Автор: Ред Шихан, разработчик и исследователь Web3; перевод: Golden Finance xiaozou
Основные положения этой статьи:
Cosmos Hub — это независимая цепочка приложений, ориентированная на совместимость и безопасность. Cosmos Hub был запущен в 2019 году.
Cosmos Hub первым запустил такие технологии, как Cosmos SDK, CometBFT (Tendermint), ABCI и IBC, которые позже использовались многими сетями Interchain.
Interchain состоит из независимых сетей, связанных универсальным протоколом совместимости IBC. Interchain также известен как экосистема Cosmos.
Cosmos Hub делится своим набором валидаторов и обеспечивает безопасность Neutron и Stride посредством репликированной безопасности. Реплицированная безопасность — это первая форма общей безопасности, реализованная в Cosmos Hub.
Различные части предложения ATOM 2.0, такие как ставка ликвидности, реализуются и изучаются для повышения эффективности использования капитала ATOM. ATOM — это собственный токен Cosmos Hub.
1**, предыстория**
Первые блокчейны представляли собой специализированные сети, служившие одной цели, такие как Биткойн для облегчения финансовых переводов, Namecoin для предоставления решений по идентификации и другие. Позже универсальные цепочки, такие как Ethereum, обеспечивают возможность компоновки, когда несколько протоколов могут находиться на одной платформе. Наконец, сети, ориентированные на конкретные приложения (цепочки приложений), возвращаются в качестве доминирующей архитектуры, включающей возможность компоновки в форме взаимодействующих многоцепочных экосистем.
В отличие от других многоцепочечных экосистем, таких как Ethereum или Polkadot, экосистема Cosmos (т.е. Interchain) не полагается на единую корневую цепочку для облегчения передачи данных и активов. Interchain — это набор совместимых независимых сетей, ориентированных на конкретные приложения, которые называются цепочками приложений, а сам Cosmos Hub представляет собой независимую цепочку приложений, ориентированную на совместимость и безопасность. Cosmos Hub — это генезис Interchain и цепочка приложений с наибольшей рыночной стоимостью. Модель Interchain привносит профессионализм, компоновку и суверенитет в цепочки приложений.
Эти характеристики в совокупности создают экосистему, чрезвычайно децентрализованную на социальном уровне. В сети Interchain есть разные сообщества и разные модели управления. Напротив, другие модели многоцепных экосистем приводят к созданию сообществ AppChain/ModChain, которые являются подмножествами соответствующих сообществ базового уровня и идеологически привязаны к своим базовым сетям (например, Stacks vs Bitcoin, Optimism and Ethereum, Kusama и Polkadot).
Cosmos Hub вышел в 2019 году с использованием технологии, разработанной Interchain Foundation и Ignite (также известной как Tendermint). Различные группы постоянно поддерживают разработку Cosmos Hub и стека технологий Cosmos, включая Interchain Foundation, Binary Builders, Atom Accelerator DAO, Informal s, Strangelove и т. д. Interchain имеет более 50 независимых сетей, каждая со своими уникальными вспомогательными организациями.
2**, технологии**
Cosmos Hub — это суверенный блокчейн с доказательством доли (PoS) с моделью учета на основе учетных записей и без встроенных функций смарт-контрактов. Cosmos Hub разработан с использованием различных технологий и стандартов стека технологий Cosmos, таких как Cosmos SDK, CometBFT и протокол IBC, для реализации всех основных функций блокчейна (например, консенсуса). Другие сети для конкретных приложений (AppChains) в экосистеме Cosmos в основном разрабатываются с использованием тех же технологий.
(1**)Cosmos SDK**
Cosmos SDK — это комплект разработки программного обеспечения (SDK) с открытым исходным кодом для разработки независимых общедоступных блокчейнов PoS с несколькими активами, таких как Cosmos Hub. Cosmos SDK также используется для создания разрешенных блокчейнов Proof-of-Authority (PoA). Блокчейны, созданные с помощью Cosmos SDK, часто называют цепочками приложений (блокчейны для конкретных приложений).
SDK разработан на основе модульного стека исполнения, позволяющего приложениям смешивать и сопоставлять элементы по мере необходимости. Модульная конструкция предоставляет разработчикам возможность настройки и гибкости, в то же время обеспечивая быструю разработку за счет использования предварительно созданных элементов с открытым исходным кодом.
Разработчики, использующие Cosmos SDK, могут полностью сосредоточиться на уровне приложений, не беспокоясь о других функциях, таких как консенсус, работа в сети или совместимость. Эти «другие функции» взяты из CometBFT, IBC и других функций в стеке цепочки приложений.
(2**)КометаBFT**
Cosmos SDK используется для разработки пользовательских уровней приложений (или конечных автоматов), а CometBFT используется для безопасной репликации этого конечного автомата на всех узлах сети. CometBFT — это независимый от приложений механизм, который управляет сетевым уровнем и уровнями консенсуса посредством двух основных компонентов:
Алгоритм консенсуса, а именно Tendermint.
Протокол сокетов, а именно интерфейс цепочки блоков приложений (ABCI).
Tendermint — это византийский отказоустойчивый (BFT) алгоритм. Tendermint Core — алгоритм по умолчанию, но доступны и другие версии. CometBFT обеспечивает мгновенную завершенность с помощью Tendermint, в то время как большинство других сетей используют вероятностную завершенность. Tendermint — это система Bonded Proof of Stake (BPoS), в которой валидаторы выбираются для генерации и подписания блоков на основе их доли. Валидаторы и делегаторы должны подождать 21 эпоху (1 эпоха составляет около 1 дня) после отправки запроса на отмену ставки, чтобы получить свои токены.
ABCI — это интерфейс, соединяющий уровень приложения и Tendermint. Этот протокол сокетов можно обернуть в любой язык, что позволяет CometBFT быть совместимым с любым уровнем приложения.
(3**)МКБ**
Протокол межблокчейн-связи (IBC), впервые представленный в 2021 году, представляет собой не какой-то отдельный экземпляр моста, а стандарт для моста. Cosmos Hub взаимодействует с другими цепочками приложений через IBC.
Стандарт мостов IBC позволяет гетерогенным блокчейнам устанавливать межцепочные соединения без добавления сторонних предположений о доверии. Участвующие цепочки соглашаются доверять модели безопасности друг друга и использовать общий стандарт обмена сообщениями для связи и проверки изменений состояния. Это позволяет сообщениям IBC наследовать минимальную безопасность базовой цепочки. IBC продолжала работать над итерациями, добавляя такие функции, как межчейн-аккаунты (ICA) и межчейн-запросы (ICQ), посредством предложения межцепочных стандартов (ICS).
IBC также полагается на Tendermint и CometBFT для мгновенной окончательности, что делает его в целом несовместимым с сетями вероятностной окончательности, такими как Ethereum. Такие команды, как Electron Labs и zkBridge, работают над тем, чтобы сделать IBC совместимым с Ethereum по разумной цене. Другие команды и проекты также работают над подключением IBC к другим экосистемам. Одним из примеров является Composable Finance, конечная цель которой — обеспечить интеграцию с экосистемой Polkadot.
3**, Общая безопасность**
(1**)Реплицированная безопасность**
Под общей безопасностью подразумевается разрешение валидаторам одной сети участвовать в консенсусе другой сети, используя ставку в этой цепочке. Такая установка позволит меньшим сетям «арендовать» безопасность у более крупных сетей. Cosmos Hub имеет самую большую рыночную капитализацию среди всех сетей Interchain и является основным кандидатом на аренду безопасности.
Из-за отсутствия возможности программирования безопасность Cosmos Hub не может произвольно распределяться в такой модели, как стейкинг EigenLayer, но ее можно передать через управление и включить на индивидуальной основе. Реплицированная безопасность (ранее — Interchain Security) означает совместное использование полного набора валидаторов Cosmos Hub с другой цепочкой и получение разрешения посредством голосования по управлению.
(2**) Нейтрон**** и Страйд**
Принятие Предложения 792 делает Neutron первой цепочкой, использующей набор валидаторов Cosmos Hub для обеспечения безопасности посредством реплицируемой безопасности. Страйд последовал этому примеру, став второй такой сетью. По состоянию на август 2023 года Neutron и Stride — единственные сети, использующие репликированную безопасность. Neutron становится расширением CosmWasm Cosmos Hub, а Stride позволяет делать ставки на ликвидность для различных сетей и активов Interchain.
(3**) АЛЬТЕРНАТИВНАЯ МОДЕЛЬ**
В Interchain существуют и другие версии общих политик безопасности. Mesh Security обеспечивает двустороннюю безопасность для сетей с существующим набором валидаторов, ориентируясь на стейкеров, а не на валидаторов. Cosmos Hub и Osmosis изучают Mesh Security. Цель Babylon — использовать Биткойн для обеспечения доступности данных для цепочек PoS и при этом снизить риски безопасности, такие как удаленные атаки.
Чтобы реализовать Mesh Security, сначала можно развернуть некоторую форму CosmWasm для реализации необходимой логики. Сам Cosmos Hub не поддерживает произвольные смарт-контракты, поскольку его основная задача — совместимость. CosmWasm VM — это виртуальная машина, поддерживаемая различными объектами в Interchain. CosmWasm поддерживает Rust и Go, поскольку основан на веб-сборке (WASM). Хотя предложения Cosmos Hub по созданию разрешенных и разрешенных версий CosmWasm провалились в августе 2023 года, сообщество продолжает изучать идеи по реализации CosmWasm.
Согласие на безопасность позволяет каждому валидатору индивидуально выбирать запуск потребляющей цепочки, при этом весь набор валидаторов не должен поддерживать другую цепочку. Теоретически этот подход снижает барьеры для обеспечения безопасности сетей, позволяя потребительским цепочкам запускаться без разрешения. Эта модель похожа на объединенный майнинг.
4**, токена ATOM*
Собственный токен Cosmos Hub, ATOM, совместим с ICS-20. Таким образом, он позволяет пользователям передавать ATOM между цепочками, подключенными по протоколу IBC. Основные функции этого актива заключаются в следующем:
Комиссии за транзакции, необходимые для транзакций в Cosmos Hub, рассчитываются в ATOM.
Владельцы токенов могут использовать ATOM для управления валидатором, чтобы обеспечить безопасность сети и получать вознаграждения.
Владельцы токенов могут делегировать ATOM существующим валидаторам, чтобы обеспечить безопасность сети и получить часть вознаграждений валидаторов.
Все поставленные и делегированные ATOM можно использовать для голосования в процессе управления сетью.
В качестве токена ICS-20 ATOM можно использовать для одноранговых транзакций в любой подключенной цепочке Cosmos.
По состоянию на август 2022 года запас токенов ATOM составляет около 350 миллионов, а рыночная капитализация составляет около 4 миллиардов долларов, что представляет собой экономическую безопасность Cosmos Hub. Из 189 миллионов ATOM, первоначально распространенных в 2019 году, 68% были проданы через ICO. Основные участники технологии с открытым исходным кодом, используемой Cosmos Hub, также получили часть первоначального распространения.
(1**) Выпуск токенов**
Валидаторы зарабатывают токены тремя способами. Весь доход валидатора делится с делегаторами на основе установленной ставки комиссии.
Все комиссии за транзакции распределяются между валидаторами пропорционально в зависимости от процента от общего количества размещенных ATOM.
Награды за блоки распределяются между валидаторами в пропорции 7%-20% в зависимости от процента от общей суммы ставок ATOM. Вознаграждения за блоки вызывают инфляционное давление.
Когда производители блоков содержат более 2/3 предварительных коммитов, бонусы начисляются линейным образом. Если предлагающий содержит 2/3 предварительных коммитов (минимум, чтобы блок был действительным), он получает дополнительный бонус в размере 1%. Если предлагающий содержит 100% предварительных коммитов, процент бонуса может достигать 5%. Эти бонусы создадут инфляционное давление.
Дефляционное давление токена ATOM проявляется в двух формах:
Burning — Cosmos Hub имеет механизм управления по цепочке, и держатели ATOM могут голосовать за управление и выдвигать предложения. Предложения охватывают такие вопросы, как изменение параметров консенсуса и распределение средств общественного пула. Для успешной подачи предложения необходимо получить депозит в размере не менее 250 ATOM от любого держателя токена. Если предложение будет отклонено, этот депозит будет уничтожен.
Слэшинг — если транзакция имеет двойную подпись или валидатор находится в автономном режиме в течение длительного времени, узел валидатора вознаграждает ATOM или может быть сокращен. Урезанные награды затем уничтожаются. Кроме того, команда проекта заявила в своем официальном документе, что в процессе управления избиратели могут использовать первоначальные депозиты пользователей ATOM для создания любых предложений, которые считаются спамом. Если более половины избирателей соглашаются принять депозиты, эти токены попадают непосредственно в резервный пул (за вычетом сожженных токенов).
(2**)Верификаторы**
Пользователи, которые ставят токены ATOM и соответствуют системным требованиям, могут использовать валидаторы для защиты сети и получения вознаграждений. Награды получают только 180 лучших валидаторов, ранжированных на основе общего количества самостейкинга и делегированных токенов ATOM. Вознаграждения выплачиваются в виде дополнительных токенов ATOM, полученных в результате выпуска вознаграждений за блоки (приблизительно 7% от общего количества токенов ежегодно), а также комиссий за транзакции.
Существует 180 активных валидаторов Cosmos Hub. Есть также 147 неактивных валидаторов, не входящих в число 180 лучших валидаторов. Кроме того, в настоящее время 203 валидатора заключены в тюрьму за неправомерные действия, такие как пропуск слишком большого количества блоков, двойная подпись и т. д.
(3**)Управление**
С начала по настоящее время для Cosmos Hub было подано 121 предложение по управлению цепочкой, из которых 79 были приняты. Cosmos Hub сочетает в себе процессы управления вне цепочки и внутри нее. Предложения по улучшению сети и обновления параметров разрабатываются и обсуждаются вне сети, обычно на форуме управления Cosmos, а также на различных платформах социальных сетей.
Попав в систему управления в сети, участники ATOM голосуют за то, одобрить (и в конечном итоге реализовать) предложенные изменения. Для голосования по предложениям можно использовать только поставленные или делегированные токены ATOM. Валидаторы и делегаты голосуют за предложения, а 1 ATOM соответствует 1 голосу.
Делегаторы могут поручить валидаторам голосовать от их имени или вручную не согласиться с выбором валидатора. Все валидаторы имеют право голосовать; однако для того, чтобы эти голоса были засчитаны, валидатор должен входить в число 180 лучших валидаторов в конце периода голосования.
(4**)АТОМ 2.0**
Отклоненное предложение ATOM 2.0 переосмысливает экономику токенов ATOM. Цель этого крупного изменения — значительно сократить выпуск ATOM в течение нескольких лет, прежде чем инфляция будет полностью устранена. Кроме того, он направлен на повышение эффективности капитала и позиционирование ATOM как резервного актива Interchain посредством размещения ставок на ликвидность. В конечном итоге эти операции принесут дополнительную ценность токенам ATOM.
Хотя первоначальное предложение было отклонено (возможно, потому, что оно было слишком широким и продвигалось слишком быстро), различные компоненты продолжали рассматриваться как отдельные предложения. Примечательно, что два предложения (увеличенный размер казначейства и функция ликвидного размещения ставок, которая повышает эффективность капитала ATOM) были приняты в последующих предложениях после их дебюта в ATOM 2.0.
Другие функции ATOM 2.0, которые все еще обсуждаются сообществом, включают в себя модель общей безопасности без разрешения и центр социальной координации (т. е. управления) для межчейновых технологий (например, IBC, CosmWasm и т. д.). С тех пор сообщество не смогло принять предложения, касающиеся:
Уничтожить ATOM в зависимости от лимита комиссии за транзакцию;
Стимулировать держателей делать ставки на токены; и
Улучшите механизм взимания платы в Cosmos Hub, чтобы свести к минимуму спам-транзакции.
5**、**Интерчейн
Interchain состоит из независимых сетей, связанных универсальным протоколом взаимодействия IBC.
(1**)Цепочка приложений**
Многие сети Interchain представляют собой цепочки приложений: блокчейны, предназначенные для реализации конкретных вариантов использования. Такая конструкция предоставляет разработчикам приложений большую гибкость, поскольку архитектура может быть посвящена оптимизации одной функции. Напротив, платформы общего назначения, такие как Ethereum, могут обслуживать более широкий спектр произвольных случаев использования, но не могут оптимизировать свою архитектуру для какой-либо отдельной функции.
Общая платформа может синергетически создавать сетевые эффекты с помощью множества протоколов с разными функциями и уникальными сообществами. По мере того, как к сети присоединяются все больше протоколов и пользователей, сеть будет привлекать больше разработчиков, создавая цикл положительной обратной связи, который теоретически увеличивает ценность. Хотя ни одна цепочка приложений не имеет достаточно широкой пользовательской базы, чтобы конкурировать с сетевым эффектом одной универсальной сети, группа цепочек приложений может это сделать. Interchain — это, по сути, легко компонуемая система блокчейнов, которая обеспечивает выделенный уровень приложений для оптимизации функциональности и сетевых эффектов взаимосвязанных цепочек приложений. Чтобы сохранить это архитектурное преимущество, Lisks должны сохранять возможность компоновки, одновременно смягчая недостаток меньшей аудитории каждого Lisk.
Помимо обеспечения децентрализации целей и пропускной способности, модель Interchain и Lisk также обеспечивают социальную децентрализацию, поскольку сети независимы друг от друга. В отличие от других многоцепочечных экосистем (например, Ethereum с накопительными пакетами, Polkadot с парачейнами), Interchain не полагается на единую корневую цепочку для облегчения передачи данных и активов. Каждая сеть обладает полным социальным суверенитетом, подобно самоуправляемому мини-ДАО.
(2**)Мультицепная модель**
Мост IBC находится точно между двумя сетями. Для прямого подключения каждой цепочки приложений требуется два соединения IBC для полной совместимости. Interchain использует модель «ступица и спица» (которая не является идеальной метафорой, поскольку «концентраторов» может быть несколько) для минимизации количества прыжков между цепочками. На практике эта модель «ступица и спица» с несколькими концентраторами стала классической децентрализованной моделью.
Большинство сетей Interchain (также известных как «зоны») либо ориентированы на конкретные приложения и предоставляют одну основную функциональность, либо предоставляют более общую платформу для разработки приложений, например Ethereum. Некоторые сети предназначены для обеспечения совместимости и иногда называются «концентраторами», ярким примером является Cosmos Hub. Как правило, сети заинтересованы в том, чтобы сосредоточиться на совместимости, чтобы маршрутизировать и проверять информацию, передаваемую между различными цепочками, получая при этом комиссию. Через Tendermint и IBC любая сеть Interchain может подключаться к другой сети и, как следствие, получать доступ к другим сетям, подключенным к IBC.
Децентрализованный дух Interchain отражается в том факте, что роль совместимости в стиле «Hub» не уникальна для Cosmos Hub, поскольку сеть не привязана к Cosmos Hub и может сохранять свой суверенитет. Это решение также помогает при масштабировании, поскольку «Хабы» могут быть интегрированы с конкретными сетевыми группами по таким причинам, как географическое расположение или идеологическая принадлежность.
(3**) Межсетевая сеть****
Все сети Interchain подключаются через IBC, но не во всех сетях, созданных с помощью Cosmos SDK, IBC включен. С другой стороны, некоторые сети, поддерживающие IBC, не созданы с помощью Cosmos SDK, например Kusama. Interchain имеет значительное разнообразие в следующих областях:
Децентрализованные финансы (DeFi**)**
Осмос, AMM DEX.
Осмос, книга заказов и платформа деривативов.
Terra Luna, эмитент алгоритмической стабильной монеты.
инфраструктура
Celestia, модульный уровень доступности данных.
Nyx, сеть коммуникационной инфраструктуры, поддерживающая конфиденциальность на уровне сети через микснет Nym.
Акаш, децентрализованная вычислительная сеть.
Конфиденциальность и безопасность вычислений
Namada, протокол конфиденциальности между цепочками, не зависящий от активов.
Penumbra, сеть, которая поддерживает защищенные межсетевые обмены и переводы.
Secret Network — сеть для частных вычислений с использованием полностью гомоморфного шифрования.
Взаимодействие мостов
THORChain, кросс-чейн DEX, поддерживающий собственный децентрализованный обмен.
Axelar — мост и оверлейная сеть, обеспечивающая связь между сетями.
Червоточина — межцепной мост, соединяющий Interchain с Ethereum, Solana и другими сетями.
Межэкосистемная интеграция:
Babylon, решение безопасности, использующее Биткойн.
Evmos, сеть, совместимая с EVM и Ethereum.
Composable Finance, соединяющий Interchain и сеть CosmWasm Polkadot через IBC.
(4**) ЭКОСИСТЕМА РАЗРАБОТЧИКА**
Cosmos Hub был разработан с участием более 400 участников из Interchain Foundation, Informal s, Iqlusion и Ignite (ранее All in Bits Inc.) и других. По данным Electric Capital, в Interchain работают более 500 разработчиков, работающих полный рабочий день, и более 1600 разработчиков, работающих неполный рабочий день. Эти показатели занимают третье место среди всех сетей после Ethereum и Polkadot.
В рамках более широкой межцепочки виртуальная машина CosmWasm предлагает значительные преимущества в привлечении разработчиков по сравнению с виртуальными машинами, использующими предметно-ориентированные языки (DSL). Благодаря совместимости с Cosmos SDK и универсальности языка программирования CosmWasm используется многими цепочками приложений и расширяет функциональные возможности совместимых смарт-контрактов. Как упоминалось ранее, сообщество изучает CosmWasm в Cosmos Hub. Более того, ABCI CometBFT достаточно гибок, чтобы поддерживать любой уровень приложений, поэтому в экосистеме существует множество сред выполнения с различными виртуальными машинами.
6***, конкурентная среда**
Interchain — не единственная многоцепочечная экосистема. Ориентированность Ethereum на объединение и парацепи Polkadot являются примерами видения мультичейнового будущего. Однако по сравнению с другими экосистемами, которые отдают приоритет общей безопасности, Interchain выделяется тем, что уделяет приоритетное внимание суверенитету.
Дорожная карта Ethereum, ориентированная на объединение, развернула десятки объединений L2, и есть даже планы по созданию составной экосистемы объединений и фрактального масштабирования. Подобно модели Cosmos, модель объединения Ethereum обеспечивает децентрализацию целей и пропускной способности. Однако это не обеспечивает социальной децентрализации. Доступность данных, безопасность и управление делают модель объединения централизованной моделью экосистемы.
Хотя модель централизованной экосистемы благоприятствует сотрудничеству (например, OP Stack создан командами из Optimism, Arbitrum, Base и Boba Network), она препятствует слишком большому идеологическому разнообразию. Многие команды отказались от EVM и начали создавать собственные виртуальные машины (например, Starknet, Fuel и Aztec). Несмотря на это, они по-прежнему зависят от решений базового уровня и, следовательно, должны быть идеологически согласованы с Ethereum, чтобы правильно встроиться в экосистему.
У Interchain есть много разных идеологических групп. THORChain фокусируется на обмене собственными активами; Namada и Penumbra фокусируются на защите конфиденциальности в цепочке; Secret Network фокусируется на достижении полного гомоморфного шифрования; Babylon фокусируется на обеспечении безопасности Биткойна; Ethermint фокусируется на снижении стоимости деятельности EVM. Однако все эти цепочки находятся в Interchain, потому что для разработки и строительства удобно использовать стек Cosmos.
Модель объединения начала меняться с появлением независимых уровней доступности данных, таких как Celestia, EigenDA и Polygon Avail, которые позволили осуществлять независимые объединения, позволяющие публиковать данные в другом месте. В настоящее время подавляющее большинство L2 используют EVM, используя Ethereum только для доступности данных, привязывая их к Ethereum социально и технически.
Независимые сети недавно начали мигрировать в многоцепочную экосистему, и сообщество Celo заинтересовано в переходе с L1 на Ethereum L2. В июне 2022 года цепочка приложений DEX dYdX в экосистеме Ethereum начала мигрировать в сеть Interchain.
Ethereum, Polkadot, Avalanche и другие мультичейновые экосистемы могут в какой-то момент интегрироваться с IBC и присоединиться к Interchain. Навести мост между мгновенной завершенностью Tendermint и другими формами вероятностного или гибридного консенсуса особенно сложно, но сейчас команда усердно работает над решением этой головоломки.
7**、Заключение**
С 2019 года Cosmos Hub является основным символом Interchain. Она стала пионером в области совместного использования технологий, соединяющих суверенную сеть Interchain. Однако он выходит за рамки своей роли технологического лидера и становится потенциальным центром безопасности для некоторых сетей Interchain.
В 2023 году Cosmos Hub вновь возьмет на себя инициативу в сфере Interchain, представив функцию репликации безопасности. Благодаря Neutron и Stride, первым блокчейнам, в которых реализована репликационная безопасность, набор валидаторов Cosmos Hub теперь расширяет безопасность на несколько сетей. В то же время другие сети Interchain сохраняют свою автономию с точки зрения технологий и социальной координации. Благодаря мощному набору валидаторов и огромной рыночной капитализации токена ATOM Cosmos Hub готов предоставить реплицируемую безопасность и другие общие механизмы безопасности для других сетей.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Комплексный анализ Cosmos Hub: потенциального центра безопасности Interchain
Автор: Ред Шихан, разработчик и исследователь Web3; перевод: Golden Finance xiaozou
Основные положения этой статьи:
1**, предыстория**
Первые блокчейны представляли собой специализированные сети, служившие одной цели, такие как Биткойн для облегчения финансовых переводов, Namecoin для предоставления решений по идентификации и другие. Позже универсальные цепочки, такие как Ethereum, обеспечивают возможность компоновки, когда несколько протоколов могут находиться на одной платформе. Наконец, сети, ориентированные на конкретные приложения (цепочки приложений), возвращаются в качестве доминирующей архитектуры, включающей возможность компоновки в форме взаимодействующих многоцепочных экосистем.
В отличие от других многоцепочечных экосистем, таких как Ethereum или Polkadot, экосистема Cosmos (т.е. Interchain) не полагается на единую корневую цепочку для облегчения передачи данных и активов. Interchain — это набор совместимых независимых сетей, ориентированных на конкретные приложения, которые называются цепочками приложений, а сам Cosmos Hub представляет собой независимую цепочку приложений, ориентированную на совместимость и безопасность. Cosmos Hub — это генезис Interchain и цепочка приложений с наибольшей рыночной стоимостью. Модель Interchain привносит профессионализм, компоновку и суверенитет в цепочки приложений.
Эти характеристики в совокупности создают экосистему, чрезвычайно децентрализованную на социальном уровне. В сети Interchain есть разные сообщества и разные модели управления. Напротив, другие модели многоцепных экосистем приводят к созданию сообществ AppChain/ModChain, которые являются подмножествами соответствующих сообществ базового уровня и идеологически привязаны к своим базовым сетям (например, Stacks vs Bitcoin, Optimism and Ethereum, Kusama и Polkadot).
Cosmos Hub вышел в 2019 году с использованием технологии, разработанной Interchain Foundation и Ignite (также известной как Tendermint). Различные группы постоянно поддерживают разработку Cosmos Hub и стека технологий Cosmos, включая Interchain Foundation, Binary Builders, Atom Accelerator DAO, Informal s, Strangelove и т. д. Interchain имеет более 50 независимых сетей, каждая со своими уникальными вспомогательными организациями.
2**, технологии**
Cosmos Hub — это суверенный блокчейн с доказательством доли (PoS) с моделью учета на основе учетных записей и без встроенных функций смарт-контрактов. Cosmos Hub разработан с использованием различных технологий и стандартов стека технологий Cosmos, таких как Cosmos SDK, CometBFT и протокол IBC, для реализации всех основных функций блокчейна (например, консенсуса). Другие сети для конкретных приложений (AppChains) в экосистеме Cosmos в основном разрабатываются с использованием тех же технологий.
(1**)Cosmos SDK**
Cosmos SDK — это комплект разработки программного обеспечения (SDK) с открытым исходным кодом для разработки независимых общедоступных блокчейнов PoS с несколькими активами, таких как Cosmos Hub. Cosmos SDK также используется для создания разрешенных блокчейнов Proof-of-Authority (PoA). Блокчейны, созданные с помощью Cosmos SDK, часто называют цепочками приложений (блокчейны для конкретных приложений).
SDK разработан на основе модульного стека исполнения, позволяющего приложениям смешивать и сопоставлять элементы по мере необходимости. Модульная конструкция предоставляет разработчикам возможность настройки и гибкости, в то же время обеспечивая быструю разработку за счет использования предварительно созданных элементов с открытым исходным кодом.
Разработчики, использующие Cosmos SDK, могут полностью сосредоточиться на уровне приложений, не беспокоясь о других функциях, таких как консенсус, работа в сети или совместимость. Эти «другие функции» взяты из CometBFT, IBC и других функций в стеке цепочки приложений.
(2**)КометаBFT**
Cosmos SDK используется для разработки пользовательских уровней приложений (или конечных автоматов), а CometBFT используется для безопасной репликации этого конечного автомата на всех узлах сети. CometBFT — это независимый от приложений механизм, который управляет сетевым уровнем и уровнями консенсуса посредством двух основных компонентов:
Tendermint — это византийский отказоустойчивый (BFT) алгоритм. Tendermint Core — алгоритм по умолчанию, но доступны и другие версии. CometBFT обеспечивает мгновенную завершенность с помощью Tendermint, в то время как большинство других сетей используют вероятностную завершенность. Tendermint — это система Bonded Proof of Stake (BPoS), в которой валидаторы выбираются для генерации и подписания блоков на основе их доли. Валидаторы и делегаторы должны подождать 21 эпоху (1 эпоха составляет около 1 дня) после отправки запроса на отмену ставки, чтобы получить свои токены.
ABCI — это интерфейс, соединяющий уровень приложения и Tendermint. Этот протокол сокетов можно обернуть в любой язык, что позволяет CometBFT быть совместимым с любым уровнем приложения.
(3**)МКБ**
Протокол межблокчейн-связи (IBC), впервые представленный в 2021 году, представляет собой не какой-то отдельный экземпляр моста, а стандарт для моста. Cosmos Hub взаимодействует с другими цепочками приложений через IBC.
Стандарт мостов IBC позволяет гетерогенным блокчейнам устанавливать межцепочные соединения без добавления сторонних предположений о доверии. Участвующие цепочки соглашаются доверять модели безопасности друг друга и использовать общий стандарт обмена сообщениями для связи и проверки изменений состояния. Это позволяет сообщениям IBC наследовать минимальную безопасность базовой цепочки. IBC продолжала работать над итерациями, добавляя такие функции, как межчейн-аккаунты (ICA) и межчейн-запросы (ICQ), посредством предложения межцепочных стандартов (ICS).
IBC также полагается на Tendermint и CometBFT для мгновенной окончательности, что делает его в целом несовместимым с сетями вероятностной окончательности, такими как Ethereum. Такие команды, как Electron Labs и zkBridge, работают над тем, чтобы сделать IBC совместимым с Ethereum по разумной цене. Другие команды и проекты также работают над подключением IBC к другим экосистемам. Одним из примеров является Composable Finance, конечная цель которой — обеспечить интеграцию с экосистемой Polkadot.
3**, Общая безопасность**
(1**)Реплицированная безопасность**
Под общей безопасностью подразумевается разрешение валидаторам одной сети участвовать в консенсусе другой сети, используя ставку в этой цепочке. Такая установка позволит меньшим сетям «арендовать» безопасность у более крупных сетей. Cosmos Hub имеет самую большую рыночную капитализацию среди всех сетей Interchain и является основным кандидатом на аренду безопасности.
Из-за отсутствия возможности программирования безопасность Cosmos Hub не может произвольно распределяться в такой модели, как стейкинг EigenLayer, но ее можно передать через управление и включить на индивидуальной основе. Реплицированная безопасность (ранее — Interchain Security) означает совместное использование полного набора валидаторов Cosmos Hub с другой цепочкой и получение разрешения посредством голосования по управлению.
(2**) Нейтрон**** и Страйд**
Принятие Предложения 792 делает Neutron первой цепочкой, использующей набор валидаторов Cosmos Hub для обеспечения безопасности посредством реплицируемой безопасности. Страйд последовал этому примеру, став второй такой сетью. По состоянию на август 2023 года Neutron и Stride — единственные сети, использующие репликированную безопасность. Neutron становится расширением CosmWasm Cosmos Hub, а Stride позволяет делать ставки на ликвидность для различных сетей и активов Interchain.
(3**) АЛЬТЕРНАТИВНАЯ МОДЕЛЬ**
В Interchain существуют и другие версии общих политик безопасности. Mesh Security обеспечивает двустороннюю безопасность для сетей с существующим набором валидаторов, ориентируясь на стейкеров, а не на валидаторов. Cosmos Hub и Osmosis изучают Mesh Security. Цель Babylon — использовать Биткойн для обеспечения доступности данных для цепочек PoS и при этом снизить риски безопасности, такие как удаленные атаки.
Чтобы реализовать Mesh Security, сначала можно развернуть некоторую форму CosmWasm для реализации необходимой логики. Сам Cosmos Hub не поддерживает произвольные смарт-контракты, поскольку его основная задача — совместимость. CosmWasm VM — это виртуальная машина, поддерживаемая различными объектами в Interchain. CosmWasm поддерживает Rust и Go, поскольку основан на веб-сборке (WASM). Хотя предложения Cosmos Hub по созданию разрешенных и разрешенных версий CosmWasm провалились в августе 2023 года, сообщество продолжает изучать идеи по реализации CosmWasm.
Согласие на безопасность позволяет каждому валидатору индивидуально выбирать запуск потребляющей цепочки, при этом весь набор валидаторов не должен поддерживать другую цепочку. Теоретически этот подход снижает барьеры для обеспечения безопасности сетей, позволяя потребительским цепочкам запускаться без разрешения. Эта модель похожа на объединенный майнинг.
4**, токена ATOM*
Собственный токен Cosmos Hub, ATOM, совместим с ICS-20. Таким образом, он позволяет пользователям передавать ATOM между цепочками, подключенными по протоколу IBC. Основные функции этого актива заключаются в следующем:
По состоянию на август 2022 года запас токенов ATOM составляет около 350 миллионов, а рыночная капитализация составляет около 4 миллиардов долларов, что представляет собой экономическую безопасность Cosmos Hub. Из 189 миллионов ATOM, первоначально распространенных в 2019 году, 68% были проданы через ICO. Основные участники технологии с открытым исходным кодом, используемой Cosmos Hub, также получили часть первоначального распространения.
(1**) Выпуск токенов**
Валидаторы зарабатывают токены тремя способами. Весь доход валидатора делится с делегаторами на основе установленной ставки комиссии.
Дефляционное давление токена ATOM проявляется в двух формах:
(2**)Верификаторы**
Пользователи, которые ставят токены ATOM и соответствуют системным требованиям, могут использовать валидаторы для защиты сети и получения вознаграждений. Награды получают только 180 лучших валидаторов, ранжированных на основе общего количества самостейкинга и делегированных токенов ATOM. Вознаграждения выплачиваются в виде дополнительных токенов ATOM, полученных в результате выпуска вознаграждений за блоки (приблизительно 7% от общего количества токенов ежегодно), а также комиссий за транзакции.
Существует 180 активных валидаторов Cosmos Hub. Есть также 147 неактивных валидаторов, не входящих в число 180 лучших валидаторов. Кроме того, в настоящее время 203 валидатора заключены в тюрьму за неправомерные действия, такие как пропуск слишком большого количества блоков, двойная подпись и т. д.
(3**)Управление**
С начала по настоящее время для Cosmos Hub было подано 121 предложение по управлению цепочкой, из которых 79 были приняты. Cosmos Hub сочетает в себе процессы управления вне цепочки и внутри нее. Предложения по улучшению сети и обновления параметров разрабатываются и обсуждаются вне сети, обычно на форуме управления Cosmos, а также на различных платформах социальных сетей.
Попав в систему управления в сети, участники ATOM голосуют за то, одобрить (и в конечном итоге реализовать) предложенные изменения. Для голосования по предложениям можно использовать только поставленные или делегированные токены ATOM. Валидаторы и делегаты голосуют за предложения, а 1 ATOM соответствует 1 голосу.
Делегаторы могут поручить валидаторам голосовать от их имени или вручную не согласиться с выбором валидатора. Все валидаторы имеют право голосовать; однако для того, чтобы эти голоса были засчитаны, валидатор должен входить в число 180 лучших валидаторов в конце периода голосования.
(4**)АТОМ 2.0**
Отклоненное предложение ATOM 2.0 переосмысливает экономику токенов ATOM. Цель этого крупного изменения — значительно сократить выпуск ATOM в течение нескольких лет, прежде чем инфляция будет полностью устранена. Кроме того, он направлен на повышение эффективности капитала и позиционирование ATOM как резервного актива Interchain посредством размещения ставок на ликвидность. В конечном итоге эти операции принесут дополнительную ценность токенам ATOM.
Хотя первоначальное предложение было отклонено (возможно, потому, что оно было слишком широким и продвигалось слишком быстро), различные компоненты продолжали рассматриваться как отдельные предложения. Примечательно, что два предложения (увеличенный размер казначейства и функция ликвидного размещения ставок, которая повышает эффективность капитала ATOM) были приняты в последующих предложениях после их дебюта в ATOM 2.0.
Другие функции ATOM 2.0, которые все еще обсуждаются сообществом, включают в себя модель общей безопасности без разрешения и центр социальной координации (т. е. управления) для межчейновых технологий (например, IBC, CosmWasm и т. д.). С тех пор сообщество не смогло принять предложения, касающиеся:
5**、**Интерчейн
Interchain состоит из независимых сетей, связанных универсальным протоколом взаимодействия IBC.
(1**)Цепочка приложений**
Многие сети Interchain представляют собой цепочки приложений: блокчейны, предназначенные для реализации конкретных вариантов использования. Такая конструкция предоставляет разработчикам приложений большую гибкость, поскольку архитектура может быть посвящена оптимизации одной функции. Напротив, платформы общего назначения, такие как Ethereum, могут обслуживать более широкий спектр произвольных случаев использования, но не могут оптимизировать свою архитектуру для какой-либо отдельной функции.
Общая платформа может синергетически создавать сетевые эффекты с помощью множества протоколов с разными функциями и уникальными сообществами. По мере того, как к сети присоединяются все больше протоколов и пользователей, сеть будет привлекать больше разработчиков, создавая цикл положительной обратной связи, который теоретически увеличивает ценность. Хотя ни одна цепочка приложений не имеет достаточно широкой пользовательской базы, чтобы конкурировать с сетевым эффектом одной универсальной сети, группа цепочек приложений может это сделать. Interchain — это, по сути, легко компонуемая система блокчейнов, которая обеспечивает выделенный уровень приложений для оптимизации функциональности и сетевых эффектов взаимосвязанных цепочек приложений. Чтобы сохранить это архитектурное преимущество, Lisks должны сохранять возможность компоновки, одновременно смягчая недостаток меньшей аудитории каждого Lisk.
Помимо обеспечения децентрализации целей и пропускной способности, модель Interchain и Lisk также обеспечивают социальную децентрализацию, поскольку сети независимы друг от друга. В отличие от других многоцепочечных экосистем (например, Ethereum с накопительными пакетами, Polkadot с парачейнами), Interchain не полагается на единую корневую цепочку для облегчения передачи данных и активов. Каждая сеть обладает полным социальным суверенитетом, подобно самоуправляемому мини-ДАО.
(2**)Мультицепная модель**
Мост IBC находится точно между двумя сетями. Для прямого подключения каждой цепочки приложений требуется два соединения IBC для полной совместимости. Interchain использует модель «ступица и спица» (которая не является идеальной метафорой, поскольку «концентраторов» может быть несколько) для минимизации количества прыжков между цепочками. На практике эта модель «ступица и спица» с несколькими концентраторами стала классической децентрализованной моделью.
Большинство сетей Interchain (также известных как «зоны») либо ориентированы на конкретные приложения и предоставляют одну основную функциональность, либо предоставляют более общую платформу для разработки приложений, например Ethereum. Некоторые сети предназначены для обеспечения совместимости и иногда называются «концентраторами», ярким примером является Cosmos Hub. Как правило, сети заинтересованы в том, чтобы сосредоточиться на совместимости, чтобы маршрутизировать и проверять информацию, передаваемую между различными цепочками, получая при этом комиссию. Через Tendermint и IBC любая сеть Interchain может подключаться к другой сети и, как следствие, получать доступ к другим сетям, подключенным к IBC.
Децентрализованный дух Interchain отражается в том факте, что роль совместимости в стиле «Hub» не уникальна для Cosmos Hub, поскольку сеть не привязана к Cosmos Hub и может сохранять свой суверенитет. Это решение также помогает при масштабировании, поскольку «Хабы» могут быть интегрированы с конкретными сетевыми группами по таким причинам, как географическое расположение или идеологическая принадлежность.
(3**) Межсетевая сеть****
Все сети Interchain подключаются через IBC, но не во всех сетях, созданных с помощью Cosmos SDK, IBC включен. С другой стороны, некоторые сети, поддерживающие IBC, не созданы с помощью Cosmos SDK, например Kusama. Interchain имеет значительное разнообразие в следующих областях:
Осмос, AMM DEX.
Осмос, книга заказов и платформа деривативов.
Terra Luna, эмитент алгоритмической стабильной монеты.
Celestia, модульный уровень доступности данных.
Nyx, сеть коммуникационной инфраструктуры, поддерживающая конфиденциальность на уровне сети через микснет Nym.
Акаш, децентрализованная вычислительная сеть.
Namada, протокол конфиденциальности между цепочками, не зависящий от активов.
Penumbra, сеть, которая поддерживает защищенные межсетевые обмены и переводы.
Secret Network — сеть для частных вычислений с использованием полностью гомоморфного шифрования.
THORChain, кросс-чейн DEX, поддерживающий собственный децентрализованный обмен.
Axelar — мост и оверлейная сеть, обеспечивающая связь между сетями.
Червоточина — межцепной мост, соединяющий Interchain с Ethereum, Solana и другими сетями.
Babylon, решение безопасности, использующее Биткойн.
Evmos, сеть, совместимая с EVM и Ethereum.
Composable Finance, соединяющий Interchain и сеть CosmWasm Polkadot через IBC.
(4**) ЭКОСИСТЕМА РАЗРАБОТЧИКА**
Cosmos Hub был разработан с участием более 400 участников из Interchain Foundation, Informal s, Iqlusion и Ignite (ранее All in Bits Inc.) и других. По данным Electric Capital, в Interchain работают более 500 разработчиков, работающих полный рабочий день, и более 1600 разработчиков, работающих неполный рабочий день. Эти показатели занимают третье место среди всех сетей после Ethereum и Polkadot.
В рамках более широкой межцепочки виртуальная машина CosmWasm предлагает значительные преимущества в привлечении разработчиков по сравнению с виртуальными машинами, использующими предметно-ориентированные языки (DSL). Благодаря совместимости с Cosmos SDK и универсальности языка программирования CosmWasm используется многими цепочками приложений и расширяет функциональные возможности совместимых смарт-контрактов. Как упоминалось ранее, сообщество изучает CosmWasm в Cosmos Hub. Более того, ABCI CometBFT достаточно гибок, чтобы поддерживать любой уровень приложений, поэтому в экосистеме существует множество сред выполнения с различными виртуальными машинами.
6***, конкурентная среда**
Interchain — не единственная многоцепочечная экосистема. Ориентированность Ethereum на объединение и парацепи Polkadot являются примерами видения мультичейнового будущего. Однако по сравнению с другими экосистемами, которые отдают приоритет общей безопасности, Interchain выделяется тем, что уделяет приоритетное внимание суверенитету.
Дорожная карта Ethereum, ориентированная на объединение, развернула десятки объединений L2, и есть даже планы по созданию составной экосистемы объединений и фрактального масштабирования. Подобно модели Cosmos, модель объединения Ethereum обеспечивает децентрализацию целей и пропускной способности. Однако это не обеспечивает социальной децентрализации. Доступность данных, безопасность и управление делают модель объединения централизованной моделью экосистемы.
Хотя модель централизованной экосистемы благоприятствует сотрудничеству (например, OP Stack создан командами из Optimism, Arbitrum, Base и Boba Network), она препятствует слишком большому идеологическому разнообразию. Многие команды отказались от EVM и начали создавать собственные виртуальные машины (например, Starknet, Fuel и Aztec). Несмотря на это, они по-прежнему зависят от решений базового уровня и, следовательно, должны быть идеологически согласованы с Ethereum, чтобы правильно встроиться в экосистему.
У Interchain есть много разных идеологических групп. THORChain фокусируется на обмене собственными активами; Namada и Penumbra фокусируются на защите конфиденциальности в цепочке; Secret Network фокусируется на достижении полного гомоморфного шифрования; Babylon фокусируется на обеспечении безопасности Биткойна; Ethermint фокусируется на снижении стоимости деятельности EVM. Однако все эти цепочки находятся в Interchain, потому что для разработки и строительства удобно использовать стек Cosmos.
Модель объединения начала меняться с появлением независимых уровней доступности данных, таких как Celestia, EigenDA и Polygon Avail, которые позволили осуществлять независимые объединения, позволяющие публиковать данные в другом месте. В настоящее время подавляющее большинство L2 используют EVM, используя Ethereum только для доступности данных, привязывая их к Ethereum социально и технически.
Независимые сети недавно начали мигрировать в многоцепочную экосистему, и сообщество Celo заинтересовано в переходе с L1 на Ethereum L2. В июне 2022 года цепочка приложений DEX dYdX в экосистеме Ethereum начала мигрировать в сеть Interchain.
Ethereum, Polkadot, Avalanche и другие мультичейновые экосистемы могут в какой-то момент интегрироваться с IBC и присоединиться к Interchain. Навести мост между мгновенной завершенностью Tendermint и другими формами вероятностного или гибридного консенсуса особенно сложно, но сейчас команда усердно работает над решением этой головоломки.
7**、Заключение**
С 2019 года Cosmos Hub является основным символом Interchain. Она стала пионером в области совместного использования технологий, соединяющих суверенную сеть Interchain. Однако он выходит за рамки своей роли технологического лидера и становится потенциальным центром безопасности для некоторых сетей Interchain.
В 2023 году Cosmos Hub вновь возьмет на себя инициативу в сфере Interchain, представив функцию репликации безопасности. Благодаря Neutron и Stride, первым блокчейнам, в которых реализована репликационная безопасность, набор валидаторов Cosmos Hub теперь расширяет безопасность на несколько сетей. В то же время другие сети Interchain сохраняют свою автономию с точки зрения технологий и социальной координации. Благодаря мощному набору валидаторов и огромной рыночной капитализации токена ATOM Cosmos Hub готов предоставить реплицируемую безопасность и другие общие механизмы безопасности для других сетей.