區塊鏈:深度長文帶你重新理解Cosmos跨鏈設計

原標題|Cosmos：區塊鏈3.0，互聯網的基礎態

作者|ChelseaJiang@ForesightResearch

0.前言

2014年，Cosmos的雛形及源頭項目Tendermint成立，比特幣的白皮書發布僅5年。

2018年，Cosmos的白皮書在上海的萬向區塊鏈周獲得最佳白皮書，熊市開啟4年的周期。

2022年，cosmos終于實現了白皮書，區塊鏈的世界開始認真的思考，公鏈不再一家獨大，而是像cosmos描述的，是區塊鏈互聯的宇宙。

本文涉及技術細節，篇幅較長，可以結合目錄查看

目錄

1.Cosmos：區塊鏈3.0

???1.1比特幣：區塊鏈1.0，去中心化的價值

???1.2以太坊：區塊鏈2.0，應用的爆發

???1.3Cosmos：區塊鏈3.0，可擴展的模塊化區塊鏈網絡

????????????1.3a)公鏈的構建

????????????1.3b)公鏈的組成

???????????1.3c)Tendermint共識機制：基于BFT的POS的提供

???????????1.3d）CosmosSDK：模塊化的開發方式

???????????1.3e）IBC跨鏈協議：區塊鏈互聯網的TCP/IP協議

???????????1.3f）CosmosHub：價值樞紐

???????????1.3g）GravityBridge+EVMOS：兼容以太坊生態

2.多鏈的選擇：CosmosVs.PolkadotVs.Avalanche

3.多鏈的必然性：Web3.0的前提

???3.1多鏈的世界：無限擴展的模塊化區塊鏈

???3.2多鏈的Defi：完整的金融體系

???3.3多鏈的社交：統一的身份

4.總結

1.COSMOS：區塊鏈3.0

Cosmos并不是一條獨立的區塊鏈，而是一個網絡，區塊鏈的網絡。

Cosmos的目標不是建立自己的區塊鏈，而是建立一個可互通的網絡生態系統。為了實現互通的網絡，Cosmos提供開發者工具降低開發門檻，包括Tendermint共識引擎，CosmosSDK的模塊化開發框架，加上IBC通信協議，實現區塊鏈之間的信息和資產轉移，打通不同區塊鏈的孤島，形成互聯網。

在理解Cosmos的開發思路之前，我們不妨先回顧下區塊鏈的發展。

1.1）比特幣：區塊鏈1.0,去中心化的價值

比特幣是一個去中心化的貨幣體系。比特幣的區塊鏈技術第一次在分布式數據庫引入了共識機制：Proofofwork的工作量證明，通過獎勵原生代幣bitcoin激勵參與者成為礦工，確保賬本一致。比特幣是一個任何人都可以參與記賬的賬本，但是沒有任何人結合能夠擁有這個賬本，所以也沒有人能改變這個賬本上的記錄，第一次通過技術的手段實現去中心化的貨幣體系，轉移價值。?你可以與世界上任何一個人進行交易或者轉賬，只需要知道對方的比特幣地址即可，不需要確認開戶銀行甚至提供居住地址。

POW的共識機制解決了信任問題，不需要相信某一個人或者機構（這將給予他們巨大的權利)。?每一個人都可以參與比特幣的網絡，成為節點一起記賬，一個節點只有在計算出加密算法的數學難題后才能記賬并獲得全網的共識，保證同一個比特幣不會被用兩次。如果有人想要惡意攻擊網絡，比如說把1000個比特幣劃到自己的賬本上，那需要51%的網絡的節點同同意才可能完成修改。而現在比特幣的挖礦更像是軍備競賽，加入網絡的壁壘變得越來越高，想要掌握51%的節點更是難上加難，保證了網絡的安全。所以比特幣作為去中心化的價值越來越被更多的人認識，獲得全球共識。

但是，比特幣的可開發空間有限。?如果想要在比特幣網絡上開發應用，基于POW的比特幣只給了開發者兩種選擇，分叉或者在原有的代碼上進行開發。選擇分叉的需要花費大量ji保持原代碼的運行，而且在2008年創建的比特幣的腳本語言過于原始，難度較高；選擇在比特幣網絡上開發的話，比特幣的網絡層、共識層和應用層都混合在一起，而且比特幣支持的簡單的腳本編寫基本只適用于交易，很難在上面繼續開發其他的功能。

1.2）以太坊：區塊鏈2.0，應用的爆發

以太坊帶來的智能合約打開了應用場景的開發空間，區塊鏈可以被更多的主流人群采用。?以太坊虛擬機，EthereumVirtualMachine模擬了完整硬件系統功能的處理系統，通過這個虛擬機可以為應用程序提供運行，也就是我們看到的智能合約。開發人員只需要通過代碼告訴智能合約需要做什么，怎么做，剩下的只需要智能合約自己去執行就可以了。智能合約解放了應用層的開發空間，開發人員可以構建各種可供用戶使用的應用，進入區塊鏈2.0時代。

但是以太坊依然面臨平衡的問題，即可擴展性，可用性，和獨立性的問題。現有的部署在EVM上的app的DAPP，本質上是在爭奪鏈上有限的區塊空間，可擴展的空間受限：需要處理各種類型的EVM只能做普適的優化，但是不同的應用場景卻有不同的需求，比如說Defi需要快速確認，然而NFT的應用需要的是存儲空間，所以以太坊不可能適合所有的應用場景，可用性天花板較低：基于EVM的所有DAPP都是需要依賴以太坊的底層環境，因為EVM是部署在以太坊網絡上的每個節點，DAPP需要修改的話還有受限與底層以太坊網絡是否能兼容。一旦部署智能合約，開發者基本上只能依靠合約自主運行了。

EVM真正開啟了區塊鏈作為底層技術支撐的應用場景空間。像是蘋果IOS的系統給予了開發者創作的空間，讓手機從一個單一的通訊工具變成了包含社交，娛樂，工作的智能工具。以太坊的EVM作為智能合約的運行底層，也賦予了開發者無限的創造空間，帶來了我們現在看到的去中心化的金融系統Defi，提供確權的NFT，以及去中心化的游戲經濟體gamefi。

但是，隨著這些應用獲得越來越多的流量和用戶，比如日活達到200萬的AxieInfinity游戲，大約每秒處理15筆交易的以太坊公鏈顯然無力承載如此龐大的流量。同時智能合約升級也十分困難，且難以修改，使用智能合約的應用也無法快速迭代提供更好的用戶體驗。同時其他公鏈也開始形成自己的生態，用戶在每個公鏈都持有一定的資產，但是跨鏈轉移資產依然面臨諸多不便。

1.3）Cosmos：區塊鏈3.0，可擴展的模塊化區塊鏈網絡

Cosmos在以太坊的基礎上更進一步，通過CosmosSDK的形式提供搭建區塊鏈的腳手架，提供通用的開發框架，CosmosSDK模塊，大大簡化了區塊鏈的開發難度，對于開發人員來說可以添加定制的功能實現擴展。

1.3a）公鏈的構建

首先，所有解決具體應用場景的應用都需要構建在底層的公鏈上，具體來講，對應用開發影響最大的是公鏈偏上層的應用層，更偏向公鏈底層的網絡層和共識層提供的是應用運行的底層性能，具體的底層設計只要在保證性能的情況下不會對應用程序本身產生更多的影響。

LayerZero已上線Mantle Network:7月20日消息，跨鏈互操作性協議LayerZero已上線以太坊Layer2網絡Mantle Network。

此前報道，7月17日，Mantle Network正式啟動其主網Alpha版。該網絡經過六個月的開發和測試，在此期間處理了超過1400萬筆鏈上交易。[2023/7/20 11:07:49]

但是，如果要達到主流采用的應用的話，可能需要整個公鏈單獨為應用服務。比如說21年爆火的鏈游Axie在，選擇了開發自己的側鏈Ronin處理大量交易。如果繼續依賴承載著其他Defi、NFT等交易活動的以太坊來處理的話，不僅會無法處理Axie游戲的業務，還會導致以太坊網絡的擁堵。畢竟以太坊的TPS僅僅是10。所以，長期來看，大量的應用堆積在一條主鏈上去共享資源既無法滿足應用，還拖垮整個網絡。單一公鏈不可能為每一個應用場景都做到最優，不同賽道的項目應該選擇在適合自己的公鏈生態進行上構建，Cosmos提供模塊化的區塊鏈，開發者可以更高效的搭建出適應應用場景的鏈

同時以太坊上應用的爆發也讓開發者意識到，不同的應用場景對公鏈的要求也不一樣，比如確認時間的速度對Gamefi項目的影響一定大于Defi的項目。理想情況下，考慮未來的大量使用的場景的話，每一個應用應該有獨立的一條區塊鏈。但是，開發公鏈的底層既沒必要也浪費資源，目前位置公鏈的設計方案已經大體相同，而且開發工作量巨大，并且實際能做到的人也不多。

1.3b）公鏈的組成

我們可以看看從頭搭建一個區塊鏈需要什么：

1.數據層：數據存儲的技術，主要是基于密碼學的數據存儲，實現交易安全，包括Merklle樹、數字簽名、散列函數、非對稱加密技術等，將數據存在一個區塊再通過鏈式結構，結合時間戳的技術按順序相連接組成一條區塊。2.網絡層：Peer-to-peer點對點的網絡中節點溝通的機制，影響區塊鏈的信息確認的速度，也決定了區塊鏈的可擴展性3.共識層：統一記賬的方式，讓分散的節點同意并確認賬本的記錄，確保區塊鏈的安全性。4.激勵層：通過經濟激勵模型鼓勵節點來參與區塊鏈，也就是常說的挖礦機制，是區塊鏈運行的基礎5.合約層：由以太坊為代表的智能合約可以開發并自動執行應用程序6.應用層：面向用戶的產品1.3c）Tendermint共識機制

Tendermint其實是創始人JaeKwon在創造Cosmos之前創建的公司的名稱，而TendermintCore是實際使用的軟件，主要有兩個組件構成：包含提供共識機制的TendermintCore，共識引擎，和適應大多數編程語言的接口ABCI。

在Cosmos的設計中，數據層和網絡層歸類網絡層，合約層和激勵層歸共識層，合約和應用層歸為應用層。對于開發者來說，最底層的網絡層和共識層并不是他們想要開發的關鍵，而是開發應用層，負責業務邏輯來提供應用場景。Tendemint提供了通用的網絡層和共識層，讓開發者在在此基礎上搭建自己的應用層。

TendermintCore作為一個通用引擎，能夠安全的、一致的在鏈上記錄交易，其中包含了網絡層和共識層，網絡層使用的是Gossip協議，模仿流行病傳播方式在P2P的節點網絡中傳播信息的網絡協議，也是比特幣網絡層使用的協議；共識層使用的是BFT+POS，我們可以看看具體的算法。

1.3c1）TendermintCore共識引擎：基于BFT的POS共識算法

其實每一個人都遇到過共識的問題，那就是和朋友一起吃飯的時候商量吃什么。只不過在區塊鏈里面變成了節點一起商量下一個區塊上面寫什么。?區塊鏈允許節點隨時加入或者離開，即使出現故障，網絡里的節點依然能夠正常工作。這是依靠提前制定的規則，這套規則就是共識機制。

中本聰首次在比特幣的設計中融入了拜占庭容錯(BFT)，開始將學術界的容錯機制引入到像區塊鏈這種分布式計算，思考在不可靠的環境中建立一個可靠的系統的。JaeKwon是第一個真正提出將BFT研究應用到PoS的區塊鏈中，并創造了Tendermint實現了他的想法。

BFT拜占庭容錯機制

1982年，Lamport，Shostak和Pease首次提出拜占庭將軍問題，一群拜占庭將軍分別從不同的位置圍困一座城市，需要決定進攻或撤退。但是處于不同位置的將軍只能通過信使互相聯系，如果這些將軍中出現叛徒，那么叛徒可以向不同的將軍發送不同的消息，比如向傾向于撤退的將軍發送其他將軍也打算撤退的假消息，擾亂大家的決定。

而讓忠誠的將軍在有叛徒的情況下，依然能夠達成共識的機制的能力就被稱作BFT，ByzantineFaultTorerance拜占庭容錯。BFT保證在總的節點數為N的情況下，故障或者作惡的節點數為F，只要N>=3F+1時，網絡依然能夠達成共識做出一致的決定。

網絡的參與者不能確定是否有人撒謊，或者消息是否被修改，即使存在這些問題，參與者也能一起達成共識做出決定的系統就被稱為具有拜占庭容錯(BFT)。

POS權益證明

BFT描述的是在網絡中運行達到共識的規則，POS描述的是參與網絡的方式，也就是挖礦的機制。Proofofstaking權益證明作為挖礦的機制，要求共識的參與節點，被稱為驗證者，持有并質押區塊鏈的原生代幣，也就是Cosmos的Atom代幣，將POW的以硬件算力的成本轉換成持有代幣的成本，期望獲得手續費和區塊的獎勵作為回報。質押的代幣作為保證金獲得投票權，確保節點不是虛假賬戶發起女巫攻擊。在參與共識的過程中，鎖定驗證者的保證金，避免驗證者多次投票發生無利害關系問題，否則沒收保證金。

共識機制

獲得共識的流程主要是驗證者在多輪的提議，預投票，和預提交過程中獲得2/3的投票，成功后開始提交信息添加新的區塊，將區塊鏈的“高度”上加1，否則重新開始整個流程。僅參加提議、預投票、預提交的準備階段被稱為非驗證人節點，或者輕客戶端，確保網絡中的所有節點都能監聽消息；從投票到出塊參與全流程的驗證者也被稱為全節點；開啟每輪投票流程的驗證者也被稱作提議者，確保責任落實，根據質押的代幣獲得的權利越大，被選中的概率就越大。換句話說，投入越多，獲得回報的幾率就越大。

當然，并不是每一輪都會成功產生區塊，提議者可能掉線或者延遲等情況下，整個流程就會重啟。

同時，輕客戶端可以驗證交易的有效性。相比存儲了完整區塊鏈信息的驗證者，輕客戶端只需要定期下載部分信息也就是區塊頭，甚至不需要同步鏈上的所有區塊頭，輕客戶端就可以通過區塊的最終結果，跟蹤參與投票的驗證人的集合，驗證是否有大于三分之二來自該區塊的驗證人進行了預提交。

當然，并不是每一輪都會成功產生區塊，提議者可能掉線或者信息不符合標準，那么整個流程就會重新開啟。

性能

中本聰共識及通過POW的方式，允許所有人加入成為礦工通過算力的比拼獲得記賬的權利，也就是出塊。而Tendermint中會預設固定的節點，如果要增加的話需要至少2/3的節點的一致投票，同時為了防止節點過多達成共識變慢，tendermint的節點上限為100個，并且得出的結果具有最終確定性，這意味著在同樣的輸入條件下，輸出的結果總是確定的，保證用戶的交易是立即完成。而比特幣可能出現分叉的風險。

0xScope：與MultichainOrgteam相關地址將近50萬枚MULTI轉入gate交易所:5月24日消息，Web3知識圖譜協議0xScope發推稱，與@MultichainOrgteam 相關的地址（0xb4df開頭）一個小時之前將 494,200 枚 MULTI (317萬美元)轉入 gate 交易所。[2023/5/24 22:15:21]

上限100個的Tendermint的驗證者可能被質押不夠去中心化，不過，去中心化在區塊鏈中應該是一種手段，而不應該成為目標本身。?只要破壞系統的代價夠大，并且有針對性的防御及懲罰機制，即使Tendermint的驗證者是固定已知的，也不妨礙穩定、確定的達成共識。

TendermintCore作為提供網絡層和共識層的共識引擎，是支持BFT的共識機制。這意味著即使有1/3的節點發生故障，包括黑客攻擊和惡意攻擊，Tendermint的網絡也依然能夠獲得共識，正常工作。這意味著使用Tendermint共識引擎的網絡在大多數情況下都能保證網絡的安全運行，這是任何應用開始大規模使用的前提；同時是迅速的，出塊時間約為1秒，保證同樣的交易按照同樣的順序記錄在鏈上

1.3c2）ABCI接口：解放開發者的接口

在Cosmos的區塊鏈網絡中，每條區塊鏈都由Tendermint作為底層的通用的網絡層和共識層，同時每個應用都能在應用層設計自己的業務邏輯。對于開發者來說，只需要通過ABCI，ApplicationBlockchainInterface應用程序區塊鏈接口調用，他們可以直接在tendermint提供的共識機制上提供的最終交易上就可以構建應用程序。

ABCI：靈活的調用方式

ABCI，全稱ApplicationBlockchainInterface，作為一個socket協議是一個調用的接口，不同于其他的區塊鏈要求開發者學習并使用特定的語言，開發人員可以選擇他們熟悉的語言進行開發。

我們看到的比特幣、以太坊在設計區塊鏈網絡時都是采用的一體化的思路，每一個技術棧，也就是我們剛剛講到的區塊鏈的各個層級，都是一個相互鏈接和依賴的程序，無法單獨拆開。

這種整體的架構在開發時容易遇到2個問題。

1）代碼難以使用。比如說，比特幣的一個堆棧里面就包含了待處理的交易池mempool，賬戶余額，用戶權限等，如果想要單獨拎出mempool就會變得非常困難，即使分叉也很難維護，變成面條式代碼，和面條一樣纏繞在一起混亂難以理出頭緒。

2）限制開發語言。在以太坊網絡中，EVM需要通過編譯器將智能合約代碼編譯成字節碼再上傳到區塊鏈之后才能執行操作，導致開發者只能使用EVM編譯器支持的語言，也就是Serpent和Solidity。

功能類型

主要有3個ABCI連接應用層和Tenderint共識層，包括：

1）CheckTx：驗證交易并提交到mempool交易池中廣播交易

2）DeliverTx：提交給共識引擎處理并更新狀態

3）BeginBlock/EndBlock：查詢應用層的狀態

abci協議包括幾種不同的消息類型。Tendermintcore會創建3個ABCI連接到應用層：

在計算機科學中，通常不認為單體架構通常是一個好的做法。Cosmos把原來的需要從底層開始構建層層堆疊的區塊鏈架構，變成了模塊化的可自由組合的結構。就像是組裝電腦一樣，你可以把內存條，顯示器，鍵盤，鼠標組裝成一個電腦需要考慮添加具體的配置就可以開車上路了。而應用層的配置也提供了工具，CosmosSDK，一個允許開發者為應用場景自定義配置的框架，提供了新的開發范式。

一圖總結Tendermint

1.3d）CosmosSDK：模塊化的開發方式

區塊鏈的本質是一個可以被復制的狀態機，一個簡化了事物因果關系的邏輯模型，可以給定某個條件來更新狀態。比如說比特幣就是一個可以被所有人下載的賬本，新的交易成功后就會被更新到這個所有人都可以看到的賬本。?在實踐中，大量的交易可以被打包并上傳到鏈上修改賬本的狀態。

1.3d1）SDK模塊設計

通過模塊化的設計，SDK提供了通用的應用功能，每個功能能夠獨立運行、組合。管理。每一個模塊也可以被看成單獨的小狀態機，開發者可以自定義狀態以及改變狀態的方式，并用KVStore的形式保存在Multistory里支持以后的使用。同時作為開源的軟件，開發者可以通過項目實踐，快速迭代。

SDK的模塊是一個作為開發者能夠為其他開發者提供的簡潔、實用的開發工具，開發者可以放開手腳創作更多的應用。

運行機制

通過Multistore的機制來定義和維護應用層的狀態，將應用層的狀態劃分到不同的模塊，可以看作是獨立的狀態機CosmosSDK里內置的底層basepp里有ABCI的接口可以直接調用適應所有應用類型的Tendermint共識機制，經過CheckTX的驗證非攻擊后提交到mempool交易池，在驗證節點達成共識成功出塊后交易被打包上鏈，通過DeliverTx成功修改狀態，即交易成功。

通過DeliverTx的功能收到字節形式的交易后，解碼提取消息，在驗證交易相關的信息后，比如是否有簽名，再推送到對應的模塊處理，最后更新狀態。更新后的狀態由SDK里的Multistore的功能保存，并且還可以把信息切割開來對應到不同的模塊。

1.3d2）SDK模塊功能

現有模塊提供的功能

Account模塊：司賬戶管理的account模塊

Bank模塊：司轉賬交易

Staking模塊：司代幣質押

Slashing模塊：司懲罰策略的slashing

Distribution模塊：司獎勵分配的distribution模塊

Supply模塊：司新幣生成的

Gov模塊：司鏈上治理

基本上涵蓋了應用層的必需功能，而開發者可以直接使用這些車輪開發自己的汽車了。

兼容性

SDK支持開發者使用第三方的模塊，但是需要做一些安全檢查保證各個模塊可以互相適配。

IBC協議和SDK是獨立運行的，使用CosmosSDK模塊并不強制要求綁定到Tendermint的共識機制，開發者可以根據自身的訴求選擇底層的共識協議，而后文介紹的IBC模塊則在一定條件下鏈接不同共識算法，比如，比特幣和以太坊這兩大公鏈。

Object-CapabilityModel支持對象模型

CosmosSDK支持對象能力模型，可以讓每一個模塊的運行邏輯被保存在Keeper的功能里，通過調用Keeper，模塊存儲器件，就可以在相應的應用中讀寫。這意味著，即使有未知的或者惡意的攻擊，在不需要了解具體代碼的情況下，也可以對引用的對象和鏈接的分析從而保證系統的安全，只要引用的對象之間產生了鏈接。

Eden Network代幣合約被控制，攻擊者索要200枚ETH:10月29日消息，Forta Network發推稱，有攻擊者獲得MEV基礎設施Eden Network部署者地址的所有權，并控制EDEN代幣合約。該攻擊者表示，“我們將部署一個新代幣合約，Eden Network購買200枚ETH的NEDEN后才可贖回所有權。”

據悉，黑客現已創建新代幣NEDEN合約，并表示Eden Network可以銷毀3億NEDEN來贖回所有權。

據此前報道，10月14日，Supremacy發推稱，Eden Network部署者地址私鑰遭泄露，或由Profanity漏洞導致，但因為部署者地址對于EDEN代幣的管理權限已轉移，所以暫未造成其他影響。[2022/10/29 11:56:10]

這個叫做keeper的邏輯控制可以藏在幕后，隔離不同的代碼，最終提高系統的安全性。對于應用的架構開發者可以更清晰的梳理代碼的功能、邏輯、鏈接，因此可以更容易的定位問題，適配其他語言，甚至更多的優化。

采用Cosmos構建的應用都有獨立的應用層，共識層以網絡層，開發者可以選擇網絡層的驗證者，建立自己的社區以及經濟體系。如果使用默認的共識層TendermintCore，開發者可跨多個cosmos區塊鏈使用可以選擇自己的驗證者。而說基于CosmosSDK構建的公鏈已經有了BinanceChain，Terra，還有Kava等大型公鏈提供服務。

開發Keplr錢包的Josh曾經總結過，使用智能合約是租房，使用CosmosSDK開發才是建造屬于自己的房子。

1.3e）IBC跨鏈協議：區塊鏈互聯網的TCP/IP協議

IBC跨鏈協議是CosmosSDK其中一個模塊，使用CosmosSDK構建的應用都可以通過升級兼容IBC協議，和我們平常升級手機軟件一樣。

IBC，全稱InterBlockchainCommunication區塊鏈間通信協議，統一了在不同的區塊鏈之間跨鏈溝通的標準。可以理解成戰國時期秦國統一度量衡，或者用Tendermint的前首席研究員SunnyAggarwal的話則是，IBC是將運輸貨物的集裝箱標準化，實現全球經濟貿易。

1.3e1）跨鏈協議設計

單條公鏈提供的功能和場景有限，因此需要跨鏈才能滿足更多的需求，比如你在美團上點了外賣之后通過支付寶支付。跨鏈本質上是一種把數據安全、可信地轉移到另一條鏈，并達到預期效果。

參考互聯網的發展歷史，脫胎于阿帕網，ARPANET，是第一個是實現計算機遠程通信的網絡，但是依然只能在有限的規定節點中傳輸信息。直到TCP/IP協議，或者稱為互聯網協議套件，InternetProtcolSuite/IPS的網絡傳輸協議，提供了不同計算機之間如何傳達和接受信息的標準機制，才形成了我們現在使用的互聯網。在TCP/IP之上，還需要其他的協議來保證不同類型的傳輸，比如說網頁采用HTTP，電子郵件需使用SMTP等。

IBC協議作為跨鏈的標準，提供了：

1.互操作性

IBC協議作為跨鏈的基礎，在此之上可以實現真正的跨鏈互操作，包括：

1.）資產跨鏈：將不同鏈上的資產轉移到目標鏈上，比如把ETH轉賬到ATOM鏈上

2.）信息跨鏈：從其他鏈上獲取信息并使用，比如抵押以太坊鏈上的資產后在Cosmos上借貸

跨鏈的價值不僅僅體現在代幣的價值上，還能帶來真正的區塊鏈構成的互聯網，就像我們現在使用的互聯網

2.安全性

功能越少，出現能夠被攻擊的安全漏洞的可能性就會越小。?且IBC假設不同的鏈互不信任，IBC協議的安全來自Tendermint共識的最終性，而我們前文所討論的BFT的安全性和輕節點的驗證功能能給予足夠的安全性，沒有再引入其他的可信任假設。

3.通用性

對技術的追求可能沒有盡頭，但是技術作為服務需求的工具，最終的判斷來自于用戶。所以一個技術被采納時，選擇的可能不是最好的技術，而是選擇最有用戶基礎的技術。類似互聯網技術的發展歷程，TCP/IP網絡技術被提出之后，也出現過性能更好的解決方案，但都沒有被整個網絡所采納。區塊鏈也是一樣，除了對技術的研究，需要用戶需求的技術才可能被接納。

IBC協議從通用的角度僅對應用層提出最少的要求，有利于IBC協議廣泛部署，當越多的區塊鏈加入IBC的標準，IBC成為真正的跨鏈標準的可能性就越大。

4.兼容性

作為通用標準，IBC需要適應各種類型且互不信任的區塊鏈。確保區塊鏈作為狀態機的結果是確定的，即無法撤，才能保證通信的正確的執行。這意味著區塊鏈必須具有提供最終確定性的共識機制才能兼容，目前POW的比特幣和以太坊還不支持，但是通過后文介紹的GravityBridge也能實現跨鏈。

1.3e2）跨鏈協議內容

類似于TCP/IP協議定義了不同的計算機在傳輸信息是采用了IP地址、端口號、協議號的結構來傳輸信息。

IBC協議里，類似于定位計算機的IP地址是channelID，定位應用程序的端口是portID，再加上客戶端同步信息構成了標準化溝通信息的方式。簡潔的協議減少了跨鏈通信帶給鏈本身的負擔，沒有過多約束參與跨鏈通信的應用本身，更加靈活。

PortID

每一個模塊化的應用程序有一個特定的端口，稱為PortID

Channel通道

首先每個模塊需要建議使用IBC通信協議的通道，并且可以建立多個通道，避免當個通道信息過載。初始化通道時，遇到錯誤的返回也可以拒絕通道。

同時通道可以保證交易的有序性，理論上也可以支持無序的通道，方便驗證有效性。

Port端口

每個模塊都可以綁定任意數量的端口，在和其他模塊建立通道時可以使用不同的端口ID，可以適應不同的應用場景的信息。

輕客戶端

輕客戶端需要同步對方的區塊頭信息，實時跟蹤對方的驗證者集合來驗證交易的有效性和合法性，支持使用CosmosSDK構建的同構區塊鏈

Handshake握手連接

在建立通信之后，需要確認操作模式，達成協定之才可以進行的信息的交換

1）A鏈發起跨鏈到B鏈的OpenInit請求，等待Relayer接收到該請求。

2）Realy收到OpenInit的請求之后，構造OpenTry的請求發送到B鏈上。

3）B鏈收到OpenTry請求之后，同意并確認之后生成OpenACK數據包，并由Relayer按照同樣的方式發送給A鏈。

4）A鏈通過OpenACK數據包判斷此次握手是否成功，成功則發送OpenConfirm并把包含信息的數據包返回B鏈，成功傳輸信息；否則握手失敗

Packet數據包

IBC社區基金Spark IBC上線Juno Network主網:7月10日消息，IBC社區基金Spark IBC現已上線Cosmos生態智能合約公鏈Juno Network主網。目前競選基金在下一次競選前關閉，普通基金將無限期開??放供捐款。

Spark IBC是一個建立在Juno Network之上的慈善組織，專注于支持IBC互聯區塊鏈的跨鏈生態系統，包括但不限于促進權力下放、開發和驗證器（基礎設施）支持、營銷與公關、一般用戶支持、資助社區和基礎設施項目、黑客和利用匯款。用戶可將USDC捐贈給普通基金或競選基金，按1:1的比例獲得Spark積分。[2022/7/10 2:03:17]

定義了跨鏈通信的必要信息，包含發送和接收方的channelID，portID，sequence序列，還有TimeoutHeight，TimeoutTimestamp的超時機制。保證在某個時間前完成交易，否則可以退回，防止資金長時間凍結。

跨鏈交易

如果用戶需要從A鏈跨鏈轉賬100個ATOM到B鏈，那么交易流程則是1）驗證輕客戶端驗證資產是否合法有效2）A鏈發送證明ATOM已被鎖定3）B鏈驗證A鏈的證明4）B鏈創建100個AMT的Voucher抵用券，可以流通使用直到返回A鏈后用來解鎖原來的100個ATOM

實際上，跨鏈交易只是兩條鏈上的資產的所有權的交換，BTC仍然在比特幣區塊鏈上，ETH在以太坊區塊鏈上。BTC離開比特幣區塊鏈就失去了價值，而交易實際上把BTC作為資產的價值進行轉移，在Cosmos的模式下，資產本身就能在鏈上轉移。

1.3e3）跨鏈協議對比Vs.PolkadotXCMP

XCMP協議

XCMP，全稱Cross-ChainMessagePassing跨鏈消息傳遞協議，平行鏈插入波卡的中繼鏈成為多鏈網絡中的其中一條鏈后通過此協議接入同一中繼鏈的其他平行鏈跨鏈溝通。

XCMP運行機制

在平行鏈收集交易并提交到候選的區塊的節點被稱為收集人，在中繼鏈驗證收集人提供的候選區塊完成交易，也稱為出塊，的節點被稱為驗證人，通過XCMP協議收集人可以發送和接受其他平行鏈的消息。

如果一條平行鏈，A鏈，需要發送消息到另外一條B鏈，那么：

1.質押代幣DOT使用XCMP協議來打開一個A鏈到B鏈的是一個單向通道發送消息，接受消息需要另外的通道，消息傳遞后關閉通道時可返還押金。

2.A鏈上的收集人會把消息、收件人、時間戳一起放到A鏈的輸出隊列中。

2.B鏈的收集人通過Gossip機制的網絡傳遞消息時會發現這條消息并放到輸入隊列中，并且這條消息在A鏈和B鏈的驗證人中都會保存確保合法有效

3.B鏈的收集人提交消息給中繼鏈的驗證人，驗證人確認后將信息放到中繼鏈記錄消息并出塊，完成消息傳遞。

使用XCMP發送的消息可以包括任何的數據和消息，也就是說支持資產跨鏈和信息跨鏈的跨鏈互操作性，比如跨鏈調用合約的跨鏈這意味著。

但是按照目前的多鏈生態，可以預見跨鏈交易的大量增長，而每次使用波卡的XCMP跨鏈都需要質押DOT使用一次性的的通道，有一定的成本并且會犧牲效率。?目前XCMP協議還在開發中，還需等待上線后查看實際效果

Polkadot的XCMP協議通過中繼鏈維護全局的安全性，而簡潔的CosmosIBC協議從設計上降低了跨鏈的成本，IBC協議更像是WTO的全球貿易的協定，任何國家都可以自由的建立多邊貿易協定，開啟全球貿易。

Cosmo團隊喜歡把IBC協議比喻成集裝箱標準，標準化的集裝箱可以在世界上任何一個港口交易，而Cosmos的IBC協議把跨鏈的信息標準化，讓Cosmos的網絡中的區塊鏈也可以交流，交易。而在這個經濟一體化的網絡中，CosmosHub就是這個網絡的樞紐。

1.3f）CosmosHub：價值樞紐

Cosmos的網絡采用的是中心輻射模型，Hub作為網絡中的中心樞紐，連接其他被稱為Zone的區塊鏈。Zone可以連接到Hub并記錄每條公鏈作為Zone的狀態，在交換信息時，Hub和交互雙方這三個獨立的區塊鏈中都會留下記錄。

其中，CosmosHub是網絡中第一個區塊鏈，基于CosmosSDK開發的CosmosHub也是為Cosmos多鏈網絡中的第一個樞紐。

1.3f1)Hub:交通樞紐

IBC協議可以讓每一條公鏈都互相連接，但是這種做法不具備擴展性。如果網絡中有10條鏈，每條鏈都和其他的鏈互通的話，會產生45個鏈接；如果有100條鏈，兩兩相鏈就會產生4950個鏈接。顯然，這種做法是不可持續的。

換一種思路，把所有的鏈串聯起來，那么10條鏈只需要9個鏈接，100條鏈只需要99個鏈接。雖然復雜程度顯著減少，但是信任的風險卻增加了。當A鏈接到B，B鏈接C，那么如果從A鏈到C鏈的話就必須同時信任A鏈和B鏈才能保證C鏈收到資產的安全，驗證非常復雜且容易出現安全風險。

同樣的問題我們也可以在現實世界中找到解決方案，比如航班規劃。理論上從任何機場起飛你都可以到達目的地，但在成本、收益、效益的考量下，最終還是會看到主要的樞紐機場作為中轉站出現。CosmosHub就是網絡中的樞紐。

運行機制

CosomosHub采用中心輻射的模型，每一個區塊鏈作為分區Zone與Hub直接通信，Hub會同步更新所有Zone的區塊頭作為驗證的信息，不同的Zone就能通過Hub通信。Hub作為樞紐能夠收到所有Zone的狀態和信息，也就是說Hub記錄著每一條區塊鏈作為賬本的余額和交易記錄，避免出現雙重支付問題。當Zone1想要跨鏈轉賬到Zone2時，Zone1向Hub發送這個轉賬的消息后，Hub會向Zone2證明轉賬的消息無誤，Zone2通過存儲在Hub上的區塊頭驗證消息合法后實現轉賬。

可升級

當網絡出現新版本或者需要更新配置的時候，所有的驗證人都需要同時轉移到升級的區塊鏈，在其他的區塊鏈網絡可能導致硬分叉的出現。而在Cosmos網絡的區塊鏈，也就是分區，只需要通過接入Hub將現有分區的用戶轉移到新分區上即可成功升級。

Hub+Zone的模型讓Cosmos能夠安全的擴展網絡，即使網絡中有100條，甚至更多的區塊鏈也能夠實現互操作。

1.3f2)Hub:價值樞紐

區塊鏈的安全

區塊鏈通過共識機制驗證的數據難以篡改，從而保證了數據和交易的安全。使用POW機制的網絡，比如比特幣，安全性由礦工提供哈希算力提供，只有掌握了整個網絡51%的算力才能發起攻擊篡改數據，也被稱為51%攻擊。目前比特幣的網絡的規模十分龐大，導致聚集51%算力非常難，并且，即使能做到成本也相當的高，所以POW共識的網絡的安全性較高。

但是如果一條小型鏈的算力較少，那么遭受攻擊的可能性就會很大，網絡非常的不安全。同理，使用PoS共識的網絡也面臨同樣的問題，但是安全的保障從算力變成了質押的保證金。在PoS網絡中，驗證人通過質押保證金獲得驗證產出區塊的權利，同時提供安全。質押的資產越多，安全性就越強。如果一條鏈規模較小，節點質押的資金較少的話，那么節點作惡的成本和攻擊者的成本也會降低，網絡的安全會大打折扣。

巴西房地產商Gafisa首席執行官：比特幣是歷史上支持率最高的貨幣:5月27日消息，據BitcoinMagazine發推稱，巴西房地產商Gafisa首席執行官表示，“比特幣是歷史上支持率最高的貨幣。”

據此前消息，Gafisa（GFASY.US）宣布與加密貨幣交易所Foxbit建立合作伙伴關系，開始接受比特幣和其他加密貨幣作為購買房地產的支付方式。[2022/5/27 3:46:20]

跨鏈安全的必要性

如前文所說，Tendermint作為基于BFT的POS共識機制，需要鏈上總質押資產的2/3的驗證者達成共識，換句話說，如果要發起攻擊，攻擊者的成本就是2/3的鏈上總質押的資產。舉個例子，一條鏈上的驗證者總共質押了1000萬美金，如果鏈上聚集了5000萬的資金，那么理性思考的驗證者就會選擇盜取5000萬的資金，只需要最少700萬的美金，就能獲得5000萬-被懲罰沒收的700萬=4300萬的回報。

提供安全的做法是增加作惡的成本，?有兩種做法

1）保證鏈上質押資產和鏈上的TVL的比例在相對安全的范圍內。

2）允許擁有更多質押資產的鏈，比如Hub，分配資產給其他質押資產較少的鏈提供安全。

每個鏈上提供的應用場景不同，能夠捕獲的TVL也有限。但是對于互通的Cosmos生態來說，保證每個分區的安全才能確保整個網絡的安全，所以通過將資本分配到質押資金較少的鏈上來提供作惡成本對整個網絡都是有意義的。

分區的鏈可以在自己鏈的原生代幣上的基礎上加上Hub的質押資產，節點的作惡成本也就從原鏈資產上變成了原鏈資產加上Hub的資產的總和。

跨鏈安全的價值

在2022年2月即將上線的跨鏈安全對Cosmos帶來的主要價值是

1）保證Hub的極簡主義：**精簡的功能帶來的是安全的提高，因為可能被暴露的安全的漏洞就越少。并且，簡潔的功能更能精準的服務目標用戶，避免同時服務不同需求的用戶。**比如Defi的用戶喜歡的功能不一定會讓Gamefi的用戶開心。同時模塊化的設計可以將提供某個應用功能的模塊拆解成獨立運行的區塊鏈并使用相同的驗證人的集合，即使受到攻擊，Hub也可以正常運轉避免停擺

2）降低開發和運行公鏈的門檻：公鏈首先要確保的是安全。當資產和數據的安全能夠得到保障，用戶才會開始成為公鏈的用戶。而維護公鏈的成本，如前文所描述的，是需要大量的資金的。如果開發者能夠提供很好的應用場景但是缺乏足夠的資金冷啟動，就可以通過跨鏈安全來獲得。

3）保證Cosmos網絡的安全：通過共享驗證人，Hub把Cosmos里的分區的區塊鏈綁定在Hub，變成了利益共同體。木桶原理也適用于鏈接各個分區的Cosmos的網絡，Cosmos的網絡安全取決于最弱的分區，而跨鏈安全保證了最弱的分區也可以租賃Hub的安全，實際上將hub的安全性補全了較弱的區塊，確保了整個網絡的安全。無論分區的應用場景能夠提供多少的經濟價值，作為Cosmos網絡中的參與者實際都會是整個網絡安全的受益者。

值得一提的是，CosmuoHub網絡中擔任中央賬本的功能可能會影響去中心化，但是每個人都可以運行自己的hub，不同的分區也可以組成局域網并運行獨立的Hub，不一定需要通過官方的cosmoshub。

網絡無需權限，任何人都能創建樞紐區塊鏈或分區，并有權拒絕其他區塊鏈的連接，形成自己的局域網。同時分區的局域網之間也可以互相通信，保證內部通信不受外網影響。Cosmos網絡可以是一個試驗田，開發者和用戶都可以嘗試不同的社會和經濟形態。

1.3f2)Atom:價值捕獲

CosmosHub的原生代幣是Atom，成為驗證者需要在Hub上質押Atom作為保證金來獲得挖礦的權利，并獲取手續費和交易收入。Hub上的驗證者不僅可以為Hub出塊獲得收益，還可以申請為其他分區的鏈出塊收獲額外收益。一旦節點作惡，Hub就會通過Slashing懲罰機制沒收Atom

提供跨鏈安全的方式

分區的鏈可以隨時向Hub請求驗證，提供預期的交易費作為相應的獎勵；Hub上的每個驗證者可以申請驗證分區的鏈并質押Atom在Hub上開始工作。驗證人可以同時運行多個節點，一個負責為Hub驗證交易，剩下的節點可以為其他的分區出塊。

經濟模型

$ATOM是CosmosHub是的治理代幣，通過質押Atom可以同時成為Hub和其他分區的節點獲得獎勵和交易手續費，包括Atom和其他分區的代幣。從創世塊開始，Atom總量的1/3將會作為網絡驗證者的工作獎勵。

初始供應量2億枚，Atom采用通脹模型，第一年按照7%增發，用于節點等獎勵，之后每年增發比例會每年的抵押率波動：如果總質押的Atom小于供應總量的2/3，通脹率上升到20%；如果總質押大于供應總量的2/3，通脹率將會減小到最少7%。

目前總流通量達2.86億枚$ATOM，總市值達84億美金，在1月21日錄得最高市值119億美金。Atom的價值是節點作惡的很大一部分成本，而Atom的升值則通過增加作惡成本上給Cosmos的網絡安全提供了一定的保障。

當越來越多的區塊鏈加入Cosmos的網絡，不同的信息、資產、交易通過CosmosHub交易，而Atom是Hub作為交通樞紐和價值樞紐的貨幣，則是Hub上不斷增長的交易規模的捕獲方式。

治理機制

區塊鏈網絡，作為軟件的迭代、升級都是不可避免的，而如何進行改動以及應用就需要治理機制。Cosmos團隊在《Cosmos中的Hub治理機制流程》解釋了獨立的治理機制：

現實世界里混雜著形形色色的經濟體系，公司，政府，國家，每一個參與者可能都有著不盡相同的目的，區塊鏈也是如此。源于哲學或者思想的分歧已經造成了比特幣的分叉，以太坊的社區有時也難以達成共識，在某些情況下甚至影響了以太坊的升級。

Cosmos認為沒有一套普適的規則能夠完美的適應這個網絡中的每一個區塊鏈的應用場景，所以每一個分區的區塊鏈都可以獨立的運行自己的治理機制。?持有Atom的人都可以發起針對Hub或者Zone的治理提案，可以是軟件的更新，區塊的手續費，甚至安全政策等機制進行改變，Zone或Hub的驗證者和介紹對提案進行投票，為的用戶和開發者提供了自由，可以不加約束的試驗潛能。

1.3g）異構鏈通信：兼容以太坊

除了采用CosmosSDK的同構公鏈，其他異構公鏈也可以連接Cosmos生態，而在現有的區塊鏈中，Cosmos最先實現的是和以太坊的通信

顯而易見，作為開發者最多的生態，以太坊的兼容可以讓更多的開發者加入Cosmos的生態并吸引更多的用戶。

區塊鏈的分類：

1.提供最終確定性的鏈：區塊鏈上的狀態都是確定的，即交易不可逆，比如基于Tendermint共識的區塊鏈。在任意時刻，從創世塊開始的每一個區塊可以被復現推演。

2.基于概率出塊的鏈：區塊鏈的中網絡參與者只能根據不同鏈上的比例，以一定的概率認為某條鏈是主鏈。比如說，使用POW的比特幣，只能通過確定區塊在最長鏈上來確認交易，通常需要等待6個區塊確認，也就是最長鏈規則。

如前文所述，IBC跨鏈協議的前提是確定的交易，畢竟你只能在自己的鏈上確定了交易之后才能和別人進行交易。所以在連接其他非確定性的區塊鏈時，比如以太坊，Cosmos提供GravityBridge橋接以太坊的原生代幣，加上EVMOS支持以太坊的智能合約的運行。

1.3g1）GravityBridge:Cosmos與以太坊的跨鏈橋

跨鏈橋是允許在不同共識機制、代幣標準、治理模型的區塊鏈之間轉移資產和數據的方式，將資產保留在原鏈上，并在目標鏈釋放資產，并定義托管以及解鎖資產的條件。在2022年1月19日成功部署的GravityBridge橋接以太坊和Cosmos，通過IBC協議支持基于CosmosSDK的鏈和以太坊之間轉移資產。

Althea團隊作為Cosmos開發者生態里的成員，在基于Cosmos白皮書中PegZone，一個代理橋可以連接Cosmos和其他不具備最終性的區塊鏈，的基礎之上開發無需許可的跨鏈橋，GravityBridge。同時，GravityBridge作為專屬于Cosmos和以太坊的跨鏈橋，不是直接作為CosmosSKD的其中一個模塊，而是一個獨立于Cosmos生態的區塊鏈，并擁有獨立的代幣用來激勵用戶和驗證者。GravityBridge將擁有自己獨立的驗證者負責網絡的維護和安全，同時通過Cosmos的共享安全，持有Atom的驗證者也可以為GravityBridge出塊提供服務。

在跨鏈橋的設計上，可以分為：

1）基于信任的橋，引入信任的檢查者來執行：比如AvalancheBride的跨鏈橋要求信任的見證人使用MPC技術，SecureMultiple-PartyComputation也就是隱私計算中的多方安全計算，確保交易的有效合法，把跨鏈交易變成了了一個普通的鏈上的交易流程。

2）無需信任的橋：GravityBridge首先將需要轉移的資產鎖定在原來的鏈上，在驗證了資產的有效性后，再把資產映射到目標鏈上作為資產使用。

作為一個無需許可的橋，GravityBridge的治理將以DAO，去中心化的組織，的形式展開，并且DAO將持有一半的代幣將來用于空投，生態發展，和流動性挖礦

1.3g2)EVMOS:Cosmos的EVM中心

Evmos，即EVMonCosmos，起源于Cosmos中最早構思兼容以太坊EVM的Ethermint，是一個包含了CosmosSDK，Tendermint共識，和EVM兼容模塊的區塊鏈，即將在2022年1月下旬上線。

EVMO：以太坊樞紐

Evmos作為兼容EVM區塊鏈，在Cosmos生態中可以作為Hub連接特定應用場景的以太坊鏈，比如支持Defi去中心化金融的鏈，或者支持NFT的鏈，讓每個應用場景都能在獨立的區塊鏈中獲得最大的支持。

同時EVMO和IBC都將支持以太坊的代幣模式，ERC20，這也意味著在Cosmos生態內通過IBC通信的其他非EVM兼容的鏈也可以和以太坊的生態互操作。換句話說，Cosmos生態和以太坊生態就可以實現互操作了

而且今年即將升級的CosmosSDK的升級可以允許Evmos的兼容鏈獲得跨鏈安全，EVMOS作為Hub就可以為其他兼容EVM的分區的鏈提供安全。

經濟模型：社區共享價值

雖然以太坊生態中，只有維護網絡的礦工可以獲得區塊獎勵，但是Evmos獎勵所有為Evmos生態的參與者：

質押獎勵：40%團隊歸屬：25%使用獎勵：25%社區獎金池：10%同時還對生態產生價值的行為進行獎勵，包括：

用戶手續費返利流動性挖礦獎勵智能合約收入分潤IBC中繼器返利2.多鏈的選擇：CosmosvsPolkadotvsAvalanche

在多鏈網絡中，跨鏈的安全性和多鏈的擴展性是矛盾的，Cosmos，Polkadot，還有Avalanche都提供了不同的設計方案。

可以把Cosmos，Polkadot，Avalanche，分別看成淘寶，天貓，和京東，有專業定制的Avalanche可能吸引更多企業用戶，有安全成本的Polkadot可能吸引更多有資金支持的開發者入駐，Comos則是允許萬物生長的淘寶。

各種商家入駐，帶來各種類型的流量和用戶，最終留下的蓬勃發展的互聯的區塊鏈生態。技術可能有更好的解決方案，但是最終被采納的方案一定是符合實際需求的技術。

如果只是寄希望于一個區塊鏈能夠滿足所有的需求或者技術場景，那么大概率這個希望會落空。其實多鏈的網絡并不一定只有一個贏家，Polkadot和Avalanche也可以作為Cosmos生態的分區生態給月開發者和用戶都更多的選擇。不過，COSMOS其實仍然是相對年輕的嘗試，目前依然是運行在輕節點的框架協議，更像是網絡的HTTP通信協議，還沒經受網絡攻擊或者用戶涌入的檢驗。也許給予足夠的時間，Cosmos正在按照自己的路線圖一步一步實現他的愿景。

3.多鏈的必然性：Web3.0的前提

單一的公鏈是無法支持大規模的應用和主流用戶的使用的。多鏈的底層才會帶來新的想象空間，只有足夠多的公鏈，足夠大的應用場景，才能真正提供去中心化的、用戶擁有主權的Web3.0

3.1）多鏈的世界：無限擴展的模塊化區塊鏈

公鏈承載的流量是有限的，在一個公鏈上實現所有的應用場景是不現實的。當主流人群采用區塊鏈作為底層的技術時，我們可能需要不同的鏈針對不同的應用場景進行設計，而模塊化的區塊鏈使得搭建區塊鏈變得簡單

3.1a）區塊鏈設計：不可能三角

在區塊鏈的設計中，有一個著名的不可能三角，即：

1）去中心化：是否有集中化權力中心，主要以節點的數量來衡量

2）可擴展性：數據吞吐量是多少，主要以TPS，TransactionPerSecond每秒事務處理量來衡量。

3）安全：是否能夠低于網絡攻擊，包括女巫攻擊、DOS等

所有的公鏈從設計上都試圖在一條主鏈上同時實現這三個目標，都只能在這三者中去其二，比如在模塊化之前的以太坊等公鏈，在保證了去中心化和安全的同時只能犧牲可擴展性。并且大多數的區塊鏈設計是以一體化的方式設計，也就是單片式區塊鏈，很難在不影響其他功能的同時提供某一種性能，直到可拆解、可組合的模塊化的區塊鏈設計。

模塊化的設計將區塊鏈從這個不可能三角中解救出來，讓不同的模塊負責不同的目標，通過組合模塊完成目標，而不是要求一個模塊完成所有目標。當區塊鏈可組合，可擴展，越來越多的區塊鏈可以提供更多的應用場景，支持越來越多的人使用區塊鏈，作為底層的區塊鏈技術才可能支持未來的Web3.0

3.1b）區塊鏈設計：專業化分工

不管是去中心化，安全性，還是可擴展性，這些性能都是描述區塊鏈的工作過程的結果。我們在前文所述的工作流程可以概括為：

1.共識：讓參與網絡的節點達成一致，每個節點都按照相同的順序復制同樣的結果，決定了區塊鏈的去中心化程度和安全性。可以理解為交易的確認。

2.數據可用：當節點完成共識并得出結果后，鏈上有足夠的空間可以保存并且對所有人都可以使用，可以理解為交易的清算。

3.執行：完成所要求的功能并將新的結果上鏈，執行的速度決定了區塊鏈是否可擴展支持更多的交易。可以理解為交易的結算。

雖然大多數的區塊鏈都是將三種功能放在同一條鏈上進行執行，但是以太坊已經開始探索通過Layer2，也就是在保留以太坊的共識和智能合約層的同時新添一層獨立的結算層解決擴展性。這其實就是區塊鏈的分工化設計。

經濟學之父亞當·斯密早在18世紀就提出了現代經濟的基礎是分工，區塊鏈也同樣適用。模塊化的設計將區塊鏈拆成不同的組件，每個組件都可以優化，再組合成區塊鏈。區塊鏈設計從此進去模塊化時代，搭建區塊鏈也可以像搭建積木一樣，我們可能迎來指數級的效率增長。

3.2）多鏈的Defi：完整的金融體系

連續爆發的2020年的defisummer和2021年的nftsummer帶來了大量的資本迅速涌入加密生態，龍頭公鏈以太坊也無法承載快速流入的大資金，導致大量的以太坊流量外溢，帶來了一些公鏈亮眼的表現，比如Avalanche，Solana，但是從數據表現來看以太坊依然是占據著絕對的主導地位。

金融的可組合性還有一個大的前提需要完成，那就是跨鏈的信息互通。現在各個公鏈都是根據自己鏈上生態的資產和信息決定價格，像是數據孤島。雖然有預言機能夠提供市場價格，但是現在的市場和技術尚未成熟。鏈上危機四伏，安全事件幾乎從未停止。

3.2a）分割的戰局：流動性浪費

但是對于金融市場來說，資產定價的底層是流動性，流動性的前提是信息對稱。在資產流動前需要信息的流通，市場的有效就基于市場的價格能多大程度的反應影響市場的信息。顯然，基于風格的區塊鏈上的市場信息在缺乏有效的溝通渠道上依然存在著價格偏差。

雖然有大量的工具和機器人存在鏈上能夠在發現跨鏈的價格不對稱套利拉平價差，但是這些只是基于利潤的短期套利，并沒有真正的讓資產流動在不同的鏈之間，本身還是在于不同的鏈之間并沒有建立跨鏈的資產交易通道讓資產可以在兩端互相流通。

多鏈的生態導致流動性割裂，每個鏈都沉淀了一定的流量和資產在鏈上。但是不同的公鏈之間缺乏溝通渠道使得這些資產無法流通。同樣的資產缺因為不同的鏈的映射方式而變成不可交易的資產，或者說交易成本過高的資產，過高的交易摩擦造成了流動性浪費。

3.2b）跨鏈通信：重構金融網絡的第一步

區塊鏈技術正在重構新一代的金融基礎設施，從提供流動性的交易所和資本的借貸市場，到提供風險管理工具的利率對沖，期權，期貨市場等都只是金融系統里的拼圖的一部分。完整的金融市場是一張完整的拼圖，當資產能夠自由的從借貸市場，流通到貨幣市場，或者更高風險的資本市場時，金融系統才算形成。而這些流通的渠道，而cosmos通過IBC協議和橋構建的網絡提供了金融網絡流通的渠道。

3.2c）多鏈的Defi：應用前景

當不同的鏈之間的資產可以流動，我們或許可以發現新的應用場景：

1）跨鏈借貸：借貸是金融系統中最底層的需求，為交易者提供流動性去參與金融系統中所提供的各種各樣的投資和收益機會，不論是基于什么鏈，還是什么標準的代幣。當前的用戶可以在以太坊上抵押ETH，在Cosmos上接觸Atom，在Gravity上的DEX，去中心化交易所，獲得固定甚至投資更高的收益，大大增加不同鏈上的流動性，打開新的交易機會。

2）信用評分：當用戶在不同的鏈上都留下部分記錄，比如以太坊上是借貸，Cosmos上是存款，那么在不同的鏈上的行為就只是組成用戶的信用的一部分記錄。當所有的借貸信息，交易信息可以匯總進行分析，可以幫助不同的金融機構針對不同風險偏好、資金實力、交易策略的用戶提供不同的解決方案

3.3）多鏈的社交：統一的身份

現實生活中，我們在公司上班，在銀行貸款，在畫廊逛展，我們可能擁有不同的身份。在Web2中，我們每一個人都擁有一個微信賬號、支付寶賬號、抖音賬號，但是這些都是獨立的賬號，你需要記憶這些賬號信息并且你在這些應用上的行為也不能在其他的平臺上展示。比如你并在微信上的朋友并不一定能發現你是抖音上的搞笑視頻博主。

在多鏈的世界中，這些行為都可以鏈上記錄并展示，這些數據可以包括金融的資產，交易的行為，參與的活動。不同于傳統社會中細碎的、散落的、破碎的數據存儲，鏈上可以就可以看到你的身份，你的興趣，你的經驗，你可以發現和自己收藏同一個NFT的藝術愛好者，也可以找到一起玩游戲的玩家。

3.3a）多鏈的社交：應用前景

Web3的社交3.0時代里，，那人與人之間的溝通、合作、社交會不會發生其他的改變

1）DID，DecentalizedIdentity去中心化的身份標識：一個人可以不只是defi世界的金融高手，也可以是一個gamefi的游戲王者，甚至是NFT的創作者，而這所有的身份都可以通過一個ID體現。你所有的社會屬性，工作技能，藝術品味都能通過DID被被人發現和認可。

2）DAO，DecentralizedAutonomousOrganization去中心化組織：DAO的去中心化的治理讓人們真正的參與到社區的形成、治理、和生產，過程透明，給予了社區成員參與的權利。成員既是這個社區產品的用戶，也是塑造這個社區的團隊，這些通過而這吸引到了更多的人群想要參與。

總結?

程序員總夢想改變這世界，中本聰用比特幣做到了，vitalik用以太坊做到了，提出Cosmos網絡的Jaekwon是不是也能用cosmos做到呢？

從2014年開始構思的Cosmos網絡，可以說是Righttechwrongtime，生不逢時的Cosmos在8年之后再次回到了聚光燈下，這次會不會是righttechrighttime呢？

技術就是這樣的，可能某一個拐點出現了，然后就進入了一個爆炸式的增長。這個拐點可能非常快就發生，也可能幾年后才發生，我們無法判斷什么時候會發生，就像我們無法想象這會帶來什么樣翻天覆地的變化。但是當我們身在其中，我們可能會發現，原來回過頭去看，有些事情注定會發生。

相關閱讀?

https://v1.cosmos.network/intro

https://yeasy.gitbook.io/blockchain_guide/04_distributed_system/bft

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_bitcoin

https://lilymoana.github.io/ConsensusCompare.html

http://jos.org.cn/html/2021/5/6213.htm

https://mp.weixin.qq.com/s/JyRR8qY6FG-dEhqGN697Og

https://mp.weixin.qq.com/s/zqhfYESogNTzYCQ8Ik5lYg

https://blog.cosmos.network/whats-coming-to-cosmos-in-2022-ce8e48d383ab

https://www.fxtank.com/qukuailian/54700.html

https://mp.weixin.qq.com/s/XVn9D5PKdxgJcNOJW_XvuQ

https://blog.cosmos.network/interchain-security-is-coming-to-the-cosmos-hub-f144c45fb035

https://medium.com/avalanche-hub/comparison-between-avalanche-cosmos-and-polkadot-a2a98f46c03b

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