** Модульні блокчейни можуть зробити традиційні блокчейни застарілими. **
Одноблокові ланцюжки були справді хорошими, поки вони існували, однак вони зіткнулися з трилемою блокчейну (децентралізація, масштабованість, безпека), оскільки вони намагалися зробити все на кожному вузлі (консенсус, доступність даних, урегулювання та виконання).
Щоб уникнути цієї проблеми з модульним блокчейном, можна розділити багато ролей блокчейну на різні рівні. Таким чином, блокчейни можуть масштабуватися таким чином, щоб мінімізувати компроміси.
Ethereum і Cosmos лідирують у цій модульній гонці, майбутнє блокчейна за модульністю.
З моменту запуску віртуальної машини Ethereum (EVM) Ethereum реалізував функції смарт-контрактів, що дозволило розробляти різні DApps у DeFi, NFT, іграх та інших сферах.
Ethereum — це публічний ланцюжок загального призначення, який може підтримувати різні DApps, що конкурують за мережеві ресурси. Під час перевантажень комісія за транзакції різко зростає, що призводить до поганої взаємодії з користувачем з точки зору вартості та затримки.
Ще однією проблемою з Ethereum та іншими ланцюжками L1 є їхня система управління «Layer 2 (L2)». Це означає, що окрім дотримання власних правил, DApp також повинні дотримуватися правил протоколу, і неможливо змінювати протокол щоразу, коли DApp потребує нової функції.
Замість того, щоб DApp конкурували за ресурси одного блокчейну, Cosmos пропонує, щоб кожен DApp працював на власному незалежному, паралельному та оптимізованому для додатків блокчейні. Оскільки вони незалежні, кожен блокчейн можна оновлювати або модифікувати незалежно. Ланцюги Cosmos можуть спілкуватися один з одним і навіть за певних умов з блокчейнами, які використовують різні механізми консенсусу proof-of-stake/proof-of-work.
Знайомство з Космосом
Cosmos — це мережа, відома як «Інтернет блокчейнів», яка дозволяє різним блокчейнам співіснувати та взаємодіяти. Зазвичай блокчейни незалежні один від одного, і хоча новітні технології дозволяють двом блокчейнам спілкуватися та передавати дані через міст, Cosmos йде ще далі. Cosmos покращує сумісність, дозволяючи розробникам створювати початково сумісні блокчейни.
Ці блокчейни спілкуються через протокол Inter-Blockchain Communications (скорочено IBC, протокол передачі інформації між блокчейнами), одним з яких є Cosmos Hub і його токени ATOM.
Історія Космосу
Проект Cosmos вперше вийшов у 2014 році, створений Джей Квоном за консенсусним протоколом Tendermint. Квон безуспішно намагався створити повністю сумісну систему, тому він об’єднався із Зарко Мілошевичем та Ітаном Бухманом. Зрештою Квон залишив свою роль у проекті Космос у 2020 році.
Ось коротка хронологія Всесвіту з виділенням ключових подій у ньому:
У квітні 2017 року Cosmos провів свій перший сейл токенів. Зібрані 7 мільйонів доларів всього за 29 хвилин продемонстрували його можливості.
У грудні 2018 року була випущена подія «Game of Stakes», яка вперше тестувала мережу Cosmos.
13 березня 2019 року Cosmos Hub був успішно запущений, відомий як Великий Вибух Всесвіту.
У листопаді 2019 року Kava Labs стала першим проектом, який використовує Cosmos SDK для запуску основної мережі.
*У лютому 2020 року компанія Cosmos розпалася після того, як її головний засновник Дже Квон залишив посаду генерального директора.
У вересні 2020 року Cosmos вперше співпрацював з Nym, запровадивши анонімні сертифікати в екосистему Cosmos.
У лютому 2021 року Космос випустив свій найамбітніший проект «Зоряна брама». Stargate — перша загальнодоступна версія, яка використовує протокол Inter Blockchain Communication (IBC). Цей запуск зміцнює позиції Cosmos на ринку блокчейнів.
Некомерційна організація Interchain Foundation (ICF), розташована в Швейцарії, керує розвитком Cosmos. Подібно до Ethereum Foundation, ICF є координаційним органом, відповідальним за з’єднання процесу кодування між командами розробників програмного забезпечення.
Бачення Космосу
На відміну від однорівневих блокчейнів, Cosmos передбачає платформу для децентралізованого обміну, зберігання та захисту цінностей, яка заохочує співпрацю, інновації та конкуренцію.
Тому Cosmos вирішила будувати з використанням модульного програмного стеку – Cosmos SDK і мережі взаємопов’язаних блокчейнів. Це дозволяє центрам і регіонам екосистеми Cosmos запускати нові блокчейни з налаштованими середовищами виконання, використовуючи IBC для міжланцюгового зв’язку.
Це бачення модульності та автономного зростання швидко збільшило кількість регіонів у Космосі. На момент написання цієї статті 52 із 56 зон активні.
**Що таке зони та хаби? **
Ланцюг зон (Zone) — це незалежна програма блокчейну, створена в мережі блокчейнів Cosmos, а хаб (Hub) — це блокчейн, який з’єднує ці ланцюжки зон.
Cosmos Hub - це перший хаб (блокчейн) мережі Cosmos. Cosmos Hub — це блокчейн із підтвердженням частки, який полегшує зв’язок і взаємодію між іншими блокчейнами, слугуючи центром мережі. Cosmos Hub відстежує підключені до нього ланцюжки розділів, створені за допомогою Cosmos SDK.
Блокчейни (розділені ланцюжки), створені на основі мережі Cosmos, включають Binance Chain (тепер Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava , Kujira, ThorChain , BandChain, Archway тощо.
На додаток до блокчейну, Cosmos SDK також можна використовувати для створення екологічних ринків, децентралізованих бірж (DEX), гаманців, приватних мереж, Dapps, платформ DeFi та інших інфраструктурних проектів у мережі Cosmos.
**Що унікального у Всесвіті? **
Cosmos вважає себе третім поколінням технології блокчейн (після Bitcoin та Ethereum). Це дозволяє розробникам створювати блокчейни, придатні для певних цілей, які називаються блокчейнами для конкретних програм, які можна з’єднувати один з одним для обміну даними.
Мета Cosmos — заохотити розробників Web3 створювати децентралізовані проекти, не покладаючись на дизайн смарт-контрактів Ethereum. Замість створення dApps на базовому блокчейні Cosmos розробив модульну архітектуру, яка дозволяє розробникам створювати незалежні блокчейни.
Розробникам Cosmos не потрібно покладатися на консенсус або мережевий рівень блокчейну рівня 1, такого як Ethereum. Коли ентузіасти криптовалюти будують на Cosmos, вони можуть створювати блокчейни, які відповідають їхнім вимогам щодо дизайну. На відміну від створення dApps за допомогою смарт-контрактів, Cosmos дає розробникам Web3 повну свободу розробляти блокчейни, одночасно користуючись перевагами безпеки свого алгоритму Tendermint.
Примітка блокового єдинорога: Tendermint — це консенсусний алгоритм, заснований на візантійській відмовостійкості, який використовується для досягнення узгодженості між різними вузлами в розподіленій мережі. Це консенсусний алгоритм, який використовується мережею Cosmos для забезпечення безпеки та узгодженості мережі блокчейн.
На відміну від цього, Cosmos не тільки допомагає розробникам Web3 створювати незалежні блокчейни. Багато ентузіастів криптовалюти асоціюють Cosmos із «сумісністю», що означає зв’язок між блокчейнами.
Підключення різних блокчейнів було складним через різні механізми консенсусу та стандарти кодування. Хоча крос-ланцюгові мости можуть передавати значення між блокчейн-мережами, вони вразливі для злому.
Cosmos створив протокол IBC, щоб дозволити різним блокчейнам спілкуватися один з одним. Крім того, команда Cosmos розробляє блокчейни під назвою «pegg-zones», які можуть підключатися до проектів поза екосистемою Cosmos. Наприклад, Cosmos міг би розгорнути блокчейн pegg між біткойнами та ефіріумом.
Примітка про блокування єдинорога: pegg-zone дозволяє прив’язувати активи із зовнішніх блокчейнів (таких як біткойн або ефіріум) до певних токенів у мережі Cosmos. Технічні засоби Pegg-zone для підключення різних блокчейнів забезпечують Cosmos ширшу взаємодію та можливість інтегрувати зовнішні активи.
На додаток до цих переваг, Cosmos може обробляти 10 000 транзакцій за секунду (TPS), має низьку плату за газ і має низький вплив на навколишнє середовище завдяки своєму дизайну PoS.
Рівні мережі Cosmos
За архітектурою блокчейн можна розділити на три концептуальні рівні:
Прикладний рівень: прикладний рівень відповідає за оновлення стану блокчейну на основі виконання транзакцій. На цьому рівні реалізовані функції для виконання смарт-контрактів і обробки взаємодії користувачів.
Мережевий рівень: мережевий рівень відповідає за забезпечення розповсюдження транзакцій і пов’язаних із консенсусом повідомлень. Він керує зв’язком між вузлами та забезпечує трансляцію та підтвердження транзакцій у мережі.
Консенсусний рівень: консенсусний рівень дозволяє вузлам узгодити поточний стан системи. На цьому рівні вузли досягають консенсусу за допомогою алгоритму консенсусу та вирішують, які транзакції є дійсними, і додають їх до стану блокчейну.
Розподіл цих рівнів допомагає розділити різні функції та обов’язки, дозволяючи мережі Cosmos більш гнучко будувати та розширювати різні блокчейни, а також реалізовувати зв’язок і взаємодію між ними за допомогою протоколу IBC. Кожен рівень має певні функції та завдання, які разом утворюють загальну архітектуру мережі Cosmos.
Cosmos Technology
На основі таких компонентів:
Tendermint: консенсусний протокол, який дозволяє розробникам створювати швидкі, масштабовані та безпечні блокчейни з підтвердженням частки.
Cosmos SDK: дозволяє розробникам створювати програми на базі блокчейнів Tendermint. Cosmos SDK надає набір інструментів і фреймворків, які спрощують розробку блокчейн-додатків.
Протокол зв’язку між блоками (IBC): система, яка дозволяє різним мережам блоків підключатися та спілкуватися. За допомогою протоколу IBC Cosmos реалізує взаємозв’язок між блокчейнами, дозволяючи їм безпечно обмінюватися даними та цінностями.
Разом ці технічні компоненти утворюють інфраструктуру Cosmos, що дозволяє впроваджувати швидкі, масштабовані та безпечні мережі блокчейнів, а також сприяти взаємодії та зв’язку між різними блокчейнами.
1. Tendermint Byzantine Fault Tolerance та ABCI
Примітка щодо блокового єдинорога: ABCI означає «Application Blockchain Interface», який є важливою частиною архітектури Tendermint. ABCI визначає специфікацію інтерфейсу між програмами та механізмом консенсусу Tendermint. Це дозволяє розробникам створювати та розширювати блокчейн Tendermint за допомогою спеціальної логіки програми без необхідності змінювати сам механізм Tendermint.
Завдяки ABCI розробники можуть відокремити свої додатки від механізму консенсусу Tendermint, роблячи розробку додатків більш гнучкою та настроюваною. ABCI надає набір стандартизованих методів інтерфейсу, включаючи такі функції, як обробка транзакцій, перевірка блоків і запит статусу, щоб програми могли взаємодіяти з мережею Tendermint і працювати з механізмом консенсусу.
Донедавна створення блокчейну вимагало розробки трьох рівнів (мережа, консенсус і додаток) з нуля. Ethereum робить розробку децентралізованих програм більш можливою, надаючи блокчейн віртуальної машини, де будь-хто може розгорнути смарт-контракти з індивідуальною логікою.
Однак це не спрощує процес розробки блокчейна. Go-Ethereum (мовна реалізація Ethereum Go), як і біткойн, — це величезний стек технологій, який важко розгалужувати та налаштовувати. Ось чому Дже Квон створив Tendermint у 2014 році.
Tendermint BFT — це рішення, яке об’єднує мережевий і консенсусний рівні блокчейнів у загальний механізм.
Це дозволяє розробникам зосередитися на розробці програм, не турбуючись про складні базові протоколи.
Як результат, Tendermint економить багато часу на розробку. Tendermint також називається консенсусним алгоритмом Byzantine Fault Tolerant (BFT), який використовується механізмом Tendermint BFT.
Протокол сокетів Application Blockchain Interface (ABCI) з’єднує механізм Tendermint BFT із програмами. Протокол можна загорнути в будь-яку мову програмування, дозволяючи розробникам вибрати мову, яка найкраще відповідає їхнім потребам.
Нижче наведено особливості використання Tendermint BFT як розширеного механізму блокчейну, який підходить для публічних або приватних блокчейнів:
*Tendermint BFT має справу лише з мережею та консенсусом блокчейну, що означає, що він допомагає вузлам поширювати транзакції та допомагає валідаторам досягти консенсусу щодо набору транзакцій для додавання до блокчейну.
Прикладний рівень відповідає за визначення способу створення набору валідатора. Таким чином, розробники можуть створювати публічні та приватні блокчейни на основі двигуна Tendermint BFT.
Якщо в додатку вказано, що валідатори вибираються на основі кількості збережених токенів, блокчейн класифікується як PoS (Proof of Stake).
Проте, якщо програма вирішує, що лише набір попередньо авторизованих об’єктів може діяти як валідатори, тоді блокчейн може бути класифікований як дозволений або приватний блокчейн, де розробник має повний контроль над правилами, що регулюють зміни в наборі валідаторів. для їх блокчейну.
Висока продуктивність: час створення блоку Tendermint BFT може досягати приблизно 1 секунди, і він може обробляти тисячі транзакцій за секунду.
Миттєва впевненість: алгоритм консенсусу Tendermint має функцію миттєвої впевненості. Це означає, що якщо більше однієї третини вузлів перевірки чесні (візантійська відмовостійкість), розгалуження не відбудеться. Користувачі можуть бути впевнені, що їхні транзакції будуть завершені після створення блоку (це не стосується блокчейнів із підтвердженням роботи, таких як Bitcoin та Ethereum).
Безпека: консенсус Tendermint не тільки стійкий до недоліків, але й підзвітний. Спосіб визначення відповідальності, якщо блокчейн форкується.
Cosmos є однією з кількох платформ, заснованих на механізмі консенсусу Tendermint, інші включають:
Ethermint — це масштабований і сумісний гібридний блокчейн, який використовує Cosmos SDK і Tendermint.
Terra — це делегована платформа стейблкойнів на основі підтвердження частки, яка використовується як платіжне рішення блокчейну.
Regen Network — це децентралізований ринок екологічних активів, даних і кліматичних угод.
2. Cosmos SDK та інші фреймворки прикладного рівня
Tendermint BFT скорочує час розробки блокчейну з років до тижнів, оскільки створити захищену програму ABCI з нуля складно, тому існує Cosmos SDK.
Cosmos SDK — це універсальний фреймворк для створення безпечних блокчейн-додатків на основі Tendermint BFT.
Він побудований на двох основних принципах:
Модульність: Метою Cosmos SDK є створення модульної екосистеми, яка дозволяє розробникам швидко створювати блокчейни для певних програм без необхідності писати кожну функцію з нуля. Кожен може створити модуль Cosmos SDK і використовувати існуючий модуль у вашому блокчейні, просто імпортувавши його.
Наприклад, команда Tendermint розробляє базовий набір модулів для Cosmos Hub. Будь-який розробник може використовувати ці модулі для створення своїх програм. Розробники також можуть створювати нові модулі для подальшого налаштування своїх програм. У міру розвитку мережі Cosmos екосистема модулів SDK також продовжуватиме зростати, полегшуючи розробку складних блокчейн-додатків.
Безпека на основі можливостей: Можливості обмежують область зловмисних або випадкових взаємодій, обмежуючи межі безпеки між модулями. Це дозволяє розробникам краще розуміти композицію модулів і обмежити можливості для зловмисних або випадкових взаємодій.
Cosmos SDK також містить набір корисних інструментів розробника для створення інтерфейсів командного рядка (CLI, спосіб взаємодії з комп’ютерними системами через інтерфейси командного рядка), серверів REST і різноманітних бібліотек утиліт, які часто використовуються.
Cosmos SDK (Software Development Kit), як і інші інструменти Cosmos, є модульним. Розробники можуть створювати програми на основі Tendermint BFT. Однак його також можна використовувати з будь-яким іншим механізмом консенсусу, який підтримує протокол ABCI. Cosmos передбачає появу кількох пакетів SDK з часом, кожен з яких використовує різну архітектурну модель і сумісний з різними механізмами консенсусу, і все в одній екосистемі: мережі Cosmos.
Етермінт
Модульний характер Cosmos SDK дозволяє розробникам переносити на нього практично будь-яку існуючу кодову базу блокчейну, написану мовою Golang, а Ethermint — це проект, який перетворює віртуальну машину Ethereum на модуль SDK.
Ethermint точно схожий на Ethereum, але також має всі переваги Tendermint BFT. Усі інструменти Ethereum (такі як Truffle, Metamask тощо) сумісні з Ethermint, і ви можете легко перенести свої смарт-контракти.
CometBFT (Comet Byzantine Fault Tolerance)
CometBFT, форк і наступник Tendermint Core, був випущений у лютому цього року і стане офіційним механізмом реплікації Interchain Stack. Довгострокова мета CometBFT — стати найкращим механізмом реплікації для надійних, безпечних, великомасштабних блокчейнів, орієнтованих на додатки. Довгострокова мета CometBFT — відігравати ключову роль у підтримці міжланцюгового зростання.
Примітка про блоковий єдиноріг: Interchain Stack — це технологічний стек, який сприяє взаємодії та з’єднанню між блокчейнами з метою побудови єдиної міжланцюжкової екосистеми.
Зокрема, цілі CometBFT включають:
Підкресліть потреби користувачів, сформулюйте чітку стратегію продукту та віддайте перевагу потребам користувачів. Це стратегічне рішення для того, щоб CometBFT завжди залишався актуальним і цінним.
Покращте контроль якості та правильності за допомогою передових методів, таких як тестування на основі моделі. Ці методи забезпечують точну специфікацію та тестування реалізацій, покращуючи гарантію якості та коректності.
Модульна конструкція зосереджена на відповідному рівні абстракції, щоб систему можна було розібрати на вимогу для поступової інтеграції в проекти, які від неї залежать. Cosmos сподівається заохочувати використання CometBFT як бібліотеки, зменшуючи розгалуження та фрагментацію, додаючи нові інтерфейси для підтримки постійно розширюваного набору випадків використання.
Швидший випуск функцій без втрати якості. Завдяки поступовому оновленню архітектури системи, як надійної платформи для змін, і покращенню координації проектів у міжланцюжковому стеку досягається швидший випуск функцій.
Підводячи підсумок, мета CometBFT полягає в тому, щоб стати надійним і добре скоординованим механізмом реплікації блокчейну для підтримки розвитку Interchain Stack, зосереджуючись на потребах користувачів, покращенні гарантії якості, модульному дизайні та швидкому випуску функцій для постійного вдосконалення та розвитку. .
3. IBC - підключений блокчейн
Для підключення блокчейнів використовується протокол під назвою Inter-Blockchain Communication (IBC). IBC використовує консенсус Tendermint про миттєву остаточність (хоча він може працювати з будь-яким механізмом блокчейну «швидкої остаточності»), щоб дозволити гетерогенним ланцюгам передавати значення (ток-то токени) або дані між собою.
В основному це можна звести до двох аспектів:
РІЗНА ІЄАРХІЧНА СТРУКТУРА: Гетерогенні ланцюги мають різні ієрархічні структури, що означає, що вони можуть відрізнятися за реалізацією мережевих, консенсусних і прикладних компонентів. Щоб бути сумісним з IBC, блокчейн повинен відповідати лише кільком вимогам, найважливішою з яких є те, що рівень консенсусу повинен мати швидку завершеність. Ланцюжки підтвердження роботи, такі як Bitcoin та Ethereum, не включені через їх імовірнісну остаточність.
**Суверенітет:**Кожен блокчейн підтримується групою валідаторів, завданням яких є узгодження підтвердження блоку. У блокчейнах із підтвердженням роботи ці валідатори називаються майнерами. Суверенні блокчейни мають власний набір валідаторів, і в багатьох випадках блокчейни повинні бути суверенними, оскільки валідатори несуть остаточну відповідальність за зміну стану. В Ethereum усі додатки запускаються одним набором валідаторів. Таким чином, кожна програма має обмежений суверенітет.
IBC дозволяє різнорідним блокчейнам обмінюватися токенами та даними, тобто блокчейни з різними програмами та наборами валідаторів можуть спілкуватися. Наприклад, це дозволяє публічним і приватним мережам обмінюватися токенами. Наразі жодна інша структура блокчейну не підтримує такий рівень сумісності.
Як працює IBC
Наприклад, припустимо, що обліковий запис у ланцюжку A хоче надіслати десять токенів до ланцюжка B:
Відстеження: обидва ланцюжки повинні відстежувати валідатори один одного.
Блокування: коли мережа IBC ініціює передачу, токени (такі як ATOM) будуть заблоковані в ланцюжку A.
Повторювач доказів: ATOM, які блокують докази, надсилаються з ланцюга A до ланцюга B.
Перевірка: доказ перевіряється в ланцюжку B відповідно до заголовка блоку ланцюжка A; якщо перевірка дійсна, сертифікат маркера ATOM створюється в ланцюжку B.
Варто зазначити, що ATOM, створений у ланцюзі B, не є справжнім ATOM (не рідним), оскільки ATOM існує лише в ланцюзі A. Вони представляють ATOM від ланцюга A до ланцюга B і доводять, що ці ATOM заморожені в ланцюжку A. Подібний механізм розблокує ці маркери, коли ATOM повертаються до свого вихідного ланцюжка.
Головним недоліком цього підходу є те, що кількість мережевих з’єднань зростає квадратично зі збільшенням кількості блокчейнів. Якщо мережа складається зі 100 блокчейнів, кожен з яких повинен підтримувати з’єднання IBC з іншими блокчейнами, кількість з’єднань досягне 4950, що швидко стає некерованим.
Щоб вирішити цю проблему, Cosmos пропонує модульну архітектуру, що включає два типи блокчейнів: Hub (центральний ланцюг) і Zone (розділений ланцюг), як згадувалося раніше.
Підключіть ланцюжок, що не належить Tendermint
Cosmos не обмежується мережею Tendermint, до Cosmos можна підключити будь-який тип блокчейна. Є два випадки: ланцюги негайного завершення та ланцюги ймовірного завершення:
Ланцюжки швидкого завершення
Змінивши протокол IBC, блокчейни, які використовують будь-який алгоритм консенсусу миттєвої остаточності, можуть підключитися до Cosmos. Наприклад, якщо Ethereum переходить на Casper Friendly Finality Gadget, IBC можна адаптувати для сумісності з Casper, створюючи прямий зв’язок з екосистемою Cosmos.
Блоковий єдиноріг. Примітка: Casper Friendly Finality Gadget — це консенсусний алгоритм для покращення продуктивності та завершеності системи блокчейну, який, як очікується, буде підключатися до Cosmos.
Імовірнісно-фінальні ланцюги
Ситуація стає складнішою для блокчейнів без миттєвої остаточності, таких як ланцюжки підтвердження роботи. Для цих ланцюгів Cosmos використовує проксі-ланцюг під назвою Peg-Zone.
Проксі-блокчейн Peg-Zone відстежує стан іншого блокчейну. Сама Peg-Zone має швидку остаточність, тому вона сумісна з IBC, і її роль полягає в забезпеченні безпеки та остаточності блокчейну, до якого вона підключена.
**Block unicorn полегшує розуміння для всіх: 1) ланцюг миттєвої остаточності, 2) ланцюг імовірнісної остаточності, вставте в текст невеликий науково-популярний ланцюжок, щоб пояснити характеристики цих двох ланцюгів. **
**1) Ланцюжок миттєвої остаточності: **Ланцюжок миттєвої остаточності нагадує миттєве підтвердження, коли ви надсилаєте кур’єру. Щойно ви передаєте пакунок кур’єру, вони негайно підтвердять отримання та нададуть вам номер кур’єра. Ви можете негайно знати, що посилку було відправлено та підтверджено.
**2) Ланцюжок імовірнісної остаточності: **Наприклад, механізм підтвердження роботи біткойна. Згідно з цим механізмом, транзакції повинні пройти певний обсяг обчислювальної роботи для підтвердження, і існує певна ймовірність того, що відбудеться розгалуження. Подібно до того, як доставка пошти потребує часу та певної невизначеності, час підтвердження транзакції в ланцюжку ймовірнісної остаточності довший, і існують певні ризики.
**Просте розуміння: ланцюжки миттєвої завершеності можуть швидко підтверджувати транзакції та надавати гарантії остаточності, тоді як імовірнісні ланцюжки завершеності вимагають більшого часу підтвердження, і існує певна ймовірність форків і проблем із безпекою. **
**Які проблеми вирішує Космос? **
1. Суверенітет
Безкоштовний SDK від Cosmos дозволяє розробникам створювати суверенні блокчейн-додатки без постійних витрат. Ці блокчейни можна легко з’єднати один з одним, не покладаючись на існування смарт-контрактів у різних блокчейнах, таким чином уникаючи високих комісій за транзакції через перевантаження мережі та створюючи кращі функції масштабування.
Це стимулюватиме інноваційні функції в DeFi, NFT, іграх, DAO, соціальних мережах, ринках і залежних від Інтернету економіках, особливо в економіках власності, де кожен має частку.
2. Масштабованість
Cosmos використовує два типи масштабованості:
Вертикальна масштабованість: Вертикальна масштабованість відноситься до методу масштабування блокчейна. Відмовившись від Proof-of-Work і оптимізувавши його компоненти, Tendermint BFT може досягати тисяч транзакцій за секунду.
Вузьке місце полягає в самій програмі, наприклад, віртуальна машина встановлює нижчу межу пропускної здатності транзакцій, тоді як програми, які безпосередньо вбудовують типи транзакцій і функції переходу стану (такі як стандартні програми Cosmos SDK), можуть досягти вищої пропускної здатності, що означає, що це також є однією з причин, чому блокчейни для конкретних програм мають сенс.
Горизонтальна масштабованість: навіть якщо механізм консенсусу та додаток високо оптимізовані, пропускна здатність транзакцій одного ланцюжка зрештою досягне нездоланної межі. Вертикальне розширення досягло своєї межі, і в майбутньому як рішення буде використовуватися багатоланцюгова архітектура. Основна ідея полягає в тому, щоб паралельно запускати кілька ланцюжків однієї програми, керованих стандартним набором валідаторів, що робить блокчейн теоретично нескінченно масштабованим.
3. Стійкість
Стабільність Безпека мережі гарантується алгоритмом консенсусу PoS.Порівняно з алгоритмом консенсусу PoW, PoS може зменшити вуглецевий слід на 99%.
Функція маркера ATOM
Токени ATOM є важливою частиною екосистеми Cosmos. Основне призначення цього токена — стейкинг для забезпечення безпеки механізму консенсусу PoS. Інвестори в криптовалюту повинні поставити таку ж кількість токенів ATOM, як поточні 150 найкращих валідаторів Cosmos, щоб перевірити транзакції. Проте власники ATOM можуть делегувати свої токени до пулу ставок за відсоток винагороди в криптовалюті.
Токени ATOM можуть служити трьом цілям: як система для запобігання спаму, як маркер ставок і як засіб голосування в управлінні.
Як метод запобігання спаму ATOM використовується для сплати зборів. Подібно до комісії за газ Ethereum, комісія може бути пропорційною обчислювальним витратам, необхідним для транзакції. Плата стягується, щоб зловмисники не зловживали блокчейном.
ATOM можна ставити, щоб отримати токени як винагороду. Кількість поставлених ATOM визначає економічну безпеку Cosmos Hub. Чим більша кількість поставлених ATOM, тим більша економічна вигода та вища вартість атаки на мережу. Отже, чим більша кількість атомів поставлена на ставку, тим більша економічна безпека.
Управління: власники ATOM можуть керувати Cosmos Hub, голосуючи за пропозиції своїми ATOM.
Блокчейн на Cosmos
Гнучка архітектура Cosmos привернула увагу багатьох розробників Web3. Деякі з найвідоміших проектів Cosmos включають:
Osmosis: Osmosis було створено в 2021 році і наразі є найбільшою децентралізованою біржею (DEX) в екосистемі Cosmos.
Cronos Chain: фінансується централізованою криптобіржею Crypto.com, Cronos Chain є сумісним з Ethereum блокчейном, побудованим на Cosmos. Cronos працює на основі алгоритму PoS з токеном CRO від Crypto.com як основною криптовалютою.
Binance Chain: централізована криптобіржа Binance також використовувала серію інструментів від Cosmos для створення свого Binance Chain. Подібно до Cronos Chain, блокчейн Binance включає багато DEX, платформ криптокредитування та ринків NFT.
Thorchain: Thorchain — це децентралізована біржа в Cosmos, призначена для міжланцюгового обміну, тобто дозволяє безпечно обмінювати рідні токени та токени на будь-якому блокчейні, включаючи біткойн, доджкойн і очікування Ethereum. Thorchain працює з алгоритмом PoS і використовує свій рідний токен RUNE для захисту мережі.
Екосистема Космосу
Мережа Cosmos містить понад 274 програми та сервіси, загальні цифрові активи яких перевищують 62 мільярди доларів. Космос має різноманітну екосистему, яка швидко розвивається. Ось деякі з найважливіших проектів Космосу:
Осмос
Це один із блокчейнів, підключених до Cosmos Hub. Він використовує безпечну систему підтвердження частки та надає багато тих самих професійних послуг перевірки ставок, що й мережа Cosmos. OSMO - це назва його рідної криптовалюти.
Власники токенів OSMO можуть делегувати свої токени цим професійним валідаторам ставок, щоб захистити мережу від зловмисної та небезпечної поведінки. Osmosis — це одноранговий децентралізований блокчейн, який власники криптовалюти можуть використовувати для створення ліквідності та торгівлі токенами з підтримкою IBC.
Секретна мережа
це платформа смарт-контрактів, яка фокусується на конфіденційності та дозволяє програмувати конфіденційність. Секретна мережа стане центром конфіденційності для екосистеми, ідеальним для прихильників конфіденційності.
Regen Network
Він створює мережу «Доказів для здорової планети», яка в першу чергу підтримує секвестрацію вуглецю. З Regen ми можемо використовувати потужність блокчейну, щоб зробити світ кращим. Regen співпрацює з Chorus One для розробки першої бізнес-моделі екологічного валідатора.
G-Bridge
Це міжланцюговий міст, який дозволяє користувачам передавати активи між блокчейнами. G-Bridge — це надзвичайно експериментальна та інноваційна система, якою керує мережа користувачів.
Мережа Akash
Akash Network — ще один проект, що працює на блокчейні Cosmos. Основна мета Akash — допомогти розробникам Web3 розгортати різні dApps з мінімальною конфігурацією, налаштуванням і керуванням сервером.
Проект під назвою «Airbnb хмарних обчислень» пропонує перші децентралізовані хмарні обчислення з відкритим вихідним кодом, надаючи розробникам ресурси хмарних обчислень без дозволу для створення dApps.
Говорячи про Akash Network, важливо також відзначити, що вона пропонує одну з найбільш конкурентоспроможних цін на рішення для розгортання dApp.
Стійкість XPRT
Persistence XPRT — це мережа активів DeFi та NFT на базі криптовалют. Проект технічно організований і забезпечує інфраструктуру для підключення DeFi і традиційних фінансів у різних сферах.
Regen Network
Мережа Regen — це блокчейн із підтвердженням частки, побудований на основі екосистеми Cosmos. Він використовується для підтвердження претензій, протоколів і даних про стан навколишнього середовища.
Regen Ledger дозволяє кільком користувачам взаємодіяти та торгувати один з одним, щоб сформувати публічну систему екологічного обліку. Це глобальний ринок і платформа для активів, послуг і даних екосистеми Землі.
Найпопулярніші токени екосистеми Cosmos за ринковою капіталізацією:
Cosmos знайшов серйозний недолік системи
Як повідомлялося минулого року, у 42 блокчейнах була включена функція IBC, включаючи Cosmos Hub, Osmosis, Cronos і Evmos.
OKX Chain, Luna Classic і Thorchain є основними блокчейнами, які раніше інтегрували IBC. На щастя, їх функціональність була вимкнена або ніколи не була повністю включена.
Співзасновник Cosmos заявив, що проблему було вирішено за допомогою патча, який буде застосовано до всіх поточних уразливих блокчейнів.
Полімер прагне вирішити цю проблему, виводячи IBC за межі Всесвіту
IBC — це протокол обміну повідомленнями, який досяг успіху в екосистемі Cosmos. Однак використання за межами Cosmos обмежене.
Polymer — це новий протокол, який представляє IBC за межами Cosmos. Діючи як маршрутизатор повідомлень, він дозволяє будь-якому ланцюжку або Rollup (агрегації) надсилати повідомлення один одному за допомогою IBC, отримуючи функції, які раніше були обмежені Cosmos.
IBC поза всесвітом
Захистивши 57 мереж і перерахувавши понад 160 мільйонів доларів США в рамках Cosmos, IBC довів свою цінність. Його успіх не поширився на інші системи через суворі вимоги сумісності з системами консенсусу миттєвої остаточності, такими як Tendermint. Системи ймовірнісної остаточності, такі як доказ роботи Ethereum, порушили б обіцянку безпеки IBC.
Активні команди, які працюють над переведенням IBC на Ethereum, включають:
Electron Labs працює над переведенням IBC в Ethereum, але з’єднання ланцюга Tendermint і ланцюга EVM вимагає багато роботи. Cosmos вимагає використання підписів ed25519 для легкої перевірки клієнта, а перевірка цього підпису на EVM споживає багато газу.
Щоб вирішити цю проблему, Electron Labs використовуватиме докази дійсності підписів із нульовим знанням і перевірить це підтвердження на Ethereum, щоб зменшити витрати. Недоліком цього підходу є залежність від того, що смарт-контракти контролюються однією командою, що не зменшує масштаб довіри для IBC.
zkBridge (Міст ланцюга нульових знань) також має бачення з’єднати Космос та Ethereum. Подібно до Electron Labs, zkBridge використовує легкий клієнт і запускає смарт-контракт Ethereum. Він використовує мережу ретрансляції, де ретранслятори передають заголовки блоків цільовому ланцюжку для перевірки.
Ця система дозволяє проводити паралельні перевірки, створюючи дешевші та швидші системи перевірки, і усуває потребу в довіреній установці, коли довірена сторона генерує закритий ключ. Незважаючи на те, що він покладається на централізований смарт-контракт, zkBridge має менше припущень щодо довіри через свою систему підтвердження.
Polymer — це прикладний ланцюжок Cosmos, який діє як центр IBC, забезпечуючи зв’язок між ланцюгами. Polymer дозволяє підключеним ланцюгам вибирати власний метод перевірки, водночас забезпечуючи перевірку клієнта ZK light за замовчуванням шляхом стандартизації IBC як транспортного компонента (подібно до реалізації Electron Labs і zkBridge), ланцюги, підключені до Polymer, також матимуть доступ до облікового запису Cosmos SDK і Interchain (Міжланцюговий обліковий запис відноситься до типу облікового запису в екосистемі Cosmos, який використовується для міжланцюгової передачі активів і взаємодії між різними блокчейнами).
Polymer реалізує IBC у Solidity та перевіряє за допомогою системи перевірки Plonky2 для підключення до Ethereum. Plonky2 — це рекурсивна система доказів (спочатку перевірте та переконайтеся в правильності підпроблем, а потім об’єднайте підпроблеми в загальну проблему, щоб довести правильність вихідної проблеми), яка може створити єдиний доказ із набору Ця система додатково знижує витрати на створення та перевірку доказів. Подібно до поточного зведення з нульовим знанням, ZKP (підтвердження з нульовим знанням) буде перевірено в ланцюжку призначення.
Наприклад, якщо Ethereum і Osmosis спілкуються через Polymer, станеться наступне:
Ethereum перевіряє консенсус Polymer через легкий клієнт ZK Tendermint. На відміну від цього, Polymer перевіряє консенсус Ethereum за допомогою легких клієнтів Ethereum.
Polymer перевіряє консенсус Osmosis через легкий клієнт Tendermint (через власний легкий клієнт мережі Cosmos), а Osmosis перевіряє консенсус Polymer через легкий клієнт Tendermint.
Cosmos Connected and Modular Blockchain
Polymer не тільки стандартизує з’єднання ланцюг-мост для ланцюгів, що не належать до IBC, але й покращує роботу ланцюгів Cosmos.
Будучи центром IBC Cosmos та інших мереж, Polymer ефективно усуває зайві зв’язки між мережами. Наразі ланцюги з’єднуються за допомогою підключення до Cosmos Hub, але з Polymer їм потрібно підключитися до Polymer лише один раз, і вони можуть успадкувати можливості взаємозв’язку всіх інших ланцюгів, підключених до Polymer, що досягається за допомогою багатопрохідних оновлень.
турбуватися
Хоча IBC виявився непроникним в екосистемі Cosmos, йому ще належить впоратися з великомасштабними потоками капіталу. Хоча ще занадто рано оголошувати IBC явним лідером взаємодії, наразі це найперспективніша модель міжланцюгового мосту. Однак є деякі припущення щодо майбутніх багатоланцюжкових і ненадійних взаємопов’язаних ланцюжків, які матимуть чисті позитивні результати для галузі в цілому.
Polymer має намір використовувати Plonky2 як свій валідатор, який є новою та неперевіреною системою, і використання доказів із нульовим знанням може вимагати компромісу між вартістю підтвердження та затримкою.
на закінчення
**Cosmos, безсумнівно, є одним із найпереконливіших та унікальніших проектів у Web3, і завдяки повній підтримці багатоланцюжного майбутнього Cosmos зарекомендував себе як явний лідер в унікальному просторі. **
Майбутнє Web3 і Cosmos зрештою визначатиметься тим, що найбільше цінують розробники. Оскільки все більше і більше компаній починають інтегрувати блокчейн у свої процеси, потреба в платформі, яка дозволяє блокчейнам спілкуватися один з одним, стає критичною.
Як сумісна блокчейн-платформа, Cosmos має високий потенціал зростання завдяки досвідченій команді, чітко визначеній дорожній карті, потенційним сценаріям використання та численним альянсам, що розвиваються.
Однак, якщо розробники вирішать, що суверенні блокчейни та блокчейни на основі додатків — це шлях майбутнього, Cosmos матиме ідеальні можливості для того, щоб скористатися цими настроями.
Переглянути оригінал
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
Космічна загроза традиційним блокчейнам
Автор: Russian DeFi, Упорядник: Block unicorn
** Модульні блокчейни можуть зробити традиційні блокчейни застарілими. **
Одноблокові ланцюжки були справді хорошими, поки вони існували, однак вони зіткнулися з трилемою блокчейну (децентралізація, масштабованість, безпека), оскільки вони намагалися зробити все на кожному вузлі (консенсус, доступність даних, урегулювання та виконання).
Щоб уникнути цієї проблеми з модульним блокчейном, можна розділити багато ролей блокчейну на різні рівні. Таким чином, блокчейни можуть масштабуватися таким чином, щоб мінімізувати компроміси.
Ethereum і Cosmos лідирують у цій модульній гонці, майбутнє блокчейна за модульністю.
З моменту запуску віртуальної машини Ethereum (EVM) Ethereum реалізував функції смарт-контрактів, що дозволило розробляти різні DApps у DeFi, NFT, іграх та інших сферах.
Ethereum — це публічний ланцюжок загального призначення, який може підтримувати різні DApps, що конкурують за мережеві ресурси. Під час перевантажень комісія за транзакції різко зростає, що призводить до поганої взаємодії з користувачем з точки зору вартості та затримки.
Ще однією проблемою з Ethereum та іншими ланцюжками L1 є їхня система управління «Layer 2 (L2)». Це означає, що окрім дотримання власних правил, DApp також повинні дотримуватися правил протоколу, і неможливо змінювати протокол щоразу, коли DApp потребує нової функції.
Замість того, щоб DApp конкурували за ресурси одного блокчейну, Cosmos пропонує, щоб кожен DApp працював на власному незалежному, паралельному та оптимізованому для додатків блокчейні. Оскільки вони незалежні, кожен блокчейн можна оновлювати або модифікувати незалежно. Ланцюги Cosmos можуть спілкуватися один з одним і навіть за певних умов з блокчейнами, які використовують різні механізми консенсусу proof-of-stake/proof-of-work.
Знайомство з Космосом
Cosmos — це мережа, відома як «Інтернет блокчейнів», яка дозволяє різним блокчейнам співіснувати та взаємодіяти. Зазвичай блокчейни незалежні один від одного, і хоча новітні технології дозволяють двом блокчейнам спілкуватися та передавати дані через міст, Cosmos йде ще далі. Cosmos покращує сумісність, дозволяючи розробникам створювати початково сумісні блокчейни.
Ці блокчейни спілкуються через протокол Inter-Blockchain Communications (скорочено IBC, протокол передачі інформації між блокчейнами), одним з яких є Cosmos Hub і його токени ATOM.
Історія Космосу
Проект Cosmos вперше вийшов у 2014 році, створений Джей Квоном за консенсусним протоколом Tendermint. Квон безуспішно намагався створити повністю сумісну систему, тому він об’єднався із Зарко Мілошевичем та Ітаном Бухманом. Зрештою Квон залишив свою роль у проекті Космос у 2020 році.
Ось коротка хронологія Всесвіту з виділенням ключових подій у ньому:
Некомерційна організація Interchain Foundation (ICF), розташована в Швейцарії, керує розвитком Cosmos. Подібно до Ethereum Foundation, ICF є координаційним органом, відповідальним за з’єднання процесу кодування між командами розробників програмного забезпечення.
Бачення Космосу
На відміну від однорівневих блокчейнів, Cosmos передбачає платформу для децентралізованого обміну, зберігання та захисту цінностей, яка заохочує співпрацю, інновації та конкуренцію.
Тому Cosmos вирішила будувати з використанням модульного програмного стеку – Cosmos SDK і мережі взаємопов’язаних блокчейнів. Це дозволяє центрам і регіонам екосистеми Cosmos запускати нові блокчейни з налаштованими середовищами виконання, використовуючи IBC для міжланцюгового зв’язку.
Це бачення модульності та автономного зростання швидко збільшило кількість регіонів у Космосі. На момент написання цієї статті 52 із 56 зон активні.
**Що таке зони та хаби? **
Ланцюг зон (Zone) — це незалежна програма блокчейну, створена в мережі блокчейнів Cosmos, а хаб (Hub) — це блокчейн, який з’єднує ці ланцюжки зон.
Cosmos Hub - це перший хаб (блокчейн) мережі Cosmos. Cosmos Hub — це блокчейн із підтвердженням частки, який полегшує зв’язок і взаємодію між іншими блокчейнами, слугуючи центром мережі. Cosmos Hub відстежує підключені до нього ланцюжки розділів, створені за допомогою Cosmos SDK.
Блокчейни (розділені ланцюжки), створені на основі мережі Cosmos, включають Binance Chain (тепер Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava , Kujira, ThorChain , BandChain, Archway тощо.
На додаток до блокчейну, Cosmos SDK також можна використовувати для створення екологічних ринків, децентралізованих бірж (DEX), гаманців, приватних мереж, Dapps, платформ DeFi та інших інфраструктурних проектів у мережі Cosmos.
**Що унікального у Всесвіті? **
Cosmos вважає себе третім поколінням технології блокчейн (після Bitcoin та Ethereum). Це дозволяє розробникам створювати блокчейни, придатні для певних цілей, які називаються блокчейнами для конкретних програм, які можна з’єднувати один з одним для обміну даними.
Мета Cosmos — заохотити розробників Web3 створювати децентралізовані проекти, не покладаючись на дизайн смарт-контрактів Ethereum. Замість створення dApps на базовому блокчейні Cosmos розробив модульну архітектуру, яка дозволяє розробникам створювати незалежні блокчейни.
Розробникам Cosmos не потрібно покладатися на консенсус або мережевий рівень блокчейну рівня 1, такого як Ethereum. Коли ентузіасти криптовалюти будують на Cosmos, вони можуть створювати блокчейни, які відповідають їхнім вимогам щодо дизайну. На відміну від створення dApps за допомогою смарт-контрактів, Cosmos дає розробникам Web3 повну свободу розробляти блокчейни, одночасно користуючись перевагами безпеки свого алгоритму Tendermint.
Примітка блокового єдинорога: Tendermint — це консенсусний алгоритм, заснований на візантійській відмовостійкості, який використовується для досягнення узгодженості між різними вузлами в розподіленій мережі. Це консенсусний алгоритм, який використовується мережею Cosmos для забезпечення безпеки та узгодженості мережі блокчейн.
На відміну від цього, Cosmos не тільки допомагає розробникам Web3 створювати незалежні блокчейни. Багато ентузіастів криптовалюти асоціюють Cosmos із «сумісністю», що означає зв’язок між блокчейнами.
Підключення різних блокчейнів було складним через різні механізми консенсусу та стандарти кодування. Хоча крос-ланцюгові мости можуть передавати значення між блокчейн-мережами, вони вразливі для злому.
Cosmos створив протокол IBC, щоб дозволити різним блокчейнам спілкуватися один з одним. Крім того, команда Cosmos розробляє блокчейни під назвою «pegg-zones», які можуть підключатися до проектів поза екосистемою Cosmos. Наприклад, Cosmos міг би розгорнути блокчейн pegg між біткойнами та ефіріумом.
Примітка про блокування єдинорога: pegg-zone дозволяє прив’язувати активи із зовнішніх блокчейнів (таких як біткойн або ефіріум) до певних токенів у мережі Cosmos. Технічні засоби Pegg-zone для підключення різних блокчейнів забезпечують Cosmos ширшу взаємодію та можливість інтегрувати зовнішні активи.
На додаток до цих переваг, Cosmos може обробляти 10 000 транзакцій за секунду (TPS), має низьку плату за газ і має низький вплив на навколишнє середовище завдяки своєму дизайну PoS.
Рівні мережі Cosmos
За архітектурою блокчейн можна розділити на три концептуальні рівні:
Прикладний рівень: прикладний рівень відповідає за оновлення стану блокчейну на основі виконання транзакцій. На цьому рівні реалізовані функції для виконання смарт-контрактів і обробки взаємодії користувачів.
Мережевий рівень: мережевий рівень відповідає за забезпечення розповсюдження транзакцій і пов’язаних із консенсусом повідомлень. Він керує зв’язком між вузлами та забезпечує трансляцію та підтвердження транзакцій у мережі.
Консенсусний рівень: консенсусний рівень дозволяє вузлам узгодити поточний стан системи. На цьому рівні вузли досягають консенсусу за допомогою алгоритму консенсусу та вирішують, які транзакції є дійсними, і додають їх до стану блокчейну.
Розподіл цих рівнів допомагає розділити різні функції та обов’язки, дозволяючи мережі Cosmos більш гнучко будувати та розширювати різні блокчейни, а також реалізовувати зв’язок і взаємодію між ними за допомогою протоколу IBC. Кожен рівень має певні функції та завдання, які разом утворюють загальну архітектуру мережі Cosmos.
Cosmos Technology
На основі таких компонентів:
Tendermint: консенсусний протокол, який дозволяє розробникам створювати швидкі, масштабовані та безпечні блокчейни з підтвердженням частки.
Cosmos SDK: дозволяє розробникам створювати програми на базі блокчейнів Tendermint. Cosmos SDK надає набір інструментів і фреймворків, які спрощують розробку блокчейн-додатків.
Протокол зв’язку між блоками (IBC): система, яка дозволяє різним мережам блоків підключатися та спілкуватися. За допомогою протоколу IBC Cosmos реалізує взаємозв’язок між блокчейнами, дозволяючи їм безпечно обмінюватися даними та цінностями.
Разом ці технічні компоненти утворюють інфраструктуру Cosmos, що дозволяє впроваджувати швидкі, масштабовані та безпечні мережі блокчейнів, а також сприяти взаємодії та зв’язку між різними блокчейнами.
1. Tendermint Byzantine Fault Tolerance та ABCI
Примітка щодо блокового єдинорога: ABCI означає «Application Blockchain Interface», який є важливою частиною архітектури Tendermint. ABCI визначає специфікацію інтерфейсу між програмами та механізмом консенсусу Tendermint. Це дозволяє розробникам створювати та розширювати блокчейн Tendermint за допомогою спеціальної логіки програми без необхідності змінювати сам механізм Tendermint.
Завдяки ABCI розробники можуть відокремити свої додатки від механізму консенсусу Tendermint, роблячи розробку додатків більш гнучкою та настроюваною. ABCI надає набір стандартизованих методів інтерфейсу, включаючи такі функції, як обробка транзакцій, перевірка блоків і запит статусу, щоб програми могли взаємодіяти з мережею Tendermint і працювати з механізмом консенсусу.
Донедавна створення блокчейну вимагало розробки трьох рівнів (мережа, консенсус і додаток) з нуля. Ethereum робить розробку децентралізованих програм більш можливою, надаючи блокчейн віртуальної машини, де будь-хто може розгорнути смарт-контракти з індивідуальною логікою.
Однак це не спрощує процес розробки блокчейна. Go-Ethereum (мовна реалізація Ethereum Go), як і біткойн, — це величезний стек технологій, який важко розгалужувати та налаштовувати. Ось чому Дже Квон створив Tendermint у 2014 році.
Tendermint BFT — це рішення, яке об’єднує мережевий і консенсусний рівні блокчейнів у загальний механізм.
Нижче наведено особливості використання Tendermint BFT як розширеного механізму блокчейну, який підходить для публічних або приватних блокчейнів:
*Tendermint BFT має справу лише з мережею та консенсусом блокчейну, що означає, що він допомагає вузлам поширювати транзакції та допомагає валідаторам досягти консенсусу щодо набору транзакцій для додавання до блокчейну.
Cosmos є однією з кількох платформ, заснованих на механізмі консенсусу Tendermint, інші включають:
2. Cosmos SDK та інші фреймворки прикладного рівня
Tendermint BFT скорочує час розробки блокчейну з років до тижнів, оскільки створити захищену програму ABCI з нуля складно, тому існує Cosmos SDK.
Cosmos SDK — це універсальний фреймворк для створення безпечних блокчейн-додатків на основі Tendermint BFT.
Він побудований на двох основних принципах:
Модульність: Метою Cosmos SDK є створення модульної екосистеми, яка дозволяє розробникам швидко створювати блокчейни для певних програм без необхідності писати кожну функцію з нуля. Кожен може створити модуль Cosmos SDK і використовувати існуючий модуль у вашому блокчейні, просто імпортувавши його.
Наприклад, команда Tendermint розробляє базовий набір модулів для Cosmos Hub. Будь-який розробник може використовувати ці модулі для створення своїх програм. Розробники також можуть створювати нові модулі для подальшого налаштування своїх програм. У міру розвитку мережі Cosmos екосистема модулів SDK також продовжуватиме зростати, полегшуючи розробку складних блокчейн-додатків.
Безпека на основі можливостей: Можливості обмежують область зловмисних або випадкових взаємодій, обмежуючи межі безпеки між модулями. Це дозволяє розробникам краще розуміти композицію модулів і обмежити можливості для зловмисних або випадкових взаємодій.
Cosmos SDK також містить набір корисних інструментів розробника для створення інтерфейсів командного рядка (CLI, спосіб взаємодії з комп’ютерними системами через інтерфейси командного рядка), серверів REST і різноманітних бібліотек утиліт, які часто використовуються.
Cosmos SDK (Software Development Kit), як і інші інструменти Cosmos, є модульним. Розробники можуть створювати програми на основі Tendermint BFT. Однак його також можна використовувати з будь-яким іншим механізмом консенсусу, який підтримує протокол ABCI. Cosmos передбачає появу кількох пакетів SDK з часом, кожен з яких використовує різну архітектурну модель і сумісний з різними механізмами консенсусу, і все в одній екосистемі: мережі Cosmos.
Етермінт
Модульний характер Cosmos SDK дозволяє розробникам переносити на нього практично будь-яку існуючу кодову базу блокчейну, написану мовою Golang, а Ethermint — це проект, який перетворює віртуальну машину Ethereum на модуль SDK.
Ethermint точно схожий на Ethereum, але також має всі переваги Tendermint BFT. Усі інструменти Ethereum (такі як Truffle, Metamask тощо) сумісні з Ethermint, і ви можете легко перенести свої смарт-контракти.
CometBFT (Comet Byzantine Fault Tolerance)
CometBFT, форк і наступник Tendermint Core, був випущений у лютому цього року і стане офіційним механізмом реплікації Interchain Stack. Довгострокова мета CometBFT — стати найкращим механізмом реплікації для надійних, безпечних, великомасштабних блокчейнів, орієнтованих на додатки. Довгострокова мета CometBFT — відігравати ключову роль у підтримці міжланцюгового зростання.
Примітка про блоковий єдиноріг: Interchain Stack — це технологічний стек, який сприяє взаємодії та з’єднанню між блокчейнами з метою побудови єдиної міжланцюжкової екосистеми.
Зокрема, цілі CometBFT включають:
Підводячи підсумок, мета CometBFT полягає в тому, щоб стати надійним і добре скоординованим механізмом реплікації блокчейну для підтримки розвитку Interchain Stack, зосереджуючись на потребах користувачів, покращенні гарантії якості, модульному дизайні та швидкому випуску функцій для постійного вдосконалення та розвитку. .
3. IBC - підключений блокчейн
Для підключення блокчейнів використовується протокол під назвою Inter-Blockchain Communication (IBC). IBC використовує консенсус Tendermint про миттєву остаточність (хоча він може працювати з будь-яким механізмом блокчейну «швидкої остаточності»), щоб дозволити гетерогенним ланцюгам передавати значення (ток-то токени) або дані між собою.
В основному це можна звести до двох аспектів:
РІЗНА ІЄАРХІЧНА СТРУКТУРА: Гетерогенні ланцюги мають різні ієрархічні структури, що означає, що вони можуть відрізнятися за реалізацією мережевих, консенсусних і прикладних компонентів. Щоб бути сумісним з IBC, блокчейн повинен відповідати лише кільком вимогам, найважливішою з яких є те, що рівень консенсусу повинен мати швидку завершеність. Ланцюжки підтвердження роботи, такі як Bitcoin та Ethereum, не включені через їх імовірнісну остаточність.
**Суверенітет:**Кожен блокчейн підтримується групою валідаторів, завданням яких є узгодження підтвердження блоку. У блокчейнах із підтвердженням роботи ці валідатори називаються майнерами. Суверенні блокчейни мають власний набір валідаторів, і в багатьох випадках блокчейни повинні бути суверенними, оскільки валідатори несуть остаточну відповідальність за зміну стану. В Ethereum усі додатки запускаються одним набором валідаторів. Таким чином, кожна програма має обмежений суверенітет.
IBC дозволяє різнорідним блокчейнам обмінюватися токенами та даними, тобто блокчейни з різними програмами та наборами валідаторів можуть спілкуватися. Наприклад, це дозволяє публічним і приватним мережам обмінюватися токенами. Наразі жодна інша структура блокчейну не підтримує такий рівень сумісності.
Як працює IBC
Наприклад, припустимо, що обліковий запис у ланцюжку A хоче надіслати десять токенів до ланцюжка B:
Відстеження: обидва ланцюжки повинні відстежувати валідатори один одного.
Блокування: коли мережа IBC ініціює передачу, токени (такі як ATOM) будуть заблоковані в ланцюжку A.
Повторювач доказів: ATOM, які блокують докази, надсилаються з ланцюга A до ланцюга B.
Перевірка: доказ перевіряється в ланцюжку B відповідно до заголовка блоку ланцюжка A; якщо перевірка дійсна, сертифікат маркера ATOM створюється в ланцюжку B.
Варто зазначити, що ATOM, створений у ланцюзі B, не є справжнім ATOM (не рідним), оскільки ATOM існує лише в ланцюзі A. Вони представляють ATOM від ланцюга A до ланцюга B і доводять, що ці ATOM заморожені в ланцюжку A. Подібний механізм розблокує ці маркери, коли ATOM повертаються до свого вихідного ланцюжка.
Головним недоліком цього підходу є те, що кількість мережевих з’єднань зростає квадратично зі збільшенням кількості блокчейнів. Якщо мережа складається зі 100 блокчейнів, кожен з яких повинен підтримувати з’єднання IBC з іншими блокчейнами, кількість з’єднань досягне 4950, що швидко стає некерованим.
Щоб вирішити цю проблему, Cosmos пропонує модульну архітектуру, що включає два типи блокчейнів: Hub (центральний ланцюг) і Zone (розділений ланцюг), як згадувалося раніше.
Підключіть ланцюжок, що не належить Tendermint
Cosmos не обмежується мережею Tendermint, до Cosmos можна підключити будь-який тип блокчейна. Є два випадки: ланцюги негайного завершення та ланцюги ймовірного завершення:
Ланцюжки швидкого завершення
Змінивши протокол IBC, блокчейни, які використовують будь-який алгоритм консенсусу миттєвої остаточності, можуть підключитися до Cosmos. Наприклад, якщо Ethereum переходить на Casper Friendly Finality Gadget, IBC можна адаптувати для сумісності з Casper, створюючи прямий зв’язок з екосистемою Cosmos.
Блоковий єдиноріг. Примітка: Casper Friendly Finality Gadget — це консенсусний алгоритм для покращення продуктивності та завершеності системи блокчейну, який, як очікується, буде підключатися до Cosmos.
Імовірнісно-фінальні ланцюги
Ситуація стає складнішою для блокчейнів без миттєвої остаточності, таких як ланцюжки підтвердження роботи. Для цих ланцюгів Cosmos використовує проксі-ланцюг під назвою Peg-Zone.
Проксі-блокчейн Peg-Zone відстежує стан іншого блокчейну. Сама Peg-Zone має швидку остаточність, тому вона сумісна з IBC, і її роль полягає в забезпеченні безпеки та остаточності блокчейну, до якого вона підключена.
**Block unicorn полегшує розуміння для всіх: 1) ланцюг миттєвої остаточності, 2) ланцюг імовірнісної остаточності, вставте в текст невеликий науково-популярний ланцюжок, щоб пояснити характеристики цих двох ланцюгів. **
**1) Ланцюжок миттєвої остаточності: **Ланцюжок миттєвої остаточності нагадує миттєве підтвердження, коли ви надсилаєте кур’єру. Щойно ви передаєте пакунок кур’єру, вони негайно підтвердять отримання та нададуть вам номер кур’єра. Ви можете негайно знати, що посилку було відправлено та підтверджено.
**2) Ланцюжок імовірнісної остаточності: **Наприклад, механізм підтвердження роботи біткойна. Згідно з цим механізмом, транзакції повинні пройти певний обсяг обчислювальної роботи для підтвердження, і існує певна ймовірність того, що відбудеться розгалуження. Подібно до того, як доставка пошти потребує часу та певної невизначеності, час підтвердження транзакції в ланцюжку ймовірнісної остаточності довший, і існують певні ризики.
**Просте розуміння: ланцюжки миттєвої завершеності можуть швидко підтверджувати транзакції та надавати гарантії остаточності, тоді як імовірнісні ланцюжки завершеності вимагають більшого часу підтвердження, і існує певна ймовірність форків і проблем із безпекою. **
**Які проблеми вирішує Космос? **
1. Суверенітет
Безкоштовний SDK від Cosmos дозволяє розробникам створювати суверенні блокчейн-додатки без постійних витрат. Ці блокчейни можна легко з’єднати один з одним, не покладаючись на існування смарт-контрактів у різних блокчейнах, таким чином уникаючи високих комісій за транзакції через перевантаження мережі та створюючи кращі функції масштабування.
Це стимулюватиме інноваційні функції в DeFi, NFT, іграх, DAO, соціальних мережах, ринках і залежних від Інтернету економіках, особливо в економіках власності, де кожен має частку.
2. Масштабованість
Cosmos використовує два типи масштабованості:
Вертикальна масштабованість: Вертикальна масштабованість відноситься до методу масштабування блокчейна. Відмовившись від Proof-of-Work і оптимізувавши його компоненти, Tendermint BFT може досягати тисяч транзакцій за секунду.
Вузьке місце полягає в самій програмі, наприклад, віртуальна машина встановлює нижчу межу пропускної здатності транзакцій, тоді як програми, які безпосередньо вбудовують типи транзакцій і функції переходу стану (такі як стандартні програми Cosmos SDK), можуть досягти вищої пропускної здатності, що означає, що це також є однією з причин, чому блокчейни для конкретних програм мають сенс.
Горизонтальна масштабованість: навіть якщо механізм консенсусу та додаток високо оптимізовані, пропускна здатність транзакцій одного ланцюжка зрештою досягне нездоланної межі. Вертикальне розширення досягло своєї межі, і в майбутньому як рішення буде використовуватися багатоланцюгова архітектура. Основна ідея полягає в тому, щоб паралельно запускати кілька ланцюжків однієї програми, керованих стандартним набором валідаторів, що робить блокчейн теоретично нескінченно масштабованим.
3. Стійкість
Стабільність Безпека мережі гарантується алгоритмом консенсусу PoS.Порівняно з алгоритмом консенсусу PoW, PoS може зменшити вуглецевий слід на 99%.
Функція маркера ATOM
Токени ATOM є важливою частиною екосистеми Cosmos. Основне призначення цього токена — стейкинг для забезпечення безпеки механізму консенсусу PoS. Інвестори в криптовалюту повинні поставити таку ж кількість токенів ATOM, як поточні 150 найкращих валідаторів Cosmos, щоб перевірити транзакції. Проте власники ATOM можуть делегувати свої токени до пулу ставок за відсоток винагороди в криптовалюті.
Токени ATOM можуть служити трьом цілям: як система для запобігання спаму, як маркер ставок і як засіб голосування в управлінні.
Як метод запобігання спаму ATOM використовується для сплати зборів. Подібно до комісії за газ Ethereum, комісія може бути пропорційною обчислювальним витратам, необхідним для транзакції. Плата стягується, щоб зловмисники не зловживали блокчейном.
ATOM можна ставити, щоб отримати токени як винагороду. Кількість поставлених ATOM визначає економічну безпеку Cosmos Hub. Чим більша кількість поставлених ATOM, тим більша економічна вигода та вища вартість атаки на мережу. Отже, чим більша кількість атомів поставлена на ставку, тим більша економічна безпека.
Управління: власники ATOM можуть керувати Cosmos Hub, голосуючи за пропозиції своїми ATOM.
Блокчейн на Cosmos
Гнучка архітектура Cosmos привернула увагу багатьох розробників Web3. Деякі з найвідоміших проектів Cosmos включають:
Екосистема Космосу
Мережа Cosmos містить понад 274 програми та сервіси, загальні цифрові активи яких перевищують 62 мільярди доларів. Космос має різноманітну екосистему, яка швидко розвивається. Ось деякі з найважливіших проектів Космосу:
Осмос
Це один із блокчейнів, підключених до Cosmos Hub. Він використовує безпечну систему підтвердження частки та надає багато тих самих професійних послуг перевірки ставок, що й мережа Cosmos. OSMO - це назва його рідної криптовалюти.
Власники токенів OSMO можуть делегувати свої токени цим професійним валідаторам ставок, щоб захистити мережу від зловмисної та небезпечної поведінки. Osmosis — це одноранговий децентралізований блокчейн, який власники криптовалюти можуть використовувати для створення ліквідності та торгівлі токенами з підтримкою IBC.
Секретна мережа
це платформа смарт-контрактів, яка фокусується на конфіденційності та дозволяє програмувати конфіденційність. Секретна мережа стане центром конфіденційності для екосистеми, ідеальним для прихильників конфіденційності.
Regen Network
Він створює мережу «Доказів для здорової планети», яка в першу чергу підтримує секвестрацію вуглецю. З Regen ми можемо використовувати потужність блокчейну, щоб зробити світ кращим. Regen співпрацює з Chorus One для розробки першої бізнес-моделі екологічного валідатора.
G-Bridge
Це міжланцюговий міст, який дозволяє користувачам передавати активи між блокчейнами. G-Bridge — це надзвичайно експериментальна та інноваційна система, якою керує мережа користувачів.
Мережа Akash
Akash Network — ще один проект, що працює на блокчейні Cosmos. Основна мета Akash — допомогти розробникам Web3 розгортати різні dApps з мінімальною конфігурацією, налаштуванням і керуванням сервером.
Проект під назвою «Airbnb хмарних обчислень» пропонує перші децентралізовані хмарні обчислення з відкритим вихідним кодом, надаючи розробникам ресурси хмарних обчислень без дозволу для створення dApps.
Говорячи про Akash Network, важливо також відзначити, що вона пропонує одну з найбільш конкурентоспроможних цін на рішення для розгортання dApp.
Стійкість XPRT
Persistence XPRT — це мережа активів DeFi та NFT на базі криптовалют. Проект технічно організований і забезпечує інфраструктуру для підключення DeFi і традиційних фінансів у різних сферах.
Regen Network
Мережа Regen — це блокчейн із підтвердженням частки, побудований на основі екосистеми Cosmos. Він використовується для підтвердження претензій, протоколів і даних про стан навколишнього середовища.
Regen Ledger дозволяє кільком користувачам взаємодіяти та торгувати один з одним, щоб сформувати публічну систему екологічного обліку. Це глобальний ринок і платформа для активів, послуг і даних екосистеми Землі.
Найпопулярніші токени екосистеми Cosmos за ринковою капіталізацією:
Cosmos знайшов серйозний недолік системи
Як повідомлялося минулого року, у 42 блокчейнах була включена функція IBC, включаючи Cosmos Hub, Osmosis, Cronos і Evmos.
OKX Chain, Luna Classic і Thorchain є основними блокчейнами, які раніше інтегрували IBC. На щастя, їх функціональність була вимкнена або ніколи не була повністю включена.
Співзасновник Cosmos заявив, що проблему було вирішено за допомогою патча, який буде застосовано до всіх поточних уразливих блокчейнів.
Полімер прагне вирішити цю проблему, виводячи IBC за межі Всесвіту
IBC — це протокол обміну повідомленнями, який досяг успіху в екосистемі Cosmos. Однак використання за межами Cosmos обмежене.
Polymer — це новий протокол, який представляє IBC за межами Cosmos. Діючи як маршрутизатор повідомлень, він дозволяє будь-якому ланцюжку або Rollup (агрегації) надсилати повідомлення один одному за допомогою IBC, отримуючи функції, які раніше були обмежені Cosmos.
IBC поза всесвітом
Захистивши 57 мереж і перерахувавши понад 160 мільйонів доларів США в рамках Cosmos, IBC довів свою цінність. Його успіх не поширився на інші системи через суворі вимоги сумісності з системами консенсусу миттєвої остаточності, такими як Tendermint. Системи ймовірнісної остаточності, такі як доказ роботи Ethereum, порушили б обіцянку безпеки IBC.
Активні команди, які працюють над переведенням IBC на Ethereum, включають:
Electron Labs працює над переведенням IBC в Ethereum, але з’єднання ланцюга Tendermint і ланцюга EVM вимагає багато роботи. Cosmos вимагає використання підписів ed25519 для легкої перевірки клієнта, а перевірка цього підпису на EVM споживає багато газу.
Щоб вирішити цю проблему, Electron Labs використовуватиме докази дійсності підписів із нульовим знанням і перевірить це підтвердження на Ethereum, щоб зменшити витрати. Недоліком цього підходу є залежність від того, що смарт-контракти контролюються однією командою, що не зменшує масштаб довіри для IBC.
zkBridge (Міст ланцюга нульових знань) також має бачення з’єднати Космос та Ethereum. Подібно до Electron Labs, zkBridge використовує легкий клієнт і запускає смарт-контракт Ethereum. Він використовує мережу ретрансляції, де ретранслятори передають заголовки блоків цільовому ланцюжку для перевірки.
Ця система дозволяє проводити паралельні перевірки, створюючи дешевші та швидші системи перевірки, і усуває потребу в довіреній установці, коли довірена сторона генерує закритий ключ. Незважаючи на те, що він покладається на централізований смарт-контракт, zkBridge має менше припущень щодо довіри через свою систему підтвердження.
Polymer — це прикладний ланцюжок Cosmos, який діє як центр IBC, забезпечуючи зв’язок між ланцюгами. Polymer дозволяє підключеним ланцюгам вибирати власний метод перевірки, водночас забезпечуючи перевірку клієнта ZK light за замовчуванням шляхом стандартизації IBC як транспортного компонента (подібно до реалізації Electron Labs і zkBridge), ланцюги, підключені до Polymer, також матимуть доступ до облікового запису Cosmos SDK і Interchain (Міжланцюговий обліковий запис відноситься до типу облікового запису в екосистемі Cosmos, який використовується для міжланцюгової передачі активів і взаємодії між різними блокчейнами).
Polymer реалізує IBC у Solidity та перевіряє за допомогою системи перевірки Plonky2 для підключення до Ethereum. Plonky2 — це рекурсивна система доказів (спочатку перевірте та переконайтеся в правильності підпроблем, а потім об’єднайте підпроблеми в загальну проблему, щоб довести правильність вихідної проблеми), яка може створити єдиний доказ із набору Ця система додатково знижує витрати на створення та перевірку доказів. Подібно до поточного зведення з нульовим знанням, ZKP (підтвердження з нульовим знанням) буде перевірено в ланцюжку призначення.
Наприклад, якщо Ethereum і Osmosis спілкуються через Polymer, станеться наступне:
Ethereum перевіряє консенсус Polymer через легкий клієнт ZK Tendermint. На відміну від цього, Polymer перевіряє консенсус Ethereum за допомогою легких клієнтів Ethereum.
Polymer перевіряє консенсус Osmosis через легкий клієнт Tendermint (через власний легкий клієнт мережі Cosmos), а Osmosis перевіряє консенсус Polymer через легкий клієнт Tendermint.
Cosmos Connected and Modular Blockchain
Polymer не тільки стандартизує з’єднання ланцюг-мост для ланцюгів, що не належать до IBC, але й покращує роботу ланцюгів Cosmos.
Будучи центром IBC Cosmos та інших мереж, Polymer ефективно усуває зайві зв’язки між мережами. Наразі ланцюги з’єднуються за допомогою підключення до Cosmos Hub, але з Polymer їм потрібно підключитися до Polymer лише один раз, і вони можуть успадкувати можливості взаємозв’язку всіх інших ланцюгів, підключених до Polymer, що досягається за допомогою багатопрохідних оновлень.
турбуватися
Хоча IBC виявився непроникним в екосистемі Cosmos, йому ще належить впоратися з великомасштабними потоками капіталу. Хоча ще занадто рано оголошувати IBC явним лідером взаємодії, наразі це найперспективніша модель міжланцюгового мосту. Однак є деякі припущення щодо майбутніх багатоланцюжкових і ненадійних взаємопов’язаних ланцюжків, які матимуть чисті позитивні результати для галузі в цілому.
Polymer має намір використовувати Plonky2 як свій валідатор, який є новою та неперевіреною системою, і використання доказів із нульовим знанням може вимагати компромісу між вартістю підтвердження та затримкою.
на закінчення
**Cosmos, безсумнівно, є одним із найпереконливіших та унікальніших проектів у Web3, і завдяки повній підтримці багатоланцюжного майбутнього Cosmos зарекомендував себе як явний лідер в унікальному просторі. **
Майбутнє Web3 і Cosmos зрештою визначатиметься тим, що найбільше цінують розробники. Оскільки все більше і більше компаній починають інтегрувати блокчейн у свої процеси, потреба в платформі, яка дозволяє блокчейнам спілкуватися один з одним, стає критичною.
Як сумісна блокчейн-платформа, Cosmos має високий потенціал зростання завдяки досвідченій команді, чітко визначеній дорожній карті, потенційним сценаріям використання та численним альянсам, що розвиваються.
Однак, якщо розробники вирішать, що суверенні блокчейни та блокчейни на основі додатків — це шлях майбутнього, Cosmos матиме ідеальні можливості для того, щоб скористатися цими настроями.