作者 ：Chelsea Jiang，Foresight Research

0.前言

2014年，Cosmos雏形及源项目Tendermint 比特币白皮书成立仅5年。

2018年，Cosmos的白皮书在上海的万向区块链周获得最佳白皮书，熊市开启4年的周期。

2022年，cosmos白皮书终于实现了，区块链的世界开始认真思考，公链不再是一个主人，而是像cosmos描述的是区块链互联的宇宙。

本文涉及技术细节，篇幅较长，可结合目录查看

目录

1.Cosmos：区块链3.0

1.比特币：区块链1.去中心化价值

1.以太坊：区块链2.应用程序的爆发

1.3Cosmos：区块链3.可扩展的模块化区块链网络

1.3a) 公链建设

1.3b) 公链的组成

1.3c) Tendermint 共识机制：基础BFT的POS的提供

1.3d）Cosmos SDK：模块化开发模式

1.3e）IBC跨链协议:区块链互联网TCP/IP协议

1.3f）Cosmos Hub：价值枢纽

1.3g）Gravity Bridge EVMOS：兼容以太坊生态

2.多链选择：Cosmos Vs.Polkadot Vs. Avalanche

3.多链的必然性：Web 3.0的前提

3.多链世界：模块化区块链无限扩展

3.2多链的Defi：完整的金融体系

3.多链社交：统一身份

4.总结

1.COSMOS：区块链3.0

Cosmos不是独立的区块链，而是区块链网络。

Cosmos目标不是建立自己的区块链，而是建立一个可交换的网络生态系统。为了实现网络的交换，Cosmos为开发人员提供降低开发门槛的工具Tendermint共识引擎，Cosmos SDK 模块化开发框架，加上IBC通信协议实现区块链之间的信息和资产转移，开辟不同区块链的孤岛，形成互联网。

在理解Cosmos在开发思路之前，我们不妨回顾一下区块链的发展。

1.1)比特币:区块链1.去中心化价值

比特币是一个分散的货币体系。比特币区块链技术首次在分布式数据库中引入共识机制：Proof of work工作量证明，原代币奖励bitcoin鼓励参与者成为矿工，确保账簿一致。比特币是一个任何人都可以参与簿记的账簿，但没有人可以拥有这个账簿，所以没有人可以改变这个账簿上的记录，第一次通过技术手段实现分散的货币系统，转移价值。你可以与世界上的任何人交易或转账，只需要知道对方的比特币地址，不需要确认开户银行，甚至提供居住地址。

POW共识机制解决了信任问题，不需要相信任何人或机构（这将给他们巨大的权利）。每个人都可以参与比特币网络，成为一个节点一起记账。只有在计算加密算法的数学问题后，一个节点才能记账并获得整个网络的共识，以确保同一个比特币不会被使用两次。如果有人想恶意攻击网络，例如，将1000个比特币分成自己的账簿，则需要51%的网络节点同意才能完成修改。现在比特币的挖掘更像是一场军备竞赛，加入网络的障碍越来越高。掌握51%的节点更加困难，以确保网络的安全。因此，比特币作为一种分散的价值，越来越认识到它，并获得全球共识。

然而，比特币的可开发空间有限。基于比特币网络的开发和应用POW比特币只给开发者两种选择，分叉或开发原始代码。选择分叉需要很多钱ji保持原始代码的运行，2008年创建的比特币脚本语言过于原始和困难；如果选择在比特币网络上开发，比特币网络层、共识层和应用层混合在一起，比特币支持的简单脚本编写基本上只适用于交易，很难继续开发其他功能。

1.2)以太坊:区块链2.应用程序的爆发

以太坊带来的智能合同为应用场景开辟了开发空间，区块链可以被更多的主流人群使用。以太坊虚拟机，Ethereum Virtual Machine 模拟了一个完整的硬件系统功能处理系统，可以通过该虚拟机为应用程序提供操作，即我们看到的智能合同。开发人员只需要通过代码告诉智能合同需要做什么，如何做，其余的只需要智能合同自己执行。智能合同解放了应用层的开发空间，开发人员可以构建用户可用的各种应用程序，并进入区块链2.0时代。

但以太坊仍然面临着可扩展性、可用性和独立性的平衡问题。现有的部署是EVM上的app的DAPP，本质上，竞争链上的区块空间有限，可扩展空间有限：需要处理各种类型EVM一般优化只能做，但不同的应用场景有不同的需求，比如Defi然而，需要快速确认NFT该应用程序需要存储空间，因此以太坊不能适用于所有应用场景，可用性天花板较低：基于EVM的所有DAPP因为EVM在以太坊网络上部署每个节点，DAPP如果需要修改，是否与底层以太坊网络兼容有限。智能合同一旦部署，开发者基本上只能依靠合同独立运行。

EVM区块链作为底层技术支撑的应用场景空间真正打开。像苹果IOS该系统为开发者提供了创建空间，使手机从单一的通信工具转变为包含社交、娱乐和工作的智能工具。以太坊EVM作为智能合约运营的底层，它也给开发者带来了无限的创造空间和分散的金融系统Defi，提供确权的NFT，以及分散的游戏经济体gamefi。

然而，随着这些应用程序获得越来越多的流量和用户，比如日常生活达到200万Axie Infinity在游戏中，每秒处理大约15笔交易的以太坊公共链显然无法承受如此巨大的流量。同时，智能合同升级也非常困难，难以修改，智能合同的应用程序无法快速迭代，以提供更好的用户体验。与此同时，其他公共链也开始形成自己的生态系统，用户在每个公共链都持有一定的资产，但跨链转移资产仍面临许多不便。

1.3）Cosmos ：区块链3.可扩展的模块化区块链网络

Cosmos在以太坊的基础上更进一步，通过CosmosSDK构建区块链的脚手架，提供一般的开发框架，Cosmos SDK模块极大地简化了区块链开发的难度，为开发人员增加了定制功能，实现扩展。

1.3a）公链的构建

首先，所有解决具体应用场景的应用都需要建立在底层的公共链上。具体来说，对应用开发影响最大的是公共链上层的应用层，更倾向于公共链底层的网络层和共识层，提供应用运行的底层性能。只要具体的底层设计保证了性能，就不会对应用本身产生更大的影响。

但是，要实现主流应用，整个公链可能需要单独为应用服务。比如21年的热链游Axie选择开发自己的侧链Ronin处理大量交易。如果继续依赖承载着其他Defi、NFT如果以太坊处理交易活动，不仅无法处理Axie游戏业务也会导致以太坊网络拥堵。毕竟以太坊TPS 只有10 。因此，从长远来看，在一个主链上积累大量的应用程序来共享资源既不能满足应用程序，也不能拖累整个网络。单一的公共链不能为每个应用场景做最好的事情，不同轨道的项目应该选择建立自己的公共链生态，Cosmos开发模块化区块链，开发者可以更有效地构建适合应用场景的链

同时，以太坊应用程序的爆发也让开发者意识到，不同的应用程序场景对公共链有不同的要求，比如确认时间的速度Gamefi项目的影响必须大于Defi项目。理想情况下，考虑到未来广泛使用的场景，每个应用程序都应该有一个独立的区块链。然而，公共链的底层既不必要，也不浪费资源。目前，公共链的设计方案基本相同，开发工作量巨大，实际能做到的人不多。

1.3b）公链的组成

我们可以从一开始就看到构建区块链需要什么：

1.数据层：数据存储技术，主要基于密码数据存储，实现交易安全，包括Merklle树木、数字签名、散列函数、不对称加密技术等。将数据存储在一个块中，然后通过链结构与时间戳技术连接形成一个块.网络层：Peer-to-peer节点通信机制影响区块链信息确认的速度，也决定了区块链的可扩展性3.共识层:统一记账，让分散的节点同意并确认记录，保证区块链的安全.激励层：通过经济激励模型鼓励节点参与区块链，即挖掘机制，是区块链运行的基础5.以以太坊为代表的智能合约可以开发并自动执行应用程序6.应用层：面向用户的产品。

1.3c）Tendermint共识机制

Tendermint 其实是创始人Jae Kwon在创造Cosmos以前创建的公司名称， Tendermint Core 是一种实用软件，主要由两个组件组成：包括共识机制Tendermint Core，适应大多数编程语言的共识引擎和界面ABCI。

在Cosmos在设计中，数据层和网络层分为网络层，合同层和激励层分为共识层，合同层和应用层分为应用层。对于开发人员来说，底层的网络层和共识层并不是他们想要开发的关键，而是开发应用层，负责提供应用场景的业务逻辑。Tendemint在此基础上，为开发者建立自己的应用层提供了一般的网络层和共识层。

Tendermint Core 作为一种通用引擎，可以安全一致地记录链上的交易，包括网络层和共识层Gossip 协议模仿流行病的传播方式P2P在节点网络中传播信息的网络协议也是使用比特币网络层的协议；使用共识层BFT POS，我们可以看看具体的算法。

1.3c1）Tendermint Core共识引擎：基础BFT的POS共识算法

事实上，每个人都遇到了一个共识问题，那就是和朋友一起吃饭时讨论吃什么。它只是成为区块链中的一个节点，讨论下一个区块上写的内容。区块链允许节随时添加或离开点，即使出现故障，网络中的节点仍能正常工作。这取决于提前制定的规则，即共识机制。

拜占庭容错首次融入比特币设计(BFT)，将学术界的容错机制引入区块链等分布式计算，思考在不可靠的环境中建立可靠的系统。Jae Kwon是第一个真正提出的将军BFT研究应用到PoS并创建了区块链Tendermint实现了他的想法。

BFT拜占庭容错机制

1982年，Lamport，Shostak和Pease拜占庭将军首次被问及，一群拜占庭将军从不同的位置包围了一个城市，需要决定进攻或撤退。然而，不同位置的将军只能通过信使相互联系。如果这些将军中有叛徒，叛徒可以向不同的将军发送不同的信息，比如向倾向于撤退的将军发送其他将军计划撤退的假消息，这扰乱了每个人的决定。

在有叛徒的情况下，忠诚的将军仍能达成共识机制的能力被称为BFT，Byzantine Fault Torerance拜占庭容错。BFT确保节点总数为 N故障或作恶的节点数为 F，只要N >= 3F 1 时，网络仍能达成共识，做出一致决定。

网络参与者无法确定是否有人撒谎或修改消息。即使存在这些问题，参与者也可以达成共识，共同做出决定的系统被称为拜占庭容错 (BFT)。

POS权益证明

BFT它描述了在网络中运行达成共识的规则，POS它描述了参与网络的方式，即采矿机制。Proof of staking股权证明作为一种挖掘机制，需要共识的参与节点，被称为验证人，持有和质押区块链的原始代币，即Cosmos的Atom代币，将POW将硬件计算能力的成本转换为持有代币的成本，预计将获得手续费和区块奖励作为回报。质押代币作为保证金获得投票权，以确保节点不是虚假账户发起女巫攻击。在参与共识的过程中，锁定验证人的保证金，避免多次投票无利害，否则没收保证金。

共识机制

获得共识的过程主要是验证人在多轮提议、预投票和预提交过程中获得2/3 的投票。成功后，他们开始提交信息，添加新块，并在区块链的高度（实际上是数量）上添加1，否则整个过程将重新开始。仅参与提案、预投票和预提交的准备阶段称为非验证人节点或轻客户端，以确保网络中的所有节点都能监控新闻；参与整个过程的验证人也称为整个节点；开启每一轮投票过程的验证人也称为提案人，以确保责任的实施。质押代币获得的权利越大，被选中的可能性就越大。换句话说，投资越多，获得回报的机会就越大。

当然，并不是每一轮都会成功产生区块，提议者可能掉线或者延迟等情况下，整个流程就会重启。

同时，轻客户端可以验证交易的有效性。与存储完整区块链信息的验证者相比，轻客户端只需定期下载部分信息，即区块头（可理解为文章标题），甚至不需要同步链上的所有区块。轻客户端可以通过区块的最终结果跟踪参与投票的验证人的收集，并验证该区块的验证人是否提前提交了三分之二以上。

当然，并非每一轮都能成功生成块，提议者可能会掉线，或者信息不符合标准，那么整个过程就会重新开启。

性能

中本聪共识及通过POW这样，每个人都可以通过计算能力的竞争加入并成为矿工，获得记账的权利，也就是说，它是块Tendermint为了防止节点达成过多的共识变慢，中间会预设固定节点，如果要增加的话，至少需要2/3的节点一致投票，tendermint节点上限为100个，结果最终确定，这意味着在相同的输入条件下，总是确定输出结果，以确保用户的交易立即完成。比特币可能有分叉的风险。

上限100个的Tendermint 的验证人可能没有被质押分散，但分散应该是区块链中的一种手段，而不是目标本身。只要破坏系统的成本足够高，即使有针对性的防御和惩罚机制Tendermint验证的验证者是固定的，不妨碍稳定和确定的共识。

Tendermint Core支持提供网络层和共识层的共识引擎BFT共识机制。即使 1/3 节点出现故障，包括黑客攻击和恶意攻击，Tendermint网络仍能达成共识，正常工作。这意味着使用Tendermint在大多数情况下，共识引擎网络可以保证网络的安全运行，这是任何应用程序开始大规模使用的前提；同时，它是快速的。交付时间约为 1 秒，以确保链上记录相同的交易

1.3c2）ABCI界面：解放开发者界面

在Cosmos在区块链网络中，每个区块链都是由来的Tendermint作为底层的一般网络层和共识层，每个应用程序都可以在应用程序层中设计自己的业务逻辑。对于开发者来说，它只需要通过ABCI，Application Blockchain Interface可直接调用应用区块链接口tendermint应用程序可以在共识机制提供的最终交易中构建。

ABCI：灵活调用

ABCI ，全称Application Blockchain Interface，作为一个socket该协议是一个调用接口，不同于其他区块链要求开发人员学习和使用特定语言，开发人员可以选择他们熟悉的语言进行开发。

我们看到的比特币和以太坊在设计区块链网络时采用了一体化的理念。每一个技术栈，也就是我们刚才提到的区块链的各个层次，都是一个相互链接和依赖的程序，不能单独打开。

在开发过程中，这种整体结构很容易遇到两个问题。

1)代码难以使用。例如，比特币的堆栈包含待处理的交易池mempool，如果要单独提取账户余额、用户权限等mempool会变得很困难，即使分叉也很难维护，变成面条代码，像面条一样缠绕在一起，很难理清线索。

2)限制语言开发。EVM 操作前需要通过编译器将智能合同代码编译成字节码，然后上传到区块链，导致开发者只能使用EVM编译器支持的语言的语言Serpent 和 Solidity。

功能类型

主要有3个ABCI连接应用层和Tenderint共识层包括：

1）CheckTx：验证交易并提交mempool在交易池中进行广播交易

2）DeliverTx：提交给共识引擎处理和更新状态

3）BeginBlock/EndBlock：查询应用层的状态

abci协议包括几种不同的新闻类型。Tendermint core 会创建3个ABCI连接到应用层：

在计算机科学中，单体架构通常不被认为是一种好方法。Cosmos将原有需要从底层构建层层堆叠的区块链结构转变为模块化的自由组合结构。就像组装计算机一样，您可以将内存条、显示器、键盘和鼠标组装成计算机，并考虑在道路上添加特定的配置。应用层的配置也提供了工具，Cosmos SDK，一个允许开发者为应用场景自定义配置的框架，提供了新的开发范式。

一图总结Tendermint

1.3d）Cosmos SDK：模块化开发模式

区块链的本质是一个可复制的状态机器，一个简化事物因果关系的逻辑模型，可以给出一定的条件来更新状态。例如，比特币是一个每个人都可以下载的分类账，新的交易将更新到每个人都可以看到的分类账。在实践中，大量的交易可以打包并上传到链上，以修改分类账的状态。

1.3d1）SDK模块设计

通过模块化设计，SDK它提供了一个可以独立运行和组合的通用应用功能。管理。每个模块也可以被视为一个单独的小状态机器，开发人员可以定制和改变状态并使用它KVStore保存形式Multistory支持未来的使用。开发人员作为开源软件，可以通过项目实践快速迭代。

SDK该模块是一种简单实用的开发工具，可以作为开发人员为其他开发人员提供，开发人员可以自由创建更多的应用程序。

运行机制

通过Multistore 机制定义和维护应用层的状态，将应用层的状态划分为不同的模块，可视为独立状态机CosmosSDK内置底层basepp里有ABCI适用于所有应用类型的接口可直接调用Tendermint通过共识机制CheckTX非攻击验证后提交mempool在验证节点达成共识后，交易池被打包并通过DeliverTx成功修改状态，即成功交易。

通过DeliverTx接收字节交易后，解码提取消息，验证交易相关信息，如是否有签名，然后推送到相应的模块处理，最后更新状态。更新后的状态SDK里的Multistore对应不同模块的功能保存和信息切割。

1.3d2）SDK模块功能

现有模块提供的功能

Account模块：公司账户管理account模块

Bank模块：司转账交易

Staking模块：司代币质押

Slashing模块：处罚策略slashing

Distribution模块：奖励分配distribution模块

Supply模块：司新币生成的

Gov模块：司链治理

它基本上涵盖了应用层的必要功能，开发人员可以直接使用这些轮子开发自己的汽车。

兼容性

SDK支持开发者使用第三方模块，但需要做一些安全检查，以确保每个模块相互适应。

IBC协议和SDK独立运行，使用Cosmos SDK不需要强制绑定模块Tendermint开发共识机制，开发者可以根据自己的需求选择底层共识协议，然后在后面介绍IBC模块链接不同的共识算法，如比特币和以太坊。

Object-Capability Model支持对象模型

Cosmos SDK支持对象能力模型可以保存每个模块的运行逻辑Keeper通过调用功能Keeper，模块存储器可以在相应的应用程序中读写。这意味着，即使有未知或恶意的攻击，只要引用对象之间有链接，也可以分析引用对象和链接，而无需了解具体代码。

这个叫做keeper逻辑控制可以隐藏在幕后，隔离不同的代码，最终提高系统的安全性。对于应用程序的架构开发者，可以更清楚地梳理代码的功能、逻辑和链接，从而更容易定位问题，适应其他语言，甚至更多的优化。

采用Cosmos 构建的应用程序有独立的应用层。共识层是网络层。开发人员可以选择网络层的验证人，建立自己的社区和经济体系。如果使用默认共识层Tendermint Core ，开发者可以跨越多个cosmos使用区块链可以选择自己的验证者Cosmos SDK已经建成了公链Binance Chain，Terra，还有Kava等大型公链提供服务。

开发Keplr钱包的Josh综上所述，智能合同的使用是租赁和使用CosmosSDK开发就是建造自己的房子。

1.3e）IBC 跨链协议:区块链互联网TCP/IP协议

IBC跨链协议是Cosmos SDK使用一个模块Cosmos SDK所有构建的应用都可以升级兼容IBC协议，就像我们通常升级手机软件一样。

IBC，全称Inter Blockchain Communication 区块链之间的通信协议统一了不同区块链之间跨链通信的标准。战国时期秦国可以理解为统一衡量或使用Tendermint 前首席研究员 Sunny Aggarwal 的话是，IBC标准化运输货物的集装箱，实现全球经济贸易。

1.3e1)跨链协议设计

单个公共链提供有限的功能和场景，因此需要跨链才能满足更多的需求。例如，您在美团订购外卖后通过支付宝支付。跨链本质上是一种安全可靠地将数据转移到另一个链，并达到预期效果。

参照互联网的发展历史，脱胎于阿帕网，ARPANET（Advanced Research Projects Agency Network，高级研究计划局网络)是第一个实现计算机远程通信的网络，但仍只能在有限的规定节点中传输信息TCP/IP协议，或互联网协议套件，Internet Protcol Suite/IPS为了形成我们现在使用的互联网，网络传输协议提供了不同计算机之间传输和接收信息的标准机制TCP/IP以上还需要其他协议来确保不同类型的传输，如网页使用HTTP，需要使用电子邮件SMTP等。

IBC协议作为跨链标准，提供：

1.互操作性

IBC协议作为跨链的基础，可以实现真正的跨链互操作，包括：

1.）跨链资产：将不同链上的资产转移到目标链上，例如ETH转账到ATOM链上

2.）跨链信息:从其他链获取并使用信息，如抵押以太坊链上的资产Cosmos上借贷

跨链的价值不仅体现在代币的价值上，还带来真正由区块链组成的互联网，就像我们现在使用的互联网一样

2.安全性

功能越少，被攻击的安全漏洞的可能性就越小IBC假设不同的链互不信任，IBC协议的安全来源Tendermint我们前面讨论的共识的最终性BFT轻节点的安全性和验证功能给予足够的安全性，没有引入其他可信假设。

3.通用性

对技术的追求可能没有尽头，但作为服务需求的工具，技术的最终判断来自用户。因此，当采用技术时，可能不是最好的技术，而是最基本的用户技术。类似于互联网技术的发展过程，TCP/IP网络技术提出后，性能更好的解决方案也出现了，但没有被整个网络采用。区块链也是如此。除了技术研究外，还可以接受用户需要的技术。

IBC协议从通用的角度仅对应用层提出最少的要求，有利于IBC当更多的区块链加入时，协议被广泛部署IBC的标准，IBC越有可能成为真正的跨链标准。

4.兼容性

作为一般标准，IBC需要适应各种类型和不信任的区块链。确保区块链作为状态机的结果是确定的，即不能撤回，以确保通信的正确实施。这意味着区块链必须有一个共识机制，以提供最终的确定性POW比特币和以太坊不支持，但后面介绍的Gravity Bridge跨链也可以实现。

1.3e2)跨链协议内容

类似于TCP/IP该协议定义了不同的计算机用于传输信息IP地址(电脑 ID）、端口号(应用程序)ID）、协议号(传输层标准)的结构传输信息。

IBC在协议中，计算机的协议IP地址是channel ID，定位应用程序的端口是port ID，此外，客户端同步信息构成了标准化通信信息的方式。简单的协议减轻了跨链通信给链本身带来的负担，对跨链通信的应用本身没有太大的限制，更加灵活。

Port ID

每个模块化应用程序都有一个特定的端口，称为Port ID

Channel 通道

首先每个模块需要建议使用IBC通信协议的通道，并且可以建立多个通道，以避免当通道信息过载时。在初始化通道中，也可以拒绝错误的返回。

同时，该道可以保证交易的有序性，理论上也可以支持无序通道，便于验证有效性。

Port端口

在与其他模块建立通道时，每个模块都可以绑定任何数量的端口ID，可适应不同应用场景的信息。

轻客户端

轻客户需要同步对方的区块头信息，实时跟踪对方的验证人，验证交易的有效性和合法性，并支持使用CosmosSDK构建的同构区块链

Handshake 握手连接

通信建立后，需要确认操作模式，达成协议后才能交换信息

1）A链发起跨链到B链的OpenInit请求，等待Relayer 收到请求。

2）Realy收到 OpenInit请求后，结构OpenTry发送 请求B链上。

3）B链收到OpenTry同意并确认请求后生成OpenACK由 组成的数据包Relayer以同样的方式发送A链。

4）A链通过OpenACK数据包判断此次握手是否成功，成功则发送 OpenConfirm 并返回包含信息的数据包B链条，信息传输成功；否则握手失败

Packet数据包

包括发送和接收方在内的跨链通信必要信息的定义channelID，portID，sequence序列，还有TimeoutHeight，TimeoutTimestamp超时机制。确保交易在一定时间前完成，否则可以退回，防止资金长期冻结。

跨链交易

假如用户需要从A100个链跨链转账ATOM到B链易流程为1)验证轻客户端验证资产是否合法有效2)A链发送证明ATOM已被锁定3）B链验证A链的证明4）B链创建100个AMT的Voucher优惠券可以流通使用直到返回A链后用来解锁原来的100个ATOM

事实上，跨链交易只是两链资产所有权的交换，BTC 仍在比特币区块链上，ETH在以太坊区块链上。BTC离开比特币区块链就失去了价值，实际上是交易BTC转移Cosmos资产本身可以在链上转移。

1.3e3)跨链协议对比 Vs. Polkadot XCMP

XCMP协议

XCMP，全称Cross-Chain Message Passing跨链新闻传输协议，将平行链插入波卡的中继链成为多链网络中的一个链，然后通过该协议访问同一中继链的其他平行链跨链通信。

XCMP运行机制

在平行链收集交易并提交给候选区块的节点称为收集人，在中继链验证收集人提供的候选区块中完成交易，也称为块，节点称为验证人XCMP协议收集人可以发送和接受其他平行链。

如果一条平行链，A链，需要向另一条发送消息B链，那么：

1.质押代币DOT使用XCMP协议打开一个A链到B链是一个单向通道发送信息，接收信息需要另一个通道，当信息传输后关闭通道时，押金可以返还。

2.A链条上的收家会把消息、收件人、时间戳放在 一起A 链的输出队列。

2.B 链收集者通过Gossip当机制的网络传输信息时，它会发现并放入输入队列，而这个信息就在那里A 链和 B 链的验证人将被保存，以确保合法有效

3.B 链的收集者将信息提交给中继链的验证人。验证人确认后，将信息放入中继链，记录信息并发送块，完成信息传输。

使用 XCMP 发送的信息可以包括任何数据和信息，即支持资产和信息的跨链互操作，如跨链调用合同的跨链。

但根据目前的多链生态，每次使用波卡，都可以预见跨链交易的大幅增长XCMP跨链需要质押DOT使用一次性通道具有一定的成本和效率XCMP协议还在开发中，上线后需要等待查看实际效果

Polkadot的XCMP协议通过中继链维护全局安全，简洁Cosmos IBC协议降低了跨链设计的成本，IBC协议更像是WTO任何国家都可以自由建立多边贸易协定，开始全球贸易。

Cosmo团队喜欢把IBC该协议被比作集装箱标准，标准化的集装箱可以在世界上任何港口进行交易Cosmos的IBC协议规范跨链信息，让Cosmos区块链的区块链也可以交换和交易。在这个经济一体化的网络中，Cosmos Hub就是这个网络的枢纽。

1.3f）Cosmos Hub：价值枢纽

Cosmos网络采用中心辐射模型，Hub连接其他被称为网络中心枢纽Zone的区块链。Zone可以连接到Hub并记录每条公链作为Zone 状态，在交换信息时，Hub在三个独立的区块链中，互动双方都会留下记录。

其中，Cosmos Hub基于网络的第一个区块链CosmosSDK开发的Cosmos Hub也是为Cosmos 多链网络中的第一个枢纽。

1.3f1)Hub:交通枢纽

IBC该协议允许每个公共链相互连接，但这种做法不可扩展。如果网络中有10个链，每个链与其他链连接，则会产生45个链接；如果有100个链，两个链将产生4950个链接。显然，这种做法不是可持续的。

换句话说，如果你把所有的链连接起来，10个链只需要9个链接，100个链只需要99个链接。虽然复杂性显著降低，但信任风险增加A链接到B，B链接C，那么如果从A链到C必须同时信任链条A链和B链才能保证C链接收到资产的安全性，验证非常复杂，容易出现安全风险。

同样的问题，我们也可以在现实世界中找到解决方案，比如航班规划。理论上，你可以从任何机场起飞到目的地，但考虑到成本、收入和效益，你最终会看到主要的枢纽机场作为中转站出现。Cosmos Hub是网络中的枢纽。

运行机制

Cosomos Hub采用中心辐射的模型，每一个区块链作为分区Zone 与Hub直接通信，Hub一切都将同步更新Zone不同的区块头作为验证信息Zone就能通过Hub通信。Hub一切都可以作为枢纽收到Zone状态和信息，也就是说Hub记录每个区块链作为账簿的余额和交易记录，避免双重支付问题（Double Spend）。当Zone 1想跨链转账Zone 2时，Zone 1向 Hub 发送转账信息后，Hub会向Zone2 证明转账消息正确，Zone2通过存储在Hub区块头验证消息合法后转账。

可升级

当网络出现新版本或需要更新配置时，所有验证人都需要同时转移到升级的区块链，这可能会导致其他区块链网络的硬分叉Cosmos 网络区块链，即分区，只需通过访问即可Hub将现有分区的用户转移到新分区即可成功升级。

Hub Zone 的模型让Cosmos即使网络中有100，甚至更多的区块链也可以安全地扩展网络。

1.3f2)Hub:价值枢纽

安全区块链

通过共识机制验证的区块链数据难以篡改，从而保证了数据和交易的安全POW比特币等机制网络由矿工提供哈希计算能力。只有掌握了整个网络51%的计算能力，才能发动攻击篡改数据，也叫51%攻击。目前比特币网络规模很大，很难聚集51%的计算能力。而且，即使成本相当高，所以POW共识网络安全性高。

但如果一条小链的计算能力较小，那么就很有可能受到攻击，网络也很不安全。同样，使用PoS共识网络也面临着同样的问题，但安全保障从计算能力变成了质押保证金PoS 在网络中，验证人有权通过质押保证金验证输出区块，并提供安全性。质押资产越多，安全性就越强。如果链条规模小，节点质押资金少，节点恶的成本和攻击者的成本也会降低，网络的安全性也会大大降低。

跨链安全的必要性

如前文所述，Tendermint作为基于BFT的POS共识机制要求链上总质押资产的三分之二的验证人达成共识。换句话说，如果要发动攻击，攻击者的成本是链上总质押资产的三分之二。例如，链上的验证人质押了1000万美元。如果链上有5000万美元，理性思考的验证人会选择窃取5000万美元，只需至少700万美元即可获得5000万美元-700万人被没收=4300万的回报。

提供安全的方法是增加作恶的成本，有两种方法

1)确保链上质押资产和链上质押资产TVL（total locked value锁定值)的比例在相对安全的范围内。

2)允许更多的质押资产链，例如Hub，分配资产为其他质押资产较少的链条提供安全。

每个链上提供的应用场景不同，能够捕获的TVL也是有限的。但是对于互通Cosmos在生态学方面，只有确保每个分区的安全，我们才能确保整个网络的安全。因此，通过将资本分配到质押资金较少的链上，为整个网络提供邪恶成本是有意义的。

分区链可以根据自己链的原始代币添加Hub节点的质押资产和作恶成本由原链资产转变为原链资产Hub资产总和。

跨链安全的价值

在2022年2月即将上线的跨链安全对Cosmos主要价值是

1）保证Hub极简主义：**简化的功能带来了安全性的提高，因为可能暴露的安全漏洞越少。此外，简单的功能可以更准确地为目标用户服务，避免同时为不同需求的用户服务。**比如Defi不一定会让用户喜欢的功能Gamefi快乐的用户。同时，模块化设计可以将提供应用功能的模块分解成独立运行的区块链，即使受到攻击，也可以使用同一验证人的集合Hub也可正常运行，避免停摆

2)降低开发和运营公共链的门槛：首先要确保公共链的安全。当资产和数据的安全得到保证时，用户将开始成为公共链的用户。如上述所述，维护公共链的成本需要大量资金。如果开发人员能够提供良好的应用场景，但缺乏足够的资金冷启动，则可以通过跨链安全获得。

3）保证Cosmos网络安全：共享验证人，Hub把Cosmos区块链绑定在里面Hub，成为一个利益共同体。桶的原理也适用于链接各个分区Cosmos的网络，Cosmos网络安全取决于最弱的分区，而跨链安全保证了最弱的分区也可以出租Hub实际上，安全hub安全补充了弱块，确保了整个网络的安全。无论分区的应用场景能提供多少经济价值Cosmos网络中的参与者实际上是整个网络安全的受益者。

值得一提的是，Cosmuo Hub中央账本在网络中的作用可能会影响分散化，但每个人都可以自己运行hub，不同的分区也可以形成局域网并独立运行Hub，不一定需要官方的cosmos hub。

网络没有权限。任何人都可以创建枢纽区块链或分区，并有权拒绝其他区块链的连接，形成自己的局域网。同时，分区的局域网也可以相互通信，以确保内部通信不受外部网络的影响。Cosmos 网络可以是试验田，开发者和用户可以尝试不同的社会和经济形式。

1.3f2)Atom:价值捕获

Cosmos Hub原始代币是Atom，需要成为验证者Hub上质押Atom获得采矿权作为保证金，并获得手续费和交易收入。Hub上面的验证者不仅可以Hub出块获得收益，也可申请为其他分区的链出块获得额外收益。节点一旦作恶，Hub就会通过Slashing没收惩罚机制Atom

提供跨链安全

可随时向分区链走Hub提供预期交易费作为相应的奖励；Hub每个验证人都可以申请验证分区的链并质押Atom在Hub开始工作。验证人可以同时运行多个节点，一个负责Hub验证交易，剩下的节点可以为其他区块。

经济模型

$ATOM是Cosmos Hub是的，通过质押管理代币Atom可同时成为Hub以及其他节点的奖励和交易费用，包括Atom以及其他分区的代币。从创造块开始，Atom总量的三分之一将作为网络验证者的工作奖励。

初始供应量为2亿，Atom采用通胀模型，第一年增发7%，用于节点等奖励。之后，如果总质押，每年增发的比例会波动:Atom如果总质押大于总供应量的2/3，通胀率将上升到20%；如果总质押大于总供应量的2/3，通胀率将至少降低到7%。

目前总流量为2.86 亿枚 $ATOM，总市值84亿美元，1月21日最高市值119亿美元。Atom节点作恶的价值很大一部分(质押数量)*和Atom通过增加作恶成本来增加升值Cosmos网络安全提供了一定的保障。

加入越来越多的区块链Cosmos通过不同的信息、资产和交易Cosmos Hub交易，而Atom是Hub货币作为交通枢纽和价值枢纽，是Hub捕获不断增长的交易规模。

治理机制

区块链网络作为软件的迭代升级是不可避免的，如何改变和应用需要治理机制。Cosmos团队在《Cosmos中的Hub独立机制流程解释了独立的治理机制：

在现实世界中，各种经济体系、公司、政府、国家和每个参与者可能有不同的目的，区块链也是如此。哲学或政治思想的差异导致了比特币的分叉，以太坊社区有时很难达成共识，甚至在某些情况下影响了以太坊的升级。

Cosmos认为没有一套普遍的规则络中每个区块链应用场景的普遍规则，因此每个区块链都可以独立运行自己的治理机制Atom人们可以发起针对Hub或者Zone管理方案，可以是软件更新、区块手续费，甚至安全政策等机制，Zone 或 Hub 验证人和介绍人投票提案，为用户和开发人员提供免费的测试潜力。

1.3g）异构链通信：与以太坊兼容

除了采用CosmosSDK同构公链，其他异构公链也可以连接Cosmos在现有的区块链中，生态，Cosmos与以太坊的通信首先实现

显然，以太坊的兼容性作为开发者最多的生态，可以让更多的开发者加入Cosmos吸引更多用户的生态。

区块链的分类：

1.提供最终确定性链（Deterministic）：区块链的状态是确定的，即交易是不可逆转的，如基础Tendermint共识区块链。从创世块开始的每个区块都可以在任何时候复制和推演。

2.链条基于概率出块（Probabilistic chain）：区块链中的网络参与者只能上的比例，以一定的概率认为一条链是主链。例如，使用POW比特币只能通过确定区块在最长链上确认交易，通常需要等待6个区块确认，即最长链规则。

如前文所述，IBC 跨链协议的前提是确定交易。毕竟，你只能在自己的链上确定交易后才能与他人交易。因此，在连接以太坊等其他不确定区块链时，Cosmos提供Gravity Bridge 桥接以太坊的原始代币，加上EVMOS支持以太坊智能合约的运行。

1.3g1）Gravity Bridge:Cosmos与以太坊的跨链桥

跨链桥是区块链之间转移资产和数据的一种方式，允许不同的共识机制、代币标准和治理模型，保留资产在原始链上，释放资产在目标链，并定义托管和解锁资产的条件。2022年1月19日成功部署Gravity Bridge以太坊太坊和Cosmos，通过IBC基于 的协议支持Cosmos SDK 链与以太坊之间转移资产。

Althea 团队作为Cosmos基于开发者生态的成员Cosmos白皮书中Peg Zone，可连接代理桥Cosmos与其他没有最终性的区块链一起，开发不需要许可的跨链桥，Gravity Bridge。同时，Gravity Bridge作为专属于Cosmos与以太坊的跨链桥是直接的Cosmos SKD其中一个模块是独立的Cosmos生态区块链有独立的代币来激励用户和验证者。Gravity Bridge 将有自己独立的验证人负责网络的维护和安全，同时通过Cosmos 共享安全，持有Atom验证者也可以这样做Gravity Bridge 提供服务。

跨链桥的设计可分为：

1)基于信任的桥梁，引入信任检查员来执行:例如Avalanche Bride跨链桥需要信任的见证人MPC技术，Secure Multiple-Party Computation也就是说，隐私计算中的多重安全计算确保了交易的有效性和合法性，使跨链交易成为一个普通的链交易过程。

2)无信任桥:Gravity Bridge首先将需要转移的资产锁定在原链上，验证资产有效性后，将资产映射到目标链作为资产。

无需许可的桥梁，Gravity Bridge的治理将以DAO，以分散的组织形式展开DAO未来将持有一半的代币用于空投、生态半的代币

1.3g2)EVMOS:Cosmos 的EVM中心

Evmos，即EVM on Cosmos，起源于Cosmos最早的构思与以太坊兼容EVM的Ethermint，是一个包含Cosmos SDK，Tendermint共识，和EVM2022年1月下旬，兼容模块的区块链即将上线。

EVMO：以太坊枢纽

Evmos 作为兼容EVM区块链，在Cosmos可以在生态学中发挥作用Hub以太坊链连接到特定的应用场景，如支持Defi去中心化金融的链，或者支持NFT链独立的区块链中，每个应用场景都能得到最大的支持。

同时EVMO和IBC支持以太坊的代币模式，ERC这也意味着在Cosmos生态内通过IBC其他非通信EVM兼容链也可以与以太坊生态相互操作。换句话说，Cosmos生态和以太坊生态可以互操作

今年即将升级Cosmos SDK 可以升级Evmos 兼容链获得跨链安全，EVMOS作为Hub可以为其他兼容EVM分区链提供安全。

经济模式：社区共享价值

在以太坊生态中，只有维护网络的矿工才能获得区块奖励Evmos 所有奖励都是 Evmos 生态参与者：

同时，生态有价值的行为，包括:

2.多链选择：Cosmos vs Polkadot vs Avalanche

在多链网络中，跨链的安全与多链的扩展是矛盾的，Cosmos，Polkadot，还有Avalanche提供不同的设计方案。

可以把Cosmos，Polkadot，Avalanche，淘宝、天猫、京东分别被视为专业定制Avalanche安全成本可能会吸引更多的企业用户Polkadot可能会吸引更多有资金支持的开发，Comos淘宝允许万物生长。

各种商家入驻，带来各种流量和用户，最终留下蓬勃发展的互联区块链生态。技术可能有更好的解决方案，但最终采用的解决方案必须是满足实际需求的技术。

如果只希望区块链能满足所有需求或技术场景，那么希望很有可能会失败。事实上，多链网络不一定只有一个赢家，Polkadot和Avalanche也可以作为Cosmos生态分区生态给月度开发者和用户更多的选择。COSMOS事实上，这仍然是一个相对年轻的尝试。目前，它仍然是一个运行在轻节点的框架协议，更像是一个网络HTTP通信协议尚未接受网络攻击或用户涌入测试。也许有足够的时间，Cosmos他的愿景是按照自己的路线图一步一步实现的。

3.多链的必然性：Web 3.0的前提

单一的公共链不能支持大规模应用程序和主流用户的使用。多链的底部将带来新的想象空间。只有足够的公共链和足够大的应用场景才能真正提供分散的用户主权Web3.0。

3.1)多链世界:模块化区块链无限扩展

公共链承载的流量有限，在公共链上实现所有应用场景是不现实的。当主流人群使用区块链作为底层技术时，我们可能需要不同的链来设计不同的应用场景，而模块化的区块链使建立区块链更容易

3.1a）三角形是不可能的

在区块链的设计中，有一个著名的不可能三角形，即：

1)分散化:是否有集中权力中心主要取决于节点的数量

2)可扩展性:数据吞吐量主要是多少TPS，Transaction Per Second衡量每秒事务处理量。

3)安全:能否低于网络攻击，包括女巫攻击，DOS等

所有的公共链都试图在主链上实现这三个目标，只能在这三个目标中排名第二。例如，以太坊和其他公共链在模块化之前只能牺牲可扩展性，同时确保分散和安全。而且大多数区块链设计都是集成的，即单片区块链，在不影响其他功能的情况下，很难提供一定的性能，直到可拆卸和组合的模块化区块链设计。

模块化设计从这个不可能的三角形中拯救了区块链，允许不同的模块负责不同的目标，并通过组合模块来实现目标，而不是要求一个模块来实现所有的目标。当区块链可以组合和扩展时，越来越多的区块链可以提供更多的应用场景，支持越来越多的人使用区块链Web 3.0

3.1b） 区块链设计：专业分工

无论是分散的、安全的还是可扩展的，这些性能都是描述区块链工作过程的结果。上述工作流程可概括为：

1.共识：让参与网络的节点达成一致，每个节点按相同的顺序复制相同的结果，决定区块链的分散程度和安全性。可以理解为交易的确认。

2.数据可用：当节点达成共识并得到结果时，链上有足够的空间保存和使用，可以理解为交易清算。

3.执行：完成所需的功能并链接新的结果，执行速度决定了区块链是否可以扩展以支持更多的交易。可以理解为交易结算。

虽然大多数区块链在同一条链上执行三个功能，但以太坊已经开始探索和通过Layer2.即在保留以太坊共识和智能合约层的同时，增加一层独立的结算层来解决可扩展性。这实际上是区块链的分工设计。

经济学之父亚当·早在18世纪，斯密就提出，现代经济的基础是分工，区块链也适用。模块化设计将区块链拆分为不同的组件，每个组件都可以优化，然后组合成区块链。从那时起，区块链设计已经进入了模块化时代立区块链也可以像建立积木一样。我们可能会迎来指数级的效率增长。

3.2）多链的Defi：完整的金融体系

2020年连续爆发defi summer 和2021年的nft summer它带来了大量资金迅速涌入加密生态，领先的公共链以太坊无法携带大量资金的快速流入，导致大量以太坊流量溢出，带来了公共链的一些明亮表现，如Avalanche，Solana，但从数据表现来看，以太坊仍然占据着绝对的主导地位。

金融的可组合性还有一个很大的前提要完成，那就是跨链信息交换。现在每个公共链都是根据自己链上的生态资产和信息来决定价格的，比如数据岛。虽然预测机可以提供市场价格，但市场和技术还不成熟。链条危机四伏，安全事件几乎从未停止。

3.2a）分割战局：流动性浪费

然而，对于金融市场来说，资产定价的底层是流动性，流动性的前提是信息对称。在资产流动之前，需要信息流通。市场的有效性取决于市场价格对市场信息的影响。显然，基于风格的区块链上的市场信息在缺乏有效的沟通渠道方面仍然存在价格偏差。

虽然链上有大量的工具和机器人可以发现跨链价格不对称套利拉平价差，但这些只是基于利润的短期套利，并没有真正让不同链之间的资产流动，本身是不同链之间没有建立跨链资产交易渠道，使资产可以在两端相互流通。

多链生态导致流动性分裂，每个链在链上沉淀一定的流量和资产。然而，不同的公共链之间缺乏沟通渠道，使这些资产无法流通。由于不同链的映射方式，同一资产缺乏成为不可交易的资产，或交易成本过高的资产，交易摩擦过高导致流动性浪费。

3.2b）跨链通信:重建金融网络的第一步

区块链技术正在重建新一代的金融基础设施，从提供流动性交易所和资本的贷款市场，到提供风险管理工具的利率对冲，期权和期货市场只是金融体系中拼图的一部分。完整的金融市场是一个完整的拼图。只有当资产能够自由地从贷款市场、货币市场或更高风险的资本市场流通时，金融体系才能形成。这些流通渠道，和cosmos通过IBC协议和桥梁构建的网络为金融网络流通提供了渠道。

3.2c）多链的Defi：应用前景

当不同链之间的资产能够流动时，我们可能会发现新的应用场景：

1)跨链贷款：贷款是金融系统的底层需求，为交易者提供流动性参与金融系统提供的各种投资和收入机会，无论是基于什么链还是标准代币。目前的用户可以在以太坊上抵押贷款ETH，在Cosmos上接触Atom，在Gravity上的DEX，去中心化交易所获得固定甚至更高的投资回报，大大提高不同链上的流动性，开启新的交易机会。

2）信用评分：当用户在不同的链上都留下部分记录，比如以太坊上是借贷，Cosmos以上是存款，所以不同链上的行为只是用户信用记录的一部分。当所有贷款信息和交易信息都可以总结和分析时，可以帮助不同的金融机构为不同的风险偏好、财务实力和交易策略的用户提供不同的解决方案。

3.3)多链社交:统一身份

在现实生活中，我们可能有不同的身份，在公司工作，在银行贷款，在画廊参观展览Web 2中，我们每个人都有微信账号、支付宝账号和抖音账号，但这些都是独立的账号。您需要记住这些帐户信息，您在这些应用程序中的行为不能在其他平台上显示。例如，你在微信上的朋友可能无法发现你是抖音上有趣的视频博客。

在多链的世界里，这些行为可以在链上记录和显示，包括金融资产、交易行为和参与活动。与传统社会中分散、分散和破碎的数据存储不同，你的身份、兴趣和经验可以在链上看到，你可以发现它们与你自己的收藏相同NFT艺术爱好者，也可以找到一起玩游戏的玩家。

3.3a）多链社交：应用前景

Web 3 的社交3.在0时代，人与人之间的沟通、合作和社会不会发生其他变化

1）DID ，Decentalized Identity 去中心化身份标志:一个人不仅可以defi世界金融大师，也可以是一个gamefi的游戏王者，甚至是NFT创作者，这一切身份都可以通过一个ID体现。你所有的社会属性、工作技能和艺术品味都可以通过DID被发现和认可。

2）DAO，Decentralized Autonomous Organization去中心化组织：DAO 分散治理使人们真正参与社区的形成、治理和生产，过程透明，并有权参与社区成员。成员不仅是社区产品的用户，也是社区团队的塑造，吸引了更多的人参与。

总结

中本聪用比特币做到了程序员总梦想改变世界，vitalik以太坊做到了，提出了Cosmos 网络的Jae kwon也可以用吗？cosmos做到呢？

构思始于2014年Cosmos网络，可以说是Right tech wrong time，生不逢时的Cosmos八年后，我又回到了聚光灯下。这次会是吗？right tech right time呢？

技术就是这样。也许某个拐点出现了，然后进入了爆炸性增长。这个拐点可能发生得很快或几年后。我们无法判断什么时候会发生，就像我们无法想象它会带来什么样的翻天覆地的变化一样。但当我们在其中时，我们可能会发现，回顾过去，有些事情注定会发生。

相关阅读

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