1. 定義

Substrate是一個具備區塊鏈核心要素（例如數據存儲，p2p通訊，共識算法，密碼學組件等）、可用于構建開源、模塊化和可擴展區塊鏈的基礎技術框架。

Substrate把一個區塊鏈運行所需要的各個模塊拆解開，具備可擴展性、模塊化、開源、自主可控的特性。開發者可以方便地通過編寫runtime（好比一種更高級的智能合約）來修改如加密、共識等模塊構建自己的區塊鏈。

• 核心模塊：數據庫、加密算法、交易隊列、命令行界面、公/私鑰生成、RPC等
• 基本邏輯：數據結構、結算、時間戳、分片等
• p2p網絡：網絡節點管理、私訊協議集成、分布式哈希表
• 共識機制：抵押、Babe、Grandpa、區塊落實追蹤
• 治理、升級模型：鏈上邏輯升級、鏈上治理
• dapp：智能合約（聯盟鏈定制化）

2.設計架構

2.1 Runtime組件

定義如何處理區塊，包括狀態轉換邏輯。

• runtime代碼被編譯為Wasm并成為區塊鏈存儲狀態的一部分
• 利用Wasm特性實現無分叉鏈上升級。

2.2 Substrate客戶端

Substrate客戶端既是針對與客戶端本身相同的平臺（而不是Wasm）編譯的“本地runtime”, 將調用調度到runtime客戶端組件的執行程序，它在本機代碼和解釋Wasm之間進行選擇。盡管本地runtime可能會提供性能優勢，但是如果執行程序實現了較新的WASM版本，則執行程序將選擇解釋Wasm來執行。

2.3 存儲組件

用于維持以區塊鏈為代表的分布式系統的交易狀態。區塊鏈網絡使參與者利用共識機制在不可信環境下達成狀態存儲。Substrate采用一種簡單且高效的鍵值存儲機制。

2.4 P2P點對點網絡組件

允許客戶端與其他網絡參與者進行通信。

• 使用libp2p網絡協議棧。
• 支持模塊化、自定義共識引擎。

2.5 RPC（遠程過程調用）組件

允許區塊鏈用戶與鏈上網絡交互，提供HTTP和WebSocket RPC接口服務。

2.7 遙測組件

通過嵌入Prometheus 服務，能夠將區塊鏈網絡指標對外暴露

總結

以上是生活随笔為你收集整理的substrate 区块链框架 （1）概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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