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Runtime

Runtime 是用于定义区块链的业务逻辑。 在基于 Substrate 开发的区块链中，runtime 被称为”状态转换函数“；Substrate 开发人员在 runtime 中定义了用于表示区块链 状态的存储项，同时也定义了允许区块链用户对该状态进行更改的函数。

为了能够提供无须分叉的升级功能，Substrate采用了可编译成 WebAssembly (Wasm) 字节码的 runtime 形式。 Substrate also defines the core primitives that the runtime must implement.

核心原语

Substrate 框架对运行时必须提供给 Substrate 其他层的内容有一个最小假设。 它们必须被定义并且必须满足特定的接口才能在 Substrate 框架内工作。

它们是:

  • Hash：一种编码了数据加密摘要的类型， 通常是一个256位的数值。

  • DigestItem：一种可编码类型，需要能同时支持静态编码写死的代码内容（与共识系统和变化追踪相关的备选方案），和多个对应指定模块的 “软变量”。

  • Digest：一系列 "DigestItem" 的组合， 它对当前区块中轻客户端所需知晓的所有信息进行了编码。

  • Extrinsic：这种类型代表着一段来自链外、且被区块链认可的数据。 它通常包括一个或多个签名，以及某种编码指令(例如转移资金所有权或调用智能合约)。

  • Header：一种包含了单个区块所有信息 (以加密或其它形式) 的类型。 它包括父区块哈希、存储根哈希和 extrinsic 根哈希、区块摘要及区块号。

  • Block：基本上就是 Header 和一系列 Extrinsics 的组合，以及所使用的哈希算法说明。

  • BlockNumber：一种类型，代表一个有效区块的祖先区块的总数量。 通常是32字节数值。

FRAME原语

The core Substrate codebase ships with FRAME, Parity's system for Substrate runtime development that is used for chains like Kusama and Polkadot. FRAME defines additional runtime primitives and provides a framework that makes it easy to construct a runtime by composing modules, called pallets. Each pallet encapsulates domain-specific logic that is expressed as a set of a storage items, events, errors and dispatchable functions. FRAME developers can create their own pallets and reuse existing pallets, including over 50 that ship with Substrate.

Runtime 组合

There are an additional set of primitives that are assumed about a runtime built with the Substrate FRAME. These are:

  • Call: 通过extrinsic调用的可调用函数类型。

  • Origin: 代表着函数调用方， 例如可以是签名消息(交易)、无签名消息(区块链内生数据)，或者runtime本身(根调用)。

  • Index: 帐户的交易索引 (也叫nonce) 类型， 存储交易发送方账户曾经发出的交易总数。

  • Hashing：在runtime中使用的哈希系统 (算法) (例如Blake2)。

  • AccountId： 用于在runtime中识别用户账户的类型。

  • Event：代表runtime发出的事件类型。

  • Version：代表runtime版本的类型。

Although a lot of core runtime development can be enabled with FRAME and its related primitives, FRAME is not the only system for developing Substrate based blockchains.

后续步骤

进一步学习

参考文档

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