Cosmos 對傳統區塊鏈的威脅_OSM

作者：Russian DeFi，編譯：Block unicorn

模塊化區塊鏈可能會使傳統區塊鏈變得過時。

單一塊鏈在它們存在的時候確實很好，然而，它們最終遇到了區塊鏈三難（去中心化、可擴展性、安全性）問題，因為它們試圖在每個節點上完成所有事情（共識、數據可用性、結算和執行）。

使用模塊化區塊鏈來避免這個問題，是通過將區塊鏈的許多角色分割成不同的層次來完成。因此，區塊鏈可以以一種最小化權衡的方式來擴展。

以太坊和Cosmos在這場模塊化競賽中處于領先地位，區塊鏈的未來是模塊化。

以太坊自從推出以太坊虛擬機（Ethereum Virtual Machine）以來，已經實現了智能合約功能，這使得DeFi、NFT、游戲和其他領域的各種DApp得以開發。

以太坊是一個通用的公鏈，可以支持各種競爭網絡資源的DApp。在擁塞時，交易費用飆升，導致用戶在成本和延遲方面的體驗較差。

以太坊和其他一層鏈的另一個問題是它們的 “ 二層（L2）” 治理系統。這意味著除了遵循自身的規則外，DApp還必須遵循協議的規則，每次DApp需要新功能時都改變協議是不可能的。

與DApp競爭單一區塊鏈鏈的資源不同，Cosmos提議每個DApp在其自己獨立、并行和應用優化的區塊鏈上運行。由于它們是獨立的，每條區塊鏈可以獨立升級或修改。Cosmos鏈可以相互通信，甚至可以在特定條件下與使用不同的權益證明/工作證明共識機制的區塊鏈進行通信。

Cosmos的介紹

Cosmos是被稱為“區塊鏈互聯網”的網絡，它允許不同的區塊鏈共存并進行互操作。通常情況下，區塊鏈是彼此獨立的，盡管最近的技術使得兩個區塊鏈可以通過橋接進行通信和數據傳輸，但Cosmos更進一步。Cosmos通過允許開發者創建最初具有互操作性的區塊鏈來改善互操作性。

這些區塊鏈通過Inter-Blockchain Communications協議（簡稱IBC，是區塊鏈之間的信息傳輸協議）進行通信，其中Cosmos Hub及其ATOM代幣就是其中之一。

Cosmos的歷史

Cosmos項目最早于2014年問世，由Jae Kwon在Tendermint共識協議下創建。Kwon嘗試構建一個完全互操作的系統，但未能成功，因此他與Zarko Milosevic和Ethan Buchman合作。最終，Kwon于2020年辭去了在Cosmos項目中的職務。

這是Cosmos的簡要時間線，突出了其中的各個重要事件：

2017年4月，Cosmos進行了首次代幣銷售。在短短的29分鐘內籌集了700萬美元，展示了其能力。

2018年12月，發布了“Game of Stakes”活動，首次對Cosmos網絡進行了測試。

2019年3月13日，Cosmos Hub成功上線，被稱為宇宙的大爆炸。

2019年11月，Kava Labs成為第一個使用Cosmos SDK推出主網的項目。

2020年2月，Cosmos在其主要創始人Jae Kwon辭去首席執行官職務后發生了分裂。

2020年9月，Cosmos首次與Nym合作，引入了匿名憑證到Cosmos生態系統中。

2021年2月，Cosmos發布了其最雄心勃勃的項目“Stargate”。Stargate是首個使用Inter Blockchain Communication（IBC）協議的公開版本。這一發布鞏固了Cosmos在區塊鏈市場中的地位。

非營利組織Interchain Foundation（ICF）總部位于瑞士，負責管理Cosmos的開發。類似以太坊基金會，ICF是一個協調機構，負責在軟件開發團隊之間進行編碼流程的橋梁。

Cosmos的愿景

與單一層區塊鏈不同，Cosmos設想了一個去中心化交易、存儲和保護價值的平臺，鼓勵合作、創新和競爭。

因此，Cosmos選擇使用模塊化軟件堆棧——Cosmos SDK和相互連接的區塊鏈網絡進行構建。這使得Cosmos生態系統的中心和區域可以啟動具有自定義執行環境的新區塊鏈，同時利用IBC進行跨鏈通信。

Cosmos鏈上DEX Osmosis推出穩定幣交易協議:金色財經報道，Cosmos鏈上DEX Osmosis宣布推出穩定幣交易協議（stableswap），旨在幫助用戶以最低成本進行穩定幣交易，并推動Osmosis成為Cosmos訪問、交易穩定幣的主要場所，目前支持USDC、USDT、BUSD等。（The Block）[2022/12/8 21:31:47]

這種模塊化和自治增長的愿景迅速增加了Cosmos的區域數量。截至撰寫本文時，共有56個區域中的52個處于活躍狀態。

Zone和Hub是什么？

分區鏈（Zone）是在Cosmos區塊鏈網絡內創建的獨立的區塊鏈應用程序，而中心（Hub）是連接這些分區鏈的區塊鏈，中心（Hub）區塊鏈保持與分區鏈之間也能相互連接。

Cosmos Hub是Cosmos網絡的第一個中心（區塊鏈）。Cosmos Hub是一個權益證明的區塊鏈，它促進了其他分區鏈之間的通信和互操作性，作為網絡的中心。Cosmos Hub監控與其連接的分區鏈，而這些分區鏈是使用Cosmos SDK創建。

在Cosmos網絡上構建的區塊鏈（分區鏈）包括Binance Chain（現在的Beacon Chain）、Cronos、Osmosis、Neutron、Juno、Celestia、Sei Network、Terra、Injective Protocol、Secret Network、Evmos、Regen Network、Kava、Kujira、ThorChain、BandChain、Archway等。

除了區塊鏈，Cosmos SDK還可以用于在Cosmos網絡上構建生態市場、去中心化交易所（DEX）、錢包、私有網絡、Dapps、DeFi平臺和其他基礎設施等項目。

Cosmos的獨特之處是什么？

Cosmos自認為是區塊鏈技術的第三代（繼比特幣和以太坊之后）。它使開發者能夠創建適用于特定用途的區塊鏈，稱為應用特定區塊鏈，這些區塊鏈可以相互連接以交換數據。

Cosmos的目標是鼓勵Web3開發者創建去中心化項目，而無需依賴以太坊的智能合約設計。Cosmos并不是在一個基礎性區塊鏈上構建dApps，而是設計了一個模塊化架構，允許開發者創建獨立的區塊鏈。

Cosmos開發者不需要依賴以太坊等第一層區塊鏈的共識或網絡層。當加密貨幣愛好者在Cosmos上構建時，他們可以創建符合設計要求的區塊鏈。與使用智能合約創建dApps不同，Cosmos給予Web3開發者完全自由，可以開發區塊鏈，并同時從其Tendermint算法的安全性中受益。

Block unicorn注釋：Tendermint 是基于拜占庭容錯的一種共識算法，用于實現分布式網絡中不同節點之間的一致性。它是Cosmos網絡所使用的共識算法，旨在確保區塊鏈網絡的安全性和一致性。

相比之下，Cosmos對于幫助Web3開發者創建獨立的區塊鏈不止于此。許多加密貨幣愛好者將Cosmos與"互操作性"聯系在一起，這指的是區塊鏈之間的通信。

由于不同的共識機制和編碼規范，連接不同的區塊鏈一直是困難的。雖然跨鏈橋可以在區塊鏈網絡之間傳輸價值，但它們容易受到黑客攻擊。

Cosmos創建了IBC協議，使不同的區塊鏈能夠相互通信。此外，Cosmos團隊正在開發被稱為"pegg-zone"的區塊鏈，它們可以連接到Cosmos生態系統之外的項目。例如，Cosmos可以在比特幣和以太坊之間部署一個pegg區塊鏈。

Block unicorn注釋：pegg-zone允許將外部區塊鏈的資產（如比特幣或以太坊）錨定到Cosmos網絡中的特定代幣。pegg-zone連接不同區塊鏈的技術手段，為Cosmos提供了更廣泛的互操作性和整合外部資產的能力。

除了這些好處，Cosmos可以處理每秒10,000個交易（TPS），具有低的燃料費用，并且由于采用了PoS設計，對環境的影響較小。

Cosmos網絡各層

可以從架構上將區塊鏈劃分為三個概念層：

應用層：應用層負責根據交易的執行更新區塊鏈的狀態。在這一層，執行智能合約和處理用戶交互的功能被實現。

網絡層：網絡層負責確保交易和與共識相關的消息得到傳播。它處理節點之間的通信，并確保交易能夠在網絡中廣播和確認。

Lido社區發布在Cosmos生態推出跨鏈流動性質押服務的新提案:9月6日消息，流動性質押協議Lido DAO論壇發布一項“在 Cosmos 生態鏈 Neutron 上將 Lido 部署為自定義實現的框架來滿足整個 IBC 生態系統的流動質押需求”的擬議提案，

Cosmos 生態鏈 Neutron 由 P2P（Lido 核心貢獻者）孵化，是一個無需許可的 CosmWasm 智能合約平臺。Neutron 計劃成為首批跨鏈安全區域（Interchain Secured zones）之一，為此已獲得 Cosmos Hub 的支持和資助。Neutron 也會推出自己的代幣，并正在尋求結合 veTokenomics 和加速投票（gauge-voting）來分配流動性挖礦激勵和贈款。[2022/9/6 13:11:05]

共識層：共識層允許節點就系統的當前狀態達成一致。在這一層，節點通過共識算法來達成共識，并決定哪些交易是有效的，并將其添加到區塊鏈的狀態中。

這些層級的劃分有助于將不同的功能和責任分離，使得Cosmos網絡能夠更靈活地構建和擴展不同的區塊鏈，并通過IBC協議實現它們之間的通信和互操作性。每個層級都有特定的功能和任務，共同構成了Cosmos網絡的整體架構。

Cosmos技術

基于以下組成部分：

Tendermint：一種共識協議，使開發者能夠創建快速、可擴展和安全的權益證明（proof-of-stake）區塊鏈。

Cosmos SDK：允許開發者在基于Tendermint的區塊鏈上構建應用程序。Cosmos SDK提供了一套工具和框架，簡化了區塊鏈應用程序的開發過程。

Inter-Blockchain Communication protocol (IBC) ：一種系統，允許不同的區塊鏈進行連接和通信。通過IBC協議，Cosmos實現了區塊鏈之間的互聯互通，使它們能夠安全地交換數據和價值。

這些技術組件共同構成了Cosmos的基礎架構，使其能夠實現快速、可擴展和安全的區塊鏈網絡，并促進不同區塊鏈之間的互操作性和通信。

1. Tendermint 拜占庭容錯和 ABCI

Block unicorn注釋：ABCI代表"Application Blockchain Interface"，它是Tendermint架構中的一個重要組成部分。ABCI定義了應用程序與Tendermint共識引擎之間的接口規范。它允許開發者使用自定義的應用程序邏輯來構建和擴展Tendermint區塊鏈，而不必修改Tendermint引擎本身。

通過ABCI，開發者可以將自己的應用程序與Tendermint共識引擎分離，使得應用程序的開發更加靈活和可定制。ABCI提供了一組標準化的接口方法，包括處理交易、驗證塊、查詢狀態等功能，使得應用程序可以與Tendermint網絡進行交互，并與共識引擎協同工作。

直到最近，構建一個區塊鏈需要從頭開始開發三個層次（網絡、共識和應用）。以太坊通過提供一個虛擬機區塊鏈，使得去中心化應用程序的開發更加可行，任何人都可以在其中部署自定義邏輯的智能合約。

然而，它并沒有簡化區塊鏈的開發過程。Go-Ethereum（以太坊的Go語言實現）和比特幣一樣，都是一個龐大的技術堆棧，很難進行分叉和定制。這就是 Jae Kwon 在2014年創造 Tendermint 的原因。

Tendermint BFT 是一個解決方案，它將區塊鏈的網絡和共識層合并到一個通用的引擎中。

它使開發人員能夠專注于應用程序開發，而無需關注復雜的底層協議。

因此，Tendermint節省了大量的開發時間。Tendermint也是Tendermint BFT引擎使用的拜占庭容錯（BFT）共識算法的名稱。

應用程序區塊鏈接口（ABCI）套接字協議將Tendermint BFT引擎與應用程序連接起來。該協議可以用任何編程語言進行封裝，使開發人員能夠選擇最適合其需求的語言。

以下是將Tendermint BFT作為先進的區塊鏈引擎的特點，適用于公共或私有區塊鏈：

Tendermint BFT僅處理區塊鏈的網絡和共識，這意味著它協助節點傳播交易，并幫助驗證節點就要附加到區塊鏈的一組交易達成共識。

Cosmos質押協議Stride完成670萬美元種子輪融資，North Island VC等領投:8月4日消息，Cosmos質押協議Stride完成670萬美元種子輪融資，North Island VC、Distributed Global和Pantera Capital領投， 1Confirmation、Cerulean Ventures、Node V以及Cosmos生態驗證者Imperator、Cosmostation和Everstake等參投。（The Block）[2022/8/4 12:02:52]

應用層負責定義驗證節點集合的構建方式。因此，開發人員可以在Tendermint BFT引擎之上構建公共和私有區塊鏈。

如果應用指定驗證節點基于持有代幣的數量進行選擇，則該區塊鏈被歸類為PoS（權益證明）。

然而，如果應用決定只有一組預授權實體才能充當驗證節點，那么該區塊鏈可以被歸類為許可或私有區塊鏈，開發人員完全控制著管理其區塊鏈驗證節點集合變化的規則。

高性能：Tendermint BFT的出塊時間可以達到約1秒，并且每秒可以處理數千筆交易。

即時確定性：Tendermint共識算法具有即時確定性的特性。這意味著如果超過三分之一的驗證節點是誠實的（拜占庭容錯），就不會產生分叉。用戶可以確信，一旦創建了一個區塊，他們的交易將得到完成（這在比特幣和以太坊等工作量證明的區塊鏈中并非如此）。

安全性：Tendermint共識不僅能容忍缺陷，而且還具有問責性。如果區塊鏈發生分叉，可以確定責任的方法。

Cosmos是基于Tendermint共識引擎的幾個平臺之一，其他平臺包括：

Ethermint是一個可擴展且可互操作的混合區塊鏈，使用了Cosmos SDK和Tendermint。

Terra是一個基于委托權益證明的穩定幣平臺，用作區塊鏈支付解決方案。

Regen Network是一個去中心化的環境資產、數據和氣候協議市場。

2. Cosmos SDK和其他應用層框架 

Tendermint BFT將區塊鏈開發時間從數年縮短到數周，因為從零開始創建一個安全的ABCI應用程序是具有挑戰性的，這就是Cosmos SDK存在的原因。

Cosmos SDK是一個通用的框架，用于在Tendermint BFT之上構建安全的區塊鏈應用程序。

它建立在兩個基本原則上：

模塊化：Cosmos SDK的目標是構建一個模塊化的生態系統，允許開發人員快速創建特定應用的區塊鏈，而無需從頭開始編寫每個功能。任何人都可以創建一個Cosmos SDK模塊，使用現有模塊在你的區塊鏈中只需導入即可。

例如，Tendermint團隊正在開發一組用于Cosmos Hub的基本模塊。任何開發者都可以使用這些模塊來創建他們的應用程序。開發者還可以創建新的模塊以進一步定制他們的應用程序。隨著Cosmos網絡的發展，SDK模塊的生態系統也將不斷壯大，使開發復雜的區塊鏈應用程序變得更加容易。

基于能力的安全性：能力限制了惡意或意外交互的范圍，通過約束模塊之間的安全邊界。這使開發人員能夠更好地理解模塊的組合性，并限制惡意或意外交互的范圍。

Cosmos SDK還包括一系列有用的開發者工具，用于創建命令行接口（CLI，是一種通過命令行界面與計算機系統進行交互的方式）、REST服務器以及各種常用的實用庫。

Cosmos SDK（軟件開發工具包）和其他Cosmos工具一樣，是模塊化的。開發者可以在Tendermint BFT之上構建應用程序。然而，它也可以與任何支持ABCI協議的其他共識引擎一起使用。Cosmos預計隨著時間的推移會出現多個SDK，每個都使用不同的架構模型，并與不同的共識引擎兼容，所有這些都存在于一個單一的生態系統中：Cosmos網絡。

Ethermint

Cosmos SDK的模塊化特性使開發者能夠將幾乎任何用Golang編寫的現有區塊鏈代碼庫移植到它之上，Ethermint是一個將以太坊虛擬機轉換為SDK模塊的項目。

Ethermint與以太坊完全相似，同時也具有Tendermint BFT的所有優點。所有以太坊工具（如Truffle、Metamask等）都與Ethermint兼容，您可以輕松遷移您的智能合約。

CometBFT（Comet拜占庭容錯）

Harmony 社區通過 Grant 提案，計劃推出與 Cosmos 等聯通的跨鏈橋:11月25日消息，Harmony 社區通過 Grant 提案，計劃推出與 Cosmos 等區塊鏈網絡聯通的跨鏈橋。該項目計劃使用 IBC 在 Harmony 和基于 Tendermint 的區塊鏈網絡之間架起跨鏈橋，并部署在它們每一個區塊鏈網絡的私有測試網上，同時將使用 ICS-20 標準進行代幣轉移開發，HRC-20 代幣（Harmony 生態代幣）將可在基于 Tendermint 的區塊鏈網絡上作為 ICS-20 標準代幣被處理。[2021/11/25 7:10:25]

CometBFT是Tendermint Core的一個分支和繼任者，于今年2月發布，并將成為Interchain Stack的官方復制引擎。CometBFT的長期目標是成為可靠、安全、大規模、面向特定應用區塊鏈的首選復制引擎，CometBFT的長期目標是在支持跨鏈增長方面發揮關鍵作用。

Block unicorn注釋：Interchain Stack 是一個促進區塊鏈之間互操作性和連接的技術棧，旨在構建一個統一的、跨鏈的生態系統。

更具體地說，CometBFT的目標包括：

強調用戶的需求，制定明確的產品策略，優先考慮用戶的需求。這是為了確保CometBFT始終保持相關性和價值的戰略決策。

通過使用模型驅動的測試等先進技術，提高質量保證和正確性保證。這些技術可以對實現進行嚴格的規范和測試，改進質量保證和正確性保證。

模塊化的設計注重適當的抽象級別，使系統能夠按需拆解，以便在依賴于它的項目中進行逐步集成。Cosmos希望鼓勵將CometBFT作為庫使用，通過添加新的接口以支持不斷擴展的用例集，減少分叉和碎片化。

在不犧牲質量的前提下，加快功能發布速度。通過逐步更新系統架構，作為可靠的變革平臺，并通過改進整個Interchain Stack的項目協調，實現更快的功能發布。

綜上所述，CometBFT的目標是通過關注用戶需求、提高質量保證、模塊化設計以及快速功能發布，不斷改進和發展，成為可靠且具有良好協調性的區塊鏈復制引擎，支持Interchain Stack的發展。

3. IBC - 連接區塊鏈 

一種名為Inter-Blockchain Communication (IBC)協議用于連接區塊鏈。IBC利用Tendermint共識的即時確定性特性（盡管它可以與任何“快速確定性”區塊鏈引擎一起工作），使異構鏈能夠相互轉移價值（即代幣）或數據。

基本上可以歸結為兩個方面：

不同的層次結構：異構鏈具有不同的層次結構，這意味著它們在網絡、共識和應用組件的實現上可能有所不同。要符合IBC兼容性，區塊鏈只需滿足一些要求，其中最重要的要求是共識層必須具有快速確定性。工作量證明鏈（如比特幣和以太坊）不包括在內，因為它們具有概率性確定性。

主權性：每個區塊鏈由一組驗證人維護，他們的工作就是將區塊確認意見達成一致。在工作量證明的區塊鏈中，這些驗證人被稱為礦工。主權性區塊鏈擁有自己的驗證人集合，在許多情況下，區塊鏈必須具有主權性，因為驗證人最終負責更改狀態。在以太坊中，所有應用程序都由相同的一組驗證人運行。因此，每個應用程序的主權性都很有限。

IBC使得異構區塊鏈能夠交換代幣和數據，意味著具有不同應用和驗證人集合的區塊鏈可以進行通信。例如，它使公鏈和私鏈能夠交換代幣。目前，沒有其他區塊鏈框架支持這種程度的互操作性。

IBC的工作原理

例如，假設A鏈上的一個賬戶希望將十個代幣發送到B鏈：

跟蹤：兩個鏈都要跟蹤彼此的驗證者。

鎖定：在IBC網絡發起轉賬時，代幣（比如ATOM）會在A鏈上被鎖定。

證明中繼器：鎖定證明從A鏈發送到B鏈的ATOM。

驗證：在B鏈上根據A鏈的區塊頭驗證證明；如果驗證有效，則在B鏈上創建ATOM代幣憑證。

值得注意的是，在B鏈上創建的ATOM并不是真正的ATOM（不是原生），因為ATOM只存在于A鏈上。它們代表了從A鏈到B鏈的ATOM，并且證明了這些ATOM在A鏈上被凍結。當ATOM返回其原始鏈時，類似的機制將解鎖這些代幣。

COCOS總量將由1000億枚縮減至1億枚:據官方消息，為適應當前市場生態與謀求未來更好的發展，Cocos-BCX理事會于2020年11月24日發起的COCOS總量縮減提案已通過表決，COCOS總量將由1000億枚縮減至1億枚，并預計將于2020年12月14日前完成本次COCOS總量縮減提案。

本次總量縮量采取的方案為，通過調整鏈系統對于核心資產精度數據的控制，在不影響鏈核心資產數據值的情況下實現最終表達數值的縮量，即不改變現有核心資產的數值字段，將核心資產的精度字段數值加3，使核心資產的最終表達數值（十進制）小數點左移3位，實現 COCOS總量自1000億枚至1億枚的縮減。[2020/11/25 22:03:40]

這種方法的主要缺點是網絡連接的數量與區塊鏈的數量成二次關系增長。如果網絡包含100個區塊鏈，每個區塊鏈都必須與其他區塊鏈保持IBC連接，那么連接數量將達到4950個，這很快變得難以控制。

為了解決這個問題，Cosmos提出了一種模塊化架構，包括兩種類型的區塊鏈：Hub（中心鏈）和Zone（分區鏈），如前面所述。

連接非Tendermint鏈

Cosmos并不局限于Tendermint鏈，任何類型的區塊鏈都可以與Cosmos進行連接。有兩種情況：即時性終端鏈和概率終端鏈：

即時最終性鏈（Fast-finality chains）

通過修改IBC協議，使用任何即時最終性共識算法的區塊鏈都可以與Cosmos進行連接。例如，如果以太坊轉向Casper Friendly Finality Gadget，可以通過調整IBC與Casper兼容，與Cosmos生態系統建立直接連接。

Block unicorn注釋：以太坊Casper Friendly Finality Gadget是一種共識算法，為了改進區塊鏈系統的性能和最終性，并有望與Cosmos進行連接。

概率最終性鏈（Probabilistic-finality chains）

對于沒有即時最終性的區塊鏈（如工作量證明鏈），情況變得更加困難。對于這些鏈，Cosmos采用了一個名為Peg-Zone的代理鏈。

代理Peg-Zone區塊鏈監視另一個區塊鏈的狀態。Peg-Zone本身具有快速最終性，因此與IBC兼容，它的作用是為其所連接的區塊鏈提供安全和最終性。

Block unicorn為了大家更加更加輕易理解：1）即時最終性鏈、2）概率最終性鏈，在文中插入小科普解釋清楚這兩種鏈的特性。

1）即時最終性鏈：即時最終性鏈就像是你寄送快遞時的即時確認，你一旦把包裹交給快遞員，他們立即確認收到并提供給你一個快遞單號，你可以立即知道包裹已經寄出并且被確認。

2）概率最終性鏈：例如比特幣的工作量證明（Proof-of-Work）機制。在這種機制下，交易需要通過一定的計算工作才能被確認，并且存在一定的概率出現分叉（fork）的情況。就像郵件投遞需要時間和一些不確定性，概率最終性鏈的交易確認時間較長，并且存在一定的風險。

簡單理解，即時最終性鏈能夠迅速確認交易并提供最終性保證，而概率最終性鏈則需要更長的確認時間，并且存在一定的概率出現分叉和安全性問題。

Cosmos解決了哪些問題？

1. 主權性

Cosmos的自由SDK允許開發人員構建具有主權的區塊鏈應用，無需持續的成本。這些區塊鏈可以輕松地相互連接，而無需依賴智能合約存在于不同的區塊鏈上，從而避免了因網絡擁堵而產生的高交易費用，并能夠開發更好的擴展功能。

這將在DeFi、NFT、游戲、DAO、社交網絡、市場和依賴互聯網的經濟領域推動創新功能，特別是每個人都有利益的所有權經濟。

2. 可擴展性

Cosmos利用了兩種類型的可擴展性：

垂直可擴展性：垂直可擴展性是指區塊鏈的擴展方法。通過放棄工作量證明（Proof-of-Work）并優化其組件，Tendermint BFT可以達到每秒數千筆的交易量。

瓶頸在于應用本身，例如，虛擬機將對交易吞吐量施加較低的限制，而直接嵌入交易類型和狀態轉換函數的應用程序（例如標準的Cosmos SDK應用程序）可以實現更高的吞吐量，這也是應用特定區塊鏈有意義的原因之一。

橫向可擴展性：即使共識引擎和應用程序進行了高度優化，單個鏈的交易吞吐量最終也會達到無法克服的限制。垂直擴展已經達到極限，未來將使用多鏈架構作為解決方案。其核心思想是并行運行多個相同應用程序的鏈，并由標準的驗證器集合進行操作，從而使區塊鏈在理論上具備無限可擴展性。

3. 可持續性

可持續性由PoS共識算法來保證網絡的安全性，與PoW共識算法相比，PoS能夠將碳足跡降低99%。

ATOM代幣作用

ATOM代幣是Cosmos生態系統中至關重要的一部分。這個代幣的主要用途是用于質押，以確保PoS共識機制的安全性。加密貨幣投資者必須質押與當前前150個Cosmos驗證者相同數量的ATOM代幣，以驗證交易。然而，ATOM持有者可以將其代幣委托給一個質押池，以獲得一定比例的加密貨幣獎勵。

ATOM代幣可以有三種用途：作為防止垃圾郵件的系統、作為質押代幣以及作為治理投票的方式。

1. 作為防止垃圾郵件的方法，ATOM用于支付費用。類似于以太坊的gas費，費用可能與交易所需的計算成本成比例。收取費用是為了防止惡意行為者濫用區塊鏈。

2. ATOM可以進行質押以獲得代幣作為獎勵，質押的ATOM數量決定了Cosmos Hub的經濟安全性。質押的ATOM數量越大，經濟利益就越大，攻擊網絡的成本也就越高。因此，質押的ATOM數量越多，經濟安全性就越高。

3. 治理：ATOM持有者可以通過使用其質押的ATOM對提案進行投票來管理Cosmos Hub。

在Cosmos上的區塊鏈

Cosmos的靈活架構吸引了許多Web3開發者。其中最值得注意的Cosmos項目包括：

Osmosis：Osmosis是在2021年創建的，目前是Cosmos生態系統中最大的去中心化交易所（DEX）。

Cronos Chain：由中心化加密交易所Crypto.com資助，Cronos Chain是在Cosmos上構建的與以太坊兼容的區塊鏈。Cronos采用PoS算法運行，以Crypto.com的CRO代幣作為主要加密貨幣。

Binance Chain：中心化加密交易所Binance也使用了Cosmos的一系列工具來構建其Binance Chain。與Cronos Chain類似，幣安的區塊鏈具有許多DEX、加密借貸平臺和NFT市場。

Thorchain：Thorchain是Cosmos上的一個去中心化交易所，致力于實現跨鏈交換，即使得在任何區塊鏈上安全交換原生代幣和通證成為可能，包括比特幣、狗狗幣和以太坊等。Thorchain采用PoS算法運行，并使用其本地的RUNE代幣來確保網絡的安全。

Cosmos生態系統

在管理的數字資產總額超過620億美元的情況下，Cosmos網絡擁有超過274個應用程序和服務。Cosmos擁有一個多樣化且快速擴展的生態系統。以下是一些最重要的Cosmos項目：

Osmosis 

是與Cosmos Hub相連的區塊鏈之一，它采用安全的權益證明系統，提供了許多與Cosmos鏈相同的專業權益驗證服務。OSMO是其本地加密貨幣的名稱。

OSMO代幣持有人可以將其代幣委托給這些專業的權益驗證人，以保護網絡免受惡意和危險行為的影響。Osmosis是一個點對點的去中心化區塊鏈，加密貨幣持有人可以使用它來生成流動性并交易支持IBC的代幣。

Secret Network

是一個專注于隱私并允許可編程隱私的智能合約平臺。秘密網絡將為生態系統提供一個隱私中心，非常適合隱私倡導者。

Regen Network

它正在構建一個主要支持碳封存的“健康地球證明”網絡。通過Regen，我們可以利用區塊鏈的力量讓世界變得更美好。Regen與Chorus One合作開發了第一個綠色驗證人業務模型。

G-Bridge

是一種跨鏈橋，使用戶能夠在區塊鏈之間轉移資產。G-Bridge是一個高度實驗性和創新性的系統，由用戶網絡管理。

Akash Network

Akash Network是在Cosmos區塊鏈上運行的另一個項目。Akash的主要目標是幫助Web3開發人員以最小的配置、設置和服務器管理部署各種dApp。

該項目被稱為“云計算的Airbnb”，提供了第一個去中心化的開源云計算，為開發人員提供無許可的云計算資源來構建dApp。

在討論Akash Network時，還需要注意它為dApp部署解決方案提供了競爭力最強的定價之一。

Persistence XPRT

Persistence XPRT是一個加密本地的DeFi和NFT資產網絡。該項目在技術上組織有序，并為連接DeFi和傳統金融在各個領域提供了基礎設施。

Regen Network

Regen網絡是建立在Cosmos生態系統上的權益證明區塊鏈。它用于驗證環境狀態的聲明、協議和數據。

Regen Ledger允許多個用戶相互交互和交易，形成一個公共的生態會計系統。它是一個全球市場和平臺，主要用于地球生態系統的資產、服務和數據。

根據市值排名的頂級Cosmos生態系統代幣：

Cosmos發現重大系統缺陷

據去年報告，有42個區塊鏈啟用了IBC功能，其中包括Cosmos Hub、Osmosis、Cronos和Evmos。

OKX Chain、Luna Classic和Thorchain是之前已經集成IBC的主要區塊鏈。幸運的是，它們的功能已經被停用或從未完全啟用。

Cosmos的聯合創始人表示，該問題已通過修補程序解決，并將應用于當前所有存在漏洞的區塊鏈。

Polymer的目的是通過將IBC引入Cosmos之外來解決這個問題

IBC是一種在Cosmos生態系統中取得成功的消息傳遞協議。然而，在Cosmos之外的使用受到限制。

Polymer是一種新的協議，將IBC引入Cosmos之外，通過充當消息路由器，使任何鏈或Rollup（匯總）能夠使用IBC向彼此發送消息，獲得之前只限于Cosmos的功能。

Cosmos之外的IBC

通過在Cosmos內保護了57個鏈并傳輸了超過1.6億美元的價值，IBC證明了自己的價值。由于與像Tendermint這樣的即時最終性共識系統的嚴格兼容性要求，它的成功尚未擴展到其他系統。概率最終性系統，如以太坊的工作量證明，會違反IBC的安全承諾。

致力于將IBC引入以太坊的活躍團隊包括：

Electron Labs正在努力將IBC引入以太坊，但連接Tendermint鏈和EVM鏈需要大量工作。Cosmos要求使用ed25519簽名進行輕客戶端驗證，在EVM上驗證這個簽名需要消耗大量的Gas。

為了解決這個問題，Electron Labs將使用零知識簽名有效性的證明，并在以太坊上驗證這個證明以降低成本。這種方法的一個缺點是依賴于由一個團隊控制的智能合約，這不會擴展IBC的信任最小化。

zkBridge（零知識鏈橋）也有連接Cosmos和以太坊的愿景。與Electron Labs類似，zkBridge采用輕客戶端并運行一個以太坊智能合約。它使用一個中繼網絡，其中中繼者將區塊頭傳遞到目標鏈進行驗證。

這個系統允許并行證明，從而實現了更便宜和更快的證明系統，并消除了需要一個可信方生成私鑰的可信設置。盡管依賴于一個中心化智能合約，但由于其證明系統，zkBridge的信任假設較少。

Polymer是一個 Cosmos 應用鏈，充當 IBC 中心，允許鏈之間進行通信。Polymer使連接的鏈可以選擇自己的驗證方法，同時通過將IBC標準化為傳輸組件（類似于Electron Labs和zkBridge的實現）提供默認的ZK輕客戶端驗證，與Polymer相連的鏈還將可以訪問Cosmos SDK和Interchain賬戶（Interchain賬戶是指在Cosmos生態系統中的一種賬戶類型，用于在不同的區塊鏈之間進行跨鏈資產轉移和交互）。

Polymer在Solidity中實現了IBC，并使用Plonky2證明系統進行驗證，以實現與Ethereum的連接。Plonky2是一種遞歸證明系統（先把子問題驗證并確保正確，再將子問題合并成整體問題，從而證明原始問題的正確性），它可以從一組證明中生成單個證明，這個系統進一步降低了證明生成和驗證的成本。與現在的零知識匯總類似，ZKP（零知識證明）將在目的鏈上進行驗證。

例如，如果以太坊和Osmosis通過Polymer進行通信，將會發生以下情況：

以太坊通過ZK Tendermint輕客戶端驗證Polymer的共識。與此相反，Polymer通過以太坊輕客戶端驗證以太坊的共識。

Polymer通過Tendermint輕客戶端（由于Cosmos鏈的原生輕客戶端）驗證Osmosis的共識，而Osmosis通過Tendermint輕客戶端驗證Polymer的共識。

Cosmos連接和模塊化區塊鏈

Polymer不僅為非IBC鏈標準化了鏈橋連接，還改進了Cosmos鏈的工作方式。

作為Cosmos及其它鏈的IBC中心，Polymer有效地消除了鏈之間的冗余連接。目前，鏈是通過連接到Cosmos Hub來進行連接的，但通過Polymer，它們只需連接到Polymer一次，就可以繼承與Polymer連接的所有其他鏈的互聯能力，這是通過多跳升級實現的。

擔憂

雖然IBC在Cosmos生態系統內已經被證明是不可滲透的，但它尚未處理大規模的資本流通。盡管現在宣布IBC是明確的互操作性領先者可能還為時過早，但它目前是最有前途的鏈間橋接模型。然而，對于未來的多鏈和無信任互連鏈存在一些假設，這將對整個領域產生凈正面的結果。

Polymer打算使用Plonky2作為其驗證器，這是一個新的且未經審計的系統，使用零知識證明可能需要在證明成本和延遲之間進行權衡。

結論

Cosmos無疑是Web3中最引人注目和獨特的項目之一，通過全力支持多鏈未來，Cosmos在一個獨特的領域確立了自己作為明確的領導者。

Web3和Cosmos的未來最終將由開發者最看重的價值決定。隨著越來越多的企業開始將區塊鏈整合到他們的流程中，一個允許區塊鏈相互通信的平臺的需求變得至關重要。

作為可互操作的區塊鏈平臺，Cosmos具有很高的增長潛力，這歸功于經驗豐富的團隊、明確定義的路線圖、潛在的使用案例以及正在進行的多個聯盟。

然而，如果開發者決定主權和基于應用的區塊鏈是未來的發展方向，Cosmos將完美地處于利用這種情緒的位置。

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