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主网上线第一天，与EOS争区块链3.0，受V神关注的Cosmos项目是何方神圣？

晰数塔互联网快讯
2019-03-14 18:37

编者按：本文来自36氪战略合作区块链媒体“Odaily星球日报”（公众号ID：o-daily，APP下载）

3 月 14 日早 7 点，随着第一个官方 Hub 的启动，Cosmos 主网在推迟两年后终上线。

目前，网络用户将无法在区块链之间交换 token 或以其他方式与现有区块链网络连接到 Cosmos Hub，直到验证者正式投票激活所谓的区块间通信（IBC）协议。

在官方的直播中，有成员穿上了宇航服来庆祝 Cosmos（宇宙）这一高光时刻，V 神也通过转推 Jsh Stark 的推文向这一项目表示了祝贺。目前区块还在源源不断的开采中，截至发稿前，区块高度已达 4022。

主网上线第一天，与EOS争区块链3.0，受V神关注的Cosmos项目是何方神圣？

主网上线为 Cosmos 近三年的规划和开发画上一个段落句号。

在跨链技术出现之前，区块链中各公链是一座座孤岛，无法相互沟通，且每秒只能处理少量事物。而被支持者们视作区块链 3.0 版本的 Cosmos 则是瞄准于此，定位于一个支持跨链交互的异构网络，旨在打破公链之间相互封闭和割裂状态，实现区块链的主旨“价值互联”，一直以来被视作跨链技术的代表项目。

2016 年夏天 Cosmos 推出区块链互操作性平台的概念后，其团队 Tendermint 在 2017 年 6 月通过 ICO 筹集了 1600 多万美元（25 万个 ETH 和 4870 个 BTC）；2018 年 2 月上线 Cosmos 软件开发工具包（SDK）；最新一次 Cosmos 出现的身影，便是币安公链 Binance Chain 宣布将构建在 Cosmos 的 Tendermint 协议之上，采用 DPoS 和 BFT 共识，其去中心化交易所 DEX 也将基于 Cosmos 的跨链协议。

github 上的活跃注定其不是一个花架子项目，据 Consensys 在 github 上收集的数据，本月 Cosmos 的 github 更新了 5763 次代码，高居区块链项目中 github 更新次数的第二位，在此前，项目代码也均保持着较高的更新频率。

那么，头顶 “区块链技术 3.0” 光环，受 V 神关注的的 Cosmos 的设计想法是什么？如何实现各公链之间的互联？有必要一一讲解。

为什么是区块链3.0？

Cosmos 认为一条区块链应有网络，共识和应用三个层面。

回到区块链故事的开端——比特币，中本聪在 2008 年创建了这一点对点数字货币，并使用了一种称为工作量证明（PoW）的新型共识机制。这是区块链上第一个去中心化的应用程序。很快，人们开始意识到去中心化应用程序（DApp）的潜力，并且在社区中出现了构建新应用程序的愿望。

当时，开发去中心化应用程序有两种选择：分叉比特币代码库或构建在它之上。但是，比特币代码库非常单一，包括网络，共识和应用三个层面混合在一起。此外，比特币脚本语言有限，对开发者并不友好。

以太坊应运而生。2014 年，以太坊提出了建立分散式应用程序的新主张。以太坊通过将应用层转变为名为以太坊虚拟机（EVM）来实现这一目标。该虚拟机能够调用智能合同处理程序，任何开发人员可以部署自定义逻辑。这种新方法允许数千名开发人员开始构建分散式应用程序。然而，其局限性也正在凸显，与比特币非常相似，Go-Ethereum 仍然是一个单片技术堆栈，难以分叉和定制。

限制 1：可扩展性

第一个限制是可扩展性，在以太坊之上构建的 DApp 受限于每秒 15 个事务的共享速率的限制。这是因为以太坊仍然使用 POW，且以太坊 DApp 竞争的是单个区块链的有限资源。

限制 2：可用性

第二个限制是授予开发人员相对较低的灵活性。由于 EVM 是一个需要适应所有用例的沙箱，因此它针对平均用例进行了优化。这意味着开发人员必须在其应用程序的设计和效率上做出妥协（例如，要求在支付平台中使用帐户模型，其中可能首选 UTXO 模型）。除此之外，它们仅限于少数编程语言，无法实现代码的自动执行。

限制 3：主权

第三个限制是每个应用程序的主权都受到限制，因为它们都共享相同的底层环境。从本质上讲，这会创建两个治理层：应用程序层和底层环境层。前者受到后者的限制。如果应用程序中存在错误，则无需批准以太坊平台本身的管理就无法完成任何操作。如果应用程序需要 EVM 中的新功能，它还必须完全依赖以太坊平台的治理来接受它。

这些限制并非特定于以太坊，而是所有区块链都试图创建适合所有用例的单一平台。这是 Cosmos 发挥作用的地方。

Cosmos 的愿景是让开发人员可以轻松构建区块链，并通过允许区块链相互交易来打破区块链之间的障碍。最终目标是创建一个区块链互联网，这是一个区块链网络，能够以分散的方式相互通信。而这一愿景是通过一系列开源工具实现的，即 Tendermint，Cosmos SDK 和 IBC。

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Cosmos中的Tendermint Core、BCI、Cosmos SDK

作为 Cosmos 中的关键工具，有必要知道这三个工具的各个用途。

Tendermint Core

Tendermint Core 是一种解决方案，它将区块链的网络层和共识层打包成通用引擎，允许开发人员专注于应用层而不是复杂的底层协议。

共识层是 Cosmos 特色之一。Tendermint Core 使用了拜占庭共识算法 + POS。这一想法在 2014 年由创始人 Jae Kwon - 最早研究拜占庭容错—— 发表的《Tendermint：非挖矿共识》文章提出。

在 Tendermint 中，验证节点可以动态变化，且创世之际验证节点数为 100 个，选择标准为质押 ATOM 的前一百名节点，每年以 13% 的速度增加，10 年后稳定为 300 个节点，保证性能优化。

Cosmos 认为 Tendermint Core 的优点在于：公有链或私有链都可在 Tendermint 上部署；Tendermint 每秒可处理成千上万笔交易；一旦区块被创建，用户便可放心确认该区块达成了最终共识，超过三分之一的验证器是诚实的（拜占庭），就永远不会创建分支；此外，Tendermint 的分叉问责制可让我们明确分叉责任。

Cosmos SDK

Tendermint Core 将区块链的开发时间从数年缩短到数周，但从头开始构建安全的 ABCI 应用仍然是一项艰巨的任务。这就是 Cosmos SDK 存在的原因。

Cosmos SDK 的目标是创建一个模块生态系统，允许开发人员无需从头开始编写应用程序的每个功能，而是可以创建新模块来自定义其应用程序。这些通用模块覆盖了大部分应用层需要具备的功能，比如：staking（抵押机制）、slashing（惩罚机制）、IBC（跨链功能），账户 accounts、治理、奖励 & 手续费等。

Cosmos SDK 的优点在于它的模块化允许开发人员在 Golang 上基本上移植任何现有的区块链代码库。例如，Ethermint 是一个将以太坊虚拟机移植到 SDK 模块的项目，Ethermint 与以太坊完全一样，但也受益于 Tendermint Core 的所有属性。所有现有的以太坊工具（Truffle，Metamask 等）都与 Ethermint 兼容。

IBC

区块链之间的连接是通过称为区块间通信协议（IBC）的协议实现的。IBC 利用 Tendermint 共识的即时终结性以允许异构链将 token 或数据相互转移。

举一个例子，链 A 上的一个帐户想要发送 10 个 token（我们称之为 Atoms）到链 B，启动 IBC 传输时，Atom 在链 A 上被锁定（绑定）。

然后，将 10 个 token 锁定的证据从链 A 转发到链 B.

如何创建区块链网络？

IBC 是一种允许两个异构区块链相互转移 token 的协议。那么我们如何创建区块链网络？

一种想法是通过直接 IBC 连接将网络中的每个区块链彼此连接起来。这种方法的主要问题是网络中的连接数量随着区块链的数量呈二次方式增长。如果网络中有 100 个区块链，并且每个区块链需要彼此保持 IBC 连接，那就是 2 的 100 次方，即 4950 个连接，这很容易失控。

为了解决这个问题，Cosmos 提出了一种模块化架构：中心网络（Hub）和区域空间网络（Zone）。Hub 是跨链连接的中心，所有跨链的交易都通过 Hub 统一处理；Zone 则是不同的子链。Zone 通过 IBC 协议和 Hub 连接在一起，不同的链彼此要进行跨链交易，只需要通过 Hub 来代理就能完成。

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在 Cosmos Network 中推出的第一个 Hub 将是 Cosmos Hub。Cosmos Hub 是一个公共的 POS 区块链，其原生 token 称为 Atom，该 Hub 的推出也将标志着 Cosmos 网络的推出。

以上，展示的是基于 Tendermint 共识引擎的区块链如何互联。但 Cosmos 不仅限于此。事实上，任何类型的区块链都可以连接到 Cosmos。

Cosmos 区分了两种类型的链条：拥有即时确定性的链（FAST-FINALITY CHAINS）与概念终结性链（PROBABILISTIC-FINALITY CHAINS）

前者只要适配 IBC 就可以接入 Cosmos 的网络生态；后者以 POW 共识的链为代表，情况相对复杂一点。Cosmos 针对其跨链需求，在 Zone 的基础上推出了新的组件——Peg-Zone。Peg-Zone 其实就是一个代理链，用来追踪原始链的状态。

Peg-Zone 需要事先设定一个规则，用这个规则来确认区块的确定性，即在当前区块增加了 100 个新的区块后，那么这个当前区块就是稳定的，可以被视为确定性得到保证，不会分叉。

假设要为以太坊做一个 Peg-Zone，那么需要先在以太坊上部署一个智能合约。以太坊的用户要转 100 个 token 给 Cosmos 的话，就是把 token 转进这个智能合约里面，该智能合约将冻结这 100 个 token，在确定性得到保证（即当前区块增加了 100 个新区块）之后，Peg-Zone 上的代理链上就开始释放 100 个代理 token。

有趣的是，Peg-Zone 还允许用户将存在于 Cosmos 上的任何令牌发送到以太坊链（Cosmos 令牌将在以太坊链上表示为 ERC20）。Tendermint 团队目前正致力于以太坊链的 Peg-Zone 实施，名为 Peggy。

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总结

总的来说，Cosmos 有三个要点：

1、Cosmos 使用 Tendermint Core 和 Cosmos SDK 的模块化功能，使区块链功能强大且易于开发。

2、Cosmos 使区块链能够通过 IBC 和 Peg-Zones 相互转移价值，同时让他们保持主权。

3、Cosmos 允许区块链应用程序通过水平和垂直可扩展性解决方案扩展到数百万用户。

最重要的是，Cosmos 不是一个产品，而是一个基于一系列模块化，适应性和可互换工具的生态系统。

经济模型

到此我们了解了 COSMOS 项目特点与基本结构，现在让我们聊聊 Cosmos 最关键的 token。

相比于 EOS 抵押代币只能获得区块链资源（RAM、GPU、NET），持有 Cosmos 代币（Atom）的持币人可以通过质押 Atom 产生额外收益，质押期间 Atom 为锁定状态，无法交易，时间是 3 个星期左右。解锁后 Atom 将恢复流动性。

Atom 使用通胀模型，第一年增发 7% 用于节点和其他类型奖励，增发比例会根据每年 2/3 的抵押股权率波动：如果总抵押股权少于 Atom 供应总量的 2/3，通胀率会上升到 20%；如果总抵押股权多于 Atom 供应总量的 2/3，通胀率将会减小，直到 7%。

质押 Atom 数量的前 100 名将成为验证节点，获得收益，其中分为持有收益与交易收益。

持有收益：Atom 会不断进行增发，按照验证节点持有和代理的 Atom 比例进行分发。此外，验证节点可以设置一定比例作为代理手续费，从总的分红收益里面分到更多的 Atom。

交易收益：Cosmos Hub 上的转账都带有交易费用。这些交易费用能以治理认可的白名单上的任意货币支付。费用按抵押股权的比例分配给 Atom 持有人。主网上线时，费用 token 白名单的首选是 Atom 和 Photon（Cosmos 计划实施双 token 模型。photon 是除 Atom 之外的另一功能 token）。

除了 Atom 之外，各个 Cosmos 空间可以发行自己的代币。空间节点内部也可以根据 POS 模型去分配代币的手续费和分红收入。

目前，Atom 尚不能交易，据 Cosmos 官方公告，Cosmos 主网在阶段二才正式开启交易功能。Cosmos 主网启动时第一个阶段是保持稳定，当 Cosmos 因为主网不稳定产生一些致命漏洞，可以通过回滚的方式修补漏洞，回到前一个区块，甚至回到创世区块，对于交易的影响是，任何链上的交易数据在阶段一都可能因为回滚消失。

参考资料：

1.《What is Cosmos?》

2. Cosmos白皮书

3.《A Blockchain to Connect All Blockchains, Cosmos Is Now Officially Live》

4. 对话Cosmos：未来是所有人都用一条公链，还是每个人都有自己的链？

5、Cosmos主网上线三部曲

6、Cosmos / ATOM Staking Guide