随着Web3.0和元宇宙的出现，如何更好、更快地开发支持Web3.0应用的区块链系统成为业界迫切需要解决的问题。

作为开源的区块链开发框架，Substrate和Polkadot将区块链系统模块化，同时集成了更好的共识协议、链上和链上的交互模块以及不同链之间的互操作协议，为Web3.0和元宇宙提供了高效的区块链系统开发平台。

日前，奇偶亚洲技术总监、Zilliqa联合创始人贾在51CTO主办的MetaCon元宇宙技术大会上带来了主题演讲《面向Web3.0的区块链开发和跨链框架》，分享了Substrate的主要模块和Polkadot的跨链协议，以及在生态上的落地项目，为大众呈现了一个全新的视角。

现将相关发言内容整理如下，希望对您有所启发。

期待中的Web3.0

在过去的几年里，我们一直致力于为Web3.0开发更好的底层框架，那么Web3.0应该具备哪些属性呢？简单梳理一下吧。

Web1.0:只读互联网。互联网已经存在很久了。早期的黄页或者门户网站，网页是“只读”的，用户只能搜索浏览信息，不能个人分享。

Web2.0:读写互联网。用户不局限于浏览，还可以创建自己的内容并上传到网页，通过手机或电脑、微博、微信等平台分享自己的生活。最明显的变化是信息不再是从官方到个人，而是互动内容发达。

对于Web3.0，人们根据行业和岗位的不同，可能会有不同的定义。在区块链或超宇宙行业，我们希望将Web3.0定义为一个数字资产和数据回归个人和社区的时代。当用户不想共享数据时，有权通过私钥保证自己的数据所有权和使用权。

面对Web3.0的愿景，如何更好地利用现有的区块链开发框架和跨链框架，开发高度定制化、高效的应用或系统，成为亟待解决的问题。

挑战一：从零开始构造区块链

众所周知，从零开始构建一个区块链系统，尤其是定制系统，是非常具有挑战性的。因为它涉及到数据库层、网络层和各种控制协议。一般来说，开发一个理想的定制系统需要几十个高级工程师2-3年的时间。

我们开发的底层区块链开发框架提供了区块链必不可少的核心组件，如数据库层、可插拔共识、链下工作机等。并支持开发人员更好地操作定制系统和应用程序。

以智能合约部署为例，在现有区块链系统上构建底层应用链有很多优势。一般来说，直接开发Solidity smart contract应用进行一些资产操作相对方便，但受限于其已有的操作代码和自身的约束，无法完成更高程度的定制化操作。然而，基于底层运行时环境的应用链可以高度定制。比如，逻辑和安全完全由开发者负责，开发者可以获取链中的所有状态，并在链与链之间进行互操作，从而更好地支持一些联盟链或私有链场景。

需要注意的是，定制区块链和智能合约是直接部署的，并不存在直接的竞争关系，因为这些都可以在Polkadot生态系统中实现。你可以开发一个独立的衬底链，一个到Polkadot的并行链接，甚至是一个轻量级的并行线程来定期访问Polkadot，共享Polkadot生态系统中相应的数据。同时，一些运行的并行链支持Solidity、WASM等智能合约系统，开发者也可以在上面部署智能合约。

在整个部署或开发过程中，使用Substrate开发Polkadot的并行链将享有多种功能，如各种模块的组合、无缝链升级等。在传统的区块链发展中，升级是非常痛苦的。但是Substrate允许用户以最高程度的可控性和自由度开发定制的区块链。其高度可扩展和可组合的特性可以充分节省用户的时间和资源。

使用Substrate开发并行链直接连接Polkadot，另一个好处是可以共享安全性。比如有时候开发者自己开发的链需要运行一些相应的节点来保证节点的安全，然后链的安全才能得到保障。但是，在整个Polkadot环境中，如果用户能够获得相应的slot，并访问Polkadot中继链的模型，Polkadot最终将配备一定的中继链节点，以帮助并行链验证。这种设计方法在保证整个区块链系统横向扩展的过程中，不会降低单个网段的安全性。对于平行链来说，享受中继链提供的安全保障，只需要安心专注于自己的区块链业务，大大方便了区块链业务的发展，减少了单个平行链在安全方面的额外投入。

从对比矩阵(如上图)可以看出，从安全性和功能完备性的角度来看，并行链或并行线程可以达到最好的效果。但是有些应用，比如智能钱包或者轻量级的智能合约应用，不需要做单独的链，部署在现有的并行链上可能是更好的选择。

无论是开发Web3.0应用还是元宇宙应用，开发者都可以灵活选择开发模式。而且Polkadot的租借模式也相当新颖，也就是说会定期发布相应的槽位，要求大家竞争获得相应的槽位，从而享受共享安全和跨链的特性。总的来说，作为一个区块链开发框架，Substrate和Polkadot可以帮助开发者快速开发出一个可以适应自己的元宇宙应用或定制场景的应用系统。

挑战二：跨链之困

未来，我们可能会看到成千上万个区块链或者元宇宙的应用世界，但是要让不同世界之间能够更好的沟通和数据传输，我们很快就会意识到，其实穿越链条本身是极其困难的。

在Web2.0的传统应用场景中，其服务是高度互联的。然而，区块链目前仍然是一个孤岛，链之间没有良好的沟通。

区块链的重要特征是它的确定性。网络中的每个节点必须以相同的结果结束，这意味着没有外部数据和外部副作用。但实际上，我们需要不同链之间的有效沟通和互动，无论是链上还是链下。在多链世界中，我们需要能够验证传入数据的正确性，并且我们需要完全信任交互。

Polkadot本身就是一个很好的跨链框架。不同的开发者可以使用Substrate开发各种定制化的区块链系统或元宇宙应用，如——身份链、物联网链、支付链等。不同的链可以通过跨链消息协议经由Polkadot本身在不同的链之间交换和传递不同的信息和资产。这些特殊的区块链包括价值转移链、智能契约链和隐私链。

对于现有的非底层区块链平台或系统，开发者可以通过相应的桥将现有的链桥接到Polkadot生态系统中，以便将来为其他并行链提供服务。另一方面，除了链与链之间的互动，链本身还需要与Web2.0世界有一个良好的互动，这就涉及到链下的工作机。

像以太坊这种传统的区块链系统，需要一个集中式的Oracle系统，将数据从链上转移到链上的智能合约上，不仅成本高，而且进度慢。在Polkadot生态中，并行链可以通过链下的工作机直接将链下的数据转移到链上，让链上的不同节点进行处理，这样更容易验证链上链下的数据是否正确。

此外，我们还开发了各种桥接工具包，以更好地解决Polkadot自身生态、Polkadot外部现有异构区块链之间的消息传递和资产转移问题。

共建Web3.0开放生态

从区块链开发框架到跨链数据传输，我们一直致力于更好地构建Polkadot生态系统。截至目前，已有约400个项目接入Polkadot生态。

基于Polkadot开发环境的灵活性，整个生态的项目多样性也不同于其他区块链生态。不同的开发团队可以在其中开发更多样化的产品和系统，包括增加可扩展性、隐私保护、分散存储、分散身份和各种桥梁，从而方便不同的应用系统，获得更好的数据和资产交互，改善整个生态。

同时，奇偶本身在亚洲，尤其是中国开展了各种活动，包括面向开发者的课程，面向初创团队的服务，以及与万向区块链合作举办的Web3.0训练营。

目前，我们也在招募新的初创团队，从技术、市场、业务等方面帮助他们更好地开发定制化的系统和应用。同时，如果您对我们的区块链开发和跨链框架感兴趣，可以关注我们的微信官方账号，获取更多技术相关信息。同时，作为一家偏向于研究和技术开发的企业，我们希望未来能拥抱更多面向开源社区和Web3.0的开发者，与我们同行，共同构建更加多元化和开放的Web3.0生态。

更多信息请关注https://metacon.51cto.com/,官网MetaCon元宇宙技术大会