为什么开发人员需要学习区块链

在设计应用程序的技术堆栈时，人们可以做出很多选择。一个人可以从无数的语言、框架和工具中进行选择来帮助完成工作，在这些产品的范围内，区块链在开发人员工具包中提供了一个强大的选择。不幸的是，它经常被误解，或者所读的内容比实际情况更夸张。在本文中，发现区块链作为一种技术选择的一些核心优势，特别关注Polkadot 。

让我们开始吧！

在这篇文章中，将涵盖哪些主题？随意跳到与您最相关的任何特定部分，或从头到尾阅读整篇文章，具体取决于最有益的部分。

我们将讨论三个不同的领域：

• 增强信任和安全
• 提高透明度
• 确保与所有设备的兼容性

增强信任和安全

在构建应用程序时，信任和安全是开发人员最关心的问题。幸运的是，区块链技术提供了一个引人注目的解决方案。区块链的去中心化和不可改变的特性本质上以多种方式增强了信任并加强了安全性。此外，Polkadot 以其独特的区块链方法进一步提升了这一点。它为开发人员提供了一个强大的网络，配备了自己的一组功能。

那么，让我们深入研究一下吧！

区块链技术依靠密码技术来确保数据和交易的安全。 Polkadot与其他区块链一样，利用先进的加密算法为您的信息提供强大的保护。这一切都与可靠的安全性有关，可以为开发人员和用户灌输信心，保证有价值数据的完整性。

然而，让 Polkadot 与众不同的是其独特的共享安全模型。 Polkadot 通过汇集多个平行链的安全资源，独立的区块链连接到一个中央中继链，建立了强大的防御机制。这种共享安全方法不仅增强了网络安全性，还减轻了开发人员为每个平行链设置单独的安全基础设施的负担。

不变性是区块链的一个决定性特征。一旦数据进入 Polkadot 网络，它就变得一成不变，无法被恶意行为者修改。这种透明度可确保任何有权访问区块链的人都可以审核和验证每笔交易和活动。这个概念通常被称为创造更多的真相，减少对信任的依赖。开发人员可以利用这种透明度来创建促进问责制的应用程序，例如允许每个人跟踪产品整个旅程的供应链系统。

现在，这就是 Polkadot 的方法真正脱颖而出的地方。其独特的方法包括一个共享的安全模型。多个平行链（我们之前提到的独立主权区块链的花哨词）连接到一个中央中继链，汇集它们的安全资源。这就像让整个团队捍卫您的应用程序一样。这种共享的安全设置意味着开发人员无需担心为每个平行链设置自己的安全基础设施。这是一个双赢的局面，可以提高整体网络安全性并防止潜在的攻击。

该视频很好地介绍了 Polkadot 的整个历史，以及使其有别于其他替代方案的架构决策。

通常与区块链技术相关的一个突出概念是什么？如果您猜到了 Merkle 树，那您是对的！

Merkle 树在许多密码学模型中扮演着重要的角色。这些复杂的数据结构是通过应用密码技术验证数据完整性的强大工具。在区块链技术的背景下，默克尔树变得尤为重要。在区块链中，每个区块都与一个 Merkle 根相关联，Merkle 根是一个精心制作的哈希值，将整个交易封装在该特定区块内。 Merkle根的使用使用户能够高效、安全地验证交易的真实性和准确性，有效保护历史数据免遭任何未经授权的修改。

这种机制可以比作坚不可摧的信任印章，增强了区块链网络的可靠性和不变性。

 [Merkle Root] / \ / \ / \ [Hash 0-1] [Hash 2-3] / \ / \ / \ / \ / \ / \ [Hash 0] [Hash 1] [Hash 2] [Hash 3] | | | | [Transaction 0] [Transaction 1] [Transaction 2] [Transaction 3]

在上图中，您可以看到以下内容：

• “默克尔根”是一个哈希值，代表区块链中特定区块中的所有交易。这包含在块的标题中，并提供所有交易的紧凑摘要。

• “哈希 0-1”是“哈希 0”和“哈希 1”的哈希。类似地，“哈希 2-3”是“哈希 2”和“哈希 3”的哈希。这些是树中的中间节点。

• “Hash 0”、“Hash 1”、“Hash 2”和“Hash 3”分别是“Transaction 0”、“Transaction 1”、“Transaction 2”和“Transaction 3”的哈希。这些是树的叶节点。

• “Transaction 0”、“Transaction 1”、“Transaction 2”、“Transaction 3”代表区块中的实际交易数据。

  
  

使用Merkle 树，您可以仅使用树的一个子集（不需要完整的树）来验证特定交易是否包含在块中，从而提高效率。并且由于哈希函数的密码学性质，任何交易的任何变化都会导致不同的 Merkle 根，从而确保数据的完整性。

我们在这里只触及了表面。在下面的部分中，我们将深入探讨 Polkadot 的治理框架以及它如何增加另一层信任和安全性。

提高透明度

区块链技术为开发人员提供了一个强大的工具来提高其应用程序的透明度。透明度的一个重要方面是区块链数据的公共性质，其中每笔交易和活动都记录在网络上任何人都可以访问的去中心化分类账上。这种开放的可访问性使审查和验证成为可能，从而促进问责制和信任。开发人员可以利用这种透明度来创建允许用户验证和跟踪其数据和交易的整个历史的应用程序。

Polkadot 通过结合创新的链上治理模型提升了透明度的概念，使其有别于其他区块链网络。链上治理是一个术语，用于描述直接在区块链本身发生的去中心化决策过程，而不是依赖于外部机制或中心化机构。这种方法允许利益相关者积极参与网络各个方面的提议、讨论和投票，例如协议升级、网络参数和其他与治理相关的决策。

通过采用这种透明的治理机制，Polkadot 确保网络的发展、演变和总体方向由其参与者的集体共识驱动。这培养了包容性和民主决策的意识，因为每个利益相关者都有机会发表意见并为网络的发展做出贡献。因此，这种开放和协作的环境使开发人员能够积极参与塑造网络的未来，倡导符合其特定应用程序需求和社区更广泛需求的变革。

此外，Polkadot 链上治理模型的透明性使用户能够轻松验证和跟踪其数据和交易的整个历史，以及随着时间的推移塑造网络的决策过程。这种级别的开放性和可访问性不仅促进了参与者之间的责任感和信任，而且还鼓励开发人员利用透明度的力量来创建满足用户不断变化的需求的应用程序。

Polkadot 独特的链上治理模型通过直接在区块链上实现去中心化决策，将透明度发挥到最大潜力。所有的决定都是在链上做出的。这种方法促进了包容性、民主决策和集体共识，使开发人员能够积极参与网络的发展并倡导符合其应用程序要求的更改。这种治理模式的开放性和可访问性进一步加强了问责制和信任。

Polkadot 治理模型的一个显着特征是OpenGov，这是金丝雀网络 Kusama 上引入的框架，预计很快就会在 Polkadot 上实现。 OpenGov 使利益相关者能够就广泛的网络升级和参数更改提出建议、讨论和投票。它通过为利益相关者之间的公开讨论和辩论提供平台来提高透明度，确保通过协作和社区驱动的过程做出决策。这种独特的治理模型使开发人员能够了解决策制定，积极参与塑造网络的未来，并使其与应用程序的需求保持一致。

区块链交易的可审计性是提高透明度的另一个方面。记录在区块链上的每笔交易都是不可变且可验证的，提供了不可磨灭的审计线索。开发人员可以利用此功能来构建需要透明性、可审计性和真实性证明的应用程序。建立在 Polkadot 上的供应链系统可以让用户追溯产品的来源和旅程，确保整个供应链的透明度和真实性。这种透明度不仅可以促进参与者之间的信任，还可以对欺诈或恶意活动起到威慑作用。

除了数据透明和链上治理，Polkadot 的互操作性进一步提升了透明度。它允许不同的区块链通信和共享信息，促进各种应用程序和组织之间的数据交换和协作。这种互操作性使开发人员能够构建与其他区块链无缝交互的应用程序，利用它们的数据和功能。通过跨不同链集成和共享数据，开发人员可以提高透明度、加强协作并创建超越组织边界的创新解决方案。

区块链数据的公共性质，加上链上治理和互操作性，使开发人员能够构建可问责、可追溯和由集体决策塑造的应用程序。治理模型，包括即将推出的 OpenGov 框架，确保透明和社区驱动的决策过程。透明度的这些方面共同为新的可能性铺平了道路，并推动在 Polkadot 网络上采用创新和值得信赖的应用程序。

现在让我们来看看另一个对开发人员来说很重要的问题，即在考虑为他们的技术堆栈做出任何选择时，即跨所有设备的可访问性。众所周知，区块链通常是资源密集型的，这使得它们难以通过移动设备和其他计算能力较低的机器访问和参与。如何解决这个问题？

确保与所有设备的兼容性

轻客户端在确保不同设备类型的兼容性方面发挥着至关重要的作用，为开发人员和用户等提供一系列好处。它们的轻量级特性和简化的协议允许资源有限的设备（例如智能手机或物联网设备）无缝访问区块链网络。这种广泛的兼容性促进了区块链技术在不同设备生态系统中的广泛采用，消除了进入壁垒并扩大了去中心化应用程序的范围。

轻客户端的一个显着优势是它们能够提供与区块链网络更快的同步。与需要下载和验证整个区块链的完整节点不同，轻客户端有选择地获取和验证与用户需求相关的特定部分。这种选择性同步显着减少了访问最新区块链信息所需的时间，通过提供对最新数据的近乎即时的访问来增强整体用户体验。

此外，轻客户端有助于区块链网络的去中心化和安全性。通过连接到远程全节点，它们分配了网络验证的负载，减少了对单个中心化实体的依赖。这种分布式方法增强了网络的弹性，降低了单点故障的风险，并培育了一个更强大和抗审查的生态系统。

在 Polkadot 的背景下，轻客户端通过Substrate Connect得到了进一步的授权。 Substrate Connect 是一个库，它使开发人员能够为基于 Substrate 的区块链构建轻客户端，包括 Polkadot 及其金丝雀网络 Kusama。借助 Substrate Connect，开发人员可以创建与 Polkadot 生态系统无缝交互的轻型客户端，利用其互操作性和共享安全模型。

通过在各种设备之间实现兼容性、提高同步速度和促进去中心化，轻客户端，尤其是与Substrate Connect结合使用时，为实现广泛的可访问性和兼容性提供了重要的解决方案。开发人员可以利用轻客户端来确保跨智能手机、物联网设备和其他资源受限设备的无缝集成，从而促进去中心化应用程序的广泛采用。此外，轻客户端提供的更快的同步和去中心化验证过程增强了用户体验，同时保持了底层区块链网络的完整性和安全性。

不久前的Sub0 开发者活动中有一段很棒的视频，解释了如何使用 Substrate Connect 以及它如何更快、更可靠地替代其他替代方案。

通过采用轻客户端解决方案，开发人员可以使用户能够跨各种设备无缝访问区块链技术，促进去中心化应用程序的采用，并扩大区块链网络在不同设备类型上的覆盖范围，为开发人员和用户提供一系列好处。

我们在这篇文章中涵盖了大量内容！如果它看起来像旋风，那是因为它确实是。本系列中还有两篇博文将深入探讨 Polkadot 的架构以及如何在其生态系统中开始构建应用程序。我们甚至还没有触及这些主题的皮毛，关于Substrate 、用于构建区块链的模块化框架和ink，还有很多要讨论的！ ，用于编写智能合约的基于 Rust 的 DSL。别担心，我们会到达那里！

与此同时，我鼓励您查看Polkadot Wiki 、 Substrate 文档和墨水！文档以继续您的学习。

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本文的主图是由 HackerNoon 的AI Image Generator通过提示“开发人员在白板上查看区块链图表”生成的