Cosmos的介绍

Cosmos是被称为“区块链互联网”的网络，它允许不同的区块链共存并进行互操作。通常情况下，区块链是彼此独立的，尽管最近的技术使得两个区块链可以通过桥接进行通信和数据传输，但Cosmos更进一步。Cosmos通过允许开发者创建最初具有互操作性的区块链来改善互操作性。

Cosmos的历史

Cosmos项目最早于2014年问世，由Jae Kwon在Tendermint共识协议下创建。Kwon尝试构建一个完全互操作的系统，但未能成功，因此他与Zarko Milosevic和Ethan Buchman合作。最终，Kwon于2020年辞去了在Cosmos项目中的职务。

2017年4月，Cosmos进行了首次代币销售。在短短的29分钟内筹集了700万美元，展示了其能力。

2018年12月，发布了“Game of Stakes”活动，首次对Cosmos网络进行了测试。

2019年3月13日，Cosmos Hub成功上线，被称为宇宙的大爆炸。

2019年11月，Kava Labs成为第一个使用Cosmos SDK推出主网的项目。

2020年2月，Cosmos在其主要创始人Jae Kwon辞去首席执行官职务后发生了分裂。

2020年9月，Cosmos首次与Nym合作，引入了匿名凭证到Cosmos生态系统中。

2021年2月，Cosmos发布了其最雄心勃勃的项目“Stargate”。Stargate是首个使用Inter Blockchain Communication（IBC）协议的公开版本。这一发布巩固了Cosmos在区块链市场中的地位。

非营利组织Interchain Foundation（ICF）总部位于瑞士，负责管理Cosmos的开发。类似以太坊基金会，ICF是一个协调机构，负责在软件开发团队之间进行编码流程的桥梁。

Cosmos的愿景

Zone和Hub是什么？

Cosmos Hub是Cosmos网络的第一个中心（区块链）。Cosmos Hub是一个权益证明的区块链，它促进了其他分区链之间的通信和互操作性，作为网络的中心。Cosmos Hub监控与其连接的分区链，而这些分区链是使用Cosmos SDK创建。

除了区块链，Cosmos SDK还可以用于在Cosmos网络上构建生态市场、去中心化交易所（DEX）、钱包、私有网络、Dapps、DeFi平台和其他基础设施等项目。

Cosmos的独特之处是什么？

Cosmos自认为是区块链技术的第三代（继比特币和以太坊之后）。它使开发者能够创建适用于特定用途的区块链，称为应用特定区块链，这些区块链可以相互连接以交换数据。

Cosmos的目标是鼓励Web3开发者创建去中心化项目，而无需依赖以太坊的智能合约设计。Cosmos并不是在一个基础性区块链上构建dApps，而是设计了一个模块化架构，允许开发者创建独立的区块链。

Cosmos开发者不需要依赖以太坊等第一层区块链的共识或网络层。当加密货币爱好者在Cosmos上构建时，他们可以创建符合设计要求的区块链。与使用智能合约创建dApps不同，Cosmos给予Web3开发者完全自由，可以开发区块链，并同时从其Tendermint算法的安全性中受益。

Block unicorn注释：Tendermint 是基于拜占庭容错的一种共识算法，用于实现分布式网络中不同节点之间的一致性。它是Cosmos网络所使用的共识算法，旨在确保区块链网络的安全性和一致性。

Cosmos创建了IBC协议，使不同的区块链能够相互通信。此外，Cosmos团队正在开发被称为"pegg-zone"的区块链，它们可以连接到Cosmos生态系统之外的项目。例如，Cosmos可以在比特币和以太坊之间部署一个pegg区块链。

Block unicorn注释：pegg-zone允许将外部区块链的资产（如比特币或以太坊）锚定到Cosmos网络中的特定代币。pegg-zone连接不同区块链的技术手段，为Cosmos提供了更广泛的互操作性和整合外部资产的能力。

除了这些好处，Cosmos可以处理每秒10,000个交易（TPS），具有低的燃料费用，并且由于采用了PoS设计，对环境的影响较小。

Cosmos网络各层

Cosmos技术

Tendermint：一种共识协议，使开发者能够创建快速、可扩展和安全的权益证明（proof-of-stake）区块链。

Cosmos SDK：允许开发者在基于Tendermint的区块链上构建应用程序。Cosmos SDK提供了一套工具和框架，简化了区块链应用程序的开发过程。

Inter-Blockchain Communication protocol (IBC) ：一种系统，允许不同的区块链进行连接和通信。通过IBC协议，Cosmos实现了区块链之间的互联互通，使它们能够安全地交换数据和价值。

1. Tendermint 拜占庭容错和 ABCI

Block unicorn注释：ABCI代表"Application Blockchain Interface"，它是Tendermint架构中的一个重要组成部分。ABCI定义了应用程序与Tendermint共识引擎之间的接口规范。它允许开发者使用自定义的应用程序逻辑来构建和扩展Tendermint区块链，而不必修改Tendermint引擎本身。

通过ABCI，开发者可以将自己的应用程序与Tendermint共识引擎分离，使得应用程序的开发更加灵活和可定制。ABCI提供了一组标准化的接口方法，包括处理交易、验证块、查询状态等功能，使得应用程序可以与Tendermint网络进行交互，并与共识引擎协同工作。

Tendermint BFT 是一个解决方案，它将区块链的网络和共识层合并到一个通用的引擎中。

Tendermint BFT仅处理区块链的网络和共识，这意味着它协助节点传播交易，并帮助验证节点就要附加到区块链的一组交易达成共识。

高性能：Tendermint BFT的出块时间可以达到约1秒，并且每秒可以处理数千笔交易。

Cosmos是基于Tendermint共识引擎的几个平台之一，其他平台包括：

Ethermint是一个可扩展且可互操作的混合区块链，使用了Cosmos SDK和Tendermint。

Terra是一个基于委托权益证明的稳定币平台，用作区块链支付解决方案。

Regen Network是一个去中心化的环境资产、数据和气候协议市场。

2. Cosmos SDK和其他应用层框架 

Tendermint BFT将区块链开发时间从数年缩短到数周，因为从零开始创建一个安全的ABCI应用程序是具有挑战性的，这就是Cosmos SDK存在的原因。

Cosmos SDK是一个通用的框架，用于在Tendermint BFT之上构建安全的区块链应用程序。

Cosmos SDK还包括一系列有用的开发者工具，用于创建命令行接口（CLI，是一种通过命令行界面与计算机系统进行交互的方式）、REST服务器以及各种常用的实用库。

Cosmos SDK（软件开发工具包）和其他Cosmos工具一样，是模块化的。开发者可以在Tendermint BFT之上构建应用程序。然而，它也可以与任何支持ABCI协议的其他共识引擎一起使用。Cosmos预计随着时间的推移会出现多个SDK，每个都使用不同的架构模型，并与不同的共识引擎兼容，所有这些都存在于一个单一的生态系统中：Cosmos网络。

Ethermint

Cosmos SDK的模块化特性使开发者能够将几乎任何用Golang编写的现有区块链代码库移植到它之上，Ethermint是一个将以太坊虚拟机转换为SDK模块的项目。

Ethermint与以太坊完全相似，同时也具有Tendermint BFT的所有优点。所有以太坊工具（如Truffle、Metamask等）都与Ethermint兼容，您可以轻松迁移您的智能合约。

CometBFT（Comet拜占庭容错）

CometBFT是Tendermint Core的一个分支和继任者，于今年2月发布，并将成为Interchain Stack的官方复制引擎。CometBFT的长期目标是成为可靠、安全、大规模、面向特定应用区块链的首选复制引擎，CometBFT的长期目标是在支持跨链增长方面发挥关键作用。

Block unicorn注释：Interchain Stack 是一个促进区块链之间互操作性和连接的技术栈，旨在构建一个统一的、跨链的生态系统。

通过使用模型驱动的测试等先进技术，提高质量保证和正确性保证。这些技术可以对实现进行严格的规范和测试，改进质量保证和正确性保证。

3. IBC - 连接区块链 

IBC使得异构区块链能够交换代币和数据，意味着具有不同应用和验证人集合的区块链可以进行通信。例如，它使公链和私链能够交换代币。目前，没有其他区块链框架支持这种程度的互操作性。

IBC的工作原理

锁定：在IBC网络发起转账时，代币（比如ATOM）会在A链上被锁定。

验证：在B链上根据A链的区块头验证证明；如果验证有效，则在B链上创建ATOM代币凭证。

Cosmos并不局限于Tendermint链，任何类型的区块链都可以与Cosmos进行连接。有两种情况：即时性终端链和概率终端链：

通过修改IBC协议，使用任何即时最终性共识算法的区块链都可以与Cosmos进行连接。例如，如果以太坊转向Casper Friendly Finality Gadget，可以通过调整IBC与Casper兼容，与Cosmos生态系统建立直接连接。

Block unicorn注释：以太坊Casper Friendly Finality Gadget是一种共识算法，为了改进区块链系统的性能和最终性，并有望与Cosmos进行连接。

Block unicorn为了大家更加更加轻易理解：1）即时最终性链、2）概率最终性链，在文中插入小科普解释清楚这两种链的特性。

1）即时最终性链：即时最终性链就像是你寄送快递时的即时确认，你一旦把包裹交给快递员，他们立即确认收到并提供给你一个快递单号，你可以立即知道包裹已经寄出并且被确认。

2）概率最终性链：例如比特币的工作量证明（Proof-of-Work）机制。在这种机制下，交易需要通过一定的计算工作才能被确认，并且存在一定的概率出现分叉（fork）的情况。就像邮件投递需要时间和一些不确定性，概率最终性链的交易确认时间较长，并且存在一定的风险。

Cosmos解决了哪些问题？

1. 主权性

Cosmos的自由SDK允许开发人员构建具有主权的区块链应用，无需持续的成本。这些区块链可以轻松地相互连接，而无需依赖智能合约存在于不同的区块链上，从而避免了因网络拥堵而产生的高交易费用，并能够开发更好的扩展功能。

2. 可扩展性

Cosmos利用了两种类型的可扩展性：

3. 可持续性

ATOM代币作用

ATOM代币是Cosmos生态系统中至关重要的一部分。这个代币的主要用途是用于质押，以确保PoS共识机制的安全性。加密货币投资者必须质押与当前前150个Cosmos验证者相同数量的ATOM代币，以验证交易。然而，ATOM持有者可以将其代币委托给一个质押池，以获得一定比例的加密货币奖励。

ATOM代币可以有三种用途：作为防止垃圾邮件的系统、作为质押代币以及作为治理投票的方式。

1. 作为防止垃圾邮件的方法，ATOM用于支付费用。类似于以太坊的gas费，费用可能与交易所需的计算成本成比例。收取费用是为了防止恶意行为者滥用区块链。

2. ATOM可以进行质押以获得代币作为奖励，质押的ATOM数量决定了Cosmos Hub的经济安全性。质押的ATOM数量越大，经济利益就越大，攻击网络的成本也就越高。因此，质押的ATOM数量越多，经济安全性就越高。

3. 治理：ATOM持有者可以通过使用其质押的ATOM对提案进行投票来管理Cosmos Hub。

Cosmos的灵活架构吸引了许多Web3开发者。其中最值得注意的Cosmos项目包括：

Osmosis：Osmosis是在2021年创建的，目前是Cosmos生态系统中最大的去中心化交易所（DEX）。

Cronos Chain：由中心化加密交易所Crypto.com资助，Cronos Chain是在Cosmos上构建的与以太坊兼容的区块链。Cronos采用PoS算法运行，以Crypto.com的CRO代币作为主要加密货币。

Binance Chain：中心化加密交易所Binance也使用了Cosmos的一系列工具来构建其Binance Chain。与Cronos Chain类似，币安的区块链具有许多DEX、加密借贷平台和NFT市场。

Thorchain：Thorchain是Cosmos上的一个去中心化交易所，致力于实现跨链交换，即使得在任何区块链上安全交换原生代币和通证成为可能，包括比特币、狗狗币和以太坊等。Thorchain采用PoS算法运行，并使用其本地的RUNE代币来确保网络的安全。

Cosmos生态系统

Osmosis 

OSMO代币持有人可以将其代币委托给这些专业的权益验证人，以保护网络免受恶意和危险行为的影响。Osmosis是一个点对点的去中心化区块链，加密货币持有人可以使用它来生成流动性并交易支持IBC的代币。

Secret Network

Regen Network

G-Bridge

Akash Network

Akash Network是在Cosmos区块链上运行的另一个项目。Akash的主要目标是帮助Web3开发人员以最小的配置、设置和服务器管理部署各种dApp。

Persistence XPRT

Persistence XPRT是一个加密本地的DeFi和NFT资产网络。该项目在技术上组织有序，并为连接DeFi和传统金融在各个领域提供了基础设施。

Regen Network

Regen网络是建立在Cosmos生态系统上的权益证明区块链。它用于验证环境状态的声明、协议和数据。

Regen Ledger允许多个用户相互交互和交易，形成一个公共的生态会计系统。它是一个全球市场和平台，主要用于地球生态系统的资产、服务和数据。

Cosmos发现重大系统缺陷

OKX Chain、Luna Classic和Thorchain是之前已经集成IBC的主要区块链。幸运的是，它们的功能已经被停用或从未完全启用。

Cosmos的联合创始人表示，该问题已通过修补程序解决，并将应用于当前所有存在漏洞的区块链。

Polymer的目的是通过将IBC引入Cosmos之外来解决这个问题

IBC是一种在Cosmos生态系统中取得成功的消息传递协议。然而，在Cosmos之外的使用受到限制。

Polymer是一种新的协议，将IBC引入Cosmos之外，通过充当消息路由器，使任何链或Rollup（汇总）能够使用IBC向彼此发送消息，获得之前只限于Cosmos的功能。

Cosmos之外的IBC

通过在Cosmos内保护了57个链并传输了超过1.6亿美元的价值，IBC证明了自己的价值。由于与像Tendermint这样的即时最终性共识系统的严格兼容性要求，它的成功尚未扩展到其他系统。概率最终性系统，如以太坊的工作量证明，会违反IBC的安全承诺。

Electron Labs正在努力将IBC引入以太坊，但连接Tendermint链和EVM链需要大量工作。Cosmos要求使用ed25519签名进行轻客户端验证，在EVM上验证这个签名需要消耗大量的Gas。

zkBridge（零知识链桥）也有连接Cosmos和以太坊的愿景。与Electron Labs类似，zkBridge采用轻客户端并运行一个以太坊智能合约。它使用一个中继网络，其中中继者将区块头传递到目标链进行验证。

Polymer是一个 Cosmos 应用链，充当 IBC 中心，允许链之间进行通信。Polymer使连接的链可以选择自己的验证方法，同时通过将IBC标准化为传输组件（类似于Electron Labs和zkBridge的实现）提供默认的ZK轻客户端验证，与Polymer相连的链还将可以访问Cosmos SDK和Interchain账户（Interchain账户是指在Cosmos生态系统中的一种账户类型，用于在不同的区块链之间进行跨链资产转移和交互）。

Polymer在Solidity中实现了IBC，并使用Plonky2证明系统进行验证，以实现与Ethereum的连接。Plonky2是一种递归证明系统（先把子问题验证并确保正确，再将子问题合并成整体问题，从而证明原始问题的正确性），它可以从一组证明中生成单个证明，这个系统进一步降低了证明生成和验证的成本。与现在的零知识汇总类似，ZKP（零知识证明）将在目的链上进行验证。

Polymer通过Tendermint轻客户端（由于Cosmos链的原生轻客户端）验证Osmosis的共识，而Osmosis通过Tendermint轻客户端验证Polymer的共识。

Cosmos连接和模块化区块链

Polymer不仅为非IBC链标准化了链桥连接，还改进了Cosmos链的工作方式。

Polymer打算使用Plonky2作为其验证器，这是一个新的且未经审计的系统，使用零知识证明可能需要在证明成本和延迟之间进行权衡。

Cosmos无疑是Web3中最引人注目和独特的项目之一，通过全力支持多链未来，Cosmos在一个独特的领域确立了自己作为明确的领导者。

Web3和Cosmos的未来最终将由开发者最看重的价值决定。随着越来越多的企业开始将区块链整合到他们的流程中，一个允许区块链相互通信的平台的需求变得至关重要。