简析Cosmos：共识机制、SDK能力与IBC协议

Cryptopedia

2021年12月23日 17:29

Cosmos Hub 旨在生成数千个建立在 Cosmos 网络上的互连区块链系统。

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来源：cryptopedia

编译：胡韬，链捕手

Cosmos Hub是构建在Cosmos网络上的越来越多区块链的区块链协议，允许它们相互通信。它的功能非常类似于你如何使用计算机共享可以在任何操作系统上打开的文件。虽然 Cosmos 旨在支持多种代币，但 Cosmos 的原生加密是ATOM，它是 Cosmos Hub 背后的驱动力。ATOM 提供多种功能：

维护网络共识
通过基于激励的验证器节点进行质押
减少垃圾邮件作为支付gas费用的媒介
提供投票机制，通过 Cosmos 治理提案提出网络修正

Cosmos Hub由 Tendermint 核心团队构建，该团队是负责设计 Cosmos 网络并为其做出贡献的主要组织。他们在构建 Cosmos Hub、Cosmos SDK 和 Tendermint Core 等关键网络基础设施方面发挥着关键作用——提供最先进的工具来帮助实现 Cosmos 网络的全部潜力。Tendermint 团队已将 Cosmos Hub 构建为一个可互操作的区块链平台，该平台允许该协议与 Cosmos 网络内的独立区块链（称为区域链）连接。

本文将主要讨论 Cosmos 网络的三个主要方面：

Tendermint 核心拜占庭容错（BFT）共识方法：由 Tendermint 团队设计的一种与语言无关的共识算法，用于状态机复制以复制 Cosmos 网络中构建的其他区块链网络。
区块链间通信协议（IBC）：由 Tendermint 团队设计，作为不同区块链网络之间可互操作的通信层。
Cosmos 软件开发工具包 (SDK)：一种开源、可扩展的基础设施，旨在在 Cosmos 网络中构建多资产权威证明 (PoA) 和 PoS 区块链平台。

Tendermint 核心 BFT 共识

通常，工作量证明 (PoW) 区块链协议运行缓慢且成本高昂，具有显着的可扩展性挑战和高能耗。Tendermint BFT共识机制解决了利用验证的股权（POS）的共识专为网络中更快的交易时间算法这些问题。

Tendermint 是 Cosmos 网络底层的共识算法，它被构建为一个高性能的 BFT SMR（状态机复制）平台，可以复制服务，然后可以将这些服务模拟为确定性的、非随机的状态机。基本上，这意味着创建 Tendermint Core 是为了复制专门的服务器（或状态）。这是通过一台特殊的机器来实现的，该机器复制服务器并将它们传播到全球 Cosmos 网络。这个过程允许来自 Tendermint Core 的软件工程师在世界各地的状态机上复制区块链。

Tendermint 的重要技术能力允许开发人员创建自己的区块链平台，而无需从头开始构建一切。这很有帮助，因为它允许用户创建他们想要的任何类型的区块链系统——几乎所有的东西都已经为他们完成，除了他们的应用程序逻辑和代币。托管在 Cosmos 网络上的代币包括：Kava (KAVA)、Terra (LUNA)、Band Protocol (BAND)、Aragon (ANT) 和 Akash Network (AKASH)等。

Cosmos ATOM 币在 Tendermint Core BFT 共识机制的功能中也发挥着关键作用，因为 Cosmos Hub 是一个权益证明区块链平台。Cosmos 依靠 100 个验证者节点网络来维持共识、安全性和运营效率。为了使该系统正常运行，用户必须抵押他们的 ATOM 币。

验证器的作用是运行一个完整的节点——它验证网络规则——并向网络广播投票，随后将新区块提交到区块链。反过来，验证者根据作为抵押品抵押的 ATOM 的数量以 ATOM 的形式获得收入。

最后，ATOM被用作垃圾信息防范机制，对交易收费可阻止大量垃圾交易。Cosmos 币还用作影响 Cosmos 网络方向的提案的治理投票机制。Cosmos 网络参与者有机会按其 ATOM 持有量进行投票。

区块链间通信 (IBC) 协议

Cosmos IBC 协议旨在解决当今区块链系统面临的最重要挑战之一：网络之间缺乏通信和数据共享。

互操作性以及与外部和内部区块链协议进行通信的能力对于区块链和加密货币在现实世界中的广泛应用和技术采用至关重要。想象一个只能与其直接地理区域内的参与者进行通信的电话网络。它根本行不通。Cosmos IBC 是一种类似于TCP/IP的消息传递协议，旨在共享信息和数据，最终实现多个区块链之间的通信。

Cosmos SDK 的能力

Cosmos SDK 是一个可扩展的开源基础设施，旨在构建多资产公共 PoS 区块链平台，例如 Cosmos Hub，以及许可的权威证明(PoA) 区块链。简单易用是软件工程师寻求的关键属性，以便及时构建可互操作的、特定于应用程序的区块链。Cosmos SDK 是一个模块化框架，旨在构建特定于应用程序的区块链，而不是基于虚拟机的应用程序。

像以太坊这样的虚拟机 (VM) 区块链被创建来作为一组智能合约在现有区块链之上托管应用程序开发。智能合约可能有利于特定用例，例如一次性应用程序。然而，它们对于复杂、分散的平台的开发通常是无效的。

通常，智能合约技术的通用性、主权和技术性能是有限的。Cosmos 支持的特定于应用程序的区块链旨在运行单个应用程序，并让工程师可以自由地进行以最佳方式运行应用程序所需的结构设计修改类型。

Cosmos SDK 不仅允许开发人员使用预构建模块，还允许他们使用自己的定制模块，使他们能够在启动自己的公共主网（已完成测试并准备公开使用的区块链协议）之前测试其最小可行产品. 此外，Cosmos SDK 允许用户通过 IBC 将他们自己的区块链连接到 Cosmos 网络，从而增加流动性和用户采用率。Cosmos SDK 还被用于构建许多关键的区块链和加密货币项目，例如 Binance DEX、Kava、Terra 和 IRISNet。