OSM:Cosmos 基本概念指北

随着 Cosmos 生态不断发展和繁荣,非常高兴的看到 Cosmos 相关的技术和生态也越来越多受到了关注。不过略显遗憾的是,一些报告和文章中对于 Cosmos 还有一些理解不到位之处。因此,希望通过本文能有助于帮助刚接触 Cosmos 生态的伙伴来快速上手了解。

让我们先从术语讲起……

说到 Cosmos,首先应该看这里的“Cosmos”具体指什么。因为 Cosmos 有个特点,是同一个词语经常会用在不同语境下,即一词多义。对于“Cosmos”:

Cosmos 项目:由跨链基金会(Interchain Foundation)支持的分布式网络项目

Cosmos Hub:Cosmos Hub 是 Cosmos 项目的主网。类似的,IRIS Hub 是 IRISnet 项目的主网

Cosmos 生态:基于 Tendermint、Cosmos SDK、IBC 等技术开发的项目

所以例如像 Osmosis 等链及应用可以说是在 Cosmos 生态中,但并不是在 Cosmos Hub 上(而 Gravity DEX 则是直接建立在 Cosmos Hub 上)。

Near Foundation对Cosmose完成战略投资:金色财经报道,Cosmose AI 宣布正在与 Near 合作,Near 是与以太坊竞争的区块链协议之一。两人正在建立一个支付系统,允许用户以低交易费用使用加密货币购物,为买卖双方节省资金。作为合作伙伴关系的一部分,支持协议生态系统开发的 Near 非营利机构Near Foundation已对 Cosmose 进行了战略投资。该轮融资金额未公开,将公司的估值从 2020 年 A 轮融资时的 1 亿美元提升至 5 亿美元。[2023/4/24 14:23:23]

顺便提一下,上文提到的 Tendermint、Cosmos SDK、IBC 也可以认为是 Cosmos 为区块链行业贡献的 3 大技术创新:

Tendermint 共识协议:首个互联网级别可用的 BFT(拜占庭容错)的共识协议

Cosmos SDK:极为方便的区块链应用开发框架

IBC 跨链协议:借鉴 TCP/IP 设计理念的跨链协议,可自由、灵活无许可的跨链连接

上面提到的 Tendermint,其实和 Cosmos 类似,在不同语境下 Tendermint 也有多重含义:

Cosmos生态DEX Osmosis发布将交易费用减半的新提案:4月1日消息,Cosmos生态DEX Osmosis发布新提案,该提案提议将DEX交易手续费从0.2%降为0.1%。Osmosis表示,虽然这样对LP而言减少了每笔交易的手续费收入,但会增加总的交易量以及流动性。[2022/4/1 14:31:08]

Tendermint 共识协议:首个互联网级别可用的 BFT(拜占庭容错)的共识协议,比 PBFT 等经典的共识协议简化了 View-Change 等复杂的切换过程,更适合公链上使用。因此,可以看到目前的许多 Cosmos 生态的网络都是上百节点。OmniFlix 之前的一个公开测试网有过 600-700 个验证节点(即参与共识的节点)的网络,足以说明 Tendermint 共识协议的扩展性不错。

Tendermint Core:实现 Tendermint 共识协议并增加网络通讯以及提供了开发接口(ABCI)的软件。相当于是 Cosmos SDK(链上应用逻辑层)和 Tendermint Core(共识和通讯层)一种松耦合的区块链架构。

Tendermint Inc.:即 All in Bits 公司,注册在美国,经常为了方便也被称为 Tendermint 团队。创始团队成员(Jae Kwon 等)最早提出了 Tendermint 共识协议并实现了 Tendermint Core。虽然在 2020 年初团队风波后,Jae Kwon 等人淡出了 Tendermint 以及 Cosmos 项目,但 Tendermint 团队仍是目前 Cosmos 项目最核心的开发团队之一,目前除了 Tendermint Core 之外,还涉及多个方向的开发,例如:脚手架快速启链的工具 Starport、为 Cosmos 链兼容 Coinbase API 标准的 Cosmos Rosetta API、为合规金融做准备的 Cosmos Cash、DEX 方面的 Gravity DEX 及配套的 Emeris 等。

以色列新总统Isaac Herzog将在就职前收到总统誓词的NFT:以色列议会已经发布了总统誓词原稿的NFT,将在即将上任的总统Isaac Herzog就职前提交给他。总统在职期间将负责保管NFT,该NFT将被存放在一个与互联网断开连接的加密硬件钱包中。(The Block)[2021/7/7 0:34:57]

既然提到了 Jae Kwon,就不得不说说 Cosmos 团队的话题。不过严格来说,“Cosmos”团队这个说法并不成立!

原因在于 Cosmos 实在是太去中心化了,Cosmos 项目和生态中涉及到了非常多的实体和团队。

首先要提到的就是 Interchain Foundation,即跨链基金会,简称 ICF,注册在瑞士楚格。如果一定要按照其他项目来对标,这个可能是最“官方”的组织了,通过 grant 等方式来支持 Cosmos 项目的技术发展。

其中,ICF 的一个分支机构:Interchain GmbH 技术团队在德国柏林,在负责 Tendermint、IBC 跨链协议、Cosmos Hub 等项目的研发。

除了 Interchain GmbH、Tendermint 之外,其他的团队基本是围绕在不同的代码库项目,例如:负责维护 Cosmos SDK 的 Regen Network 团队,参与 IBC 协议设计研发的 Iqlusion、Informal Systems、Agoric、Bianjie 等。核心开发团队也非常欢迎开发人员参与贡献设计与实现。例如对于非常模块化的 Cosmos SDK,Bianjie 开发了 NFT 模块在经过开发团队的多轮评审讨论后,目前已基本完成了到 Cosmos SDK 代码库中的合并,将在 Q1 集成在 Cosmos Hub 主网上。整个流程很像以太坊那样的集市开发的形式。

Cosmos生态首个DEX平台Osmosis总锁仓量为12.36亿美元:金色财经报道,据Token Terminal数据显示,Cosmos生态首个DEXOsmosis总交易量已达81.63亿美元。同时,Osmosis总锁仓量为12.36亿美元。据悉,Osmosis计划在未来拓展至包括以太坊在内的多个区块链网络。[2022/1/17 8:53:18]

所以,现在你会知道,Cosmos 是没有“Cosmos CEO”这种说法的。

提到 Cosmos,必然要提到他最具特色的 IBC 跨链协议。

IBC 跨链协议是采用 TCP/IP 的方式来设计的,不需要许可,可以支持到网络之间的跨链通信。设计的逻辑是跨链的区块链相互之间进行验证的关系。所以可以非常自由、不需要许可的进行跨链连接和交互。

而且 IBC 设计的是进行了高度抽象和通用化的设计,出了基于 Tendermint Core 的区块链之外,其他区块链只要根据 IBC 协议 spec(ICS)进行了实现,即可与其他实现了 IBC 协议的异构区块链之间相互通信。

IBC 的原理是区块链独立验证跨链传输来的事务信息。所以理论上,任何区块链上的事务信息都可以基于 IBC 跨链协议进行传输和交互。因此,除了最简单的 token 的转移之外,还可以支持 NFT 的转移、还可以支持智能合约的调用等等。因为逻辑都是另一个链只要能验证好本链上的智能合约事务即可。

金色沙龙 | 周期:cosmos跨链还是类似于早期的局域网:在今日举行的金色沙龙中,QuarkChain创始人周期表示,Cosmos作为初代的跨链标准,我觉得已经有了很多进展。但是,在一些方面,我们认为还可以完善。

1.跨链的安全性问题。因为每个链负责自己的安全,但是如果一个链(比如发行了一个资产的链)被攻击,导致资产被增发或者被回滚双花,可以导致其他链上拥有该链的资产受到危险。

2.跨链的效率。每笔跨交易都需要包括所有的proof信息(包括:块头和package),大大增加了跨链的成本。可以想像在计算机网络,两个节点,一个一个字节的发送业务数据,但是底层需要用大量额外的数据来打包(TCP+IP的报头40字节),这样效率是非常低的。怎么批量快速的证明跨链交易,我们认为是一个关键。

3.跨链的激励问题。我在ICS里面,没有看到中间者 (relayer)为什么会转发IBC数据的激励。这个也是一个难题。如果没有足够的激励的话,很有可能导致两个链发送的数据,但是没有relayer来传递数据。

总体而言,用计算机网络来作为对比的话,我认为cosmos跨链还是类似于早期的局域网(用集线器hub),解决了点对点的跨链问题。但是如果要上百,甚至上千的链都能够安全,有效,无缝的互联,我觉得还有相当长的一段路要走。[2020/4/29]

关于 IBC 跨链协议,经常会流传着一些都市传说,包括:

IBC 只能同构跨链?

实际上是可以和异构的以太坊、Substrate?等等异构区块链之间进行跨链,甚至包括联盟链?Fabric?等。只要这些链实现了 IBC 通信协议即可。

IBC 只能转 token?

如上文介绍,是可以实现跨链?NFT、智能合约的调用等等。

IBC 只能中继链架构?

实际上并不假设拓扑关系,而是对等关系(见下文会提到的?Map of Zones)

所以 IBC 是一个非常灵活、自由且无需信任的跨链协议。

对,也不完全对。

从 IBC 跨链协议的技术角度来看,并没有严格的 Hub 和 Zone 的区分,而是一种对等的关系。这个可以从当前的网络拓扑中直观的看到。

但 Hub 确实有其特殊之处,Cosmos 白皮书中也确实提到了 Hub 和 Zone 的概念。

抛开具体的技术,Hub 更具有社区共识的意味。

而且在设计 Hub 时会考虑 Hub 功能的精简,会倾向于实现通用的功能而非针对某一特定应用的开发实现,即所谓“Hub Minimalism”(Hub 极简主义)。

那么,Hub 主要的用途是什么?

Hub 一个可能的主要用途会在于跨链安全。这也是 2022 年 Cosmos 的一个非常值得期待的技术进展。

在具体展开之前,需要再来介绍一下 Cosmos 和 Polkadot 技术的区别。

和 Polkadot 等最大的区别在于独立安全和共享安全(安全是指采用什么方式来维护区块链网络的信任来源)

共享安全(Shared Security):实际上更像是分片,因为要由一个主链(中继链)来维护和验证其他子链(平行链)的交易。

独立安全(Independent Security):各自链来维护和验证,链之间自由连接。

跨链安全容易和共享安全混淆。共享安全定义为一系列技术,包括 optimistic rollup、zk-rollup、分片以及跨链安全等。

跨链安全指使用 IBC 协议实现的共享安全。更具体的,链间安全使用 IBC 协议中的跨链校验(Cross Chain Validation)来实现。

另一个和 Polkadot?共享安全的区别是,这个不是必须有了才能跨链,而是为了解决小网络自己可信程度低、不太好招募验证节点等困难而设计。

具体的,也会分为V1、V2、V3 等几个阶段在 2022 年的 Q2、Q3、Q4 来逐步上线(详见:# 跨链技术进展报告(第 3 期))

以上一点维小的工作,希望能有助于伙伴快速厘清各种 Cosmos 常见的概念,来更加深入的了解 Cosmos、更好的参与 Cosmos。

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