架构概述

基板是PolkaCast体系结构的基础。PolkaCast可以根据用户需求通过Pallet添加新功能，而无需担心网络分支，这要归功于Substrate Runtime的无分支更新和透明的治理工具。更轻松，无风险的升级意味着PolkaCast协议可以稳健地发展和发展，以跟上区块链时代的创新步伐和不断变化的市场需求。

基板是完全模块化和灵活的。PolkaCast利用现有的模块组件来构建PolkaCast协议，该协议适合通过托盘和合同创建自己的业务，而不必担心基本共识，网络，块确认和其他基本模块。因此，PolkaCast 可以更专注于自己的技术领域，通过仅在自定义区块链协议上实现所需功能，节省开发时间和精力，同时保持代码简洁。

此外，Substrate具有本机支持，可以直接链接到Polkadot。将来，有可能将PolkaCast协议链接到Substrate工具支持的Cumulus，以允许跨链通信，协作和安全共享。实物资产跨链是在XCMP协议的支持下实现的，两个独立的区块链之间的资产锁定，解锁，创建和刻录过程通过数据跨链和数据跨链通信进行操作，从而进一步增强了PolkaCast和Polkadot生态系统。

架构设计

PolkaCast具有四层：共识层，RUNTIME层，扩展层和应用程序层。

3.2.1共识层：基板FRAME和IPFS

底物框架：用于模块化实体的运行时聚合的底物框架，也称为运行时模块聚合框架。FRAME是一系列的托盘和相关的支持库，用于简化运行时开发。每个货盘是一个单独的模块，用于处理特定的逻辑区域。

简而言之，当使用FRAME构建时，Substrate提供了核心，并在运行时上运行了多个Pallets组件，以形成完整的业务逻辑。该程序运行后，IPFS将提供存储空间，运行时将与Pallets组件结合起来，以通过智能合约，PoS，PoC，BABE，AURA和GRANDPA共识，向创建者和用户执行，构建和分发奖励。最后，WASM和SDK / NPM将内容分发给客户端，供需要该内容的用户使用。

为什么选择IPFS？

IPFS 类似于万维网，也可以看作是一个独立的 BitTorrent 组，在同一个 Git 存储库中交换对象。换句话说，IPFS提供了高吞吐量，可寻址内容的块存储模型以及与内容相关的超链接。这形成了广义的Merkle树有向无环图（DAG）。IPFS结合了DHT，libp2p和自认证的名称空间。使用 IPFS，您可以在不更改存储文件的哈希地址的情况下处理大量数据。IPFS没有单点故障，并且对加速有影响，因为它是分布式存储，节点之间没有共享的信任。通过消除延迟，分布式内容交付可以节省带宽，加速边缘计算寻址并为用户提供更快的服务，并防止HTTP方案可能遇到的DDoS攻击。

3.2.2运行时

2018年9月，加文·伍德（Gavin Wood）引入了Substrate的想法，该想法将区块链结构分为三层：

l基板核心

l运行时

l DAO

Substrate Core部分主要包括基本功能，例如共识，网络系统，事务池，RPC，而Runtime部分是当前链的功能。运行时库将所有这些组件与Pallet结合在一起。它定义了运行时中包含的托盘，并将它们配置为一起工作以形成最终的运行时。在调用运行时时，它将使用Executive Pallet将这些调用分派给每个Pallet，例如对模块之间的公共方法和功能的调用。

Substrate的运行时层可以直接编译两个WASM / NATIVE执行文件。启动节点时，可以在WASM虚拟机下运行的Rust的Native和WASM可以通过参与和硬编码条目在执行文件中输入运行时版本信息。由于WASM的轻量级，敏捷性和安全性，它可以有效降低无服务器应用程序的启动速度和资源消耗。几乎所有浏览器都已经支持WASM。WASM具有良好的可移植性，允许应用程序在从云服务器到边缘IoT设备的不同平台环境中一致运行。在不同设备之间进行切换，开发和移植，带来了极大的便利。由于有WASM代码，因此可以保证，即使未将节点更新为最新版本，它仍然可以使用最新的代码运行，并保证不会因代码不同而分叉。还确保了在节点的旧数据同步过程中，不会因为本地代码是最新的而导致同步错误。

为了创建真正的平等分配和创建者特权，在运行时智能合约上实现了PoS + PoC双重共识模型。基于PoC，每个播客创作者都将享有自己的权利和利益。

DAO 治理

l DAU：分布式自治用户。PolkaCast网络上的每个用户都是一个DAU，并且每个DAU都有相应的权利和义务。有关更多详细信息，请参见治理部分。

l DAC：分布式自治创建者；PolkaCast平台上的每个创建者都称为DAC；每个DAC可以由创建者和DAU组成；每个DAU仅仅是一个实体，并不包含DAC。每个DAU都可以选择随时离开已加入的DAC，然后加入一个更合适的DAC。

3.2.3扩展层

PolkaCast协议扩展层主要用于扩展WEB3.0时代的区块链应用可能性，例如跨链操作，Polkadot平行链，可扩展EP NFT的实现，零知识证明的引入，去中心化智能扬声器（IoT） 。

3.2.4应用层

PolkaCast平台：一个播客托管平台，它是使用Substrate和React.JS构建的服务。它主要为用户提供简单的内容交付，文件上传，数据统计和广告。

Web Dapp：每个新的播客创建者都可以拥有自己的子域名，也可以使用自己的域名来创建自己的Dapp。

PolkaCast客户端：这些客户端包括但不限于iOS，Android，台式机和其他客户端。最底层是Polka Wallet +用户创建内容的分散存储，该存储通过API，SDK，RPC和其他调用方法分发到PolkaCast podcatcher。在收听时，任何用户均可获得CAST奖励。

NPM / SDK：在主网上完成PolkaCast协议后，将为具有二次开发需求的开发人员或平台提供第三方NPM软件包和SDK，并且第三方应用程序或开发人员将扩展PolkaCast社区。