限的機制。
如果滿足特定的預定條件，人們就可以將其視為可以解鎖價值或訪問權限的密碼盒。他們管理的基礎價值和訪問權限存儲在區塊鏈中，該區塊鏈是透明的共享分類帳，可以保護它們免受刪除，篡改和修訂。因此，智能合約可以從區塊鏈內部（其他智能合約）和外部（外部數據源）的實體調用智能合約。
在這些實體中，所謂的“預言傢”將與智能合約相關的數據從鏈上世界註入到智能合約信息存儲中。如果執行得當，智能合約可以提供優於傳統合約法的交易安全性，從而降低審計和執行此類協議的協調成本。
他們可以實時跟蹤協議的執行情況，因此可以節省成本，因為合規性和控制權是即時發生的。智能合約將協議的交易成本降低瞭幾個數量級；具體而言，它們降低瞭達成協議，形式化和實施的成本。
此外，智能合約安全性仍然是一個需要在技術層面解決的問題。我們還需要能夠執行更復雜的合同條款，包括分散的爭端解決工具。盡管這種發展可能需要更多時間才能成熟，但一些有趣的爭端解決方案已經在開發中，例如“ Kleros”，“開放式法律”或“ Jur”。隨著技術變得更加成熟和廣泛以及采用法律標準，我們可能會在未來幾年看到合法合同和智能合同的融合。但是，我們目前仍缺乏最佳實踐，可能需要一些時間才能進入集體學習階段。
用例
智能合約用例的范圍從簡單到復雜。它們可用於簡單的經濟交易，智能合約還可用於註冊任何種類的所有權和產權。智能合約有可能破壞許多行業。用例可以在銀行，保險，能源，電子政務，電信，音樂行業，藝術，移動性，教育等領域。
使用智能合約，每個協議，每個流程，任務和付款都可以具有數字記錄和簽名，可以對其進行識別，驗證，存儲和共享。諸如“ Bernstein”（專利註冊機構）或政府和半政府註冊機構（土地所有權，出生證類別，學校和大學學位）之類的時間戳服務是簡單的技術用例的示例。
雖然時間戳服務在技術層面上很容易實現，但根據行業類型和特定用例，此類用例的監管方面可能要復雜得多。此外，智能合約還可用於商品或服務供應鏈中眾多參與者之間更為復雜的協議，或在不需要傳統的集中式機構的情況下管理一群擁有相同興趣和目標的人。分散式自治組織（DAO）就是這樣的一個例子，可能代表瞭最復雜的智能合約。因此，智能合約可以規范治理規則（組織的章程，治理法規，議事規則或組織章程），並用自我執行的代碼代替日常運營管理。
模型
以太坊2.0中的分片都具有相同的狀態轉換函數（STF），就像管理區塊鏈如何更改每個區塊的狀態的規則中的規則一樣。該STF提供瞭用於智能合約執行的界面。合同存在於單個分片上，並且可以在分片之間發送異步消息。
同樣，在Polkadot中，每個分片都承載核心邏輯，這些分片並行執行，並且Polkadot可以發送跨分片的異步消息。但是，每個Polkadot分片（在Polkadot術語中為“對鏈”）都具有唯一的STF。通過組合邏輯，應用程序可以存在於單個碎片中，也可以存在於多個碎片中。Polkadot使用WebAssembly（Wasm）作為“元協議”。碎片的STF可以是抽象的，隻要Polkadot上的驗證程序可以在Wasm環境中執行即可。
建築學
Polkadot是具有共享安全性和互操作性的異構多鏈。
中繼鏈
中繼鏈是Polkadot的中央鏈。Polkadot的所有驗證器都已放置在DOT的中繼鏈上，並進行中繼鏈驗證。中繼鏈由相對較少的交易類型組成，其中包括與治理機制進行交互，平行鏈拍賣以及參與NPoS的方式。中繼鏈故意具有最小的功能，主要職責是協調整個系統。
平行鏈和平行線程插槽
Polkadot可支持多個執行插槽。這些插槽就像計算機處理器上的核心（例如，現代筆記本電腦的處理器可能具有八個核心）。這些內核中的每個內核可以一次運行一個進程，Polkadot使用兩種訂閱模型允許這些插槽：並行鏈和並行線程。平行鏈有一個專用的鏈槽（核心），就像一個不斷運行的過程。Parathread在組中共享插槽，因此更像是需要喚醒且運行頻率較低的進程。
整個Polkadot網絡上發生的大多數計算都將委托給處理各種用例的特定parachain或parathread實現。Polkadot對平行鏈可以做什麼沒有任何限制，除瞭它們必須能夠生成可以由分配給平行鏈的驗證者驗證的證據外。該證明驗證瞭旁鏈的狀態轉變。
一些平行鏈可能特定於特定的應用程序，另一些平行鏈可能專註於諸如智能合約，隱私或可伸縮性之類的特定功能-仍然，其他平行鏈可能是實驗性架構，本質上不一定是區塊鏈。
Polkadot提供瞭多種方法來在特定時間段內固定旁鏈插槽的插槽。Parathread是共享插槽的池的一部分，必須贏得各個塊的拍賣。並行線程和並行鏈具有相同的API。他們的區別是經濟上的。平行鏈將必須在其插槽租賃期間保留DOT；parathreads將按塊收費。平行線程可以變成平行鏈，反之亦然。
共享安全
連接到Polkadot中繼鏈的平行鏈都共享中繼鏈的安全性。Polkadot在中繼鏈和所有連接的副鏈之間具有共享狀態。如果中繼鏈由於某種原因必須還原，那麼所有平行鏈也將還原。這是為瞭確保整個系統的有效性可以持續存在，並且任何單個部分都不可損壞。
共享狀態使得使用Polkadot平行鏈時的信任假設僅是中繼鏈驗證器集中的那些，而沒有其他假設。由於預計中繼鏈上設置的驗證器將是安全的，並且要有大量股份支持該驗證器，因此旁鏈應從這種安全性中受益。
基板
底層從頭開始進行瞭靈活設計，使創新者可以設計和構建滿足其需求的區塊鏈網絡。它提供瞭構建自定義區塊鏈節點所需的所有核心組件。
基板開發人員中心節點模板
我們以Node Template的形式提供瞭一個開箱即用的基於Substrate的節點，您在閱讀本文時應對其進行編譯。無需進行任何更改，您可以共享此節點模板，並創建具有加密貨幣和所有內容的有效的區塊鏈網絡！
我們將教您如何在“開發”模式下使用該節點，該模式使您可以在單個節點上運行網絡，並擁有一些預先配置的有資金的用戶帳戶。
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