區塊鏈:區塊鏈的 TCP/IP ？Cosmos 技術分析｜標準共識_COS

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。

分析 | 德勤：超70％高管認為自己是區塊鏈專家:據bitcoinist報道，根據德勤最近對七個不同國家的1053名高級管理人員進行的區塊鏈調查，超過70％的受訪者認為自己是在區塊鏈方面表現“優秀”或是“專家”。 32％的受訪者表示，更快的速度是區塊鏈行業的最大優勢， 28％的受訪者表示區塊鏈可以帶來新的商業模式和收入來源。然而，只有21％的受訪者認識到安全性的提高和風險的降低是分布式賬本技術相比現有解決方案來說所具有的關鍵優勢。 2％的受訪者仍認為區塊鏈技術沒有優于現有解決方案的特點。[2018/8/23]

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。

動態 | 眾安科技與擎億科技合作推出區塊鏈鉆石溯源及交易平臺:眾安保險全資子公司眾安科技宣布，與生態伙伴擎億科技成立合資公司——上海鼎鉆信息科技有限公司（簡稱“鼎鉆科技”），推出區塊鏈鉆石溯源及交易平臺。[2018/8/6]

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。

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。

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。

動態 | 黑金娛樂硬件大獎中新增區塊鏈硬件獎:據鳳凰網報道，2018年黑金娛樂硬件大獎共涵蓋區塊鏈硬件獎、可穿戴產品獎、等八個大類獎項。其中區塊鏈硬件獎是今年新增獎項。慧聰集團總裁、中關村在線董事長劉小東表示，中關村在線相信區塊鏈技術有機會在游戲娛樂產業的帶來創新和變革，所以特別增加了這個新的分類關注新興的區塊鏈硬件。[2018/8/5]

bank：定義資產的轉移。

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：

聲音 | 工信部信軟司李穎：區塊鏈是一個未來發展方向，要清醒辯證地看待其發展:6月29日，工業和信息部信息化和軟件服務業司(以下簡稱“工信部信軟司”)巡視員李穎在“第22屆中國國際軟件博覽會區塊鏈與數據治理高端研究會”上指出，區塊鏈是一個未來發展方向，但是目前還很不成熟，現在基礎的架構還遠遠沒有定型，所以還是要比較清醒辯證的看待區塊鏈的發展，不要盲從，特別是不要做出超越法律和規范邊界的行為。同時李穎也表示，將進一步加大對區塊鏈產業的扶持力度，構建完善區塊鏈的標準體系。[2018/7/2]

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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