Substrate (framework Polkadot)

Apa Itu Substrate dalam Ekosistem Polkadot?

Substrate adalah framework blockchain modular berbasis Rust yang digunakan untuk membangun blockchain kustom, parachain, dan logika runtime dalam ekosistem Polkadot.

Dalam dokumentasi Polkadot saat ini, Substrate paling tepat dipahami sebagai salah satu komponen inti dalam Polkadot SDK yang lebih luas.

Dokumentasi Rust Polkadot SDK resmi menjelaskan Substrate sebagai framework Rust untuk membangun blockchain secara modular dan dapat diperluas, serta sebagai mesin utama di balik ekosistem Polkadot.

Substrate menyediakan komponen yang dapat digunakan kembali bagi developer untuk networking, konsensus, akun, penyimpanan, penanganan transaksi, eksekusi runtime, dan transisi status blockchain.

Alih-alih menulis blockchain dari awal, developer dapat menggunakan Substrate untuk merakit chain dengan modul siap pakai dan logika kustom.

Modul tersebut sering disebut pallet ketika dibangun dengan FRAME.

Substrate penting karena Polkadot tidak dirancang sebagai satu chain tunggal yang menampung semua aplikasi dalam lingkungan yang sama.

Polkadot dirancang sebagai ekosistem multi-chain, tempat blockchain yang berbeda dapat berspesialisasi untuk berbagai use case.

Substrate membantu developer membuat chain khusus tersebut lebih cepat dengan kontrol lebih besar atas aturan mereka sendiri.

Bagi pemula, definisi paling sederhana dari Substrate adalah framework pembangun blockchain di balik banyak jaringan berbasis Polkadot SDK.

Substrate dan Polkadot SDK

Substrate dahulu dibahas sebagai framework blockchain mandiri, tetapi kini biasanya diposisikan sebagai bagian dari Polkadot SDK.

Repositori GitHub Polkadot SDK resmi menjelaskan SDK sebagai kumpulan komponen yang diperlukan untuk membangun di Polkadot, platform blockchain multi-chain yang memungkinkan berbagai blockchain berinteroperasi secara aman dan skalabel.

Pergeseran ini penting karena developer kini mempelajari Substrate bersama FRAME, Cumulus, XCM, dan komponen Polkadot SDK lainnya.

Substrate menyediakan fondasi inti blockchain.

FRAME membantu developer membangun logika runtime modular.

Cumulus membantu developer mengubah chain berbasis Substrate menjadi parachain Polkadot.

XCM membantu chain berkomunikasi serta memindahkan aset atau instruksi di seluruh ekosistem Polkadot.

Dokumentasi parachain Polkadot resmi menjelaskan bahwa Substrate menyediakan primitive dan library inti blockchain, FRAME menyediakan logika runtime modular, Cumulus mengaktifkan fungsionalitas parachain, dan XCM memungkinkan komunikasi dengan parachain serta relay chain.

Oleh karena itu, Substrate tidak seharusnya dipandang sebagai alat yang terpisah.

Substrate merupakan bagian dari developer stack yang lebih besar untuk membangun blockchain yang interoperabel.

Mengapa Substrate Penting dalam Kripto

Substrate penting karena membuat pengembangan blockchain lebih modular.

Blockchain memerlukan banyak komponen teknis sebelum dapat berfungsi dengan aman.

Blockchain memerlukan jaringan peer-to-peer, kriptografi, penanganan akun, penyimpanan status, pool transaksi, produksi blok, eksekusi runtime, logika biaya, tata kelola, dan logika upgrade.

Membangun semua ini dari awal sulit, mahal, dan berisiko.

Substrate memberi developer fondasi yang telah diuji agar mereka dapat lebih berfokus pada desain unik chain.

Hal ini sangat penting dalam kripto karena aplikasi yang berbeda memerlukan aturan blockchain yang berbeda.

Chain DeFi mungkin memerlukan logika aset khusus dan transfer lintas blockchain yang cepat.

Chain game mungkin memerlukan volume transaksi tinggi dan perilaku NFT kustom.

Chain identitas mungkin memerlukan privasi, kredensial, dan aturan perizinan.

Chain tata kelola mungkin memerlukan voting, conviction lock, pengeluaran treasury, dan kontrol upgrade.

Substrate memungkinkan developer menyesuaikan chain itu sendiri, bukan hanya men-deploy smart contract dalam lingkungan tetap.

Hal ini menjadikan Substrate salah satu alat utama untuk desain blockchain khusus aplikasi.

Substrate vs. Polkadot

Substrate dan Polkadot saling berkaitan, tetapi bukan hal yang sama.

Substrate adalah framework untuk membangun blockchain.

Polkadot adalah jaringan multi-chain yang menyediakan keamanan bersama, interoperabilitas, tata kelola, dan koordinasi bagi chain yang terhubung.

Blockchain dapat dibangun dengan Substrate dan kemudian menjadi parachain Polkadot.

Blockchain juga dapat dibangun dengan Substrate dan berjalan secara independen sebagai solo chain.

Polkadot sendiri dibangun dengan teknologi Polkadot SDK, tetapi framework ini juga dapat mendukung banyak desain chain yang berbeda.

Pembedaan ini penting karena Substrate adalah toolkit developer, sedangkan Polkadot adalah ekosistem jaringan.

Proyek yang menggunakan Substrate tidak otomatis menjadi parachain Polkadot.

Untuk menjadi parachain, chain harus menggunakan komponen terkait parachain dan terhubung ke model relay chain Polkadot.

Sederhananya, Substrate digunakan untuk membangun chain, sedangkan Polkadot menghubungkan chain yang kompatibel ke dalam jaringan multi-chain bersama.

Substrate vs. Smart Contract

Substrate berbeda dari platform smart contract karena memungkinkan developer membangun runtime blockchain itu sendiri.

Developer smart contract menulis logika aplikasi yang berjalan di dalam lingkungan blockchain yang sudah ada.

Developer Substrate dapat menentukan aturan lingkungan chain itu sendiri.

Hal ini dapat mencakup aturan akun, biaya, tata kelola, staking, jenis transaksi, logika aset, dan perilaku upgrade.

Smart contract sangat bermanfaat karena lebih mudah di-deploy dan tidak memerlukan peluncuran seluruh chain.

Substrate sangat bermanfaat karena memberikan kontrol yang lebih mendalam atas logika inti chain.

Proyek dapat memilih smart contract jika ingin melakukan deployment lebih cepat dalam chain yang sudah ada.

Proyek dapat memilih Substrate jika memerlukan runtime kustom, desain validator atau parachain sendiri, performa khusus, atau fitur native tingkat protokol.

Beberapa chain berbasis Polkadot SDK juga dapat mendukung smart contract dengan menyertakan pallet smart contract atau modul runtime terkait.

Artinya, Substrate dan smart contract dapat saling melengkapi, bukan bersaing secara langsung.

Cara Kerja Substrate

Substrate bekerja dengan memisahkan blockchain menjadi komponen yang dapat digunakan kembali dan runtime yang dapat disesuaikan.

Sisi node menangani networking, operasi database, logika pool transaksi, produksi blok, partisipasi konsensus, dan komunikasi dengan node lain.

Runtime menentukan fungsi transisi status, yaitu memutuskan bagaimana transaksi yang valid mengubah status chain.

Runtime ini menjadi tempat sebagian besar logika bisnis khusus chain berada.

Runtime Substrate dapat mencakup pallet untuk saldo, aset, staking, tata kelola, identitas, sesi, timestamp, randomness, NFT, dan fitur lainnya.

Developer juga dapat menulis pallet kustom jika pallet siap pakai tidak memadai.

Runtime dikompilasi ke WebAssembly, yang sering disebut Wasm, agar dapat dieksekusi secara konsisten oleh node jaringan.

Desain ini mendukung upgrade runtime tanpa fork karena kode runtime itu sendiri dapat di-upgrade melalui tata kelola on-chain atau logika upgrade yang diotorisasi.

Upgrade tanpa fork penting karena memungkinkan blockchain berkembang tanpa mengharuskan setiap peserta memasang versi chain baru secara manual pada waktu yang sama.

Bagi developer, hal ini menciptakan jalur yang lebih fleksibel untuk memelihara dan meningkatkan blockchain setelah peluncuran.

FRAME dalam Substrate

FRAME merupakan singkatan dari Framework for Runtime Aggregation of Modularized Entities.

FRAME adalah framework utama untuk pengembangan runtime modular yang digunakan bersama Substrate dan Polkadot SDK.

Ringkasan FRAME resmi menjelaskan bahwa FRAME membantu developer membuat lingkungan runtime blockchain dari komponen modular yang disebut pallet.

Pallet adalah modul runtime yang menyediakan fitur tertentu.

Contohnya, pallet balances dapat mengelola sistem saldo token native.

Pallet assets dapat mengelola beberapa aset fungibel.

Pallet governance dapat mendukung logika proposal dan voting.

Pallet staking dapat mendukung pemilihan validator dan aturan staking.

Developer dapat menggabungkan pallet yang sudah ada dan pallet kustom untuk membangun runtime yang sesuai dengan tujuan chain mereka.

Ini merupakan salah satu keunggulan terbesar Substrate karena mengurangi pekerjaan engineering yang berulang.

Tim tidak perlu menciptakan ulang fitur blockchain umum jika pallet yang andal sudah tersedia.

Apa Itu Runtime?

Runtime adalah bagian dari blockchain berbasis Substrate yang menentukan aturan chain.

Runtime menentukan transaksi mana yang valid, bagaimana saldo berubah, bagaimana aset dibuat, bagaimana tata kelola bekerja, bagaimana biaya dihitung, dan bagaimana status diperbarui.

Dalam istilah perangkat lunak tradisional, runtime seperti lapisan logika bisnis blockchain.

Dalam istilah blockchain, runtime adalah fungsi transisi status yang harus dieksekusi secara konsisten oleh semua node jujur.

Runtime penting karena dua chain dapat menggunakan infrastruktur node yang serupa, tetapi memiliki aturan yang sangat berbeda.

Satu runtime dapat dioptimalkan untuk DeFi.

Runtime lain dapat dioptimalkan untuk identitas.

Runtime lainnya dapat dioptimalkan untuk NFT atau game.

Model runtime Substrate memungkinkan developer menyesuaikan blockchain pada tingkat yang mendalam.

Karena itu, Substrate sering digunakan untuk chain khusus aplikasi, bukan hanya lingkungan kontrak tujuan umum.

Apa Itu Pallet?

Pallet adalah komponen runtime modular yang digunakan untuk membangun blockchain berbasis Substrate.

Pallet dapat menyediakan fitur siap pakai atau fitur kustom.

Panduan Polkadot untuk menambahkan pallet resmi menjelaskan bahwa penambahan pallet yang sudah ada melibatkan konfigurasi dependensi, implementasi configuration trait pallet, dan pendaftaran pallet dalam runtime.

Pallet umum dapat mengelola saldo, aset, timestamp, randomness, staking, session key, tata kelola, identitas, NFT, dan pembayaran transaksi.

Pallet kustom dapat ditulis untuk logika khusus aplikasi yang tidak tersedia dalam modul standar.

Misalnya, chain game dapat menulis pallet kustom untuk crafting item.

Chain DeFi dapat menulis pallet kustom untuk insentif likuiditas.

Chain identitas dapat menulis pallet kustom untuk penerbitan kredensial.

Pallet membuat Substrate fleksibel karena developer dapat merakit chain seperti sekumpulan blok penyusun.

Namun, pallet tetap memerlukan pengujian, benchmarking, peninjauan keamanan, dan analisis ekonomi yang cermat.

Substrate dan Parachain

Substrate umum digunakan untuk membangun parachain bagi Polkadot.

Parachain adalah blockchain yang terhubung ke Polkadot dan memperoleh manfaat dari model keamanan bersama serta interoperabilitas Polkadot.

Ringkasan parachain Polkadot resmi menjelaskan bahwa parachain adalah blockchain khusus yang terhubung ke relay chain dan dapat berkomunikasi satu sama lain melalui arsitektur Polkadot.

Substrate menyediakan fondasi untuk membangun chain.

Cumulus menyediakan alat yang membuat chain kompatibel dengan model parachain Polkadot.

XCM menyediakan pesan lintas blockchain antara parachain dan sistem konsensus lainnya.

Artinya, chain berbasis Substrate dapat menjadi bagian dari jaringan multi-chain yang lebih besar, alih-alih beroperasi sendiri.

Bagi pengguna, parachain dapat menciptakan aplikasi khusus dengan keamanan bersama dan perpindahan aset lintas blockchain.

Bagi developer, parachain dapat mengurangi beban membangun model keamanan independen sepenuhnya dari awal.

Bagi ekosistem Polkadot, parachain berbasis Substrate adalah fondasi skalabilitas blockchain khusus.

Substrate dan Solo Chain

Solo chain adalah blockchain yang beroperasi mandiri, bukan terhubung sebagai parachain Polkadot.

Substrate dapat digunakan untuk membangun solo chain karena framework ini tidak terbatas pada pengembangan parachain.

Solo chain dapat memiliki kumpulan validator, desain konsensus, ekonomi token, proses tata kelola, dan asumsi keamanan sendiri.

Hal ini dapat berguna bagi tim yang menginginkan kemandirian penuh atau belum siap terhubung ke Polkadot.

Namun, solo chain harus mengelola keamanannya sendiri.

Solo chain tidak dapat secara otomatis mengandalkan keamanan bersama Polkadot kecuali terhubung melalui arsitektur yang sesuai.

Ini adalah trade-off yang penting.

Solo chain mungkin memiliki lebih banyak kemandirian, tetapi juga dapat memiliki keamanan yang lebih lemah jika tidak dapat menarik cukup validator atau stake ekonomi.

Parachain dapat memperoleh keamanan bersama, tetapi harus mengikuti persyaratan ekosistem Polkadot.

Substrate memberi developer fleksibilitas untuk memilih model yang sesuai dengan tujuan mereka.

Substrate dan XCM

XCM merupakan singkatan dari Cross-Consensus Messaging.

XCM adalah format pesan yang digunakan sistem berbasis Polkadot SDK untuk berkomunikasi lintas chain dan lingkungan konsensus.

Dokumentasi Polkadot XCM resmi menjelaskan bahwa XCM memungkinkan parachain berkomunikasi dan menangani tugas seperti saldo pengguna, tata kelola, dan staking, sementara relay chain berfokus pada keamanan bersama.

Parachain berbasis Substrate dapat menggunakan XCM untuk mengirim aset, pesan, dan instruksi di seluruh ekosistem Polkadot.

Hal ini penting karena ekosistem multi-chain memerlukan komunikasi, bukan sekadar blockchain yang terisolasi.

Tanpa pesan lintas blockchain, setiap chain menjadi pulau terpisah.

Dengan XCM, token, instruksi tata kelola, atau tindakan aplikasi dapat berpindah di antara chain yang kompatibel sesuai aturan yang ditetapkan.

Bagi pengguna, XCM dapat memungkinkan transfer aset lintas blockchain dan interaksi aplikasi.

Bagi developer, XCM menciptakan cara untuk membangun aplikasi yang menggunakan lebih dari satu chain.

Substrate menyediakan framework chain, sedangkan XCM membantu chain tersebut berkoordinasi.

Substrate dan Konsensus

Substrate menyediakan alat bagi developer untuk konsensus blockchain, tetapi tidak memaksa setiap chain menggunakan satu model konsensus tetap.

Chain dapat memilih komponen konsensus berdasarkan tujuan dan model jaringannya.

Konsensus menentukan bagaimana blok diproduksi, difinalisasi, dan diterima oleh jaringan.

Dalam model parachain Polkadot, parachain mengandalkan relay chain untuk keamanan bersama dan koordinasi finalitas.

Dalam model solo chain, chain dapat menggunakan konsensus dan kumpulan validator sendiri.

Fleksibilitas Substrate memungkinkan asumsi keamanan yang berbeda.

Fleksibilitas ini berguna, tetapi juga berarti pengguna harus memahami chain yang mereka gunakan.

Chain berbasis Substrate tidak otomatis memiliki keamanan yang sama dengan Polkadot.

Keamanannya bergantung pada apakah chain tersebut berupa parachain, solo chain, system chain, jaringan uji, atau desain lainnya.

Saat mengevaluasi jaringan berbasis Substrate, pengguna sebaiknya memeriksa bagaimana jaringan tersebut diamankan.

Substrate dan Upgrade Tanpa Fork

Upgrade tanpa fork adalah salah satu fitur terpenting Substrate.

Upgrade tanpa fork memungkinkan runtime blockchain di-upgrade tanpa memisahkan jaringan menjadi versi yang tidak kompatibel.

Karena runtime dapat disimpan dan diperbarui on-chain sebagai kode Wasm, tata kelola atau mekanisme yang diotorisasi dapat meng-upgrade aturan chain melalui chain itu sendiri.

Hal ini berguna karena blockchain perlu memperbaiki bug, menambahkan fitur, menyesuaikan ekonomi, dan meningkatkan performa dari waktu ke waktu.

Dalam model blockchain lama, upgrade besar dapat memerlukan hard fork yang bergantung pada koordinasi off-chain dari banyak peserta.

Model upgrade runtime Substrate membuat evolusi chain lebih terstruktur.

Namun, upgrade tanpa fork juga menciptakan tanggung jawab tata kelola.

Jika tata kelola dapat meng-upgrade runtime, tata kelola juga dapat mengubah perilaku penting chain.

Pengguna sebaiknya memahami siapa yang dapat menyetujui upgrade dan bagaimana keputusan upgrade dibuat.

Fleksibilitas teknis hanya bernilai jika disertai tata kelola yang bertanggung jawab.

Substrate dan WebAssembly

WebAssembly, yang sering disebut Wasm, penting dalam Substrate karena runtime dikompilasi ke Wasm.

Wasm memungkinkan logika runtime dieksekusi secara portabel dan deterministik di berbagai node.

Hal ini membantu node menyepakati transisi status meskipun berjalan di mesin yang berbeda.

Wasm juga mendukung model upgrade runtime on-chain.

Saat runtime di-upgrade, runtime Wasm baru dapat menentukan aturan chain yang telah diperbarui.

Hal ini membuat runtime lebih terpisah dari perangkat lunak node.

Operator node mungkin tetap memerlukan pembaruan perangkat lunak untuk beberapa perubahan, tetapi banyak perubahan tingkat runtime dapat dilakukan melalui proses upgrade on-chain.

Bagi developer, Wasm adalah bagian dari yang membuat Substrate fleksibel dan dapat di-upgrade.

Bagi pengguna, Wasm menjadi salah satu alasan chain berbasis Polkadot SDK dapat berkembang tanpa setiap peningkatan menjadi fork jaringan yang mengganggu.

Oleh karena itu, Wasm adalah lapisan teknis utama di balik desain blockchain modular Substrate.

Substrate dan Rust

Substrate ditulis dalam Rust, bahasa pemrograman yang dikenal karena keamanan memori, performa, dan pemeriksaan tipe yang kuat.

Rust banyak digunakan dalam pemrograman sistem ketika keandalan dan performa penting.

Node blockchain adalah perangkat lunak sistem karena harus memproses transaksi, menyimpan data, berkomunikasi dengan peer, dan menjaga konsensus.

Rust membantu developer menulis perangkat lunak blockchain berperforma tinggi dengan lebih sedikit kesalahan terkait memori dibandingkan beberapa bahasa sistem lama.

Ini tidak berarti Rust mencegah setiap bug.

Kesalahan logika, kelemahan desain ekonomi, masalah konsensus, dan asumsi yang tidak aman masih dapat terjadi.

Namun, Rust cocok untuk infrastruktur blockchain karena keamanan dan performa sama-sama penting.

Developer Substrate biasanya memerlukan pengetahuan Rust untuk menyesuaikan pallet, membangun runtime, dan bekerja secara mendalam dengan kode Polkadot SDK.

Tim yang membangun chain Substrate tingkat produksi juga harus memahami pengujian, benchmarking, runtime weight, dan praktik perangkat lunak aman.

Kekuatan Substrate disertai kurva pembelajaran engineering yang serius.

Substrate dan Token Blockchain

Substrate dapat mendukung banyak model token.

Chain dapat memiliki token native yang dikelola oleh pallet balances.

Chain dapat mendukung beberapa aset fungibel melalui pallet assets.

Chain dapat mendukung NFT atau aset unik melalui modul runtime khusus.

Chain juga dapat menyertakan fungsi smart contract yang memungkinkan developer men-deploy token berbasis kontrak apabila didukung.

Dokumentasi Assets pallet Polkadot SDK resmi menjelaskan Assets pallet sebagai modul untuk mengelola kumpulan aset fungibel.

Fleksibilitas token ini adalah salah satu alasan Substrate berguna untuk parachain dan appchain.

Chain DeFi mungkin memerlukan banyak aset fungibel.

Chain game mungkin memerlukan NFT dan aset item game.

Chain tata kelola mungkin memerlukan penguncian token dan saldo voting.

Chain dapat membangun perilaku token ke dalam runtime, bukan hanya mengandalkan kontrak eksternal.

Pengguna perlu mengingat bahwa setiap token berbasis Substrate dapat memiliki aturan khusus chain sendiri.

Substrate dan Tata Kelola

Substrate dapat mendukung tata kelola on-chain tingkat lanjut karena logika tata kelola dapat dibangun langsung ke dalam runtime.

Tata kelola dapat digunakan untuk upgrade runtime, pengeluaran treasury, perubahan parameter, pendaftaran aset, pengaturan validator, dan keputusan protokol.

Sistem tata kelola Polkadot adalah salah satu contoh yang dapat dibangun dengan teknologi Polkadot SDK.

Dokumentasi tata kelola Polkadot resmi menjelaskan bahwa pemilih dapat menggunakan token dan conviction voting untuk memengaruhi keputusan.

Chain berbasis Substrate lainnya dapat merancang model tata kelola yang berbeda.

Beberapa dapat menggunakan council, referendum, komite teknis, origin, track, atau proses persetujuan kustom.

Fleksibilitas ini berguna karena komunitas yang berbeda memerlukan sistem tata kelola yang berbeda.

Namun, tata kelola juga dapat menjadi risiko.

Jika kelompok kecil mengendalikan upgrade, dana treasury, atau fungsi darurat, pengguna harus memahami asumsi kepercayaan tersebut.

Desain tata kelola chain Substrate harus dievaluasi secermat kodenya.

Substrate dan Biaya

Chain berbasis Substrate dapat menyesuaikan biaya transaksi.

Chain dapat menentukan cara biaya dihitung, token yang membayar biaya, apakah biaya berubah sesuai kemacetan, dan cara pendapatan biaya didistribusikan.

Logika biaya dapat ditangani melalui modul runtime seperti pallet pembayaran transaksi.

Beberapa chain mungkin mengenakan biaya dalam token native.

Beberapa mungkin mendukung pembayaran biaya dengan aset lain.

Beberapa mungkin mensponsori biaya, mensubsidi biaya, atau merancang model biaya khusus aplikasi.

Fleksibilitas ini dapat meningkatkan pengalaman pengguna.

Misalnya, chain aplikasi konsumen mungkin ingin pengguna berinteraksi tanpa terlebih dahulu memahami proses token gas yang kompleks.

Namun, penyesuaian biaya juga dapat menciptakan kompleksitas.

Pengguna mungkin tidak mengetahui token mana yang diperlukan untuk transaksi tertentu.

Developer sebaiknya menjelaskan aturan biaya secara jelas di wallet dan aplikasi.

Substrate dan Staking

Substrate dapat mendukung sistem staking melalui logika runtime.

Staking dapat digunakan untuk memilih validator, mengamankan jaringan, memberi reward kepada peserta, atau mengelola akuntabilitas validator.

Polkadot menggunakan Nominated Proof-of-Stake, ketika pemegang token dapat menominasikan validator dan berpartisipasi dalam keamanan jaringan.

Dokumentasi staking Polkadot resmi menjelaskan bahwa nominator membantu memilih validator dengan mendukungnya menggunakan stake.

Chain berbasis Substrate lainnya dapat menggunakan desain staking, delegasi, atau pemilihan collator yang berbeda.

Substrate memberi developer kemampuan untuk menyesuaikan aturan staking dengan kebutuhan jaringan.

Desain staking memengaruhi desentralisasi, distribusi reward, insentif validator, risiko slashing, dan likuiditas token.

Pengguna tidak boleh menganggap setiap chain Substrate memiliki aturan staking yang sama dengan Polkadot.

Sebelum melakukan staking token apa pun, pengguna sebaiknya memahami periode penguncian, logika reward, risiko validator, aturan tata kelola, dan ketentuan slashing.

Staking adalah mekanisme keamanan, bukan hanya fitur imbal hasil.

Substrate dan Pengembangan Parachain

Substrate umum digunakan oleh tim yang membangun parachain karena mendukung penyesuaian runtime secara mendalam.

Tim parachain dapat memulai dari template, menyertakan pallet yang ada, menulis pallet kustom, mengonfigurasi Cumulus, terhubung ke jaringan uji, dan mempersiapkan interoperabilitas Polkadot.

Panduan instalasi Polkadot SDK resmi menjelaskan cara developer memasang dependensi, menyiapkan alat Rust, dan membangun Polkadot SDK.

Pengembangan parachain biasanya memerlukan pengetahuan kuat tentang Rust, konfigurasi runtime, benchmarking, weight, pengujian, XCM, dan deployment operasional.

Pengembangan ini lebih kompleks daripada men-deploy kontrak token sederhana.

Imbalan dari kompleksitas tersebut adalah kontrol.

Parachain dapat menyesuaikan lingkungan eksekusi, ekonomi, tata kelola, penanganan aset, dan interoperabilitasnya.

Hal ini menjadikan Substrate menarik bagi proyek serius yang membutuhkan blockchain penuh, bukan hanya kontrak.

Namun, tim tidak seharusnya memilih Substrate hanya karena terdengar canggih.

Mereka seharusnya memilihnya ketika chain kustom benar-benar diperlukan.

Substrate dan Alat Developer

Pengembangan Substrate melibatkan alat untuk membangun, menguji, melakukan benchmarking, dan men-deploy blockchain.

Developer dapat menggunakan repositori Polkadot SDK, toolchain Rust, template node, template runtime, jaringan uji, alat benchmarking, dan pembuatan chain-spec.

Dokumentasi benchmarking Polkadot resmi menjelaskan frame-omni-bencher sebagai alat resmi untuk benchmarking pallet FRAME.

Benchmarking penting karena chain Substrate memerlukan bobot transaksi yang mencerminkan biaya eksekusi.

Jika weight terlalu rendah, transaksi berat dapat membebani chain secara berlebihan.

Jika weight terlalu tinggi, pengguna mungkin membayar lebih mahal atau menghadapi batasan yang tidak perlu.

Pengujian juga penting karena bug runtime dapat memengaruhi saldo, tata kelola, staking, aset, dan perilaku lintas blockchain.

Developer sebaiknya menggunakan unit test, integration test, runtime test, benchmark, testnet, dan audit sebelum meluncurkan chain produksi.

Substrate membuat pembangunan blockchain lebih modular, tetapi tidak membuat blockchain engineering menjadi mudah.

Tooling yang kuat dapat membantu mengurangi risiko, tetapi tidak dapat menggantikan desain yang cermat.

Substrate dan Interoperabilitas

Substrate terkait erat dengan interoperabilitas karena banyak chain berbasis Substrate dirancang untuk terhubung dengan Polkadot.

Arsitektur multi-chain Polkadot bergantung pada chain khusus yang berkomunikasi, bukan beroperasi secara terisolasi.

XCM adalah format pesan utama untuk komunikasi ini.

Parachain berbasis Substrate dapat menggunakan XCM untuk mengirim token, instruksi, dan pesan lintas blockchain lainnya.

Hal ini dapat mendukung use case seperti DeFi lintas blockchain, manajemen aset multi-chain, tindakan staking jarak jauh, tata kelola lintas blockchain, dan layanan infrastruktur bersama.

Interoperabilitas bernilai karena pengguna kripto semakin banyak menyimpan aset di berbagai jaringan.

Namun, interoperabilitas juga meningkatkan kompleksitas.

Pengguna harus memahami chain sumber, chain tujuan, aset, biaya, rute XCM, dan dukungan wallet.

Developer harus menangani kasus kegagalan, pendaftaran aset, biaya eksekusi, format pesan, dan asumsi keamanan.

Substrate menyediakan fondasi untuk membangun chain interoperabel, tetapi interoperabilitas yang aman tetap memerlukan implementasi cermat.

Substrate dan Keamanan

Substrate meningkatkan keamanan blockchain dengan menyediakan komponen yang dapat digunakan kembali, tetapi keamanan tetap bergantung pada cara chain dikonfigurasi dan dipelihara.

Runtime yang dirancang buruk masih dapat menciptakan risiko serius.

Pallet kustom dapat berisi bug logika.

Sistem tata kelola dapat menyetujui upgrade yang tidak aman.

Sistem staking dapat menimbulkan masalah sentralisasi atau slashing.

Konfigurasi XCM dapat membuat pengguna terpapar kesalahan transfer lintas blockchain.

Model biaya dapat rentan terhadap spam jika weight dan biaya salah.

Karena itu, keamanan Substrate memerlukan peninjauan kode, benchmarking, pengujian, audit, pemantauan, dan tata kelola yang bertanggung jawab.

Pengguna juga sebaiknya memahami apakah chain merupakan parachain Polkadot, solo chain, jaringan uji, atau deployment eksperimental.

Frasa “dibangun dengan Substrate” tidak otomatis berarti chain aman.

Frasa tersebut berarti chain menggunakan framework yang kuat, dan keamanan akhirnya bergantung pada implementasinya.

Manfaat Substrate

Manfaat pertama Substrate adalah pengembangan blockchain modular.

Developer dapat menggunakan pallet siap pakai dan pallet kustom untuk menciptakan logika khusus chain.

Manfaat kedua adalah penyesuaian runtime.

Chain dapat menentukan aturan sendiri untuk aset, biaya, tata kelola, staking, akun, dan upgrade.

Manfaat ketiga adalah kompatibilitas dengan ekosistem Polkadot.

Chain Substrate dapat dirancang sebagai parachain dengan dukungan Cumulus dan XCM.

Manfaat keempat adalah kemampuan upgrade tanpa fork.

Upgrade runtime dapat membantu chain berkembang tanpa hard fork manual yang mengganggu.

Manfaat kelima adalah infrastruktur berbasis Rust.

Rust mendukung performa dan keamanan memori untuk pengembangan node blockchain.

Manfaat keenam adalah interoperabilitas.

Parachain berbasis Substrate dapat berkomunikasi melalui sistem pesan lintas blockchain Polkadot.

Manfaat ketujuh adalah fleksibilitas untuk appchain.

Tim dapat membangun chain yang dioptimalkan untuk DeFi, identitas, game, NFT, tata kelola, atau infrastruktur bergaya perusahaan.

Risiko dan Keterbatasan Substrate

Risiko pertama adalah kompleksitas.

Substrate kuat, tetapi memerlukan pengetahuan serius tentang Rust, runtime, blockchain, dan keamanan.

Risiko kedua adalah kualitas implementasi.

Pallet yang buruk, upgrade yang tidak aman, sistem tata kelola yang lemah, atau model biaya yang buruk dapat merusak chain.

Risiko ketiga adalah kesalahpahaman keamanan.

Pengguna mungkin menganggap chain Substrate memiliki keamanan bersama Polkadot, padahal hanya berupa solo chain.

Risiko keempat adalah risiko tata kelola.

Kewenangan upgrade runtime dapat berguna, tetapi juga dapat mengubah aturan penting jika tata kelola dikuasai pihak tertentu atau ceroboh.

Risiko kelima adalah risiko interoperabilitas.

XCM dan aset lintas blockchain memerlukan konfigurasi yang cermat serta edukasi pengguna.

Risiko keenam adalah beban developer.

Tim yang membangun chain sendiri harus memelihara infrastruktur, dokumentasi, integrasi, upgrade, dan dukungan komunitas.

Risiko ketujuh adalah kesesuaian ekosistem.

Beberapa proyek mungkin tidak memerlukan blockchain kustom penuh dan lebih baik melakukan deployment pada chain yang sudah ada.

Substrate adalah alat serius untuk pembangun chain serius, bukan jalan pintas untuk menggantikan engineering yang baik.

Kapan Proyek Sebaiknya Menggunakan Substrate?

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika memerlukan runtime blockchain kustom.

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika smart contract terlalu terbatas untuk desain aplikasi yang diperlukan.

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika membutuhkan staking, tata kelola, biaya, aset, atau logika akun kustom.

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika ingin menjadi parachain Polkadot.

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika interoperabilitas melalui XCM menjadi inti aplikasi.

Proyek dapat menggunakan Substrate ketika performa, kontrol runtime, dan penyesuaian tingkat protokol lebih penting daripada kecepatan deployment sederhana.

Proyek mungkin tidak memerlukan Substrate jika hanya ingin meluncurkan token dasar atau smart contract sederhana.

Proyek mungkin tidak memerlukan Substrate jika tidak memiliki sumber daya engineering untuk memelihara chain.

Proyek mungkin tidak memerlukan Substrate jika chain ekosistem Polkadot yang ada sudah menyediakan fungsi yang diperlukan.

Alasan terbaik untuk menggunakan Substrate adalah kebutuhan nyata akan penyesuaian tingkat chain.

Substrate untuk Pengguna

Sebagian besar pengguna tidak berinteraksi langsung dengan Substrate.

Mereka berinteraksi dengan wallet, parachain, token, dashboard staking, halaman tata kelola, aplikasi DeFi, platform NFT, dan explorer yang dibangun di atas chain berbasis Substrate.

Namun, memahami Substrate dapat membantu pengguna mengambil keputusan yang lebih baik.

Pengguna dapat mempelajari apakah sebuah chain adalah parachain atau solo chain.

Pengguna dapat memahami mengapa satu parachain memiliki biaya atau aturan tata kelola yang berbeda dari parachain lain.

Pengguna dapat memahami mengapa transfer lintas blockchain memerlukan XCM.

Pengguna dapat memahami mengapa beberapa saldo dikunci, dicadangkan, dibonding, atau digunakan untuk tata kelola.

Pengguna juga dapat memahami bahwa Polkadot adalah ekosistem multi-chain, bukan satu lingkungan aplikasi yang seragam.

Pengetahuan tentang Substrate membantu pengguna melihat arsitektur di balik aplikasi yang mereka gunakan.

Hal ini dapat meningkatkan kesadaran keamanan, keputusan staking, partisipasi tata kelola, dan penanganan aset lintas blockchain.

Substrate untuk Developer

Bagi developer, Substrate adalah framework untuk membangun blockchain penuh, bukan hanya aplikasi terdesentralisasi.

Developer dapat membuat pallet kustom, mengonfigurasi pallet yang ada, menentukan tipe runtime, menetapkan bobot transaksi, mengelola penyimpanan, membuat spesifikasi chain, menguji upgrade, dan terhubung ke infrastruktur Polkadot.

Mereka dapat merancang logika runtime yang sesuai dengan aplikasi mereka, alih-alih menyesuaikan setiap ide ke lingkungan chain yang tetap.

Hal ini menciptakan kebebasan kreatif yang besar.

Namun, hal ini juga menciptakan tanggung jawab.

Developer Substrate harus memikirkan asumsi konsensus, biaya, pertumbuhan penyimpanan, tata kelola, upgrade, interoperabilitas, keamanan, dan pengalaman pengguna.

Pengembangan blockchain produksi memerlukan lebih dari sekadar menulis kode yang dapat dikompilasi.

Pengembangan tersebut memerlukan desain sistem ekonomi dan sosial yang dapat beroperasi dalam kondisi adversarial.

Substrate menyediakan framework, tetapi developer tetap harus membangun chain secara bertanggung jawab.

Karena itu, dokumentasi resmi, template, benchmarking, jaringan uji, audit, dan dukungan ekosistem sangat penting.

Kesalahpahaman Umum tentang Substrate

Satu kesalahpahaman umum adalah bahwa Substrate sama dengan Polkadot.

Substrate adalah framework, sedangkan Polkadot adalah jaringan multi-chain yang dibangun dengan teknologi Polkadot SDK.

Kesalahpahaman lainnya adalah setiap chain Substrate otomatis merupakan parachain Polkadot.

Chain Substrate dapat berupa parachain, tetapi juga dapat berupa solo chain atau jaringan uji.

Kesalahpahaman ketiga adalah Substrate hanya untuk token.

Substrate dapat mendukung logika token, tetapi juga dapat mendukung tata kelola, identitas, staking, pesan, penyimpanan, NFT, fitur privasi, dan banyak fungsi runtime lainnya.

Kesalahpahaman keempat adalah penggunaan Substrate otomatis membuat chain aman.

Keamanan bergantung pada desain runtime, tata kelola, asumsi validator, audit, pengujian, dan operasional.

Kesalahpahaman kelima adalah Substrate menggantikan smart contract dalam setiap kasus.

Substrate paling cocok untuk penyesuaian tingkat chain, sedangkan smart contract masih dapat lebih baik untuk deployment aplikasi lebih cepat dalam lingkungan yang sudah ada.

FAQ

Apa itu Substrate di Polkadot?

Substrate adalah framework blockchain modular berbasis Rust yang digunakan dalam Polkadot SDK untuk membangun blockchain kustom, parachain, dan logika runtime.

Apakah Substrate sama dengan Polkadot?

Tidak, Substrate adalah framework pembangun blockchain, sedangkan Polkadot adalah jaringan multi-chain yang menghubungkan dan mengamankan chain yang kompatibel.

Apakah Substrate masih digunakan?

Ya, Substrate masih digunakan sebagai bagian inti Polkadot SDK, meskipun dokumentasi saat ini sering menyajikannya dalam struktur Polkadot SDK yang lebih luas.

Apa itu FRAME dalam Substrate?

FRAME adalah framework pengembangan runtime modular yang memungkinkan developer membangun runtime Substrate menggunakan komponen yang dapat digunakan kembali bernama pallet.

Apa itu pallet?

Pallet adalah modul runtime yang menambahkan fitur tertentu seperti saldo, aset, staking, tata kelola, identitas, NFT, atau logika aplikasi kustom.

Apakah Substrate dapat digunakan di luar Polkadot?

Ya, Substrate dapat digunakan untuk membangun solo chain independen, meskipun banyak proyek menggunakannya untuk membangun parachain yang kompatibel dengan Polkadot.

Bahasa pemrograman apa yang digunakan Substrate?

Substrate ditulis dalam Rust, dan logika runtime Substrate umumnya dibangun menggunakan pallet FRAME berbasis Rust.

Apa itu runtime Substrate?

Runtime Substrate adalah logika chain yang menentukan transaksi valid, perubahan status, saldo, tata kelola, biaya, aset, dan upgrade.

Mengapa developer menggunakan Substrate?

Developer menggunakan Substrate ketika membutuhkan aturan blockchain kustom, desain runtime modular, kompatibilitas Polkadot, upgrade tanpa fork, atau logika chain khusus aplikasi.

Apakah membangun dengan Substrate bebas risiko?

Tidak, Substrate kuat tetapi kompleks, dan chain masih dapat memiliki bug, tata kelola yang buruk, ekonomi yang lemah, masalah interoperabilitas, atau masalah keamanan.

Kesimpulan

Substrate adalah framework blockchain modular yang menjadi fondasi banyak jaringan berbasis Polkadot SDK.

Substrate memungkinkan developer membangun blockchain kustom dengan menggabungkan primitive blockchain inti, pallet FRAME, logika runtime kustom, dan komponen yang kompatibel dengan Polkadot.

Substrate tidak sama dengan Polkadot, tetapi merupakan salah satu teknologi utama yang memungkinkan ekosistem Polkadot terwujud.

Substrate mendukung pengembangan parachain, pengembangan solo chain, runtime kustom, sistem token, tata kelola, staking, upgrade tanpa fork, dan interoperabilitas lintas blockchain melalui alat Polkadot SDK terkait.

Kekuatan terbesarnya adalah fleksibilitas.

Developer dapat merancang aturan blockchain berdasarkan kebutuhan aplikasi mereka, alih-alih dibatasi oleh satu lingkungan runtime tetap.

Hal ini menjadikan Substrate sangat berguna untuk appchain, parachain, jaringan DeFi, sistem identitas, chain game, chain NFT, dan protokol dengan tata kelola yang kompleks.

Namun, Substrate bukan jalan pintas sederhana.

Substrate memerlukan engineering yang kuat, peninjauan keamanan, benchmarking, desain tata kelola, dan pemeliharaan operasional.

Pengguna juga harus memahami bahwa chain berbasis Substrate tidak otomatis aman atau otomatis menjadi bagian dari model keamanan bersama Polkadot.

Dalam konteks glosarium kripto, Substrate (framework Polkadot) adalah framework blockchain yang dapat disesuaikan dalam Polkadot SDK untuk membantu developer membangun blockchain khusus, dapat di-upgrade, dan interoperabel.

Poin utamanya, Substrate memberi pembangun kripto kemampuan untuk merancang seluruh blockchain, bukan hanya aplikasi di atas chain milik pihak lain.