Руководство для новичков по платформе Cosmos Blockchain

Cosmos - это постоянно растущая экосистема подключенных приложений и сервисов, разработанная для децентрализованного будущего. Это совокупность подключенных услуг, принадлежащая сообществу и управляемая ею. Приложения и сервисы в Cosmos подключаются по протоколу Inter-Blockchain Communication (IBC). Он позволяет свободно обмениваться активами и данными через суверенные децентрализованные блокчейны.

Основное внимание в Cosmos уделяется настраиваемости и взаимодействию. Вместо того, чтобы отдавать приоритет своей сети, Cosmos поддерживает экосистему сетей, которая позволяет программно обмениваться токенами и данными без какой-либо центральной стороны, способствующей этой деятельности.

Каждый новый независимый блокчейн, созданный в Cosmos под названием Zone, привязан к Cosmos Hub. Хаб Cosmos ведет запись состояния каждой Зоны. Это блокчейн с подтверждением доли владения, работающий на собственной криптовалюте ATOM.

Видение Cosmos - помочь разработчикам легко создавать блокчейны и устранять барьеры между блокчейнами, позволяя им соединяться между собой. Конечная цель - создать сеть блокчейнов, которые могут взаимодействовать друг с другом. Cosmos позволяет блокчейнам сохранять суверенитет, эффективно обрабатывать транзакции и соединяться с другими блокчейнами в экосистеме.

Для достижения своей цели Cosmos использует инструменты с открытым исходным кодом, такие как Tedermint, Cosmos SDK и IBC. Он помогает создавать настраиваемые, безопасные, функционально совместимые и надежные блокчейн-приложения.

Масштабируемость

Децентрализованные приложения, построенные на блокчейне Ethereum, тормозятся общей скоростью 15 транзакций в секунду. Причина в том, что Ethereum по-прежнему использует механизм Proof-of-Work, а его децентрализованные приложения конкурируют за ограниченные ресурсы единой цепочки блоков.

Проблема не ограничивается Ethereum, а каждой цепочкой блоков, создающей единую платформу, подходящую для всех вариантов использования.

Решение Cosmos

Cosmos использует два типа масштабируемости:

Вертикальная масштабируемость

Он предоставляет методы для масштабирования блокчейнов. Tendermint BFT может обрабатывать тысячи транзакций в секунду за счет оптимизации своих компонентов и отказа от Proof-of-Work.

Горизонтальная масштабируемость

Даже если приложения и механизм консенсуса сильно оптимизированы, пропускная способность транзакций одной цепочки падает, чего она не может превзойти. Это ограничение вертикальной масштабируемости. Мультицепные архитектуры позволяют решить это ограничение. Реализация нескольких параллельных цепочек, которые запускают одно и то же приложение и управляются общим набором валидаторов, может сделать блокчейны теоретически бесконечно масштабируемыми.

Cosmos предлагает вертикальную масштабируемость при запуске, что является значительным улучшением существующих блокчейнов, и будет реализовывать решения горизонтальной масштабируемости после завершения модуля IBC.

Agoric Swingset

Cosmic SwingSet от Agoric позволяет разработчикам тестировать смарт-контракты, построенные с помощью ERTP, в различных средах настройки блокчейнов. ERTP (протокол передачи электронных прав) - это стандарт токенов Agoric для передачи токенов и других цифровых активов на JavaScript.

CosmWasm

Он позволяет разработчикам писать многоцепочечные смарт-контракты на Rust.

Эфирминт

Виртуальная машина Ethereum была реализована как модуль Cosmos SDK, что позволило развернуть блокчейны с подтверждением доли владения, поддерживающие смарт-контракты Ethereum.

Cosmos SDK

Это библиотека различных SDK, которые позволяют любому разработчику протокола блокчейна легко писать / запускать / выполнять программный код с помощью предоставленной библиотеки SDK.

Протокол IBC

Связь между блокчейнами - это еще один протокол, который обеспечивает способ, с помощью которого один протокол блокчейна может взаимодействовать с другим протоколом блокчейна. Он используется для создания широкого спектра кросс-чейновых приложений, которые включают атомарные свопы, передачу токенов, многоцепочечные смарт-контракты, а также сегментирование данных и кода различных видов.

Cosmos - это трехуровневая сеть:

Движок Tendermint BFT - важный элемент многоуровневого дизайна Cosmos. Это позволяет разработчикам создавать блокчейны без необходимости писать код с нуля.

Tendermint BFT объединяет консенсусный и сетевой уровни в общий механизм и позволяет разработчикам сосредоточиться на разработке приложений, а не на сложном базовом протоколе. Таким образом, Tendermint экономит сотни часов разработки. Это алгоритм, используемый компьютерами, работающими в Cosmos, для проверки транзакций, защиты сетей и фиксации блоков в цепочке блоков. Он использует интерфейс Application Blockchain для подключения приложений через протокол.

Tendermint Core использует механизм Proof-of-Stake (PoS), который поддерживает синхронизацию распределенной сети, в которой работает Cosmos Hub. Узлы валидатора сначала должны поставить ATOM для питания цепочки блоков и проголосовать за изменения. Сумма ставки ATOM определяет количество голосов. Пользователи также могут делегировать токены другим валидаторам, распределяя им голоса, при этом получая при этом часть вознаграждения за блок. Валидаторы, в свою очередь, заинтересованы в честной работе.

Свойства, которые делают Tendermint BFT современным блокчейн-движком:

Готовность к частному или общедоступному блокчейну . Роль Tendermint BFT заключается в управлении сетевыми и согласованными уровнями блокчейна. Это означает, что он помогает узлам распространять транзакции, а валидаторы согласовывают набор транзакций для добавления в цепочку блоков. Роль прикладного уровня состоит в том, чтобы определить, как составляется набор валидаторов. Таким образом, он позволяет разработчикам создавать как публичные, так и частные блокчейны с использованием движка Tendermint BFT. Когда приложение определяет, что валидаторы выбираются на основе количества токенов, которые у них есть на кону, цепочка блоков характеризуется как Proof-of-Stake (PoS). Однако, если приложение определяет, что только ограниченный набор предварительно авторизованных объектов может быть валидаторами, блокчейн характеризуется как частный или разрешенный.

Разработчики могут настроить правила, определяющие, как модифицируется набор валидаторов блокчейна.

Высокая производительность Tendermint BFT может обрабатывать тысячи транзакций в секунду и иметь время блокировки порядка одной секунды.

Безопасность Консенсус Tendermint надежен и подотчетен. Когда блокчейн разветвляется, он дает возможность определить ответственность.

Мгновенная завершенность Мгновенная завершенность означает, что форки никогда не создаются, пока более одной трети валидаторов не станут честными (византийскими). Пользователи могут гарантировать, что их транзакции будут завершены, как только будет создан блок. Однако это не относится к блокчейнам с доказательством работы, таким как Ethereum или Bitcoin.

Cosmos предложил модульную архитектуру для подключения различных гетерогенных блокчейнов. Архитектура состоит из двух классов: зон и концентраторов. Зоны - это обычные гетерогенные цепочки блоков, а концентраторы - это цепочки блоков, специально разработанные для соединения зон.

После создания соединения IBC между зоной и концентратором зоны могут автоматически получать доступ ко всем остальным подключенным Зонам. Следовательно, требуется только ограниченное количество подключений с ограниченным набором концентраторов. Более того, хабы предотвращают двойную трату между зонами. Когда зона получает токен от концентратора, ей нужно доверять только зоне происхождения токена.

Первый концентратор в сети Cosmos - это Cosmos Hub. Это блокчейн с подтверждением доли владения, чей собственный токен для стекинга - ATOM, а комиссии за транзакции оплачиваются несколькими токенами. Запуск хаба также свидетельствует о запуске сети Cosmos.

Короче говоря, Cosmos - это не продукт, а экосистема, созданная на основе набора модульных, взаимозаменяемых и адаптируемых инструментов. Это делает блокчейны мощными и простыми в разработке с использованием Tendermint BFT и Cosmos SDK. Cosmos обеспечивает преимущество масштабируемости приложений блокчейна и масштабирует его для миллионов пользователей с помощью решений вертикальной и горизонтальной масштабируемости.