OSMO:區塊鏈的 TCP/IP ？Cosmos 技術分析｜標準共識_CoShi Inu

Cosmos簡介

以傳統互聯網的角度來看，正是由于IP協議的中繼左右，讓我們熟知的HTTP、P2P、IEEE、WiFi等協議相互連接，才有了我們可以在HTTP協議上登錄網頁版微信，利用P2P協議將文件通過網頁版微信傳輸等應用場景。而以Cosmos、Polkadot為代表的跨鏈技術正在構建區塊鏈領域的IP協議，故而有人將跨鏈技術視為區塊鏈3.0時代。

Cosmos原理

圖中最左側和最右側的4條公鏈在沒有Hub的情況下要實現連接，就必須在彼此之間新建一條通道，但如果有了Hub，它們都只需要與Hub連接，由Hub實現跨鏈的中轉。

Hub本身也是一條公鏈，使用CosmosSDK開發，具備tendermint結構；Hub連接的公鏈以及公鏈的代理鏈被稱作「Zone」，所有的Zone都需要實現IBC通信標準。

美股三大指數集體高開，區塊鏈板塊下挫:美股三大指數集體高開，道指漲0.56%，納指漲0.12%，標普500指數漲0.37%。區塊鏈板塊下挫，第九城市跌逾8%，嘉楠科技、Riot Blockchain、Marathon Patent跌超5%。[2021/6/21 23:54:31]

CosmosSDK架構

baseapp：定義了一個基本ABCI應用的模版，與Tendermint通信。開發者也可以根據自己的需求重寫。

應用程序：包括gaia、basecoin、democoin。其中gaia就是hub主程序，basecoin以及democoin是提供的兩個示例應用。

plugins：cosmos-sdk的基本單元，每個plugin都是baseapp的功能擴展，包含各自的消息和交易處理邏輯。

動態 | 日本經濟產業研究所將于10月7日主辦區塊鏈專題研討會:10月7日，日本政府將首次以官方身份主辦區塊鏈會議——日本經濟產業研究所主辦的Next·Blockchain區塊鏈專題研討會。包括 LongHash 日本 CEO Chris Dai、Taraxa 創始人兼 CEO Steven Pu、交易所 bitFlyer 聯合創始人加納 裕三、豐田汽車區塊鏈開發組負責人加藤，甚至還有知名科技媒體《連線》雜志總編輯松島等區塊鏈行業的知名人士都會參與這場大會。（區塊律動）[2019/9/30]

目前SDK已經集成了一些重要的plugin：

staking：POS相關的實現，包括：綁定，解綁，通貨膨脹，費用等操作。

ibc：跨鏈協議IBC的實現，也是Cosmos支持跨鏈的主要插件。

聲音 | 鄧建鵬：瑞士對區塊鏈技術領域的監管重點主要圍繞ICO:5月10日訊，近日，中央財經大學法學院教授鄧建鵬在《瑞士的區塊鏈監管政策與實踐》一文中全面分析了瑞士的監管政策，他表示，與日本和泰國等國家不同，瑞士對區塊鏈技術領域的監管重點主要圍繞ICO，將不同虛擬貨幣或者通證經由細致分類予以區別對待，不同類型的虛擬貨幣或者通證受不同法律管轄，同時將預融資的特殊情況納入監管范圍。瑞士監管規則另一亮點是，堅持“個案分析”原則，然后通過對主動咨詢法律合規的項目收取費用，降低監管成本。[2019/5/10]

governance：治理相關的實現，如提議、投票等。

auth：定義了一個標準的多資產賬戶結構，開發者可以直接嵌入自己的賬戶體系中。

bank：定義資產的轉移。

Penta公鏈首席科學家&聯合創始人Steve Melnikoff：區塊鏈技術在解決大規模系統工程和集成挑戰方向潛力巨大:2018全球無眠區塊鏈領袖峰會暨中國國際區塊鏈產品與設備展上，Penta 公鏈（PNT）首席科學家&聯合創始人Steve Melnikoff博士受邀出席并帶來在中國的首次發聲——“利用區塊鏈技術解決大規模系統工程和集成挑戰”的主題演講。演講中，Steve博士認為區塊鏈在應對規模巨大、范圍巨廣、復雜性巨高、周期巨長的“超級”項目時具有令人難以置信的潛力，大規模的使用也有利于區塊鏈最終落地，并以“美國漢福德核廢料清理計劃”、 “北京大興國際機場建設”以及“NASA火星探索任務和載人探險計劃”三個最具代表性的“超級”項目說明了區塊鏈在數據留存、回溯等方面的能力。他也指出，“對于組織和政府應對國家或全球性大規模挑戰，區塊鏈都是正確的技術，現在也是‘萬能區塊鏈連接器’的最好時機。這與Penta要做區塊鏈世界的連接器，打造下一代普惠、兼容、安全的公鏈的目標一致。”[2018/6/6]

PegZone原理

基于Cosmos-sdk開發的區塊鏈能夠輕松滿足實時最終性，然而現存的Bitcoin和Ethereum這類使用POW共識的區塊鏈并不具備此特點，只能屬于概率最終性，無法防止區塊鏈的回滾。對于這類鏈，團隊采用PegZone方案來解決。

上圖我們可以看出PegZone可以分為5個部分：

SmartContract：資產托管的角色，保管以太坊中的代幣和Cosmos中的代幣。主要提供了lock、unlock、mint、burn四個方法。

Witness：是一個以太坊全節點，監聽以太坊合約的event，并等待100個區塊產生后，封裝WitnessTx提交到PegZone中來證明在以太坊內狀態更改。

PegZone：PegZone是基于Tendermint的區塊鏈，負責維護用戶的賬戶信息，允許用戶之間資產的轉移，并提供交易查詢。

Signer：使用secp256k1對交易進行簽名，以便簽名能夠高效的被智能合約驗證，對應于智能合約的校驗者公鑰集合。

Relayer：中繼器負責交易轉發。將所有Signer簽名后的SignTx轉發到smartcontract中。

以太網到Cosmos的傳輸過程

合同在Cosmos端接收lock帶有ERC20令牌和目的地地址的交易。它將收到的資金鎖定在掛鉤區域的共識，記錄通知轉發器的事件。

中繼器通過RPC連接到以太坊完整節點，監聽Lock事件。

一旦節點收到智能合約的存款，它就等待100個街區，然后生成并簽署SignWitnessMsg證明宇宙釘區正在監聽的事件的證據。

掛鉤區域接收證人交易，直到超級大多數投票權見證了事件。每個BeginBlock調用peg區域檢查是否有任何傳入的以太坊傳輸已達到超過大多數確認。

然后，節點使用內部事務更新狀態，以反映某人想要從以太坊發送令牌并生成IBCWitness將令牌轉換為指定的目標鏈.

合約操作過程如下圖

Cosmos到以太網的傳輸過程

ABCI應用程序收到IBCRelay要求刻錄以太坊令牌的請求，并根據IBC規范處理它。ABCI應用程序生成一個有效的以太坊交易，其中包含{地址，令牌地址，金額，非現金}，并將其寫入其狀態。

每個簽名應用程序正在監視ABCI狀態中的新事務，并檢測新事務。

每個簽名應用程序使用secp256k1使用以太坊智能合約已知的密鑰簽署交易。

每個簽名應用程序都將其中繼提交回ABCI應用程序以SignRelayMsg進行復制。

定期查詢ABCI應用程序事務的中繼進程看到事務已達到所需的中繼閾值。

其中一個中繼器通過調用該unlock函數將事務發送到智能合約

智能合約用于ecrecover檢查它是否由與交易高度相對應的超級大多數驗證器集簽名。智能合約釋放交易中指定的令牌，使其可用于目標地址。

標準共識分析

Cosmos目前有CosmosHub模塊跨鏈PegZone模塊IBC模塊治理相關模塊等一系列全生態環境，從愿景上看，Cosmos希望打造成一個區塊鏈互聯網。所以需要解決跨鏈的問題，目前未知并未在跨鏈方面看到成熟方案，這個目標還是很遠大，但很難實現，類比互聯網網絡沒有共識層，只要解決好傳輸問題，就可以完成基本的通信，但區塊鏈不一樣，它的特色就是有不同的共識模型，這是它的生命力，也是它進步的方向。

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