Cosmos：构建互操作区块链的生态系统

Cosmos 是一个专注于创建互操作区块链网络的生态系统。它由主链 Cosmos Hub 和称为 Zones 的定制区块链组成。Cosmos Hub 作为中心账本，连接并管理这些 Zones。每个 Zone 都高度可定制，开发者可以设计自己的加密货币、自定义区块验证设置和其他功能。

这些 Zones 是通过 Cosmos SDK 创建的，Cosmos SDK 提供了开发 Cosmos 区块链所需的基础。Cosmos SDK 的默认共识层是 Tendermint Core，它提供了一种基于验证者的共识机制，可用于多个 Cosmos 区块链。然而，每个 Zone 可以精确选择其验证者选拔方式。

在 Cosmos Hub 主网中，区块链从 staking ATOM 的顶级节点中选出 100 个验证者。每个验证者的投票权根据其 staking 的 ATOM 数量分配。领导验证者随后提出新的区块供其他验证者投票。成功的区块将提供区块奖励，奖励将分配给验证者，并与支持该验证者的用户共享，后者通过 staking ATOM 支持验证者。

除了 Cosmos Hub 的共识机制外，ATOM 还用于支付交易费用和参与治理投票。验证者也必须参与提案，否则将面临制裁。

Cosmos 如何运作？

Cosmos 是一个由 Ethan Buchman 和 Jae Kwon 于 2014 年创立的项目，专注于创建一个由不同区块链组成的互操作网络。Cosmos 网络包括一个基于权益证明的区块链主网和定制的区块链，称为 Zones。Cosmos Hub 是主链，负责在连接的 Zones 之间传输资产和数据，并提供共享的安全层。这些都通过 Tendermint（Cosmos 的定制共识机制）和通用应用程序接口协同工作。Cosmos 网络中的费用以其加密货币 ATOM 支付。

Cosmos 网络分为三个不同的层：

• 网络层 - 允许交易确认和其他共识消息与中心区块链通信。
• 应用层 - 更新网络上的交易和余额状态。
• 共识层 - 组织节点如何就添加新交易达成一致。

这三个层通过一系列开源工具和应用程序结合在一起。例如，Tendermint 将网络层和共识层打包成一个现成的引擎。使用 Tendermint 的区块链开发者只需专注于应用层，节省了时间和资源。

什么是 Cosmos Hub？

Cosmos Hub 是 Cosmos 的主要区块链，连接其他称为 Zones 的定制区块链。它通过区块链间通信协议（IBCP）跟踪每个 Zone 的状态。通过该协议，信息可以在连接到 Cosmos Hub 的任何 Zone 之间轻松传输。

Cosmos Hub 作为生态系统的中心账本，Zones 通过 IBC 消息进行交换。IBC 使用两种交易类型：IBCBlockCommitTx 和 IBCPacketTx。前者传达任何给定 Zone 中最新区块的哈希值，后者允许一个 Zone 证明一个信息包是合法且由发送者的应用程序发布的。

假设两个不同的 Zones 上的两个 DApps 想要相互通信。为此，IBC 消息被发送到 Cosmos Hub，记录交互。消息通过 Cosmos Hub 中继，每个 Zone 还会在自己的区块链上记录它们交互的结果。然后，活动的证据将在三个独立的区块链上得到确认。这种区块链之间的交互能力使 Cosmos 获得了“区块链互联网”的昵称。

什么是 Cosmos Zones？

Cosmos 的定制区块链，称为 Zones，用于各种不同的应用。Zones 实际上是侧链的另一种称呼，你可能已经从像 Polygon 这样的区块链项目中了解到。每个 Zone 可以验证自己的交易、铸造代币，并实施定制开发。尽管存在这些差异，只要获得许可，所有的 Zones 仍可以与 Cosmos 系统中的任何其他 Zone 互动。

Zones 使用“中心与辐射”架构，其中中心充当不同 Zones 的路由器。Cosmos Hub 是最受欢迎的中心之一，但也存在其他中心。任何人都可以创建一个中心区块链或 Zone，因为网络是完全无需许可的。然而，每个 Zone 或中心都有权拒绝其他区块链与其连接。

通过连接到一个中心，一个区块链可以连接到同一中心连接的任何 Zone。中心之间也可以相互连接。此外，任何人都可以分叉 Cosmos Hub 并启动自己的版本，就像 Binance Chain 在 2019 年所做的那样。

什么是 Cosmos SDK？

Cosmos SDK 是一个开源软件开发工具包，允许用户创建定制区块链。Cosmos SDK 的默认共识协议是 Tendermint Core，但它还提供了一系列预构建模块。使用 Cosmos SDK 极大地简化了区块链开发过程，并提供了构建区块链时所需的所有标准。

它具有高度的可定制性，通过插件，用户可以设计新功能和特性。使用 Cosmos SDK 既可以创建公共的权益证明区块链，也可以创建权限的权威证明区块链。Binance Chain 就是使用 Cosmos SDK 构建的区块链之一。

什么是 ATOM？

ATOM 是 Cosmos 的原生代币，具有三种主要用途：

• 用户必须使用 ATOM 支付交易费用，费用与所需计算能力成比例。
• ATOM 还用于参与 Cosmos Hub 的治理系统。你持有的 ATOM 越多，在平台决策中的投票权就越大。
• 代币被 staking 在验证者后面以获取参与共识算法的奖励。

ATOM 是通过首次代币发行（ICO）分发的，没有供应限制，这使得它成为一种通胀代币。由于 Tendermint Core 会奖励 staking 的 ATOM，通胀率会根据 staking 的数量和 staking 者的数量实时调整。

如何购买 ATOM？

你可以在 Binance 交易所轻松购买 ATOM。如果你还没有注册 Binance 账户或完成 KYC 和 AML，请在购买 ATOM 之前完成这些步骤。步骤如下：

• 登录你的 Binance 账户，鼠标悬停在【交易】选项卡上，选择【经典】或【高级】交易视图。
• 鼠标悬停在左侧显示的交易对上，搜索 ATOM，并选择合适的交易对。在我们的例子中，我们将使用【ATOM/BUSD】。
• 选择你想要的订单类型，并输入你想购买的金额。我们这里选择了市价订单。仔细检查你的订单详情，然后点击【购买 ATOM】提交你的购买请求。

什么是 Tendermint？

Tendermint 是一个提供区块链共识机制（Tendermint Core）和工具（Tendermint ABCI）的协议，后者允许应用程序连接到 Tendermint Core 共识引擎。Tendermint Core 是 Cosmos 的默认共识协议，同时也是拜占庭容错（BFT）的。BFT 意味着即使有不合作或恶意的参与者，也可以确认新交易。

在 Tendermint Core 中，验证者运行节点，维护区块链数据的副本。并非每个完整节点都是验证者，因为 Cosmos Hub 上有 100 个验证者的限制。确认交易的验证者对新区块进行投票，以将其添加到链中。

验证者通过 staking ATOM 作为节点获得其位置。前 100 个按 staking 价值排名的节点成为验证者，其投票权与 staking 的 ATOM 成比例。用户也可以将他们的 ATOM 委托给验证者，以换取部分区块奖励。

这种机制激励验证者表现良好，因为用户可以轻松地将他们的 ATOM staking 给更可靠的选项。要添加新区块，100 个验证者通过投票达成共识，每个区块的投票基于领导者的区块提案进行轮次进行。

为什么 Tendermint 很重要？

Tendermint（BFT）因以下原因而受到欢迎：

• 适合公共和私有区块链。Tendermint（BFT）仅处理 Cosmos 区块链的网络层和共识层。它规定验证者如何就交易达成一致并共享信息，但开发者仍可以定制应用层。每个 Zone 可以选择如何选择其验证者，以及区块链是公共的还是权限的。
• 高性能。Tendermint（BFT）的区块时间约为 1 秒，并且每秒可以处理数千笔交易。
• 即时交易终局性。只要网络中的大多数验证者是诚实的，交易在区块创建时即被确认。与 Ethereum（ETH）或 Bitcoin（BTC）等区块链相比，Cosmos 用户可以更自信地接受需要较少区块确认的交易。
• 安全性。如果区块链发生分叉，产生两种不同的交易历史，很容易追究责任并确定分叉的原因。

结语

Cosmos 是最早提供创建互操作区块链解决方案之一，并且一直是一个受欢迎的选择。Tendermint（BFT）和 Cosmos SDK 仍然是今天用于创建区块链的强大工具。然而，自 2017 年以来，我们看到更多关注与高流量区块链（如 Ethereum）协作的侧链。未来这种趋势是否会继续还有待观察。尽管如此，Cosmos 计划扩展当前的趋势，包括 NFT、DeFi 抵押和跨链 staking，这为其提供了利用这些流行趋势的机会走向未来。