简述 Supernova Core：全面革新 Cosmos SDK 体验
Meter 推出的 Supernova Core 专为高性能的 Layer 1（L1）区块链和去中心化的 Layer 2（L2）提供优化解决方案，目标是为即将推出的Cosmos SDK链重新定义高性能和去中心化。
长久以来， Cosmos SDK 一直是开发者们创建支持交互性和模块化，完全独立的应用区块链的首选方案。其提供了一整套开发工具，涵盖构建、定制和启动区块链所需的全部组件和框架，让开发者无需从头开始，重新搭建区块链核心基础设施。
尽管Cosmos SDK在许多领域表现出色，但它也面临着一些挑战，尤其是其核心共识引擎。当前的Cosmos SDK依赖基于实用拜占庭容错（ pBFT ）算法的 CometBFT ，这一算法早在1990年就已提出。自此，共识机制和加密技术取得了显著的进步，而CometBFT则明显落后于时代。此外，CometBFT的部署还存在诸如可扩展性限制、性能瓶颈和集成复杂等问题，这些问题无疑成了许多基于Cosmos构建的区块链团队实现最初目标的阻碍。当然，Cosmos社区也意识到了这些局限性，并正为最近宣布的 Cosmos SDK v2 版本积极开发对新共识引擎的支持。
Meter 很自豪地推出了 Supernova Core ：
这是一个与 Cosmos SDK 完美兼容的共识框架，旨在直接替代 CometBFT 。 Supernova Core 专为高性能的 Layer 1（ L1 ）区块链和去中心化的 Layer 2（ L2 ）提供优化解决方案，我们的目标是为即将推出的 Cosmos SDK 链重新定义高性能和去中心化。
为什么我们选择与 Cosmos SDK 兼容
Cosmos拥有一整个生机勃勃的生态体系，并且社区中也涌现出了越来越多，构建创新项目的开发者。通过Supernova Core，开发者们在体验方面可以做到两全其美——在享受交互性和模块化优势的同时，提升其性能和去中心化程度。将Supernova Core 整合到Cosmos SDK当中，可以帮助开发者实现轻松过渡，在不放弃使用他们原有开发工具和模块的同时，利用我们高性能共识引擎。这一方式将显著降低了学习曲线，加快整个项目开发周期。
我们的主要愿景之一是促进区块链技术社区更广泛的应用和协同，使高性能区块链的开发变得更加便捷。
实践考验：在 Meter 网络上长达四年的应用
Supernova Core并不是一个理论上的解决方案，它已经在 Meter 主网上得到了验证。其核心代码已经 Meter 主网上运行了四年，而 Meter 主网拥有超过 300 名验证者，每天的峰值处理能力高达800万笔交易。在某些特殊情况下，例如由于资源限制（使用了AWS云服务器上的受限实例），在负载达到高峰时，20%的验证节点同时宕机，Meter网络仍然能保持其完整性和高性能。这一实践部署展示了Supernova Core的稳健性、安全性和高效性，为开发者和企业提供了应用我们技术的信心。
当前 Cosmos SDK 遭遇的挑战
使用基于 CometBFT 的 Cosmos SDK 的开发者经常会遇到以下问题：
1. 可扩展性和性能受限
当前的共识机制CometBFT（前称Tendermint）在验证者数量增加时难以应付高交易吞吐量。随着验证者数量的增加，通信开销将呈二次方增长，极大限制了网络的可扩展性和去中心化。
2. P 2 P 网络设计效率低下
CometBFT 使用了一个非结构化的临时网络，验证者和普通节点共享同一个 P 2 P 层。在网络负载较大的情况下，特别是当验证者较少时，大型网络中的区块提议投票通信会显著变慢。
3. 交易排序与状态处理紧密耦合
在 Cosmos 网络中，交易排序和状态处理会在共识引擎内产生紧密耦合，交易的顺序直接能影响到其执行结果和系统状态，因此会极大拖慢区块链的整体速度，造成性能和灵活度上的瓶颈。
4. EVM 兼容性问题
如 Evmos 等类似项目在直接将以太坊虚拟机（ EVM ）整合到 Cosmos 架构中时遭遇到了诸多困难。原有的 Cosmos 缺乏完全的 EVM 兼容性，限制了想要利用以太坊庞大开发工具和社区的开发者们。
5. 过时的共识算法
CometBFT依赖1990 年代提出的实用拜占庭容错（ pBFT ）算法。由于pBFT没有为失败/恶意的区块提议者提供解决方案，CometBFT的预设情况是网络同步良好，并强制区块链按照精确的时间步调运行。这一方法在验证者数量增加时，容易出现临时性网络故障和性能问题。
6. 验证者扩展性限制
通信开销和签名聚合问题阻碍了Cosmos区块链的可扩展性，使其无法有效扩展到 150 名乃至更多的活跃验证者，极大限制了网络的去中心化和安全性。
7. 数据库性能瓶颈
高性能应用经常在基于 Cosmos SDK 的链上遭遇 I / O 限制。键/值存储访问模式导致了缓存效率低下和数据检索缓慢，影响整个网络的交易处理速度。
Supernova Core 会为我们带来什么？
1. BLS 签名聚合
与当前Cosmos的共识机制不同，在Cosmos，所有验证者的签名都会包含在每个区块中，导致区块数据膨胀并增加通信开销。Supernova Core则使用了 Boneh – Lynn – Shacham （ BLS ）签名聚合技术，将无限制数量的验证者签名合并为一个固定长度的签名，显著减少区块大小和通信开销，使得验证者数量在超过150名的情况下仍能实现高效扩展。
这一技术还增强了轻客户端的安全性，提升跨链通信（ IBC ）桥的安全性和性能。
2. P 2 P 网络设计优化
Supernova Core 采用了分层网络架构。一个临时P2P层确保了稳健的区块传播，同时验证者将通过一个围绕区块提议者的直接冗余树网络进行通信。此举确保了对时间敏感的验证者消息传输的高效性和可靠性，减少网络延迟并提高整体性能。
3. 先进的共识机制
Supernova Core基于最新版本的 HotStuff 共识协议，提供了：
- 更高的吞吐量：相比较传统的pBFT实现，吞吐量提高了 3 倍；
- 网络弹性：设计上能够处理网络故障和分区，提高了容错能力；
- 线性通信开销：通信开销将随验证者数量线性扩展（而非二次方级增长）；
- 快速最终确定性：交易将根据网络条件，实现快速确认。
4. 全面支持 EVM
一直以来，将EVM集成到Cosmos都是一个不小的挑战。 Supernova Core 则允许在 Cosmos 上运行诸如 Geth 这样的以太坊原生客户端，使开发者们得以使用以太坊成熟的开发工具和生态系统。其提供了：
- 无缝的开发体验：开发者可以直接在Cosmos链上编写 Solidity 智能合约并进行部署，而无需进行大幅修改；
- 高性能与快速最终确定性：受益于高吞吐量和快速最终确定性，显著提升DApp和DeFi 平台的用户体验。
5. 交易排序与状态处理的分离
Supernova Core 允许交易排序和状态处理的解耦，使虚拟机（ VM ）执行可以独立于共识并单独扩展。这一架构允许：
- 独立扩展：通过分别扩展共识和虚拟机执行，优化网络性能。
- 增强灵活性：未来的Layer 2解决方案可以使用去中心化的验证者来确保抗审查性和公平性，同时通过更高层级（可能更集中的执行节点）来验证VM执行的zk证明。
- 改进 Layer 2解决方案：去中心化的Layer 2能实现与 Arbitrum 和 Optimism 等现在相对中心化解决方案相媲美甚至更优化的性能，并具备更快的最终确定性和更高的安全性。
Supernova Core 路线图：为未来而构建
1. 并行 EVM 执行
传统的EVM是依次处理交易，极大限制了网络的性能， Supernova Core 则计划在未来支持并行 EVM 执行，这将实现：
- 提升吞吐量：通过利用多个CPU核心提升EVM性能；
- 改善用户体验：更快的交易处理速度增强了DApp的响应能力；
- 保持竞争力：与探索并行EVM的项目保持竞争，提供卓越的性能。
2. 为 EVM 优化的数据库
由于认识到EVM传统的数据库I/O可能成为瓶颈， Supernova Core 正针对以太坊风格的键值存储（ key / value stores ）访问模式进行优化改进。这这一数据库优化将：
- 增强 I / O 性能：减少数据检索和存储时的延迟；
- 减少数据库大小：潜在地将数据库占用空间减少高达三分之一；
- 提高整体效率：显著提高交易处理速度。
以上功能是我们对承诺持续改进的一部分，并将整合在后续更新的版本当中。
鼓励行业采用
通过 Supernova Core 与 Cosmos SDK 的兼容，我们的目标是降低应用的门槛。开发者们可以无缝地将我们的高性能共识引擎整合到他们的项目当中，而无需面对陡峭的学习曲线。我们将广邀各大开发者社区和加密行业共同探索 Supernova Core ，加入我们扩展区块链技术可能性边界的行列！
即将上线
Supernova Core 将在年底前上线测试网。高性能的 L1 和去中心化 L2 的开发将不再令人望而生畏。凭借更明晰高效的引擎，助力您的区块链项目达到新的高度。
欢迎加入我们，共同革新区块链领域。让我们一起与 Mete 的 Supernova Core 构建未来！
总结
通过解决核心难题——包括可扩展性限制、网络低效和开发复杂性—— Supernova Core 有望成为构建可扩展、高效且高性能区块链的首选解决方案。我们与 Cosmos SDK 的兼容性将确保开发者可以轻松将 Supernova Core 整合到他们的项目中，进而从我们经过实践检验的技术和强大的 Cosmos 生态系统中受益。
无论您是在开发新的 L1 还是改善 L2 的解决方案， Supernova Core 都将为您的成功提供极大助力，我们期待看到您与 Supernova Core 一起构建的新项目！
About Meter . io
Meter 是一个高性能的基础设施，允许智能合约在不同的区块链上进行交互。 Meter 的主网使用了 HotStuff 共识，并由来自社区的 327 个验证节点（可扩展到数千个节点）提供安全保障。 Meter 也是去中心化程度和性能最强的以太坊侧链之一。
Meter 官网和社区
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