詳細解釋多鏈生態的現狀和未來格局：我們處于哪個階段？_COS

一、簡介

ComposableFinance提出了跨鏈互操作性的五個發展階段：

0-20%：實現最基本的跨鏈通信和跨鏈代幣移動；

20-50%：用戶可以為不同鏈上的資產提供流動性，實現收益最大化；

50-75%：像Aave這樣的項目使用戶能夠在一條鏈上存入抵押品，同時在另一條鏈上借貸。即實現不同鏈的應用程序之間的通信；

75%：單個應用程序將其不同部分部署在多條鏈上，使每個部分都運行在最高效的鏈上。這些不同鏈的后端包會相互通信，保證用戶體驗的連續性；

100%：與生態系統無關，為廣泛的Web3生態系統提供接口。傳統開發人員可以在鏈上任意部署由Web3工具支持的應用程序，而無需復雜的區塊鏈編程——抽象出所有的復雜性。

從這些階段來看，基本決定了我們應該如何看待今天的多鏈格局。概括地說，我認為PolkadotXCM/XCMP和CosmosIBC，以及Substrate和CosmosSDK已經分別在第四和第五階段工作。

同樣作為一個多鏈生態系統，已經有很多文章比較了Polkadot和Cosmos的系統設計和技術架構。作為一個小補充，本文將從輕客戶端的角度比較各自的跨鏈通信機制XCMP/IBC和開發框架Substrate/CosmosSDK。

最后，提出一些個人的思考作為總結。

2.建筑

正如Cosmos文檔中所述：“Cosmos不是一個產品，而是一個建立在一組模塊化、適應性強和可互換工具之上的生態系統”。我對波卡的理解是一樣的。

在開始正文之前，讓我們從高維層面快速瀏覽他們的架構。

2.1.波爾卡圓點

中繼鏈是波卡的核心，平行鏈相互獨立，但統一連接到中繼鏈，共享安全。收集人將平行鏈上的交易一一收集，生成狀態轉換證明，并提交給中繼鏈。驗證者驗證這些證明，執行共識，并在中繼鏈上生成塊。提名人負責挑選驗證人，并需要為他們質押DOT以保護中繼鏈。

法國服裝品牌Lacoste將開設虛擬商店:7月26日消息，法國服裝品牌 Lacoste 將開設虛擬商店，該虛擬商店由零售技術開發商 Emperia 創建，持有 Lacoste 忠誠度計劃 NFT UNDW3的用戶可以訪問虛擬商店中的 VIP 區域，并且可以解鎖尋寶游戲的獨家關卡。[2023/7/26 16:00:20]

Polkadot平行鏈的安全性依賴于中繼鏈，中繼鏈為平行鏈提供共享安全性和狀態一致性。

2.2.Cosmos

Cosmos包含兩種類型的區塊鏈：Zones和Hubs。Zones是規則的異構鏈，Hubs用于將這些Zones連接在一起。Zones和Hubs之間的通信和消息傳遞依賴于IBC協議。當任何Zone與Hub建立IBC連接時，它可以與連接到該Hub的其他Zone通信。

CosmosHub是全網第一個Hub，標志著CosmosNetwork的上線。

3.溝通機制

在對兩個跨鏈生態系統有了基本的了解之后，我們再來看看它們各自的通信機制。

3.1.PolkadotXCM/XCMP

Polkadot使用UMP和DMP進行平行鏈和中繼鏈之間的上下游消息傳遞，并基于XCMP進行平行鏈之間的消息傳遞。XCMP還在開發中，目前實際使用的跨鏈方案是HRMP。

HRMP提供與XCMP相同的接口和功能，但需要將所有消息放入中繼鏈的存儲中。對于中繼鏈，會產生額外的消息負載。而XCMP僅將與消息關聯的元數據哈希存儲在中繼鏈中。因此，HRMP將在未來被XCMP取代，作為臨時過渡解決方案。

上圖描述了XCMP的工作原理：

平行鏈之間可以打開雙向通道，分別用于接收和發送消息。對于平行鏈A和平行鏈B之間的XCMP通信，每條鏈上的Collator首先需要將消息、目的地和時間戳添加到各自的輸出隊列中，對方在監聽到消息后將其添加到自己的輸入隊列中。，處理消息，并將塊提交給驗證者。驗證器驗證消息，然后將塊包含在中繼鏈上。這被視為完成了一次跨鏈消息傳遞。

數據：主流區塊鏈網絡已累計部署超200萬個NFT項目，產生20億條鏈上記錄:5月21日消息，根據NFTScan數據顯示，截止到5月21號，主流區塊鏈網絡上已經累計部署了超過200萬個NFT項目，鑄造了8.1億枚NFT資產，產生了20億條鏈上記錄，目前有1.1億個錢包地址持有NFT資產。[2023/5/22 15:17:31]

鏈之間，或者不同共識系統之間，消息格式缺乏兼容性，各自有一套消息傳遞方式和標準。

如果我們想要進一步的跨共識互操作性，則需要一種更通用的“語言”——對這些消息的意圖進行高級抽象，為共識系統之間的數據報通信提供基本框架。同時，需要考慮對智能合約或區塊鏈的潛在升級，因此此類語言也必須具有前向兼容和可擴展性。

今年5月初，Polkadot在其v0.9.19中正式啟用了XCM。交叉共識的意義在于，這種通信格式不僅可以在Polkadtot鏈之間的UMP、DMP和XCMP中使用，還可以在智能合約、Pallets、網橋甚至SPREE之間進行通信。

請注意XCM和XCMP之間的區別。XCM是一種共識系統之間通信的“格式”，它的作用是表達消息的接收者在收到消息時應該做什么。XCMP是一種用于消息傳遞的“協議”。

本質上，XCM消息是運行在非圖靈完備虛擬機XCVM上的一條或一系列指令，換言之，XCVM指令集構成了XCM消息的全部內容。

Polkadot提出了XCM和XCMP，它們實際上為平行鏈之間的通信提供了原生和通用的支持，從而可以實現平行鏈之間的直接通信，而不需要依賴特殊的跨鏈橋，從而使整個Polkadot網絡的互通性協議層更加統一。

XCM上線后不久，Moonbeam和Acala率先宣布使用基于XCM的雙向HRMP進行跨鏈通信，實現原生資產在兩條鏈上的自由流動。

例如，Acala上的$ACA和$aUSD可以作為XC-20資產跨鏈到Moonbeam，以實現與以太坊生態系統的互聯互通。Moonbeam的原生代幣$GLMR也可以用作Acala的抵押品來鑄造$aUSD或參與質押。

數據：區塊鏈風投總融資超過2021年總額:金色財經報道，根據Research數據，11月份的風投資金下降了4.8%，總額為8.404億美元，低于10月份的8.43億美元。盡管自5月以來加密風險投資有所放緩，但今年的總融資已超過2021年的數字。風險投資數據庫顯示，2022年共籌集了361億美元，而今年還剩下不到兩周的時間。相比之下，2021年的籌資總額為303億美元。（cointelegraph）[2022/12/22 21:59:39]

Moonbeam和Acala兩個生態通過XCM連接起來，是一個里程碑式的事件，象征著Polkadot繪制的跨鏈圖景正在慢慢展開。隨著其他平行鏈支持基于XCM的跨鏈通信，我們將看到更多類似的用例并激發更大的想象力。

3.2.CosmosIBC

Cosmos系統自下而上基于TendermintCore、IBC和CosmosSDK，分別是BFT共識引擎、跨鏈通信協議和開發框架。

作為一種跨鏈通信協議，IBC是在去年3月CosmosStargate升級時正式實現的。其語義和設計原則由鏈間標準制定。

類似于Internet通信協議TCP/IP的層次結構，IBC可以分解為傳輸層和應用層。傳輸層提供必要的基礎設施以在鏈之間建立安全連接并驗證數據包；應用層準確定義了這些數據包應該如何由發送方打包并由接收方解釋。

上圖描述了IBC數據包的生命周期。

IBC采用“鎖鑄”資產跨鏈模式。如上圖所示，A區如果想跨鏈向B區轉移資產，需要鎖定代幣，并將證明發送到B區。經過驗證，B區在自己的鏈上鑄造相同數量的代幣.在這個過程中，資產并沒有真正轉移，而是將資產鎖定在A區，并在B區重新鑄造相同數量的相同資產。

確定性是指加密貨幣交易一旦完成，就不能隨意更改或取消。上述過程描述了即時確定性的情況。對于比特幣這樣的概率確定性區塊鏈，需要引入Peg-Zone作為代理鏈，并確定一個確定性閾值：例如，假設一條鏈交易后產生100個新塊，并認為最終性已實現。

BitMEX將于12月14日下架EURUSDT等8個外匯永續合約:12月9日，據官方公告，BitMEX將于UTC時間12月14日12:00下架EURUSD、EURUSDT、USDTBRL、USDTINR、USDTMXN、USDTSEK、USDTTRY、USDTZAR等8個外匯永續掉期合約。[2022/12/9 21:33:54]

目前，Cosmos生態系統已包括39條鏈和78個驗證者，總質押資產價值超過31億美元。一些潛在的空投機會已成為吸引用戶進入Cosmos生態系統的驅動力之一。然而，泰拉香小魚的死去，顯然對Cosmos生態造成了巨大的破壞，生態鎖倉總量嚴重縮水。

3.3.輕客戶端

我們從輕客戶端的角度來看XCMP和IBC。

輕客戶端最初是一個不同于全節點的術語，用于比特幣的簡化支付驗證。更廣泛地說，智能合約也可以是輕客戶端。此類輕客戶端通常不直接與鏈交互，而是依賴全節點作為中介，向全節點請求某些信息，例如發送交易、驗證賬戶余額和請求區塊頭。

在跨鏈通信過程中，中繼器監控源鏈上的事件，生成事件的密碼證明，并將證明與塊頭一起轉發給目標鏈上的智能合約。輕客戶端對特定事件進行身份驗證并將其用作執行某些操作的憑據。我們上面討論的PolkadotXCMP和CosmosIBC都采用輕客戶端模型。

此外，NEAR的RainbowBridge也是典型的輕客戶端模型。作為智能合約，輕客戶端部署在以太坊和NEAR上。這些區塊頭由Relayer定期更新，更新頻率取決于經濟效率的權衡——以太坊上更新NEAR的區塊頭設置為12到16小時。連接器負責處理特定資產的跨鏈邏輯。

RainbowBridge的速度和開銷很大程度上取決于以太坊。將資產從以太坊發送到NEAR大約需要6分鐘。將資產從NEAR發送回以太坊目前最多需要16個小時。

3.4.概括

通過以上對XCM/XCMP、IBC和RainbowBridge的回顧，我們對輕客戶端模型有了一個基本的了解。輕客戶端的優點是安全。通過驗證一些信息，兩條鏈可以知道對方鏈上發生了什么，而不需要依賴外部驗證者的信任假設，因此安全性基本等同于鏈本身。

美國、中國、印度成為Web3人才三大聚集地:9月4日消息，根據全球區塊鏈行業人才洞察報告，2022年全球Web3人才同比增長76%，美國、中國和印度是區塊鏈人才的三大聚集地；NASSCOM報告《Crypto Tech India》顯示，印度Web3行業在過去五年中增長了39%，雇傭了近5萬人。（financialexpress）[2022/9/4 13:08:09]

特別是XCMP的安全性屬于SharedSecurity，它依賴于中繼鏈提供的全局安全性，因為跨鏈消息的驗證是由Validator完成的，然后Validator將包含該消息的區塊包含到中繼鏈。

上表中Cosmos的跨鏈安全是一種特殊的共享安全，即多條鏈共享同一組驗證人并產生區塊。由于一些小型鏈驗證者脆弱易受攻擊，InterchainSecurity相當于幫助他們繼承了成熟網絡的安全性。

使用CosmosIBC進行通信需要兩條鏈之間的互信，而RainbowBridge需要NEAR和以太坊之間的互信，這也是驗證區塊頭的基本前提。

輕客戶端的缺點是這些證明的驗證成本很高；此外，它還涉及到連通性問題，需要在每兩條鏈之間部署輕客戶端進行通信——當然，Polkadot和Cosmos的原生通信機制很好地解決了生態系統內的連通性問題。

綜上所述，上表對XCMP/XCM、CosmosIBC和NEARRainbowBridge做了一個簡單的對比，其中一些可能與生態對比有直接關系。

注：以上/以下案例項目均為IOSGPortfolio，示例僅供信息交流，不構成投資建議。個人投資決定請DYOR！

4.開發框架

“開箱即用”是指一組現成的軟件/硬件或工具包，開發人員可以直接使用，無需花費時間和精力重新實現這些功能。

Substrate和CosmosSDK就是這樣的框架：封裝底層邏輯，提供一些預構建的模塊，并為構建區塊鏈和應用程序執行靈活和可定制的模塊組合。在互操作性方面，Substrate和CosmosSDK分別為Polkadot和Cosmos生態系統提供原生支持。

Substrate提供了三種開發方式：SubstrateNode提供提前配置節點，只需額外配置一個JSON文件即可一鍵建鏈；SubstrateFRAME提供了一系列的模塊和組件，開發者的Pallets也可以自由編寫和組合；SubstrateCore更加高維和抽象，開發者可以從頭設計運行時（注：運行時本質上是一個狀態轉換函數，是Substrate中的核心概念，代表鏈的狀態存儲和狀態將如何變化)這三種方法的開發難度和技術靈活性都在增加。

Polkadot和Kusama都基于Substrate。但Substrate本身是一個通用的開發框架，支持與Polkadot無縫連接，這并不意味著所有Substrate都需要與Polkadot有強綁定關系。

與智能合約不同的是，CosmosSDK提出了Application-specificBlockchains的概念，并封裝了底層BFT共識引擎TendermintCore和網絡層，借助ABCI（ApplicationBlockchainInterface)實現與應用層的連接。

除了CosmosSDK，還有一些擴展工具作為補充，比如基于JavaScript的DeFi組件Agoric、基于Wasm的智能合約模塊CosmWasm、基于CosmosSDK的EVM實現Ethermint。

開發框架提供的功能和工具整體上是類似的，細微之處也有不同的設計理念，這里暫不詳述。

根據ElectricCapital的報告，自2017年以來，Web3開發人員的數量顯著增長，到2021年底，有超過18,000名開發人員活躍在Web3領域。但是，與傳統開發人員相比，它仍然是少數。從行業發展來看，需要進一步降低鏈上應用開發門檻，提供良好的開發者服務。

一個繁榮的生態系統會吸引更多的優質開發者加入。畢竟，Substrate和CosmosSDK都強調訪問各自生態系統的便利性。事實上，選擇一個開發框架，也離不開選擇后續的生態系統。

4.1。概括

同樣，我們對Substrate和CosmosSDK做了一個簡單的比較。

五、思考與結論

我部分同意“胖應用程序”的說法。在工程方面，不同的鏈對不同的鏈有權衡，各自針對不同的目標提出了獨特的技術方案，但這樣的基礎設施的最終目標是相對一致的——服務應用。我們不想在空中建造城堡。拋開空談技術的應用是一種書本精神。回顧2018年和2019年的敘事，經常有“以太坊殺手”和“百萬TPS”。用戶關心這些嗎？也許不在乎。因此，應該有一些小而美的應用和用戶接受度高的應用，首先應該在鏈上運行。（我認為符合此描述的應用程序之一是NFT市場聚合器gem。

以太坊的設計使得基于它的應用程序和協議相互制約，不可避免地爭奪底層資源。多鏈生態的興起在一定程度上分擔了以太坊的壓力，但實際上正在侵蝕其領先地位。同時，從熊市來看，以太坊回歸到相對合理的gas費用和交易速度也抑制了資金外流的勢頭。短期來看，每條鏈能否產生“賺錢效應”是吸引用戶的主要吸引力。中長期來看，用戶流量與各鏈生態系統的整體質量密不可分。最終用戶將用他們的資金進行投票，以實現鏈之間相對平衡的競爭。

可組合性和互操作性激發了新的敘事，但潛在的風險也不容忽視。兩年前，我們只在以太坊上搭建樂高。在3月12日的極端市場形勢下，協議的級聯和流動性的枯竭引發了系統性風險。在過去一年的多鏈結構下，我們有更多的錨點、跨鏈橋、更復雜的協議，但我們還沒有經歷過如此嚴峻的考驗。泰拉帝國的衰落可能只是一個前兆。而且，當前市場處于中長期下行趨勢，需要如履薄冰，主動預估判斷風險。

需要承認的是，?目前的多鏈生態還有些“浮腫”，一些看似繁華的生態，歸根結底，只是一套協議，一套代碼，重新開啟一場賭博游戲鏈。?生態是否繁榮不僅取決于項目的數量，還取決于對用戶活躍度和資金可持續性的綜合評價。此外，資產跨鏈仍然是當前跨鏈的主要用例。我們可以期待或預見未來的一些其他應用場景。一些有趣的用例可能是：在做DID時，我們需要評估多鏈的活動軌跡；做NFT借貸時，可以抵押多鏈NFT資產；甚至根據多鏈資產活動的變化來輔助套利決策；等等。

跨鏈基礎設施已經初露端倪，但要真正點燃多鏈生態，還需要大規模的增量用戶。它只是針對現有用戶的游戲，只是鏈間的資金轉移并不能帶來指數級的增長。考慮到這一點，提供用戶友好的入口至關重要。

我們應該如何展望未來的多鏈格局？在上圖中，我們已經看到跨鏈生態正在變得繁榮。雖然熊市難免會出現下滑，但客觀上來說，跨鏈基礎設施還是比較完善的。

可以合理地猜測，下一個大周期的敘事是圍繞每條鏈上的優質應用構建的多鏈生態系統。“打造一條滿足所有需求的公鏈”這樣的說法可能會成為歷史。畢竟，我們真的不需要在一條鏈上做所有事情。預計未來會出現更多的應用鏈。

目前，我們仍處于多鏈格局的早期階段。

來源：金色財經

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