** Модульные блокчейны могут сделать традиционные блокчейны устаревшими. **
Одноблочные цепочки были действительно хороши, пока они существовали, однако в конечном итоге они столкнулись с трилеммой блокчейна (децентрализация, масштабируемость, безопасность), поскольку пытались сделать все на каждом узле (консенсус, доступность данных, расчеты и выполнение).
Избежать этой проблемы с помощью модульной цепочки блоков можно, разделив множество ролей цепочки блоков на разные уровни. Таким образом, блокчейны могут масштабироваться таким образом, чтобы свести к минимуму компромиссы.
Ethereum и Cosmos лидируют в этой модульной гонке, будущее блокчейна — модульное.
С момента запуска виртуальной машины Ethereum (EVM) в Ethereum были реализованы функции смарт-контрактов, что позволило разрабатывать различные DApp в DeFi, NFT, играх и других областях.
Ethereum — это публичная сеть общего назначения, которая может поддерживать различные DApp, конкурирующие за сетевые ресурсы. Во время перегрузок плата за транзакции резко возрастает, что приводит к ухудшению пользовательского опыта с точки зрения затрат и задержек.
Еще одна проблема с Ethereum и другими цепочками L1 — это их система управления «Уровень 2 (L2)». Это означает, что в дополнение к своим собственным правилам DApp также должны следовать правилам протокола, и невозможно менять протокол каждый раз, когда DApp нуждается в новой функции.
Вместо того, чтобы децентрализованные приложения конкурировали за ресурсы одного блокчейна, Cosmos предлагает, чтобы каждое децентрализованное приложение работало на своем собственном независимом, параллельном и оптимизированном для приложений блокчейне. Поскольку они независимы, каждая цепочка блоков может быть обновлена или изменена независимо. Цепочки Cosmos могут взаимодействовать друг с другом и даже при определенных условиях с блокчейнами, которые используют различные механизмы консенсуса proof-of-stake/proof-of-work.
Знакомство с космосом
Cosmos — это сеть, известная как «Интернет блокчейнов», которая позволяет различным блокчейнам сосуществовать и взаимодействовать. Обычно блокчейны независимы друг от друга, и хотя последние технологии позволяют двум блокчейнам общаться и передавать данные через мост, Cosmos делает еще один шаг вперед. Cosmos улучшает совместимость, позволяя разработчикам создавать изначально совместимые блокчейны.
Эти блокчейны взаимодействуют через протокол Inter-Blockchain Communications (сокращенно IBC, который представляет собой протокол передачи информации между блокчейнами), одним из которых является Cosmos Hub и его токены ATOM.
История космоса
Проект Cosmos впервые появился в 2014 году и был создан Джэ Квоном в соответствии с протоколом консенсуса Tendermint. Квон безуспешно пытался создать полностью совместимую систему, поэтому он объединился с Зарко Милошевичем и Итаном Бухманом. В конце концов, Квон ушел из проекта «Космос» в 2020 году.
Вот краткая хронология вселенной с выделением ключевых событий в ней:
В апреле 2017 года Cosmos провела первую продажу токенов. Привлечение 7 миллионов долларов всего за 29 минут продемонстрировало его возможности.
В декабре 2018 года было выпущено событие «Игра ставок», впервые протестировавшее сеть Cosmos.
13 марта 2019 года был успешно запущен Cosmos Hub, известный как Большой взрыв Вселенной.
В ноябре 2019 года Kava Labs стала первым проектом, использующим Cosmos SDK для запуска основной сети.
В феврале 2020 года Cosmos распалась после того, как ее главный основатель Джэ Квон ушел с поста генерального директора.
В сентябре 2020 года Cosmos впервые сотрудничал с Nym, внедряя анонимные сертификаты в экосистему Cosmos.
В феврале 2021 года «Космос» выпустил свой самый амбициозный проект «Звездные врата». Stargate — первая общедоступная версия, использующая протокол Inter Blockchain Communication (IBC). Этот запуск укрепляет позиции Cosmos на рынке блокчейнов.
Некоммерческий фонд Interchain Foundation (ICF), базирующийся в Швейцарии, управляет развитием Cosmos. Подобно Ethereum Foundation, ICF является координирующим органом, ответственным за объединение процесса кодирования между командами разработчиков программного обеспечения.
Видение космоса
В отличие от одноуровневых блокчейнов, Cosmos представляет собой платформу для децентрализованного обмена, хранения и защиты ценностей, которая поощряет сотрудничество, инновации и конкуренцию.
Поэтому Cosmos решил строить с использованием модульного программного стека — Cosmos SDK и сети взаимосвязанных блокчейнов. Это позволяет центрам и регионам экосистемы Cosmos запускать новые блокчейны с настраиваемыми средами выполнения, используя IBC для межцепочечной связи.
Это видение модульности и автономного роста быстро увеличило количество регионов в Cosmos. На момент написания этой статьи активны 52 из 56 зон.
**Что такое зоны и концентраторы? **
Цепочка зон (Zone) — это независимое приложение блокчейна, созданное в сети блокчейна Cosmos, а хаб (Hub) — это блокчейн, который соединяет эти цепочки зон, которые также могут быть связаны друг с другом.
Cosmos Hub — это первый хаб (блокчейн) сети Cosmos. Cosmos Hub — это блокчейн с доказательством доли, который облегчает связь и взаимодействие между другими блокчейнами, выступая в качестве концентратора сети. Cosmos Hub отслеживает подключенные к нему цепочки разделов, созданные с помощью Cosmos SDK.
Блокчейны (разделенные цепочки), построенные в сети Cosmos, включают Binance Chain (теперь Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava, Kujira, ThorChain. , BandChain, Archway и т. д.
Помимо блокчейна, Cosmos SDK также можно использовать для создания экологических рынков, децентрализованных бирж (DEX), кошельков, частных сетей, Dapps, платформ DeFi и других инфраструктурных проектов в сети Cosmos.
** В чем уникальность Вселенной? **
Cosmos считает себя третьим поколением технологии блокчейна (после Биткойна и Эфириума). Это позволяет разработчикам создавать блокчейны, подходящие для определенных целей, известные как блокчейны для конкретных приложений, которые можно соединять друг с другом для обмена данными.
Цель Cosmos — побудить разработчиков Web3 создавать децентрализованные проекты, не полагаясь на дизайн смарт-контрактов Ethereum. Вместо того, чтобы создавать dApps на базовой цепочке блоков, Cosmos разработала модульную архитектуру, которая позволяет разработчикам создавать независимые цепочки блоков.
Разработчикам Cosmos не нужно полагаться на консенсус или сетевой уровень блокчейна уровня 1, такого как Ethereum. Когда энтузиасты криптовалюты опираются на Cosmos, они могут создавать блокчейны, отвечающие их требованиям к дизайну. В отличие от создания dApps с использованием смарт-контрактов, Cosmos предоставляет разработчикам Web3 полную свободу в разработке блокчейнов, пользуясь преимуществами безопасности своего алгоритма Tendermint.
Примечание блочного единорога: Tendermint — это алгоритм консенсуса, основанный на византийской отказоустойчивости, который используется для достижения согласованности между различными узлами в распределенной сети. Это алгоритм консенсуса, используемый сетью Cosmos для обеспечения безопасности и согласованности сети блокчейна.
Напротив, Cosmos выходит за рамки помощи разработчикам Web3 в создании независимых блокчейнов. Многие энтузиасты криптовалюты связывают Cosmos с «интероперабельностью», которая относится к связи между блокчейнами.
Соединение разных блокчейнов было затруднено из-за разных механизмов консенсуса и стандартов кодирования. Хотя межсетевые мосты могут передавать ценность между сетями блокчейнов, они уязвимы для взлома.
Cosmos создал протокол IBC, чтобы позволить различным блокчейнам взаимодействовать друг с другом. Кроме того, команда Cosmos разрабатывает блокчейны, называемые «зонами привязки», которые могут подключаться к проектам за пределами экосистемы Cosmos. Например, Cosmos может развернуть привязку блокчейна между биткойнами и эфириумом.
Примечание о блоке единорога: пегг-зона позволяет привязывать активы из внешних цепочек блоков (таких как биткойн или эфириум) к определенным токенам в сети Cosmos. Технические средства Pegg-zone для подключения различных блокчейнов обеспечивают Cosmos более широкую совместимость и возможность интеграции внешних активов.
В дополнение к этим преимуществам Cosmos может обрабатывать 10 000 транзакций в секунду (TPS), имеет низкую плату за газ и оказывает низкое воздействие на окружающую среду благодаря своей конструкции PoS.
Уровни космической сети
Блокчейн можно разделить на три концептуальных уровня архитектуры:
Прикладной уровень: Прикладной уровень отвечает за обновление состояния блокчейна на основе выполнения транзакций. На этом уровне реализованы функции для выполнения смарт-контрактов и обработки взаимодействия с пользователем.
Сетевой уровень. Сетевой уровень отвечает за распространение транзакций и сообщений, связанных с консенсусом. Он управляет связью между узлами и обеспечивает трансляцию и подтверждение транзакций по сети.
Уровень консенсуса. Уровень консенсуса позволяет узлам согласовывать текущее состояние системы. На этом уровне узлы достигают консенсуса с помощью алгоритма консенсуса и решают, какие транзакции действительны, и добавляют их в состояние блокчейна.
Разделение этих уровней помогает разделить различные функции и обязанности, позволяя сети Cosmos более гибко создавать и расширять различные блокчейны, а также осуществлять связь и взаимодействие между ними через протокол IBC. Каждый уровень имеет определенные функции и задачи, которые в совокупности образуют общую архитектуру сети Cosmos.
Космические технологии
На основе следующих компонентов:
Tendermint: протокол консенсуса, который позволяет разработчикам создавать быстрые, масштабируемые и безопасные блокчейны с доказательством доли.
Cosmos SDK: позволяет разработчикам создавать приложения на основе блокчейнов Tendermint. Cosmos SDK предоставляет набор инструментов и сред, которые упрощают разработку блокчейн-приложений.
Протокол межблокчейновой связи (IBC): система, которая позволяет различным цепочкам блоков соединяться и обмениваться данными. Через протокол IBC Cosmos реализует взаимосвязь между цепочками блоков, позволяя им безопасно обмениваться данными и ценностями.
Вместе эти технические компоненты образуют инфраструктуру Cosmos, позволяя внедрять быстрые, масштабируемые и безопасные сети блокчейнов, а также облегчать взаимодействие и связь между различными блокчейнами.
1. Tendermint Byzantine Fault Tolerance и ABCI
Примечание Block Unicorn: ABCI означает «интерфейс блокчейна приложений», который является важной частью архитектуры Tendermint. ABCI определяет спецификацию интерфейса между приложениями и механизмом консенсуса Tendermint. Это позволяет разработчикам создавать и расширять блокчейн Tendermint с пользовательской логикой приложения без необходимости изменять сам движок Tendermint.
С помощью ABCI разработчики могут отделить свои приложения от механизма консенсуса Tendermint, что делает разработку приложений более гибкой и настраиваемой. ABCI предоставляет набор стандартизированных методов интерфейса, включая такие функции, как обработка транзакций, проверка блоков и запрос статуса, чтобы приложения могли взаимодействовать с сетью Tendermint и работать с механизмом консенсуса.
До недавнего времени создание блокчейна требовало разработки трех уровней (сети, консенсуса и приложения) с нуля. Ethereum делает разработку децентрализованных приложений более осуществимой, предоставляя блокчейн виртуальной машины, где каждый может развернуть смарт-контракты с собственной логикой.
Однако это не упрощает процесс разработки блокчейна. Go-Ethereum (реализация Ethereum на языке Go), как и Биткойн, представляет собой огромный стек технологий, который сложно разветвить и настроить. Вот почему Джэ Квон создал Tendermint в 2014 году.
Tendermint BFT — это решение, которое объединяет сетевой и согласованный уровни блокчейнов в общий движок.
Это позволяет разработчикам сосредоточиться на разработке приложений, не беспокоясь о сложных базовых протоколах.
В результате Tendermint экономит много времени на разработку. Tendermint — это также название алгоритма консенсуса Byzantine Fault Tolerant (BFT), используемого движком Tendermint BFT.
Протокол сокета Application Blockchain Interface (ABCI) соединяет движок Tendermint BFT с приложениями. Протокол может быть реализован на любом языке программирования, что позволяет разработчикам выбирать язык, который лучше всего соответствует их потребностям.
Вот особенности использования Tendermint BFT в качестве продвинутого движка блокчейна, подходящего для публичных или частных блокчейнов:
Tendermint BFT имеет дело только с сетью и консенсусом блокчейна, что означает, что он помогает узлам распространять транзакции и помогает валидаторам достигать консенсуса по набору транзакций для добавления к блокчейну.
Прикладной уровень отвечает за определение того, как создается набор валидаторов. Таким образом, разработчики могут создавать общедоступные и частные блокчейны поверх движка Tendermint BFT.
Если в приложении указано, что валидаторы выбираются на основе количества удерживаемых токенов, блокчейн классифицируется как PoS (Proof of Stake).
Однако, если приложение решает, что только набор предварительно авторизованных сущностей может выступать в качестве валидаторов, тогда блокчейн может быть классифицирован как разрешенный или частный блокчейн, где разработчик имеет полный контроль над правилами, регулирующими изменения набора валидаторов. для их блокчейна.
Высокая производительность: время генерации блока Tendermint BFT может достигать около 1 секунды, и он может обрабатывать тысячи транзакций в секунду.
Мгновенная достоверность: алгоритм консенсуса Tendermint обладает функцией мгновенной определенности. Это означает, что если более трети проверяющих узлов честны (византийская отказоустойчивость), форка не произойдет. Пользователи могут быть уверены, что их транзакции будут завершены после создания блока (это не относится к блокчейнам с доказательством работы, таким как Биткойн и Эфириум).
Безопасность: Консенсус Tendermint не только устойчив к ошибкам, но и подотчетен. Способ определения ответственности в случае разветвления блокчейна.
Cosmos — одна из нескольких платформ, основанных на движке консенсуса Tendermint, в число других входят:
Ethermint — это масштабируемый и совместимый гибридный блокчейн, использующий Cosmos SDK и Tendermint.
Terra — это делегированная платформа стейблкоинов, основанная на подтверждении доли, используемая в качестве платежного решения на блокчейне.
Regen Network — это децентрализованный рынок экологических активов, данных и климатических соглашений.
2. Cosmos SDK и другие платформы прикладного уровня
Tendermint BFT сокращает время разработки блокчейна с нескольких лет до недель, потому что создать безопасное приложение ABCI с нуля сложно, поэтому существует Cosmos SDK.
Cosmos SDK — это универсальная платформа для создания безопасных блокчейн-приложений поверх Tendermint BFT.
Он построен на двух основных принципах:
Модульность. Целью Cosmos SDK является создание модульной экосистемы, позволяющей разработчикам быстро создавать блокчейны для конкретных приложений без написания каждой функции с нуля. Любой может создать модуль Cosmos SDK и использовать существующий модуль в вашей цепочке блоков, просто импортировав его.
Например, команда Tendermint разрабатывает базовый набор модулей для Cosmos Hub. Любой разработчик может использовать эти модули для создания своих приложений. Разработчики также могут создавать новые модули для дальнейшей настройки своих приложений. По мере развития сети Cosmos экосистема модулей SDK также будет продолжать расти, что упростит разработку сложных блокчейн-приложений.
Безопасность на основе возможностей. Возможности ограничивают масштаб злонамеренных или случайных взаимодействий, устанавливая границы безопасности между модулями. Это позволяет разработчикам лучше понять композиционность модулей и ограничить возможности злонамеренных или случайных взаимодействий.
Cosmos SDK также включает набор полезных инструментов разработчика для создания интерфейсов командной строки (CLI, способ взаимодействия с компьютерными системами через интерфейсы командной строки), серверов REST и различных часто используемых служебных библиотек.
Cosmos SDK (Software Development Kit), как и другие инструменты Cosmos, является модульным. Разработчики могут создавать приложения поверх Tendermint BFT. Однако его также можно использовать с любым другим механизмом консенсуса, поддерживающим протокол ABCI. Cosmos ожидает появления нескольких SDK с течением времени, каждый из которых использует свою архитектурную модель и совместим с различными механизмами консенсуса, и все это в рамках одной экосистемы: Cosmos Network.
Этерминт
Модульная природа Cosmos SDK позволяет разработчикам портировать на него практически любую существующую кодовую базу блокчейна, написанную на Golang, а Ethermint — это проект, который преобразует виртуальную машину Ethereum в модуль SDK.
Ethermint в точности похож на Ethereum, но также обладает всеми преимуществами Tendermint BFT. Все инструменты Ethereum (такие как Truffle, Metamask и т. д.) совместимы с Ethermint, и вы можете легко перенести свои смарт-контракты.
CometBFT (Византийская отказоустойчивость Comet)
CometBFT, форк и преемник Tendermint Core, был выпущен в феврале этого года и станет официальным механизмом репликации стека Interchain. Долгосрочная цель CometBFT — стать предпочтительным механизмом репликации для надежных, безопасных, крупномасштабных блокчейнов для конкретных приложений. Долгосрочная цель CometBFT — играть ключевую роль в поддержке роста между цепочками.
Примечание Block Unicorn: Interchain Stack — это технологический стек, который способствует взаимодействию и взаимодействию между блокчейнами с целью создания единой кроссчейн-экосистемы.
В частности, цели CometBFT включают:
Подчеркните потребности пользователей, сформулируйте четкую стратегию продукта и отдайте приоритет потребностям пользователей. Это стратегическое решение, направленное на то, чтобы CometBFT всегда оставался актуальным и ценным.
Улучшите обеспечение качества и правильности с помощью передовых методов, таких как тестирование на основе моделей. Эти методы обеспечивают строгую спецификацию и тестирование реализаций, повышая гарантии качества и правильности.
Модульная конструкция ориентирована на соответствующий уровень абстракции, так что система может быть разобрана по требованию для постепенной интеграции в проекты, которые от нее зависят. Cosmos надеется поощрять использование CometBFT в качестве библиотеки, уменьшая разветвления и фрагментацию, добавляя новые интерфейсы для поддержки постоянно расширяющегося набора вариантов использования.
Более быстрые выпуски функций без ущерба для качества. Постепенно обновляя архитектуру системы как надежную платформу для изменений и улучшая координацию проектов в стеке Interchain, можно добиться более быстрого выпуска новых функций.
Подводя итог, цель CometBFT — стать надежным и хорошо скоординированным механизмом репликации блокчейна для поддержки развития стека Interchain, сосредоточив внимание на потребностях пользователей, улучшая обеспечение качества, модульную конструкцию и быстрые выпуски функций для постоянного улучшения и развития. .
3. IBC — подключенный блокчейн
Протокол Inter-Blockchain Communication (IBC) используется для соединения блокчейнов. IBC использует принцип мгновенной окончательности консенсуса Tendermint (хотя он может работать с любым движком блокчейна с «быстрой окончательностью»), чтобы позволить разнородным цепочкам передавать ценность (т. е. токены) или данные между собой.
В основном его можно свести к двум аспектам:
РАЗНАЯ ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА. Гетерогенные цепочки имеют разную иерархическую структуру, что означает, что они могут различаться реализацией компонентов сети, консенсуса и приложений. Чтобы быть совместимым с IBC, блокчейн должен соответствовать только нескольким требованиям, наиболее важным из которых является то, что уровень консенсуса должен иметь быструю завершенность. Цепочки Proof-of-Work, такие как Биткойн и Эфириум, не включены из-за их вероятностной окончательности.
** Суверенитет: ** Каждая цепочка блоков поддерживается группой валидаторов, чья работа заключается в согласовании подтверждения блока. В блокчейнах с доказательством работы эти валидаторы называются майнерами. Суверенные блокчейны имеют свой собственный набор валидаторов, и во многих случаях блокчейны должны быть суверенными, потому что валидаторы в конечном итоге несут ответственность за изменение состояния. В Ethereum все приложения запускаются одним и тем же набором валидаторов. Поэтому каждое приложение имеет ограниченный суверенитет.
IBC позволяет разнородным блокчейнам обмениваться токенами и данными, что означает, что блокчейны с разными приложениями и наборами валидаторов могут взаимодействовать. Например, он позволяет публичным и частным сетям обмениваться токенами. В настоящее время ни одна другая инфраструктура блокчейна не поддерживает такой уровень взаимодействия.
Как работает IBC
Например, предположим, что учетная запись в цепочке A хочет отправить десять токенов в цепочку B:
Отслеживание: обе цепочки должны отслеживать валидаторы друг друга.
Блокировка: когда сеть IBC инициирует передачу, токены (например, ATOM) будут заблокированы в цепочке A.
Повторитель доказательств: ATOM, которые блокируют доказательства, отправляются из цепочки A в цепочку B.
Верификация: подтверждение проверяется в цепочке B в соответствии с заголовком блока цепочки A; если проверка действительна, в цепочке B создается сертификат токена ATOM.
Стоит отметить, что ATOM, созданный в цепочке B, не является настоящим ATOM (не родным), потому что ATOM существует только в цепочке A. Они представляют АТОМы от цепи A до цепи B и доказывают, что эти АТОМы заморожены в цепочке A. Аналогичный механизм разблокирует эти токены, когда ATOM будут возвращены в исходную цепочку.
Основным недостатком этого подхода является то, что количество сетевых подключений растет квадратично с количеством блокчейнов. Если сеть состоит из 100 блокчейнов, каждый из которых должен поддерживать соединения IBC с другими блокчейнами, количество соединений достигнет 4950, что быстро станет неуправляемым.
Для решения этой проблемы Cosmos предлагает модульную архитектуру, включающую два типа блокчейнов: Hub (центральная цепочка) и Zone (разделенная цепочка), как упоминалось ранее.
Подключить цепочку, не относящуюся к Tendermint
Cosmos не ограничивается цепочкой Tendermint, к Cosmos можно подключить любой тип блокчейна. Возможны два случая: цепочки с немедленным завершением и цепочки с вероятностным завершением:
Быстрые финальные цепочки
Изменив протокол IBC, блокчейны, использующие любой алгоритм консенсуса мгновенной окончательности, могут подключаться к Cosmos. Например, если Ethereum перейдет на гаджет Casper Friendly Finality, IBC можно будет адаптировать для совместимости с Casper, создав прямое подключение к экосистеме Cosmos.
Примечание Block Unicorn: Casper Friendly Finality Gadget — это согласованный алгоритм для повышения производительности и окончательности системы блокчейна, и ожидается, что он будет связан с Cosmos.
Вероятностно-финальные цепочки
Ситуация становится более сложной для блокчейнов без мгновенной окончательности, таких как цепочки доказательства работы. Для этих цепочек Cosmos использует прокси-цепочку под названием Peg-Zone.
Прокси-блокчейн Peg-Zone отслеживает состояние другого блокчейна. Сама Peg-Zone имеет быструю завершенность, поэтому она совместима с IBC, и ее роль заключается в обеспечении безопасности и завершенности блокчейна, к которому она подключена.
**Блок-единорог облегчает понимание для всех: 1) цепочка мгновенной окончательности, 2) цепочка вероятностной завершенности, вставьте в текст небольшой научно-популярный поясняющий характеристики этих двух цепочек. **
**1) Мгновенная цепочка окончательности: **Мгновенная цепочка окончательности похожа на мгновенное подтверждение при отправке курьера.Как только вы передадите посылку курьеру, он немедленно подтвердит получение и предоставит вам номер курьера.Вы можете сразу узнайте, что посылка отправлена и подтверждена.
**2) Цепочка вероятностной окончательности: **Например, механизм Proof-of-Work Биткойн. В соответствии с этим механизмом транзакции должны пройти определенный объем вычислительной работы, чтобы быть подтвержденными, и существует определенная вероятность того, что произойдет форк. Точно так же, как доставка почты требует времени и некоторой неопределенности, время подтверждения транзакции в вероятностной цепочке завершенности больше, и существуют определенные риски.
** Простое понимание, цепочки мгновенной окончательности могут быстро подтверждать транзакции и предоставлять гарантии окончательности, в то время как вероятностные цепочки окончательности требуют более длительного времени подтверждения, и существует определенная вероятность форков и проблем с безопасностью. **
**Какие проблемы решает Космос? **
1. Суверенитет
Бесплатный SDK Cosmos позволяет разработчикам создавать собственные блокчейн-приложения без постоянных затрат. Эти блокчейны можно легко соединить друг с другом, не полагаясь на наличие смарт-контрактов в разных блокчейнах, что позволяет избежать высоких комиссий за транзакции из-за перегрузки сети и позволяет разрабатывать более эффективные функции масштабирования.
Это будет стимулировать инновационные функции в DeFi, NFT, играх, DAO, социальных сетях, торговых площадках и экономиках, зависящих от Интернета, особенно в экономиках собственности, где каждый имеет долю.
2. Масштабируемость
Cosmos использует два типа масштабируемости:
Вертикальная масштабируемость. Вертикальная масштабируемость относится к методу масштабирования блокчейна. Отказавшись от Proof-of-Work и оптимизировав его компоненты, Tendermint BFT может выполнять тысячи транзакций в секунду.
Узкое место находится в самом приложении, например, виртуальная машина накладывает более низкий предел на пропускную способность транзакций, в то время как приложения, которые напрямую встраивают типы транзакций и функции перехода между состояниями (например, стандартные приложения Cosmos SDK), могут достигать более высокой пропускной способности, что означает, что это также является одной из причин, почему блокчейны для конкретных приложений имеют смысл.
Горизонтальная масштабируемость: даже если механизм консенсуса и приложение высоко оптимизированы, пропускная способность транзакций в одной цепочке в конечном итоге достигнет непреодолимого предела. Вертикальное расширение достигло своего предела, и в будущем в качестве решения будет использоваться многоцепочечная архитектура. Основная идея заключается в параллельном запуске нескольких цепочек одного и того же приложения, управляемых стандартным набором валидаторов, что делает блокчейн теоретически бесконечно масштабируемым.
3. Устойчивое развитие
Устойчивость Безопасность сети гарантируется алгоритмом консенсуса PoS.По сравнению с алгоритмом консенсуса PoW, PoS может уменьшить углеродный след на 99%.
Функция токена ATOM
Токены ATOM являются жизненно важной частью экосистемы Cosmos. Основное назначение этого токена — стейкинг для обеспечения безопасности механизма консенсуса PoS. Криптовалютные инвесторы должны ставить такое же количество токенов ATOM, что и текущие 150 лучших валидаторов Cosmos, чтобы подтверждать транзакции. Однако держатели ATOM могут делегировать свои токены в пул ставок за процент от вознаграждения в криптовалюте.
Токены ATOM могут служить трем целям: как система для предотвращения спама, как токен для ставок и как средство голосования в управлении.
В качестве метода предотвращения спама ATOM используется для оплаты сборов. Подобно плате за газ Ethereum, плата может быть пропорциональна вычислительной стоимости, необходимой для транзакции. Взимаются сборы, чтобы предотвратить неправомерное использование блокчейна злоумышленниками.
АТОМы могут быть поставлены для получения токенов в качестве вознаграждения.Количество поставленных АТОМов определяет экономическую безопасность Cosmos Hub. Чем больше количество застейканых ATOM, тем больше экономическая выгода и выше стоимость атаки на сеть. Следовательно, чем больше количество АТОМов поставлено на карту, тем выше экономическая безопасность.
Управление: держатели ATOM могут управлять Cosmos Hub, голосуя за предложения с помощью своих ATOM.
Блокчейн в космосе
Гибкая архитектура Cosmos привлекла многих разработчиков Web3. Некоторые из наиболее заметных проектов Cosmos включают:
Osmosis: Osmosis был создан в 2021 году и в настоящее время является крупнейшей децентрализованной биржей (DEX) в экосистеме Cosmos.
Cronos Chain: финансируемая централизованной криптобиржей Crypto.com, Cronos Chain представляет собой совместимую с Ethereum цепочку блоков, построенную на базе Cosmos. Cronos работает по алгоритму PoS с токеном CRO от Crypto.com в качестве основной криптовалюты.
Binance Chain: централизованная криптобиржа Binance также использовала ряд инструментов от Cosmos для создания своей Binance Chain. Подобно Cronos Chain, блокчейн Binance включает в себя множество DEX, крипто-кредитных платформ и торговых площадок NFT.
Thorchain: Thorchain — это децентрализованная биржа на Cosmos, предназначенная для межсетевого обмена, что позволяет безопасно обменивать нативные токены и токены на любой цепочке блоков, включая биткойн, Dogecoin и Ethereum. Thorchain работает с алгоритмом PoS и использует собственный токен RUNE для защиты сети.
Космическая экосистема
В сети Cosmos, под управлением которой находятся цифровые активы на сумму более 62 миллиардов долларов, размещено более 274 приложений и сервисов. Космос имеет разнообразную и быстро расширяющуюся экосистему. Вот некоторые из наиболее важных проектов Cosmos:
Осмос
Это один из блокчейнов, подключенных к Cosmos Hub, он использует безопасную систему проверки доли и предоставляет многие из тех же профессиональных услуг проверки доли, что и сеть Cosmos. OSMO — это название собственной криптовалюты.
Владельцы токенов OSMO могут делегировать свои токены этим профессиональным валидаторам ставок, чтобы защитить сеть от злонамеренного и опасного поведения. Osmosis — это одноранговая децентрализованная цепочка блоков, которую держатели криптовалюты могут использовать для создания ликвидности и торговли токенами с поддержкой IBC.
Секретная сеть
— это платформа смарт-контрактов, ориентированная на конфиденциальность и позволяющая программировать конфиденциальность. Secret Network станет центром конфиденциальности для экосистемы, идеально подходящим для защитников конфиденциальности.
Регенерация сети
Он строит сеть «Доказательств здоровой планеты», которая в первую очередь поддерживает секвестрацию углерода. С Regen мы можем использовать всю мощь блокчейна, чтобы сделать мир лучше. Regen заключила партнерское соглашение с Chorus One для разработки первой бизнес-модели зеленого валидатора.
G-мост
Это кроссчейн-мост, который позволяет пользователям передавать активы между блокчейнами. G-Bridge — это экспериментальная и инновационная система, управляемая сетью пользователей.
Сеть Акаши
Akash Network — еще один проект, работающий на блокчейне Cosmos. Основная цель Akash — помочь разработчикам Web3 развернуть различные dApps с минимальной конфигурацией, настройкой и управлением сервером.
Проект, получивший название «Airbnb облачных вычислений», предлагает первые децентрализованные облачные вычисления с открытым исходным кодом, предоставляя разработчикам ресурсы облачных вычислений без разрешения для создания dApps.
При обсуждении Akash Network также важно отметить, что она предлагает одну из самых конкурентоспособных цен на решения для развертывания dApp.
Устойчивый XPRT
Persistence XPRT — это криптографическая сеть активов DeFi и NFT. Проект технически организован и предоставляет инфраструктуру для подключения DeFi и традиционных финансов в различных сферах.
Регенерация сети
Сеть Regen — это блокчейн с доказательством доли, построенный на экосистеме Cosmos. Он используется для проверки утверждений, протоколов и данных о состоянии окружающей среды.
Regen Ledger позволяет нескольким пользователям взаимодействовать и торговать друг с другом, чтобы сформировать общедоступную систему экологического учета. Это глобальный рынок и платформа для активов, услуг и данных экосистемы Земли.
Лучшие токены экосистемы Cosmos по рыночной капитализации:
Cosmos обнаружил серьезную системную ошибку
Как сообщалось в прошлом году, функциональность IBC была включена в 42 блокчейнах, включая Cosmos Hub, Osmosis, Cronos и Evmos.
OKX Chain, Luna Classic и Thorchain — основные блокчейны, которые ранее интегрировали IBC. К счастью, их функциональность была отключена или никогда не включалась полностью.
Соучредитель Cosmos заявил, что проблема решена с помощью патча, который будет применяться ко всем текущим уязвимым блокчейнам.
Полимер стремится решить эту проблему, выводя IBC за пределы Вселенной
IBC — это протокол обмена сообщениями, добившийся успеха в экосистеме Cosmos. Однако использование за пределами Космоса ограничено.
Polymer — это новый протокол, который выводит IBC за пределы Cosmos. Выступая в качестве маршрутизатора сообщений, он позволяет любой цепочке или агрегации (агрегации) отправлять сообщения друг другу с помощью IBC, получая функции, которые ранее были ограничены Cosmos.
IBC за пределами вселенной
Защитив 57 сетей и переведя более 160 миллионов долларов в рамках Cosmos, IBC доказала свою ценность. Его успех не был распространен на другие системы из-за строгих требований совместимости с системами консенсуса мгновенной окончательности, такими как Tendermint. Системы вероятностной окончательности, такие как доказательство работы Ethereum, нарушили бы обещание безопасности IBC.
Активные команды, работающие над внедрением IBC в Ethereum, включают:
Electron Labs работает над переносом IBC на Ethereum, но подключение цепочки Tendermint и цепочки EVM требует большой работы. Cosmos требует использования подписи ed25519 для облегченной проверки клиента, а проверка этой подписи на EVM потребляет много газа.
Чтобы решить эту проблему, Electron Labs будет использовать доказательства действительности подписей с нулевым разглашением и проверять это доказательство на Ethereum для снижения затрат. Недостатком этого подхода является зависимость от смарт-контрактов, контролируемых одной командой, что не масштабирует минимизацию доверия для IBC.
zkBridge (Zero Knowledge Chain Bridge) также планирует соединить Cosmos и Ethereum. Подобно Electron Labs, zkBridge использует легкий клиент и запускает смарт-контракт Ethereum. Он использует сеть ретрансляции, в которой ретрансляторы передают заголовки блоков в целевую цепочку для проверки.
Эта система позволяет проводить параллельные проверки, обеспечивая более дешевые и быстрые системы проверки, и устраняет необходимость в доверенной настройке, когда доверенная сторона генерирует закрытый ключ. Несмотря на то, что zkBridge полагается на централизованный смарт-контракт, у zkBridge меньше предположений о доверии из-за его системы доказательств.
Polymer — это цепочка приложений Cosmos, которая действует как концентратор IBC, обеспечивая связь между цепочками. Polymer позволяет подключенным цепочкам выбирать свой собственный метод проверки, а также обеспечивает проверку легкого клиента ZK по умолчанию путем стандартизации IBC в качестве транспортного компонента (аналогично реализации Electron Labs и zkBridge). Цепи, подключенные к Polymer, также будут иметь доступ к Cosmos SDK и учетной записи Interchain. (Учетная запись Interchain относится к типу учетной записи в экосистеме Cosmos, которая используется для передачи активов между сетями и взаимодействия между различными блокчейнами).
Polymer реализует IBC в Solidity и проверяет с помощью системы подтверждения Plonky2 возможность подключения к Ethereum. Plonky2 — это система рекурсивных доказательств (сначала проверьте и убедитесь в правильности подзадач, а затем объедините подзадачи в общую задачу, чтобы доказать правильность исходной задачи), которая может генерировать одно доказательство из набора Эта система еще больше снижает затраты на создание и проверку доказательств. Как и в текущем накопительном пакете с нулевым разглашением, ZKP (доказательство с нулевым разглашением) будет проверяться в цепочке назначения.
Например, если Ethereum и Osmosis общаются через Polymer, произойдет следующее:
Ethereum проверяет консенсус Polymer через легкий клиент ZK Tendermint. Напротив, Polymer проверяет консенсус Ethereum через легкие клиенты Ethereum.
Polymer проверяет консенсус Osmosis с помощью легкого клиента Tendermint (из-за собственного легкого клиента сети Cosmos), а Osmosis проверяет консенсус Polymer с помощью легкого клиента Tendermint.
Cosmos Connected и модульный блокчейн
Polymer не только стандартизирует соединения цепей и мостов для цепей, отличных от IBC, но также улучшает работу цепей Cosmos.
Являясь центром IBC Cosmos и других сетей, Polymer эффективно устраняет избыточные связи между сетями. В настоящее время цепочки подключаются путем подключения к Cosmos Hub, но с Polymer им нужно подключиться к Polymer только один раз, и они могут наследовать возможности межсоединения всех других цепочек, подключенных к Polymer, что достигается за счет многоуровневых обновлений.
волноваться
Хотя IBC оказалась непроницаемой в экосистеме Cosmos, ей еще предстоит справляться с крупномасштабными потоками капитала. Хотя, возможно, еще слишком рано объявлять IBC явным лидером в области функциональной совместимости, в настоящее время это наиболее многообещающая модель межсетевого моста. Тем не менее, есть некоторые предположения о будущих многоцепочечных и ненадежных взаимосвязанных цепочках, которые будут иметь чистые положительные результаты для отрасли в целом.
Polymer намеревается использовать Plonky2 в качестве своего валидатора, который является новой и неаудированной системой, и использование доказательств с нулевым разглашением может потребовать компромисса между стоимостью доказательства и задержкой.
в заключение
**Cosmos, несомненно, является одним из самых привлекательных и уникальных проектов в Web3, и, полностью поддерживая многосетевое будущее, Cosmos зарекомендовал себя как явный лидер в уникальном пространстве. **
Будущее Web3 и Cosmos в конечном итоге будет определяться тем, что больше всего ценят разработчики. Поскольку все больше и больше компаний начинают интегрировать блокчейн в свои процессы, потребность в платформе, позволяющей блокчейнам взаимодействовать друг с другом, становится критической.
Cosmos как функционально совместимая блокчейн-платформа обладает высоким потенциалом роста благодаря опытной команде, четко определенной дорожной карте, возможным вариантам использования и множеству действующих альянсов.
Однако, если разработчики решат, что суверенные и основанные на приложениях блокчейны — это будущее, Cosmos сможет извлечь выгоду из этого настроения.
Посмотреть Оригинал
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
Космическая угроза традиционным блокчейнам
Автор: Russian DeFi, Компилятор: Block unicorn
** Модульные блокчейны могут сделать традиционные блокчейны устаревшими. **
Одноблочные цепочки были действительно хороши, пока они существовали, однако в конечном итоге они столкнулись с трилеммой блокчейна (децентрализация, масштабируемость, безопасность), поскольку пытались сделать все на каждом узле (консенсус, доступность данных, расчеты и выполнение).
Избежать этой проблемы с помощью модульной цепочки блоков можно, разделив множество ролей цепочки блоков на разные уровни. Таким образом, блокчейны могут масштабироваться таким образом, чтобы свести к минимуму компромиссы.
Ethereum и Cosmos лидируют в этой модульной гонке, будущее блокчейна — модульное.
С момента запуска виртуальной машины Ethereum (EVM) в Ethereum были реализованы функции смарт-контрактов, что позволило разрабатывать различные DApp в DeFi, NFT, играх и других областях.
Ethereum — это публичная сеть общего назначения, которая может поддерживать различные DApp, конкурирующие за сетевые ресурсы. Во время перегрузок плата за транзакции резко возрастает, что приводит к ухудшению пользовательского опыта с точки зрения затрат и задержек.
Еще одна проблема с Ethereum и другими цепочками L1 — это их система управления «Уровень 2 (L2)». Это означает, что в дополнение к своим собственным правилам DApp также должны следовать правилам протокола, и невозможно менять протокол каждый раз, когда DApp нуждается в новой функции.
Вместо того, чтобы децентрализованные приложения конкурировали за ресурсы одного блокчейна, Cosmos предлагает, чтобы каждое децентрализованное приложение работало на своем собственном независимом, параллельном и оптимизированном для приложений блокчейне. Поскольку они независимы, каждая цепочка блоков может быть обновлена или изменена независимо. Цепочки Cosmos могут взаимодействовать друг с другом и даже при определенных условиях с блокчейнами, которые используют различные механизмы консенсуса proof-of-stake/proof-of-work.
Знакомство с космосом
Cosmos — это сеть, известная как «Интернет блокчейнов», которая позволяет различным блокчейнам сосуществовать и взаимодействовать. Обычно блокчейны независимы друг от друга, и хотя последние технологии позволяют двум блокчейнам общаться и передавать данные через мост, Cosmos делает еще один шаг вперед. Cosmos улучшает совместимость, позволяя разработчикам создавать изначально совместимые блокчейны.
Эти блокчейны взаимодействуют через протокол Inter-Blockchain Communications (сокращенно IBC, который представляет собой протокол передачи информации между блокчейнами), одним из которых является Cosmos Hub и его токены ATOM.
История космоса
Проект Cosmos впервые появился в 2014 году и был создан Джэ Квоном в соответствии с протоколом консенсуса Tendermint. Квон безуспешно пытался создать полностью совместимую систему, поэтому он объединился с Зарко Милошевичем и Итаном Бухманом. В конце концов, Квон ушел из проекта «Космос» в 2020 году.
Вот краткая хронология вселенной с выделением ключевых событий в ней:
Некоммерческий фонд Interchain Foundation (ICF), базирующийся в Швейцарии, управляет развитием Cosmos. Подобно Ethereum Foundation, ICF является координирующим органом, ответственным за объединение процесса кодирования между командами разработчиков программного обеспечения.
Видение космоса
В отличие от одноуровневых блокчейнов, Cosmos представляет собой платформу для децентрализованного обмена, хранения и защиты ценностей, которая поощряет сотрудничество, инновации и конкуренцию.
Поэтому Cosmos решил строить с использованием модульного программного стека — Cosmos SDK и сети взаимосвязанных блокчейнов. Это позволяет центрам и регионам экосистемы Cosmos запускать новые блокчейны с настраиваемыми средами выполнения, используя IBC для межцепочечной связи.
Это видение модульности и автономного роста быстро увеличило количество регионов в Cosmos. На момент написания этой статьи активны 52 из 56 зон.
**Что такое зоны и концентраторы? **
Цепочка зон (Zone) — это независимое приложение блокчейна, созданное в сети блокчейна Cosmos, а хаб (Hub) — это блокчейн, который соединяет эти цепочки зон, которые также могут быть связаны друг с другом.
Cosmos Hub — это первый хаб (блокчейн) сети Cosmos. Cosmos Hub — это блокчейн с доказательством доли, который облегчает связь и взаимодействие между другими блокчейнами, выступая в качестве концентратора сети. Cosmos Hub отслеживает подключенные к нему цепочки разделов, созданные с помощью Cosmos SDK.
Блокчейны (разделенные цепочки), построенные в сети Cosmos, включают Binance Chain (теперь Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava, Kujira, ThorChain. , BandChain, Archway и т. д.
Помимо блокчейна, Cosmos SDK также можно использовать для создания экологических рынков, децентрализованных бирж (DEX), кошельков, частных сетей, Dapps, платформ DeFi и других инфраструктурных проектов в сети Cosmos.
** В чем уникальность Вселенной? **
Cosmos считает себя третьим поколением технологии блокчейна (после Биткойна и Эфириума). Это позволяет разработчикам создавать блокчейны, подходящие для определенных целей, известные как блокчейны для конкретных приложений, которые можно соединять друг с другом для обмена данными.
Цель Cosmos — побудить разработчиков Web3 создавать децентрализованные проекты, не полагаясь на дизайн смарт-контрактов Ethereum. Вместо того, чтобы создавать dApps на базовой цепочке блоков, Cosmos разработала модульную архитектуру, которая позволяет разработчикам создавать независимые цепочки блоков.
Разработчикам Cosmos не нужно полагаться на консенсус или сетевой уровень блокчейна уровня 1, такого как Ethereum. Когда энтузиасты криптовалюты опираются на Cosmos, они могут создавать блокчейны, отвечающие их требованиям к дизайну. В отличие от создания dApps с использованием смарт-контрактов, Cosmos предоставляет разработчикам Web3 полную свободу в разработке блокчейнов, пользуясь преимуществами безопасности своего алгоритма Tendermint.
Примечание блочного единорога: Tendermint — это алгоритм консенсуса, основанный на византийской отказоустойчивости, который используется для достижения согласованности между различными узлами в распределенной сети. Это алгоритм консенсуса, используемый сетью Cosmos для обеспечения безопасности и согласованности сети блокчейна.
Напротив, Cosmos выходит за рамки помощи разработчикам Web3 в создании независимых блокчейнов. Многие энтузиасты криптовалюты связывают Cosmos с «интероперабельностью», которая относится к связи между блокчейнами.
Соединение разных блокчейнов было затруднено из-за разных механизмов консенсуса и стандартов кодирования. Хотя межсетевые мосты могут передавать ценность между сетями блокчейнов, они уязвимы для взлома.
Cosmos создал протокол IBC, чтобы позволить различным блокчейнам взаимодействовать друг с другом. Кроме того, команда Cosmos разрабатывает блокчейны, называемые «зонами привязки», которые могут подключаться к проектам за пределами экосистемы Cosmos. Например, Cosmos может развернуть привязку блокчейна между биткойнами и эфириумом.
Примечание о блоке единорога: пегг-зона позволяет привязывать активы из внешних цепочек блоков (таких как биткойн или эфириум) к определенным токенам в сети Cosmos. Технические средства Pegg-zone для подключения различных блокчейнов обеспечивают Cosmos более широкую совместимость и возможность интеграции внешних активов.
В дополнение к этим преимуществам Cosmos может обрабатывать 10 000 транзакций в секунду (TPS), имеет низкую плату за газ и оказывает низкое воздействие на окружающую среду благодаря своей конструкции PoS.
Уровни космической сети
Блокчейн можно разделить на три концептуальных уровня архитектуры:
Прикладной уровень: Прикладной уровень отвечает за обновление состояния блокчейна на основе выполнения транзакций. На этом уровне реализованы функции для выполнения смарт-контрактов и обработки взаимодействия с пользователем.
Сетевой уровень. Сетевой уровень отвечает за распространение транзакций и сообщений, связанных с консенсусом. Он управляет связью между узлами и обеспечивает трансляцию и подтверждение транзакций по сети.
Уровень консенсуса. Уровень консенсуса позволяет узлам согласовывать текущее состояние системы. На этом уровне узлы достигают консенсуса с помощью алгоритма консенсуса и решают, какие транзакции действительны, и добавляют их в состояние блокчейна.
Разделение этих уровней помогает разделить различные функции и обязанности, позволяя сети Cosmos более гибко создавать и расширять различные блокчейны, а также осуществлять связь и взаимодействие между ними через протокол IBC. Каждый уровень имеет определенные функции и задачи, которые в совокупности образуют общую архитектуру сети Cosmos.
Космические технологии
На основе следующих компонентов:
Tendermint: протокол консенсуса, который позволяет разработчикам создавать быстрые, масштабируемые и безопасные блокчейны с доказательством доли.
Cosmos SDK: позволяет разработчикам создавать приложения на основе блокчейнов Tendermint. Cosmos SDK предоставляет набор инструментов и сред, которые упрощают разработку блокчейн-приложений.
Протокол межблокчейновой связи (IBC): система, которая позволяет различным цепочкам блоков соединяться и обмениваться данными. Через протокол IBC Cosmos реализует взаимосвязь между цепочками блоков, позволяя им безопасно обмениваться данными и ценностями.
Вместе эти технические компоненты образуют инфраструктуру Cosmos, позволяя внедрять быстрые, масштабируемые и безопасные сети блокчейнов, а также облегчать взаимодействие и связь между различными блокчейнами.
1. Tendermint Byzantine Fault Tolerance и ABCI
Примечание Block Unicorn: ABCI означает «интерфейс блокчейна приложений», который является важной частью архитектуры Tendermint. ABCI определяет спецификацию интерфейса между приложениями и механизмом консенсуса Tendermint. Это позволяет разработчикам создавать и расширять блокчейн Tendermint с пользовательской логикой приложения без необходимости изменять сам движок Tendermint.
С помощью ABCI разработчики могут отделить свои приложения от механизма консенсуса Tendermint, что делает разработку приложений более гибкой и настраиваемой. ABCI предоставляет набор стандартизированных методов интерфейса, включая такие функции, как обработка транзакций, проверка блоков и запрос статуса, чтобы приложения могли взаимодействовать с сетью Tendermint и работать с механизмом консенсуса.
До недавнего времени создание блокчейна требовало разработки трех уровней (сети, консенсуса и приложения) с нуля. Ethereum делает разработку децентрализованных приложений более осуществимой, предоставляя блокчейн виртуальной машины, где каждый может развернуть смарт-контракты с собственной логикой.
Однако это не упрощает процесс разработки блокчейна. Go-Ethereum (реализация Ethereum на языке Go), как и Биткойн, представляет собой огромный стек технологий, который сложно разветвить и настроить. Вот почему Джэ Квон создал Tendermint в 2014 году.
Tendermint BFT — это решение, которое объединяет сетевой и согласованный уровни блокчейнов в общий движок.
Вот особенности использования Tendermint BFT в качестве продвинутого движка блокчейна, подходящего для публичных или частных блокчейнов:
Cosmos — одна из нескольких платформ, основанных на движке консенсуса Tendermint, в число других входят:
2. Cosmos SDK и другие платформы прикладного уровня
Tendermint BFT сокращает время разработки блокчейна с нескольких лет до недель, потому что создать безопасное приложение ABCI с нуля сложно, поэтому существует Cosmos SDK.
Cosmos SDK — это универсальная платформа для создания безопасных блокчейн-приложений поверх Tendermint BFT.
Он построен на двух основных принципах:
Модульность. Целью Cosmos SDK является создание модульной экосистемы, позволяющей разработчикам быстро создавать блокчейны для конкретных приложений без написания каждой функции с нуля. Любой может создать модуль Cosmos SDK и использовать существующий модуль в вашей цепочке блоков, просто импортировав его.
Например, команда Tendermint разрабатывает базовый набор модулей для Cosmos Hub. Любой разработчик может использовать эти модули для создания своих приложений. Разработчики также могут создавать новые модули для дальнейшей настройки своих приложений. По мере развития сети Cosmos экосистема модулей SDK также будет продолжать расти, что упростит разработку сложных блокчейн-приложений.
Безопасность на основе возможностей. Возможности ограничивают масштаб злонамеренных или случайных взаимодействий, устанавливая границы безопасности между модулями. Это позволяет разработчикам лучше понять композиционность модулей и ограничить возможности злонамеренных или случайных взаимодействий.
Cosmos SDK также включает набор полезных инструментов разработчика для создания интерфейсов командной строки (CLI, способ взаимодействия с компьютерными системами через интерфейсы командной строки), серверов REST и различных часто используемых служебных библиотек.
Cosmos SDK (Software Development Kit), как и другие инструменты Cosmos, является модульным. Разработчики могут создавать приложения поверх Tendermint BFT. Однако его также можно использовать с любым другим механизмом консенсуса, поддерживающим протокол ABCI. Cosmos ожидает появления нескольких SDK с течением времени, каждый из которых использует свою архитектурную модель и совместим с различными механизмами консенсуса, и все это в рамках одной экосистемы: Cosmos Network.
Этерминт
Модульная природа Cosmos SDK позволяет разработчикам портировать на него практически любую существующую кодовую базу блокчейна, написанную на Golang, а Ethermint — это проект, который преобразует виртуальную машину Ethereum в модуль SDK.
Ethermint в точности похож на Ethereum, но также обладает всеми преимуществами Tendermint BFT. Все инструменты Ethereum (такие как Truffle, Metamask и т. д.) совместимы с Ethermint, и вы можете легко перенести свои смарт-контракты.
CometBFT (Византийская отказоустойчивость Comet)
CometBFT, форк и преемник Tendermint Core, был выпущен в феврале этого года и станет официальным механизмом репликации стека Interchain. Долгосрочная цель CometBFT — стать предпочтительным механизмом репликации для надежных, безопасных, крупномасштабных блокчейнов для конкретных приложений. Долгосрочная цель CometBFT — играть ключевую роль в поддержке роста между цепочками.
Примечание Block Unicorn: Interchain Stack — это технологический стек, который способствует взаимодействию и взаимодействию между блокчейнами с целью создания единой кроссчейн-экосистемы.
В частности, цели CometBFT включают:
Подводя итог, цель CometBFT — стать надежным и хорошо скоординированным механизмом репликации блокчейна для поддержки развития стека Interchain, сосредоточив внимание на потребностях пользователей, улучшая обеспечение качества, модульную конструкцию и быстрые выпуски функций для постоянного улучшения и развития. .
3. IBC — подключенный блокчейн
Протокол Inter-Blockchain Communication (IBC) используется для соединения блокчейнов. IBC использует принцип мгновенной окончательности консенсуса Tendermint (хотя он может работать с любым движком блокчейна с «быстрой окончательностью»), чтобы позволить разнородным цепочкам передавать ценность (т. е. токены) или данные между собой.
В основном его можно свести к двум аспектам:
РАЗНАЯ ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА. Гетерогенные цепочки имеют разную иерархическую структуру, что означает, что они могут различаться реализацией компонентов сети, консенсуса и приложений. Чтобы быть совместимым с IBC, блокчейн должен соответствовать только нескольким требованиям, наиболее важным из которых является то, что уровень консенсуса должен иметь быструю завершенность. Цепочки Proof-of-Work, такие как Биткойн и Эфириум, не включены из-за их вероятностной окончательности.
** Суверенитет: ** Каждая цепочка блоков поддерживается группой валидаторов, чья работа заключается в согласовании подтверждения блока. В блокчейнах с доказательством работы эти валидаторы называются майнерами. Суверенные блокчейны имеют свой собственный набор валидаторов, и во многих случаях блокчейны должны быть суверенными, потому что валидаторы в конечном итоге несут ответственность за изменение состояния. В Ethereum все приложения запускаются одним и тем же набором валидаторов. Поэтому каждое приложение имеет ограниченный суверенитет.
IBC позволяет разнородным блокчейнам обмениваться токенами и данными, что означает, что блокчейны с разными приложениями и наборами валидаторов могут взаимодействовать. Например, он позволяет публичным и частным сетям обмениваться токенами. В настоящее время ни одна другая инфраструктура блокчейна не поддерживает такой уровень взаимодействия.
Как работает IBC
Например, предположим, что учетная запись в цепочке A хочет отправить десять токенов в цепочку B:
Отслеживание: обе цепочки должны отслеживать валидаторы друг друга.
Блокировка: когда сеть IBC инициирует передачу, токены (например, ATOM) будут заблокированы в цепочке A.
Повторитель доказательств: ATOM, которые блокируют доказательства, отправляются из цепочки A в цепочку B.
Верификация: подтверждение проверяется в цепочке B в соответствии с заголовком блока цепочки A; если проверка действительна, в цепочке B создается сертификат токена ATOM.
Стоит отметить, что ATOM, созданный в цепочке B, не является настоящим ATOM (не родным), потому что ATOM существует только в цепочке A. Они представляют АТОМы от цепи A до цепи B и доказывают, что эти АТОМы заморожены в цепочке A. Аналогичный механизм разблокирует эти токены, когда ATOM будут возвращены в исходную цепочку.
Основным недостатком этого подхода является то, что количество сетевых подключений растет квадратично с количеством блокчейнов. Если сеть состоит из 100 блокчейнов, каждый из которых должен поддерживать соединения IBC с другими блокчейнами, количество соединений достигнет 4950, что быстро станет неуправляемым.
Для решения этой проблемы Cosmos предлагает модульную архитектуру, включающую два типа блокчейнов: Hub (центральная цепочка) и Zone (разделенная цепочка), как упоминалось ранее.
Подключить цепочку, не относящуюся к Tendermint
Cosmos не ограничивается цепочкой Tendermint, к Cosmos можно подключить любой тип блокчейна. Возможны два случая: цепочки с немедленным завершением и цепочки с вероятностным завершением:
Быстрые финальные цепочки
Изменив протокол IBC, блокчейны, использующие любой алгоритм консенсуса мгновенной окончательности, могут подключаться к Cosmos. Например, если Ethereum перейдет на гаджет Casper Friendly Finality, IBC можно будет адаптировать для совместимости с Casper, создав прямое подключение к экосистеме Cosmos.
Примечание Block Unicorn: Casper Friendly Finality Gadget — это согласованный алгоритм для повышения производительности и окончательности системы блокчейна, и ожидается, что он будет связан с Cosmos.
Вероятностно-финальные цепочки
Ситуация становится более сложной для блокчейнов без мгновенной окончательности, таких как цепочки доказательства работы. Для этих цепочек Cosmos использует прокси-цепочку под названием Peg-Zone.
Прокси-блокчейн Peg-Zone отслеживает состояние другого блокчейна. Сама Peg-Zone имеет быструю завершенность, поэтому она совместима с IBC, и ее роль заключается в обеспечении безопасности и завершенности блокчейна, к которому она подключена.
**Блок-единорог облегчает понимание для всех: 1) цепочка мгновенной окончательности, 2) цепочка вероятностной завершенности, вставьте в текст небольшой научно-популярный поясняющий характеристики этих двух цепочек. **
**1) Мгновенная цепочка окончательности: **Мгновенная цепочка окончательности похожа на мгновенное подтверждение при отправке курьера.Как только вы передадите посылку курьеру, он немедленно подтвердит получение и предоставит вам номер курьера.Вы можете сразу узнайте, что посылка отправлена и подтверждена.
**2) Цепочка вероятностной окончательности: **Например, механизм Proof-of-Work Биткойн. В соответствии с этим механизмом транзакции должны пройти определенный объем вычислительной работы, чтобы быть подтвержденными, и существует определенная вероятность того, что произойдет форк. Точно так же, как доставка почты требует времени и некоторой неопределенности, время подтверждения транзакции в вероятностной цепочке завершенности больше, и существуют определенные риски.
** Простое понимание, цепочки мгновенной окончательности могут быстро подтверждать транзакции и предоставлять гарантии окончательности, в то время как вероятностные цепочки окончательности требуют более длительного времени подтверждения, и существует определенная вероятность форков и проблем с безопасностью. **
**Какие проблемы решает Космос? **
1. Суверенитет
Бесплатный SDK Cosmos позволяет разработчикам создавать собственные блокчейн-приложения без постоянных затрат. Эти блокчейны можно легко соединить друг с другом, не полагаясь на наличие смарт-контрактов в разных блокчейнах, что позволяет избежать высоких комиссий за транзакции из-за перегрузки сети и позволяет разрабатывать более эффективные функции масштабирования.
Это будет стимулировать инновационные функции в DeFi, NFT, играх, DAO, социальных сетях, торговых площадках и экономиках, зависящих от Интернета, особенно в экономиках собственности, где каждый имеет долю.
2. Масштабируемость
Cosmos использует два типа масштабируемости:
Вертикальная масштабируемость. Вертикальная масштабируемость относится к методу масштабирования блокчейна. Отказавшись от Proof-of-Work и оптимизировав его компоненты, Tendermint BFT может выполнять тысячи транзакций в секунду.
Узкое место находится в самом приложении, например, виртуальная машина накладывает более низкий предел на пропускную способность транзакций, в то время как приложения, которые напрямую встраивают типы транзакций и функции перехода между состояниями (например, стандартные приложения Cosmos SDK), могут достигать более высокой пропускной способности, что означает, что это также является одной из причин, почему блокчейны для конкретных приложений имеют смысл.
Горизонтальная масштабируемость: даже если механизм консенсуса и приложение высоко оптимизированы, пропускная способность транзакций в одной цепочке в конечном итоге достигнет непреодолимого предела. Вертикальное расширение достигло своего предела, и в будущем в качестве решения будет использоваться многоцепочечная архитектура. Основная идея заключается в параллельном запуске нескольких цепочек одного и того же приложения, управляемых стандартным набором валидаторов, что делает блокчейн теоретически бесконечно масштабируемым.
3. Устойчивое развитие
Устойчивость Безопасность сети гарантируется алгоритмом консенсуса PoS.По сравнению с алгоритмом консенсуса PoW, PoS может уменьшить углеродный след на 99%.
Функция токена ATOM
Токены ATOM являются жизненно важной частью экосистемы Cosmos. Основное назначение этого токена — стейкинг для обеспечения безопасности механизма консенсуса PoS. Криптовалютные инвесторы должны ставить такое же количество токенов ATOM, что и текущие 150 лучших валидаторов Cosmos, чтобы подтверждать транзакции. Однако держатели ATOM могут делегировать свои токены в пул ставок за процент от вознаграждения в криптовалюте.
Токены ATOM могут служить трем целям: как система для предотвращения спама, как токен для ставок и как средство голосования в управлении.
В качестве метода предотвращения спама ATOM используется для оплаты сборов. Подобно плате за газ Ethereum, плата может быть пропорциональна вычислительной стоимости, необходимой для транзакции. Взимаются сборы, чтобы предотвратить неправомерное использование блокчейна злоумышленниками.
АТОМы могут быть поставлены для получения токенов в качестве вознаграждения.Количество поставленных АТОМов определяет экономическую безопасность Cosmos Hub. Чем больше количество застейканых ATOM, тем больше экономическая выгода и выше стоимость атаки на сеть. Следовательно, чем больше количество АТОМов поставлено на карту, тем выше экономическая безопасность.
Управление: держатели ATOM могут управлять Cosmos Hub, голосуя за предложения с помощью своих ATOM.
Блокчейн в космосе
Гибкая архитектура Cosmos привлекла многих разработчиков Web3. Некоторые из наиболее заметных проектов Cosmos включают:
Космическая экосистема
В сети Cosmos, под управлением которой находятся цифровые активы на сумму более 62 миллиардов долларов, размещено более 274 приложений и сервисов. Космос имеет разнообразную и быстро расширяющуюся экосистему. Вот некоторые из наиболее важных проектов Cosmos:
Осмос
Это один из блокчейнов, подключенных к Cosmos Hub, он использует безопасную систему проверки доли и предоставляет многие из тех же профессиональных услуг проверки доли, что и сеть Cosmos. OSMO — это название собственной криптовалюты.
Владельцы токенов OSMO могут делегировать свои токены этим профессиональным валидаторам ставок, чтобы защитить сеть от злонамеренного и опасного поведения. Osmosis — это одноранговая децентрализованная цепочка блоков, которую держатели криптовалюты могут использовать для создания ликвидности и торговли токенами с поддержкой IBC.
Секретная сеть
— это платформа смарт-контрактов, ориентированная на конфиденциальность и позволяющая программировать конфиденциальность. Secret Network станет центром конфиденциальности для экосистемы, идеально подходящим для защитников конфиденциальности.
Регенерация сети
Он строит сеть «Доказательств здоровой планеты», которая в первую очередь поддерживает секвестрацию углерода. С Regen мы можем использовать всю мощь блокчейна, чтобы сделать мир лучше. Regen заключила партнерское соглашение с Chorus One для разработки первой бизнес-модели зеленого валидатора.
G-мост
Это кроссчейн-мост, который позволяет пользователям передавать активы между блокчейнами. G-Bridge — это экспериментальная и инновационная система, управляемая сетью пользователей.
Сеть Акаши
Akash Network — еще один проект, работающий на блокчейне Cosmos. Основная цель Akash — помочь разработчикам Web3 развернуть различные dApps с минимальной конфигурацией, настройкой и управлением сервером.
Проект, получивший название «Airbnb облачных вычислений», предлагает первые децентрализованные облачные вычисления с открытым исходным кодом, предоставляя разработчикам ресурсы облачных вычислений без разрешения для создания dApps.
При обсуждении Akash Network также важно отметить, что она предлагает одну из самых конкурентоспособных цен на решения для развертывания dApp.
Устойчивый XPRT
Persistence XPRT — это криптографическая сеть активов DeFi и NFT. Проект технически организован и предоставляет инфраструктуру для подключения DeFi и традиционных финансов в различных сферах.
Регенерация сети
Сеть Regen — это блокчейн с доказательством доли, построенный на экосистеме Cosmos. Он используется для проверки утверждений, протоколов и данных о состоянии окружающей среды.
Regen Ledger позволяет нескольким пользователям взаимодействовать и торговать друг с другом, чтобы сформировать общедоступную систему экологического учета. Это глобальный рынок и платформа для активов, услуг и данных экосистемы Земли.
Лучшие токены экосистемы Cosmos по рыночной капитализации:
Cosmos обнаружил серьезную системную ошибку
Как сообщалось в прошлом году, функциональность IBC была включена в 42 блокчейнах, включая Cosmos Hub, Osmosis, Cronos и Evmos.
OKX Chain, Luna Classic и Thorchain — основные блокчейны, которые ранее интегрировали IBC. К счастью, их функциональность была отключена или никогда не включалась полностью.
Соучредитель Cosmos заявил, что проблема решена с помощью патча, который будет применяться ко всем текущим уязвимым блокчейнам.
Полимер стремится решить эту проблему, выводя IBC за пределы Вселенной
IBC — это протокол обмена сообщениями, добившийся успеха в экосистеме Cosmos. Однако использование за пределами Космоса ограничено.
Polymer — это новый протокол, который выводит IBC за пределы Cosmos. Выступая в качестве маршрутизатора сообщений, он позволяет любой цепочке или агрегации (агрегации) отправлять сообщения друг другу с помощью IBC, получая функции, которые ранее были ограничены Cosmos.
IBC за пределами вселенной
Защитив 57 сетей и переведя более 160 миллионов долларов в рамках Cosmos, IBC доказала свою ценность. Его успех не был распространен на другие системы из-за строгих требований совместимости с системами консенсуса мгновенной окончательности, такими как Tendermint. Системы вероятностной окончательности, такие как доказательство работы Ethereum, нарушили бы обещание безопасности IBC.
Активные команды, работающие над внедрением IBC в Ethereum, включают:
Electron Labs работает над переносом IBC на Ethereum, но подключение цепочки Tendermint и цепочки EVM требует большой работы. Cosmos требует использования подписи ed25519 для облегченной проверки клиента, а проверка этой подписи на EVM потребляет много газа.
Чтобы решить эту проблему, Electron Labs будет использовать доказательства действительности подписей с нулевым разглашением и проверять это доказательство на Ethereum для снижения затрат. Недостатком этого подхода является зависимость от смарт-контрактов, контролируемых одной командой, что не масштабирует минимизацию доверия для IBC.
zkBridge (Zero Knowledge Chain Bridge) также планирует соединить Cosmos и Ethereum. Подобно Electron Labs, zkBridge использует легкий клиент и запускает смарт-контракт Ethereum. Он использует сеть ретрансляции, в которой ретрансляторы передают заголовки блоков в целевую цепочку для проверки.
Эта система позволяет проводить параллельные проверки, обеспечивая более дешевые и быстрые системы проверки, и устраняет необходимость в доверенной настройке, когда доверенная сторона генерирует закрытый ключ. Несмотря на то, что zkBridge полагается на централизованный смарт-контракт, у zkBridge меньше предположений о доверии из-за его системы доказательств.
Polymer — это цепочка приложений Cosmos, которая действует как концентратор IBC, обеспечивая связь между цепочками. Polymer позволяет подключенным цепочкам выбирать свой собственный метод проверки, а также обеспечивает проверку легкого клиента ZK по умолчанию путем стандартизации IBC в качестве транспортного компонента (аналогично реализации Electron Labs и zkBridge). Цепи, подключенные к Polymer, также будут иметь доступ к Cosmos SDK и учетной записи Interchain. (Учетная запись Interchain относится к типу учетной записи в экосистеме Cosmos, которая используется для передачи активов между сетями и взаимодействия между различными блокчейнами).
Polymer реализует IBC в Solidity и проверяет с помощью системы подтверждения Plonky2 возможность подключения к Ethereum. Plonky2 — это система рекурсивных доказательств (сначала проверьте и убедитесь в правильности подзадач, а затем объедините подзадачи в общую задачу, чтобы доказать правильность исходной задачи), которая может генерировать одно доказательство из набора Эта система еще больше снижает затраты на создание и проверку доказательств. Как и в текущем накопительном пакете с нулевым разглашением, ZKP (доказательство с нулевым разглашением) будет проверяться в цепочке назначения.
Например, если Ethereum и Osmosis общаются через Polymer, произойдет следующее:
Ethereum проверяет консенсус Polymer через легкий клиент ZK Tendermint. Напротив, Polymer проверяет консенсус Ethereum через легкие клиенты Ethereum.
Polymer проверяет консенсус Osmosis с помощью легкого клиента Tendermint (из-за собственного легкого клиента сети Cosmos), а Osmosis проверяет консенсус Polymer с помощью легкого клиента Tendermint.
Cosmos Connected и модульный блокчейн
Polymer не только стандартизирует соединения цепей и мостов для цепей, отличных от IBC, но также улучшает работу цепей Cosmos.
Являясь центром IBC Cosmos и других сетей, Polymer эффективно устраняет избыточные связи между сетями. В настоящее время цепочки подключаются путем подключения к Cosmos Hub, но с Polymer им нужно подключиться к Polymer только один раз, и они могут наследовать возможности межсоединения всех других цепочек, подключенных к Polymer, что достигается за счет многоуровневых обновлений.
волноваться
Хотя IBC оказалась непроницаемой в экосистеме Cosmos, ей еще предстоит справляться с крупномасштабными потоками капитала. Хотя, возможно, еще слишком рано объявлять IBC явным лидером в области функциональной совместимости, в настоящее время это наиболее многообещающая модель межсетевого моста. Тем не менее, есть некоторые предположения о будущих многоцепочечных и ненадежных взаимосвязанных цепочках, которые будут иметь чистые положительные результаты для отрасли в целом.
Polymer намеревается использовать Plonky2 в качестве своего валидатора, который является новой и неаудированной системой, и использование доказательств с нулевым разглашением может потребовать компромисса между стоимостью доказательства и задержкой.
в заключение
**Cosmos, несомненно, является одним из самых привлекательных и уникальных проектов в Web3, и, полностью поддерживая многосетевое будущее, Cosmos зарекомендовал себя как явный лидер в уникальном пространстве. **
Будущее Web3 и Cosmos в конечном итоге будет определяться тем, что больше всего ценят разработчики. Поскольку все больше и больше компаний начинают интегрировать блокчейн в свои процессы, потребность в платформе, позволяющей блокчейнам взаимодействовать друг с другом, становится критической.
Cosmos как функционально совместимая блокчейн-платформа обладает высоким потенциалом роста благодаря опытной команде, четко определенной дорожной карте, возможным вариантам использования и множеству действующих альянсов.
Однако, если разработчики решат, что суверенные и основанные на приложениях блокчейны — это будущее, Cosmos сможет извлечь выгоду из этого настроения.