科普篇三-什么是Cosmos和应用分析

我们经常听到Cosmos生态，在侧链或是跨链相关讨论的时候也会说到Cosmos，那么Cosmos目前的发展到了什么程度了，又或者说ATOM未来还会延续下去吗？今天主要就说这个。

Cosmos是由网络和工具构成的生态系统，主要用来打造具有互操作性的区块链。Cosmos枢纽是主链，它兼容区块链“分区”的中央账本。每个分区都具有可定制性的特征，允许开发人员自行设计加密货币、定制化区块验证设置和其它功能。

这些分区都是通过Cosmos SDK创建，为Cosmos区块链的开发打下了坚实的基础。Cosmos SDK的默认共识层Tendermint Core提供基于验证者的共识机制，可跨多个Cosmos区块链使用。有一个亮点在于，每个分区都可以精确选择验证者的选定方式。

对于Cosmos枢纽主网，区块链从置顶的节点中挑选100名验证者，这些验证者质押了区块链的效用代币ATOM。每位验证者根据质押ATOM的数量，将分配到相应的投票权。随后，一位领导验证者对新区块进行提案，供其他人投票。如无异常成功出块，验证者就会获得区块奖励，并且质押ATOM选出验证者的用户也会共享奖励。

除了Cosmos枢纽共识机制，ATOM还可用于支付交易费用和参与治理投票。验证者须参与提案，否则将面临惩罚。

和可扩展性一样，互操作性始终是区块链领域一直以来急需要解决的关键问题。自从第一个比特币区块链问世以来，经过了十多年的发展，我们现在已经在可互操作的区块链网络方面有了很多的选择。Cosmos及其Tendermint共识机制和开源开发人员工具，已经是目前最受欢迎的选择之一。下面就来详细探讨下Cosmos为何能成为持续热门，以及它如何让区块链轻松协同运作。

Cosmos是专门创建不同的区块链网络可互操作性的项目。Cosmos网络是二零一四年由Ethan Buchman和Jae Kwon创立，包含了权益证明区块链主网和称为“分区”的定制化区块链。

Cosmos枢纽主链可以在相互连接的分区之间转移资产和传输数据，提供一道共享的安全屏障。这些都使用Cosmos的定制化共识机制Tendermint和通用应用程序接口协同运作。Cosmos中的费用可使用网络自带的加密货币ATOM进行支付。

Cosmos网络划分为不同的三层构架：

第一，网络 -?让交易确认和其他共识信息与枢纽区块链相互通信。

第二，应用程序 -?更新网络中交易和余额的状态。

第三，共识?- 组织节点对添加新交易达成共识。

上面三层是通过一系列开源工具和应用程序整合而成。例如，Tendermint将网络层和共识层打包成随时可用的引擎。使用Tendermint的区块链开发人员仅需专注于应用程序层，既节省时间又节省资源。

下面再讲下五个重点：

第一：Cosmos枢纽是什么？

Cosmos枢纽是Cosmos的主要区块链，连接着其他称为“分区”的定制化区块链。这种连接通过跨链通信协议(IBCP)跟踪每个分区的状态而实现。通过该协议，信息可轻松在与Cosmos枢纽连接的任意分区之间传输。

Cosmos枢纽充当生态系统的中央账本，各分区可在此进行跨链通信(IBC)信息交换。跨链信息(IBC)使用两种交易类型：IBCBlockCommitTx和IBCPacketTx。第一种传递任意给定分区的最新区块哈希值。第二种则允许分区证明信息包是否合法及是否由发送者的应用程序发布。

让我们试想一下两个不同分区之间的两个DApp相互通信。为此，跨链通信信息会发送至Cosmos枢纽，枢纽则会记录此次交互。信息通过Cosmos枢纽转发，同时每个分区在自己的区块链记录这些交互结果。这样三个独立区块链中都留下了活动的证据。由于具备了让区块链实现相互交互的能力，Cosmos被誉为“区块链的互联网”。

第二：什么是Cosmos分区？

Cosmos的定制化区块链，称为“分区”，主要是用于各种不同的应用程序。这个术语等同于Polygon等区块链项目中广为人知的侧链概念。每个分区都可以验证自己的交易、铸造代币并实现定制化开发。即便存在这些差异化功能，所有分区只要获得许可，仍然可以和Cosmos系统中的其他任意分区进行交互。

分区采用枢纽与辐条的架构，枢纽充当不同分区之间的路由器作用。Cosmos枢纽是其中的热门代表，但还有其它枢纽存在。网络完全无准入权限，任何人都能创建枢纽区块链或分区。但是，每个分区或枢纽有权拒绝其他区块链的连接。

连接至枢纽的区块链，也能连接与相同枢纽相连的任意分区。枢纽之间也能相互连接。此外，任何人都能分叉Cosmos枢纽，并发布自己的版本。

第三：什么是Cosmos SDK？

Cosmos SDK是一套开源软件开发工具包，让用户用于创建定制化区块链。Cosmos SDK的默认共识协议为Tendermint Core，与此同时还有各种不同的预构建模块可供使用。使用Cosmos SDK将显著简化构建区块链的流程，提供用户期望的所有标准。

通过非常具有定制性的插件，用户可设计全新功能和特性。公有权益证明及私有许可权威证明区块链都可使用Cosmos SDK进行构建。BSC链就是使用Cosmos SDK构建区块链的其中一个示例。

第四:什么是Tendermint？

Tendermint是一种协议，提供区块链共识机制(Tendermint Core)以及允许应用程序连接到Tendermint Core共识引擎的工具，即Tendermint ABCI。Tendermint Core是Cosmos的默认共识协议，同时也是拜占庭容错(BFT)系统。简言之，拜占庭容错(BFT)是指非合作性，甚至是恶意参与者也可确认新交易。

验证者可通过Tendermint Core运行节点，维护区块链数据副本。Cosmos枢纽的验证者限制为100名，因此部分完整节点无法成为验证者。确认交易的验证者需对入链的新区块进行投票。

通过质押ATOM作为节点，验证者才可获得验证权利。质押价值排名前100位的节点成为验证者，其投票权与质押ATOM成正比。用户也可将自己的ATOM委托给验证者，换取部分区块奖励。

用户可自由选择将ATOM质押给更可靠的人，这一机制将有效激励验证者保持良好操作。为了添加新区块，一组共100名验证者通过投票就每个区块达成共识。根据领导者的区块提案，投票将分多轮进行。

第五：Tendermint为何至关重要？

1.适用于公链和私链。Tendermint?(BFT)仅处理Cosmos区块链的网络层和共识层，其中包括验证者如何就交易达成共识以及如何分享信息，但开发人员则可定制化应用程序层。无论是公有或私有许可区块链，每个分区均可决定验证者的选定方式。

2.高性能。Tendermint (BFT)的出块时间约为1秒，且每秒可处理数千笔交易。

3.即时交易确认。只要大多数网络验证者诚实可靠，区块一经创建，交易立即确认。与以太坊或比特币等区块链相比，Cosmos用户需确认的区块更少，更有把握接受交易。

4.安全性。如区块链确实出现了分叉，产生了两笔不同的历史交易记录，也能轻而易举地追究责任并确保查明问题发生的原因。

最后来总结下，Cosmos是首批用于创建区块链互操作性的解决方案，从目前的热度来看，依然维持着，没有衰减的趋势。Tendermint (BFT)和Cosmos SDK依然会是当前创建区块链的有力工具。然而，自2017年以来，我们可以看到与以太坊等高流量区块链协作的侧链开始获得了更多关注。这种趋势是否还将持续，我们拭目以待。尽管如此，Cosmos计划借当前NFT、DeFi抵押以及跨链质押等的东风，努力想在潮流中把握机会，在我看来，只能算维持，不能算进步。

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编译者/作者：吃葡萄的人

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