Substrate 是由 Parity 开发的区块链基础框架。开发者可以通过定制区块链的各个模块来自定义开发，其中主要关注的模块是 StateMachine，在 Substrate 中被称为 Runtime。Polkadot 的 RelayChain 和 Parachain 都是基于 Substrate 框架开发的。

Fullnode 全节点用于同步和保存所有区块数据。而 Lightnode 轻节点仅需要同步和保存区块头数据。

RelayChain（中继链）类似于 ETH2.0 的信标链或 Cosmos 的 Hub。其中的区块记录了各个 Parachain 的 CandidateReceipts 和 ErasureCoding，并使用 NPoS 共识机制为 Parachain 提供安全保证，并提供 Parachain 之间消息通信的可靠性凭证。

Parachain（平行链）也被称为应用链，数量通常在 10 到 100 之间。Parachain 是基于 Substrate 开发的 runtime，需要通过拍卖获取插槽 Slot 才能成为 Parachain，如果未获得插槽，则可以通过 Parathread 的方式接入 RelayChain。Parachain 还需要组建 Collator。

Collator（收集人）可以是 Parachain 的 Fullnode 或 RelayChain 的 Lightnode。哪个 Collator 生成区块由 Parachain 自定义，可以通过类似 POS 或者 POW 的机制来选定，也可以设置激励机制。Collator 会生成 CandidateReceipts 和 ErasureCoding 并发送给 Validator。Polkadot 还有两种不同的 Collator，分别是 PolkadotCollator 和 CumulusCollator。

Validator（验证人）的数量通常在 250 到 1000 之间，由 DOT 持有者投票选出。每个 Parachain 会被随机分配 10 个 Validator。Validator 与 Collator 进行交互验证 Parachain 新的区块数据。需要 5 到 7 个 Validator 来验证和签署 Parachain 中新产生的区块。Validator 还会生成 CandidateReceipts 和 ErasureCoding，并写入 RelayChain 的交易队列。在 BABE 中选择 CandidateReceipts 构建 RelayChain 区块，并在 GRANDPA 中对区块进行投票，超过三分之二的验证通过后，最终确认。

Fishermen（钓鱼人）需要抵押 DOT，并且是 Parachain 的 Fullnode。他们在出块（BABE）和最终确定（GRANDPA）之间进行有效性检查，防止 Validator 合谋。

Bridge（桥）是一种特殊的 Parachain，通过运行一个 SovereignChain（BTC、ETH 等非 Substrate 构建）的轻节点，完成资产的跨链，并通过 XCMP 将资产传递到其他 Parachain。

Nominator（提名人/投票人）一般是指 DOT 的投票人，最多可以投票给16个 Validator，系统会自动分配票数使得尽量分散。Stake解委托通常在 Kusama 上是 7 天。参与治理投票的投票权重由自定义 Conviction 决定，不同的锁定期会产生不同的投票权重。

Merkle 树具备的特性是：如果某些值发生更改，则可以通过查看新的值和树中受其影响的路径来验证更改。Validator 可以通过这个特性验证状态转换，而无需访问整个状态。

ParachainBlock 是由 Collator 生成的 Parachain 区块，经过 Validator 验证后，将 ParachainBlock 的 CandidateReceipts 和 ErasureCoding 写入 RelayChain 的交易队列。

RelayChainBlock是由 Validator 生成的 RelayChain 区块。

CandidateReceipt（候选回执）是 Validator 通过签名为 Parachain 区块构造的一种回执，包括 Parachain