介绍
互操作性一直是区块链领域需要解决的核心问题之一,就像可扩展性一样。自比特币区块链诞生十多年来,我们已经看到了各种各样的可互操作区块链网络选择。其中,Cosmos及其Tendermint共识机制脱颖而出,成为最受欢迎的选择之一,值得我们仔细研究。本文将分析Cosmos为何持续引起关注,以及它如何促进区块链之间的协作操作。
Cosmos (ATOM)如何运作?
Cosmos的主要目标是实现不同区块链网络之间的互操作性。Cosmos网络由Ethan Buchman和Jae Kwon于2014年创立,包括一个权益证明主网和称为"区域"的定制区块链。
Cosmos枢纽是网络的主链,负责在连接的区域之间转移资产和数据,提供共享安全屏障。这整个过程依赖于Cosmos定制的共识机制Tendermint和其通用应用程序接口(API)的协同作用。网络内的交易费用可以使用本地加密货币ATOM支付。
Cosmos网络分为三个层次:
- 网络层 - 负责交易确认和与枢纽区块链的共识通信。
- 应用层 - 更新网络内交易状态和余额。
- 共识层 - 组织节点达成对新交易的共识。
这三个层次通过一系列开源工具和应用程序集成在一起。例如,Tendermint将网络和共识层打包成一个即时可用的引擎,允许使用Tendermint的区块链开发者专注于应用层,从而节省时间和资源。
- 什么是Cosmos枢纽?
Cosmos枢纽是Cosmos的核心区块链,负责连接其他定制区块链,称为"区域"。通过跨链通信(IBC)协议,Cosmos枢纽可以实时跟踪每个区域的状态,实现无缝信息传输。
Cosmos枢纽充当整个生态系统的中央账本,允许区域通过跨链通信(IBC)交换信息。跨链信息使用两种类型的交易:IBCBlockCommitTx用于中继任何区域的最新块哈希,IBCPacketTx允许区域验证信息包的合法性和来源。
想象一下,两个不同区域的DApp如何相互通信。跨链通信信息被发送到Cosmos枢纽,它记录交互的细节,而每个区域都在自己的区块链上记录这些交互的结果。因此,三个独立的区块链都保留了活动的证据。这就是为什么Cosmos被称为"区块链互联网"。
什么是Cosmos区域?
Cosmos中的定制区块链被称为"区域",在各种场景中都有广泛应用。这个概念类似于Polygon等项目中的侧链。每个区域可以独立验证交易、铸造代币和进行定制开发。尽管功能存在差异,但所有区域都可以与Cosmos系统中的任何其他区域进行交互,前提是获得许可。
区域采用枢纽-辐射架构,枢纽充当不同区域之间的路由器。Cosmos枢纽是一个重要代表,但也有其他枢纽。整个网络是无许可的,任何人都可以创建一个枢纽区块链或区域。但是,每个区域或枢纽都有权拒绝与其他区块链的连接。
连接到枢纽的区块链也可以连接到该枢纽链接的任何区域,而枢纽也可以相互连接。此外,正如Binance Chain在2019年的运营所示,任何人都可以分叉Cosmos枢纽并发布自己的版本。
什么是Cosmos SDK?
Cosmos SDK是一个开源软件开发工具包,旨在帮助用户创建定制区块链。它的默认共识协议是Tendermint Core,并提供各种预构建模块供用户选择。通过使用Cosmos SDK,区块链构建过程可以大大简化,满足用户对标准功能的期望。
通过高度可定制的插件,用户可以设计全新的功能和特性。无论是公共权益证明区块链还是私有许可权威证明区块链,Cosmos SDK都可用于开发。Binance Chain就是一个成功的Cosmos SDK构建案例。
什么是ATOM?
ATOM是Cosmos的本地代币,主要有三种用途:
用户必须用ATOM支付交易费用,费用与所需计算能力成比例。
ATOM也参与Cosmos枢纽的治理;用户持有的ATOM越多,在平台决策中的投票权就越大。
验证者可以质押ATOM来获得参与共识算法的奖励。
ATOM是通过首次代币发行(ICO)分发的,没有供应上限,是一种通胀代币。Tendermint Core会奖励质押者新铸造的ATOM,因此通胀率会根据质押的代币数量和质押者数量实时调整。
什么是Tendermint?
Tendermint是一种协议,它为区块链提供共识机制(Tendermint Core),并提供工具让应用程序连接到Tendermint Core共识引擎,称为Tendermint ABCI。Tendermint Core是Cosmos的默认共识协议,操作为拜占庭容错(BFT)系统。这意味着即使存在不合作或恶意参与者,新交易仍可以得到确认。
验证者通过运行Tendermint Core节点来维护区块链数据的副本。Cosmos枢纽的验证者数量限制为100,这意味着并非所有全节点都可以成为验证者。确认交易的验证者必须对新添加的块进行投票。
验证者需要质押ATOM来获得验证权。按质押价值排名前100的节点将成为验证者,他们的投票权与质押的ATOM数量成正比。用户也可以将ATOM委托给验证者,以获得块奖励的份额。这种机制有效地激励验证者保持良好行为,让用户可以选择将ATOM质押给更可靠的验证者。为了添加新块,100个验证者通过多轮投票达成共识。
为什么Tendermint很重要?
Tendermint (BFT)之所以引起关注,主要有以下几个原因:
广泛适用性:Tendermint (BFT)适用于公链和私链。它只处理Cosmos区块链的网络和共识层,包括验证者如何达成交易共识和共享信息,而开发者可以定制应用层。每个区域,无论是公开还是私有,都可以独立确定其验证者选择方式。
高性能:Tendermint (BFT)的块时间约为1秒,可以每秒处理数千笔交易。
即时交易确认:只要网络中大多数验证者诚实可靠,一旦块被创建,交易就会立即得到确认。与以太坊(ETH)或比特币(BTC)等区块链相比,Cosmos用户需要确认的块更少,从而对接受交易更有信心。
安全性:在区块链分叉导致两个不同的历史交易记录的情况下,仍然可以轻松确定责任,并找到问题的源头。
结论
Cosmos是旨在创造区块链互操作性的先驱解决方案之一,并且一直保持相关性。Tendermint (BFT)和Cosmos SDK是当今构建区块链的强大工具。然而,自2017年以来,以太坊等高流量区块链及其协作侧链越来越受关注。这一趋势是否会持续还有待观察。尽管如此,Cosmos计划利用NFT、DeFi质押和跨链质押等当前趋势抓住机遇,努力在未来格局中占据一席之地。
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