簡析Cosmos：共識機制、SDK能力與IBC協議

Cryptopedia

2021-12-23 17:29:55

Cosmos Hub 旨在生成數千個建立在 Cosmos 網絡上的互連區塊鏈系統。

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來源：cryptopedia

編譯：胡韜，鏈捕手

Cosmos Hub是構建在Cosmos網絡上的越來越多區塊鏈的區塊鏈協議，允許它們相互通信。它的功能非常類似於你如何使用計算機共享可以在任何操作系統上打開的文件。雖然 Cosmos 旨在支持多種代幣，但 Cosmos 的原生加密是ATOM，它是 Cosmos Hub 背後的驅動力。ATOM 提供多種功能：

維護網絡共識
通過基於激勵的驗證器節點進行質押
減少垃圾郵件作為支付gas費用的媒介
提供投票機制，通過 Cosmos 治理提案提出網絡修正

Cosmos Hub由 Tendermint 核心團隊構建，該團隊是負責設計 Cosmos 網絡並為其做出貢獻的主要組織。他們在構建 Cosmos Hub、Cosmos SDK 和 Tendermint Core 等關鍵網絡基礎設施方面發揮著關鍵作用------提供最先進的工具來幫助實現 Cosmos 網絡的全部潛力。Tendermint 團隊已將 Cosmos Hub 構建為一個可互操作的區塊鏈平台，該平台允許該協議與 Cosmos 網絡內的獨立區塊鏈（稱為區域鏈）連接。

本文將主要討論 Cosmos 網絡的三個主要方面：

Tendermint 核心拜占庭容錯（BFT）共識方法：由 Tendermint 團隊設計的一種與語言無關的共識算法，用於狀態機複製以複製 Cosmos 網絡中構建的其他區塊鏈網絡。
區塊鏈間通信協議（IBC）：由 Tendermint 團隊設計，作為不同區塊鏈網絡之間可互操作的通信層。
Cosmos 軟件開發工具包 (SDK)：一種開源、可擴展的基礎設施，旨在在 Cosmos 網絡中構建多資產權威證明 (PoA) 和 PoS 區塊鏈平台。

Tendermint 核心 BFT 共識

通常，工作量證明 (PoW) 區塊鏈協議運行緩慢且成本高昂，具有顯著的可擴展性挑戰和高能耗。Tendermint BFT共識機制解決了利用驗證的股權（POS）的共識專為網絡中更快的交易時間算法這些問題。

Tendermint 是 Cosmos 網絡底層的共識算法，它被構建為一個高性能的 BFT SMR（狀態機複製）平台，可以複製服務，然後可以將這些服務模擬為確定性的、非隨機的狀態機。基本上，這意味著創建 Tendermint Core 是為了複製專門的伺服器（或狀態）。這是通過一台特殊的機器來實現的，該機器複製伺服器並將它們傳播到全球 Cosmos 網絡。這個過程允許來自 Tendermint Core 的軟件工程師在世界各地的狀態機上複製區塊鏈。

Tendermint 的重要技術能力允許開發人員創建自己的區塊鏈平台，而無需從頭開始構建一切。這很有幫助，因為它允許用戶創建他們想要的任何類型的區塊鏈系統------幾乎所有的東西都已經為他們完成，除了他們的應用程序邏輯和代幣。托管在 Cosmos 網絡上的代幣包括：Kava (KAVA)、Terra (LUNA)、Band Protocol (BAND)、Aragon (ANT) 和 Akash Network (AKASH)等。

Cosmos ATOM 幣在 Tendermint Core BFT 共識機制的功能中也發揮著關鍵作用，因為 Cosmos Hub 是一個權益證明區塊鏈平台。Cosmos 依靠 100 個驗證者節點網絡來維持共識、安全性和運營效率。為了使該系統正常運行，用戶必須抵押他們的 ATOM 幣。

驗證器的作用是運行一個完整的節點------它驗證網絡規則------並向網絡廣播投票，隨後將新區塊提交到區塊鏈。反過來，驗證者根據作為抵押品抵押的 ATOM 的數量以 ATOM 的形式獲得收入。

最後，ATOM被用作垃圾信息防範機制，對交易收費可阻止大量垃圾交易。Cosmos 幣還用作影響 Cosmos 網絡方向的提案的治理投票機制。Cosmos 網絡參與者有機會按其 ATOM 持有量進行投票。

區塊鏈間通信 (IBC) 協議

Cosmos IBC 協議旨在解決當今區塊鏈系統面臨的最重要挑戰之一：網絡之間缺乏通信和數據共享。

互操作性以及與外部和內部區塊鏈協議進行通信的能力對於區塊鏈和加密貨幣在現實世界中的廣泛應用和技術採用至關重要。想像一個只能與其直接地理區域內的參與者進行通信的電話網絡。它根本行不通。Cosmos IBC 是一種類似於TCP/IP的消息傳遞協議，旨在共享信息和數據，最終實現多個區塊鏈之間的通信。

Cosmos SDK 的能力

Cosmos SDK 是一個可擴展的開源基礎設施，旨在構建多資產公共 PoS 區塊鏈平台，例如 Cosmos Hub，以及許可的權威證明(PoA) 區塊鏈。簡單易用是軟件工程師尋求的關鍵屬性，以便及時構建可互操作的、特定於應用程序的區塊鏈。Cosmos SDK 是一個模塊化框架，旨在構建特定於應用程序的區塊鏈，而不是基於虛擬機的應用程序。

像以太坊這樣的虛擬機 (VM) 區塊鏈被創建來作為一組智能合約在現有區塊鏈之上托管應用程序開發。智能合約可能有利於特定用例，例如一次性應用程序。然而，它們對於複雜、分散的平台的開發通常是無效的。

通常，智能合約技術的通用性、主權和技術性能是有限的。Cosmos 支持的特定於應用程序的區塊鏈旨在運行單個應用程序，並讓工程師可以自由地進行以最佳方式運行應用程序所需的結構設計修改類型。

Cosmos SDK 不僅允許開發人員使用預構建模塊，還允許他們使用自己的定制模塊，使他們能夠在啟動自己的公共主網（已完成測試並準備公開使用的區塊鏈協議）之前測試其最小可行產品。此外，Cosmos SDK 允許用戶通過 IBC 將他們自己的區塊鏈連接到 Cosmos 網絡，從而增加流動性和用戶採用率。Cosmos SDK 還被用於構建許多關鍵的區塊鏈和加密貨幣項目，例如 Binance DEX、Kava、Terra 和 IRISNet。