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Análisis completo de Cosmos Hub: potencial centro de seguridad entre cadenas
Autor: Red Sheehan, desarrollador e investigador de Web3; Traducido por: Golden Finance xiaozou
Puntos principales de este artículo:
1**, introducción de antecedentes**
Las primeras blockchains fueron redes de aplicaciones específicas que cumplían un único propósito, como Bitcoin para facilitar transferencias financieras, Namecoin para proporcionar soluciones de identidad, etc. Más tarde, las cadenas universales como Ethereum brindan componibilidad, donde pueden haber múltiples protocolos en la misma plataforma. Finalmente, las redes de aplicaciones específicas (cadenas de aplicaciones) regresan como la arquitectura dominante, adoptando la componibilidad en forma de ecosistemas multicadena interoperables.
A diferencia de otros ecosistemas de cadenas múltiples como Ethereum o Polkadot, el ecosistema Cosmos (es decir, Interchain) no depende de una única cadena raíz para facilitar las transferencias de datos y activos. Interchain es un conjunto de redes soberanas interoperables y específicas de aplicaciones conocidas como AppChains, mientras que Cosmos Hub en sí es una AppChain independiente centrada en la interoperabilidad y la seguridad. Cosmos Hub es la génesis de Interchain y la cadena de aplicaciones con mayor valor de mercado. El modelo Interchain aporta profesionalismo, componibilidad y soberanía a las cadenas de aplicaciones.
Estas propiedades se combinan para producir un ecosistema extremadamente descentralizado a nivel social. La red Interchain tiene diferentes comunidades y diferentes modelos de gobernanza. Por el contrario, otros modelos de ecosistemas de cadenas múltiples dan como resultado comunidades de cadenas de aplicaciones/cadenas modulares que son subconjuntos de sus respectivas comunidades de capa base y están ideológicamente ligadas a sus redes subyacentes (por ejemplo, Stacks vs. Bitcoin, Optimism y Ethereum, Kusama y Polkadot). .
Cosmos Hub salió en 2019, utilizando tecnología desarrollada por Interchain Foundation e Ignite (también conocido como Tendermint). Varios grupos apoyan continuamente el desarrollo de Cosmos Hub y la pila de tecnología Cosmos, incluidos Interchain Foundation, Binary Builders, Atom Accelerator DAO, Informal s, Strangelove, etc. Interchain tiene más de 50 redes independientes, todas con sus propias entidades de apoyo únicas.
2**, tecnología**
Cosmos Hub es una cadena de bloques soberana de prueba de participación (PoS) con un modelo de contabilidad basado en cuentas y sin funcionalidad nativa de contrato inteligente. Cosmos Hub se desarrolla y construye utilizando diversas tecnologías y estándares de la pila tecnológica de Cosmos, como los protocolos Cosmos SDK, CometBFT e IBC para implementar todas las funciones principales de blockchain (como el consenso). Otras redes de aplicaciones específicas (cadenas de aplicaciones) en el ecosistema Cosmos se desarrollan principalmente utilizando estas mismas tecnologías.
(1**)SDK de Cosmos**
Cosmos SDK es un kit de desarrollo de software (SDK) de código abierto para desarrollar cadenas de bloques públicas soberanas de PoS de múltiples activos, como Cosmos Hub. El SDK de Cosmos también se utiliza para crear cadenas de bloques de prueba de autoridad (PoA) autorizadas. Las cadenas de bloques creadas con el SDK de Cosmos a menudo se denominan Appchains (blockchains de aplicaciones específicas).
El SDK está diseñado en torno a una pila de ejecución modular, lo que permite que las aplicaciones mezclen y combinen elementos según sea necesario. El diseño modular proporciona a los desarrolladores personalización y flexibilidad al mismo tiempo que permite un desarrollo rápido mediante el uso de elementos de código abierto prediseñados.
Los desarrolladores que utilizan Cosmos SDK pueden centrarse completamente en la capa de aplicación sin preocuparse por otras características como el consenso, las redes o la interoperabilidad. Estas "otras características" provienen de CometBFT, IBC y otras características en la cadena de aplicaciones.
（2**）CometaBFT**
El SDK de Cosmos se utiliza para desarrollar capas de aplicaciones personalizadas (o máquinas de estado), mientras que CometBFT se utiliza para replicar de forma segura esa máquina de estado en todos los nodos de la red. CometBFT es un motor independiente de la aplicación que maneja la red y las capas de consenso a través de dos componentes principales:
Tendermint es un algoritmo bizantino tolerante a fallas (BFT). Tendermint Core es el algoritmo predeterminado, pero hay otras versiones disponibles. CometBFT implementa finalidad instantánea a través de Tendermint, mientras que la mayoría de las otras redes utilizan finalidad probabilística. Tendermint es un sistema Bonded Proof-of-Stake (BPoS) en el que se seleccionan validadores para generar y firmar bloques en función de su participación. Los validadores y delegados deben esperar 21 épocas (1 época es aproximadamente 1 día) después de enviar su solicitud de eliminación de participación para recibir sus tokens.
ABCI es la interfaz que conecta la capa de aplicación y Tendermint. Este protocolo de socket se puede empaquetar en cualquier idioma, lo que permite que CometBFT sea compatible con cualquier capa de aplicación.
（3**）IBC**
Lanzado por primera vez en 2021, el protocolo Inter-Blockchain Communication (IBC) no es una instancia única de un puente, sino un estándar para puentes. Cosmos Hub se comunica con otras cadenas de aplicaciones a través de IBC.
El estándar de puente IBC permite que cadenas de bloques heterogéneas establezcan conexiones entre cadenas sin agregar suposiciones de confianza de terceros. Las cadenas participantes acuerdan confiar en el modelo de seguridad de cada una y utilizar un estándar de mensajería compartido para comunicar y verificar los cambios de estado. Esto permite que los mensajes IBC hereden la seguridad mínima de la cadena subyacente. IBC continuó iterando, agregando características como Cuentas Interchain (ICA) y Consultas Interchain (ICQ) a través de la propuesta de Estándares Interchain (ICS).
IBC también se basa en la finalidad instantánea de Tendermint y CometBFT, lo que los hace generalmente incompatibles con redes de finalidad probabilística como Ethereum. Equipos como Electron Labs y zkBridge están trabajando arduamente para que IBC sea compatible con Ethereum a un costo razonable. Otros equipos y proyectos también están trabajando para conectar IBC con otros ecosistemas. Composable Finance es un ejemplo, con el objetivo final de lograr la integración con el ecosistema de Polkadot.
3**, seguridad compartida**
(1**)Seguridad replicada**
La seguridad compartida se refiere a permitir que los validadores de una red participen en el consenso de otra red mediante apuestas en esa cadena. Esta configuración permitiría a las redes más pequeñas "alquilar" seguridad de redes más grandes. Cosmos Hub tiene la mayor capitalización de mercado de todas las redes Interchain y es un excelente candidato para alquilar seguridad.
Debido a la falta de programabilidad, la seguridad de Cosmos Hub no se puede compartir arbitrariamente en un modelo como el de participación EigenLayer, pero se puede pasar a través de la gobernanza y habilitar de forma individual. La seguridad replicada (anteriormente Interchain Security) se refiere a compartir el conjunto completo de validadores de Cosmos Hub con otra cadena y obtener permiso mediante votación de gobernanza.
(2**)Neutrón**** y Zancada**
La aprobación de la Propuesta 792 convierte a Neutron en la primera cadena en aprovechar el conjunto de validadores Cosmos Hub para la seguridad a través de seguridad replicada. Stride hace lo mismo y se convierte en la segunda cadena de este tipo. En agosto de 2023, Neutron y Stride son las únicas cadenas que utilizan seguridad replicada. Neutron se convierte en la extensión CosmWasm de Cosmos Hub, mientras que Stride permite apostar liquidez para varias redes y activos de Interchain.
(3**) MODELO ALTERNATIVO**
Existen otras versiones de políticas de seguridad compartidas en Interchain. Mesh Security proporciona seguridad bidireccional para redes con un conjunto de validadores existente, centrándose en los participantes en lugar de en los validadores. Cosmos Hub y Osmosis están explorando Mesh Security. El objetivo de Babylon es utilizar Bitcoin para lograr la disponibilidad de datos de las cadenas PoS y reducir los riesgos de seguridad, como los ataques remotos, en el proceso.
Para implementar Mesh Security, primero se puede implementar alguna forma de CosmWasm para implementar la lógica requerida. El Cosmos Hub en sí no admite contratos inteligentes arbitrarios, ya que su enfoque principal es la interoperabilidad. CosmWasm VM es una máquina virtual compatible con varias entidades en Interchain. CosmWasm es compatible con Rust and Go porque está basado en Web Assembly (WASM). Aunque las propuestas en Cosmos Hub para versiones con y sin permiso de CosmWasm fracasaron en agosto de 2023, la comunidad continúa explorando ideas para implementar CosmWasm.
La seguridad de participación permite que cada validador elija individualmente ejecutar una cadena de consumo sin que todo el conjunto de validadores tenga que admitir otra cadena. En teoría, este enfoque reduce las barreras para que las cadenas obtengan seguridad, permitiendo que las cadenas de consumidores se lancen sin permiso. Este modelo es similar a la minería fusionada.
4**, ATOM fichas**
El token nativo de Cosmos Hub, ATOM, es compatible con ICS-20. Por lo tanto, permite a los usuarios transferir ATOM entre cadenas conectadas a través del protocolo IBC. Las principales funciones de este activo son las siguientes:
En agosto de 2022, ATOM tiene un suministro simbólico de aproximadamente 350 millones y una capitalización de mercado de aproximadamente 4 mil millones de dólares, lo que representa la seguridad económica de Cosmos Hub. De los 189 millones de ATOM distribuidos originalmente en 2019, el 68% se vendieron a través de una ICO. Los principales contribuyentes a la tecnología de código abierto utilizada por Cosmos Hub también recibieron una parte de la distribución inicial.
(1**) Emisión de tokens**
Los validadores obtienen tokens de tres formas. Todos los ingresos de los validadores se comparten con los delegados en función de una tasa de comisión establecida.
La presión deflacionaria del token ATOM se presenta de dos formas:
(2**) validadores**
Los usuarios que apuesten tokens ATOM y cumplan con los requisitos del sistema pueden operar validadores para proteger la red y recibir recompensas. Las recompensas solo las obtienen los 180 validadores principales, clasificados según la cantidad total de tokens ATOM delegados y de autoapuesta. Las recompensas se pagan en forma de tokens ATOM adicionales derivados de la emisión de recompensas en bloque (aproximadamente el 7% del suministro total de tokens anualmente) y tarifas de transacción.
Hay 180 validadores activos de Cosmos Hub. También hay 147 validadores que están inactivos, fuera de los 180 validadores principales. Además, actualmente 203 validadores están encarcelados por mala conducta, como faltar demasiados bloques, doble firma, etc.
(3**) Gobernanza**
Desde el principio hasta ahora, ha habido 121 propuestas de gobernanza en cadena para Cosmos Hub, de las cuales 79 han sido aprobadas. Cosmos Hub combina procesos de gobernanza dentro y fuera de la cadena. Las propuestas de mejora de la red y las actualizaciones de parámetros se diseñan y discuten fuera de la cadena, generalmente en el Foro de Gobernanza Cosmos, pero también en varias plataformas de redes sociales.
Una vez en el sistema de gobernanza en cadena, los participantes de ATOM votan si aprueban (y eventualmente implementan) los cambios propuestos. Solo se pueden utilizar tokens ATOM delegados o apostados para votar propuestas. Los validadores y delegados votan las propuestas y 1 ÁTOMO corresponde a 1 voto.
Los delegados pueden hacer que sus validadores voten en su nombre o pueden discrepar manualmente de las elecciones de los validadores. Todos los validadores son elegibles para votar; sin embargo, para que estos votos cuenten, un validador debe estar entre los 180 validadores principales al final del período de votación.
(4**)ÁTOMO 2.0**
La propuesta ATOM 2.0 rechazada reinventa la economía de los tokens ATOM. El objetivo de este importante cambio es reducir significativamente la emisión de ATOM en unos pocos años antes de que la inflación se elimine por completo. Además, su objetivo es mejorar la eficiencia del capital y posicionar a ATOM como un activo de reserva Interchain mediante apuestas de liquidez. En última instancia, estas operaciones aportarán valor añadido a los tokens ATOM.
Si bien la propuesta original fue rechazada (probablemente porque era demasiado amplia y avanzaba demasiado rápido), los componentes individuales continuaron explorándose como propuestas separadas. En particular, dos propuestas (un mayor tamaño de la tesorería y una característica de participación líquida que mejora la eficiencia del capital de ATOM) fueron aprobadas en propuestas posteriores después de su debut en ATOM 2.0.
Otras características de ATOM 2.0 que todavía están siendo discutidas por la comunidad incluyen un modelo de seguridad compartida sin permiso y un centro de coordinación social (es decir, gobernanza) para la tecnología Interchain (por ejemplo, IBC, CosmWasm, etc.). Las propuestas que la comunidad no ha logrado aprobar desde entonces involucran:
5**、**Intercadena
Interchain consiste en una red soberana conectada por el protocolo de interoperabilidad común IBC.
(1**)Cadena de aplicaciones**
Muchas redes Interchain son cadenas de aplicaciones: cadenas de bloques diseñadas para permitir casos de uso específicos. Este diseño proporciona una mayor flexibilidad a los desarrolladores de aplicaciones, ya que la arquitectura se puede especializar para optimizar una única función. Por el contrario, una plataforma de propósito general como Ethereum puede servir a una variedad más amplia de casos de uso arbitrarios, pero no puede optimizar su arquitectura para una sola función.
Una plataforma universal puede crear de forma colaborativa efectos de red a través de una variedad de protocolos y comunidades únicas con diferentes funciones. A medida que más protocolos y usuarios se unan a una red, la red atraerá a más constructores, creando un circuito de retroalimentación positiva que, en teoría, aumenta el valor. Si bien ninguna cadena de aplicaciones tiene una base de usuarios lo suficientemente amplia como para competir con los efectos de red de una única red universal, un grupo de cadenas de aplicaciones sí puede. Interchain es esencialmente un sistema blockchain altamente componible que proporciona una capa de aplicación dedicada para optimizar las funciones y los efectos de red de las cadenas de aplicaciones interconectadas. Para mantener esta ventaja arquitectónica, las cadenas de aplicaciones deben mantener su componibilidad y al mismo tiempo mitigar las deficiencias del rango de audiencia más pequeño de cada cadena de aplicaciones.
Además de proporcionar descentralización de propósito y rendimiento, el modelo Interchain y Lisk también brindan descentralización social porque las redes son independientes entre sí. A diferencia de otros ecosistemas de cadenas múltiples (por ejemplo, Ethereum con rollups, Polkadot con parachains), Interchain no depende de una única cadena raíz para facilitar las transferencias de datos y activos. Cada red tiene plena soberanía social, como una mini-DAO autónoma.
(2**) modelo multicadena**
El puente IBC se realiza entre dos redes. La conexión directa de cada cadena de aplicaciones requiere 2 conexiones IBC para una interoperabilidad total. Interchain adopta un modelo de centro y radio (que no es una metáfora perfecta, ya que puede haber múltiples "centros") para minimizar la cantidad de saltos entre cadenas. En la práctica, este modelo radial con múltiples centros se ha convertido en un modelo descentralizado clásico.
La mayoría de las redes Interchain (también conocidas como "Zonas") son específicas de una aplicación y proporcionan una funcionalidad principal, o proporcionan una plataforma más general para el desarrollo de aplicaciones, como Ethereum. Algunas redes están dedicadas a la interoperabilidad, a veces llamadas "Hubs", siendo el Cosmos Hub un excelente ejemplo. Por lo general, se incentiva a las redes a centrarse en la interoperabilidad para enrutar y verificar la información transmitida entre diferentes cadenas, ganando tarifas. A través de Tendermint e IBC, cualquier red Interchain determinada puede conectarse a otra red y, por extensión, acceder a otras redes conectadas a IBC.
El espíritu descentralizado de Interchain se refleja en el hecho de que la función de interoperabilidad estilo "Hub" no es exclusiva de Cosmos Hub, porque la red no está bloqueada al Cosmos Hub y puede mantener su soberanía. Esta decisión también ayuda con la ampliación, ya que los "Hubs" pueden integrarse con grupos de redes específicos por motivos como la alineación geográfica o ideológica.
(3**) Intercadena**** Red**
Todas las redes Interchain están conectadas a través de IBC, pero no todas las redes creadas con Cosmos SDK tienen IBC habilitado. Por otro lado, algunas redes que admiten IBC no están construidas con Cosmos SDK, como Kusama. Interchain tiene una diversidad significativa en las siguientes áreas:
Ósmosis, un AMM DEX.
Osmosis, una plataforma de cartera de órdenes y derivados.
Terra Luna, emisor de moneda estable algorítmica.
Celestia, una capa modular de disponibilidad de datos.
Nyx, una red de infraestructura de comunicaciones que admite la privacidad a nivel de red a través de Nym mixnet.
Akash, una red informática descentralizada.
Namada, un protocolo de privacidad Interchain independiente de los activos.
Penumbra, una red que admite intercambios y transferencias blindados entre cadenas.
Secret Network, una red para informática privada mediante cifrado totalmente homomórfico.
THORChain, un DEX entre cadenas que admite el intercambio descentralizado nativo.
Axelar, un puente y red superpuesta que comunica entre redes.
Wormhole, un puente entre cadenas que conecta Interchain con Ethereum, Solana y otras redes.
Babylon, una solución de seguridad que utiliza Bitcoin.
Evmos, una red compatible con conexión EVM y Ethereum.
Composable Finance conecta Interchain y la red CosmWasm de Polkadot a través de IBC.
(4**)Ecosistema de desarrolladores**
Cosmos Hub ha sido desarrollado por más de 400 colaboradores de Interchain Foundation, Informals, Iqlusion e Ignite (anteriormente All in Bits Inc.), entre otros. Según Electric Capital, Interchain tiene más de 500 desarrolladores a tiempo completo y más de 1.600 desarrolladores a tiempo parcial. Estas métricas ocupan el tercer lugar entre todas las redes, detrás de Ethereum y Polkadot.
En la Interchain más amplia, la VM CosmWasm ofrece una gran ventaja para atraer desarrolladores en comparación con las VM que utilizan lenguajes específicos de dominio (DSL). Debido a su compatibilidad con Cosmos SDK y la versatilidad del lenguaje de programación, CosmWasm es utilizado por muchas cadenas de aplicaciones y mejora la funcionalidad de contrato inteligente interoperable. Como se mencionó anteriormente, la comunidad ha estado explorando CosmWasm en Cosmos Hub. Además, ABCI de CometBFT es lo suficientemente flexible como para admitir cualquier capa de aplicación, por lo que existen muchos entornos de ejecución con varias máquinas virtuales en el ecosistema.
6**、Patrón de competencia**
Interchain no es el único ecosistema de múltiples cadenas. La centralidad acumulativa de Ethereum y las paracadenas de Polkadot son ejemplos de la visión de un futuro de múltiples cadenas. Sin embargo, en comparación con otros ecosistemas que priorizan la seguridad compartida, Interchain se distingue por priorizar la soberanía.
La hoja de ruta centrada en rollups de Ethereum tiene docenas de rollups L2 implementados, e incluso hay planes para un ecosistema rollup componible y escalamiento fractal. Al igual que el modelo Cosmos, el modelo acumulativo de Ethereum proporciona descentralización de propósito y rendimiento. Sin embargo, no proporciona descentralización social. La disponibilidad, la seguridad y la gobernanza de los datos hacen del modelo acumulativo un modelo de ecosistema centralizado.
Si bien un modelo de ecosistema centralizado favorece la colaboración (por ejemplo, OP Stack es aportado por equipos de Optimism, Arbitrum, Base y Boba Network), desalienta demasiada diversidad ideológica. Ha habido muchos equipos que abandonaron EVM y comenzaron a crear máquinas virtuales personalizadas (por ejemplo, Starknet, Fuel y Aztec). Aun así, todavía están sujetos a decisiones de la capa base y, por lo tanto, deben estar ideológicamente alineados con Ethereum para poder construir adecuadamente dentro del ecosistema.
Interchain tiene muchos grupos ideológicos diferentes. THORChain se centra en los intercambios de activos nativos; Namada y Penumbra se centran en la protección de la privacidad en cadena; Secret Network se centra en lograr un cifrado totalmente homomórfico; Babylon se centra en obtener la seguridad de Bitcoin; Ethermint se centra en reducir el coste de las actividades de EVM. Sin embargo, todas estas cadenas están en Interchain porque es conveniente utilizar la pila Cosmos para el desarrollo y la construcción.
El modelo acumulativo comenzó a cambiar con la introducción de capas independientes de disponibilidad de datos como Celestia, EigenDA y Polygon Avail, que permitieron acumulaciones soberanas que podían publicar datos en otros lugares. Actualmente, la gran mayoría de las L2 utilizan EVM y solo utilizan Ethereum para la disponibilidad de datos, lo que los vincula a Ethereum tanto social como técnicamente.
La red independiente recientemente comenzó a migrar a un ecosistema de múltiples cadenas y la comunidad Celo está muy interesada en migrar de L1 a Ethereum L2. En junio de 2022, la cadena de aplicaciones DEX dYdX en el ecosistema Ethereum comenzó a migrar a la red Interchain.
Ethereum, Polkadot, Avalanche y otros ecosistemas de cadenas múltiples pueden integrarse con IBC en algún momento, uniéndose a Interchain. Es particularmente difícil tender un puente entre la finalidad instantánea de Tendermint y otras formas de consenso probabilístico o híbrido, pero el equipo ahora está trabajando duro para resolver el rompecabezas.
7. Conclusión
Desde 2019, Cosmos Hub ha sido el símbolo central de Interchain. Ha sido pionero en compartir tecnología conectando la red soberana Interchain. Sin embargo, está yendo más allá de su papel de líder tecnológico para convertirse en un potencial centro de seguridad para algunas redes Interchain.
En 2023, Cosmos Hub vuelve a tomar la delantera en Interchain al presentar Replicated Security. Con Neutron y Stride, las primeras cadenas de bloques en adoptar seguridad replicada, el conjunto de validadores de Cosmos Hub ahora extiende la seguridad a múltiples redes. Al mismo tiempo, otras redes Interchain mantienen su autonomía en términos de tecnología y coordinación social. Con un sólido conjunto de validadores y la enorme capitalización de mercado del token ATOM, Cosmos Hub está bien posicionado para proporcionar seguridad replicada y otros mecanismos de seguridad compartidos a otras redes.