Geschrieben von: Babywhale, Foresight News

Die vom Cosmos-Entwicklungsteam eingeführten technischen Lösungen erfreuten sich beim Web3-Entwicklungsteam schon immer großer Beliebtheit. Ob es nun das Cosmos SDK oder IBC ist, viele dieser Lösungen haben Entwicklern dabei geholfen, das Problem der Neuerfindung des Rads zu lösen.

Obwohl Cosmos viele Produkte zu Web3 gebracht hat, hat sein Kern-ATOM-Token nicht von der Erweiterung des Cosmos-Ökosystems profitiert. Doch auf der letztjährigen Cosmoverse-Konferenz brachte die Veröffentlichung des Cosmos 2.0-Whitepapers einen Mehrwert für ATOM, einschließlich der Bereitstellung von Sicherheit für die „Verbrauchskette“, um Gebühren zu erheben und MEV-Einnahmen zu erzielen. Einfach ausgedrückt: Wenn Cosmos 2.0 vollständig realisiert ist, wird ATOM auch von der kontinuierlichen Erweiterung des Cosmos-Ökosystems profitieren. Das verbleibende Problem besteht nun darin, die Entwicklung von Cosmos 2.0 so schnell wie möglich zu realisieren und das Cosmos-Ökosystem weiter auszubauen.

Letzten Monat hat die Interchain Foundation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Entwicklung des Cosmos-Ökosystems zu fördern, den Entwicklungsplan für den Interchain-Stack im Jahr 2024 öffentlich veröffentlicht. Die Roadmap zielt darauf ab, vier strategische Ziele zu erreichen:

  • Erhöhen Sie die Modularität, indem Sie Software verallgemeinern, um sie leichter an bestimmte Anwendungsfälle anzupassen.

  • Verbessern Sie die Entwicklererfahrung, um die Erstellung mit dem Interchain Stack zu vereinfachen.

  • Bezahlen Sie technische Schulden, damit Sie schneller Fortschritte machen können.

  • Fördern Sie die Benutzerakzeptanz.

Es gibt viele Pläne, die Ihr Urteil über die Entwicklungsaussichten von Cosmos und ATOM ändern könnten.

CometBFT

CometBFT ist die Replikations-Engine der Interchain-Zustandsmaschine, um sicherzustellen, dass sich die Validatoren des Netzwerks auf die Generierung von Blöcken einigen und so die Sicherheit und Konsistenz des Blockchain-Netzwerks gewährleisten.

Die Interchain Foundation sagt, ihr Ziel sei es, Interchain durch die Erweiterung der Reichweite und Anwendbarkeit von CometBFT zu vergrößern, um souveräne interoperable Anwendungen zu entwickeln. Darüber hinaus müssen kettenübergreifende öffentliche Güterstapel, einschließlich CometBFT, ein neues Maß an Flexibilität und Modularität erreichen, um der zunehmenden Differenzierung der Anwendungen in der Interchain Rechnung zu tragen, Dienste auf institutioneller Ebene bereitzustellen und auf vielfältige Weise zu konkurrieren.

Die Interchain Foundation veröffentlichte CometBFT v0.34 im Februar 2023, gefolgt von v0.37 im März, die den ersten Teil von ABCI++ enthielt. Der Release Candidate v0.38 wurde Ende März veröffentlicht. Dies ist der letzte Teil von ABCI++, den die Interchain Foundation in das Cosmos SDK und IBC-go integrieren wird, bevor die endgültige Version veröffentlicht wird.

Die Interchain Foundation plant die Veröffentlichung von Version 0.39, die vor Ende 2023 vorbereitet wird. Zu den Updates gehören Effizienzverbesserungen (Reduzierung der Bandbreite und des Speicherverbrauchs), die Data Companion API, die schließlich Indexer und RPC-Subsysteme usw. umfassen wird wird voraussichtlich im Jahr 2024 veröffentlicht. Diese Version wird Anfang des Jahres veröffentlicht und kann auch als v1 bezeichnet werden.

Was ABCI++ ist, beginnen wir mit ABCI. ABCI ist die Schnittstelle zwischen Anwendungen und Konsens. Seine Hauptfunktion besteht darin, durch Konsens festgelegte Blöcke auszuführen. Mit ABCI interagieren Anwendungen nur mit dem Konsens zur Entscheidungsfindung und haben kaum Kontrolle darüber, welche Transaktionen aus dem Mempool ausgewählt werden. ABCI++ fügt Programmierbarkeit zu jedem Konsensschritt hinzu und ermöglicht es Anwendungen, Transaktionen neu anzuordnen, zu ändern, abzubrechen, zu verzögern oder hinzuzufügen sowie die Blockproduktionszeit durch die Einführung der Möglichkeit zur Optimierung der Blockproduktion zu verkürzen.

Sei nutzt ABCI++, um die Blockproduktion, das intelligente Block-Broadcasting und die parallele Auftragsausführung zu optimieren und so die Verarbeitungseffizienz von On-Chain-Transaktionen zu verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass CometBFT eine sehr individuelle Blockkonstruktionsfunktion für Ketten bietet, die auf diesem Konsensmechanismus basiert. Verschiedene Ketten können Blöcke und Transaktionssortierungs- und Ausführungsmethoden entsprechend ihren eigenen Anforderungen entwickeln, was die Optimierung auf Kettenebene erheblich verbessert. Darüber hinaus hat die Interchain Foundation eine sehr ehrgeizige Idee: Anwendungen können die Funktionen von IBC direkt über die ABCI-Schnittstelle nutzen, unabhängig von der virtuellen Maschine, dem Framework oder dem Modulstapel, die bei ihrer Entwicklung verwendet werden. Auf diese Weise kann das Ziel erreicht werden, IBC zu einem kettenübergreifenden Interoperabilitätsstandard zwischen On-Chain-Anwendungen zu machen, die auf Basis von Cosmos SDK, OP Stack, Celestia usw. entwickelt wurden.

Cosmos SDK

Apropos Cosmos SDK: Ich glaube, die meisten Leute sind damit vertraut. Cosmos SDK ist ein Toolkit für die Entwicklung von Blockchains oder Rollups. Es wird von vielen neu eingeführten Blockchains als Kerntool verwendet. Zusätzlich zu vielen Anwendungsketten im Cosmos-Ökosystem umfasst es auch Fairblock, dYdX V4, Berachain usw.

Im Entwicklungsplan des Cosmos SDK gab die Interchain Foundation an, dass der Fokus im neuen Jahr auf der Modularisierung und der Einführung neuer Features liegen wird.

Erstens wird Cosmos im Hinblick auf die geschuldeten „technischen Schulden“ weiterhin die unvollendeten Optimierungsarbeiten in der Kernschicht einschließlich Speicher, ABCI und der Schicht einschließlich Modulen, Absteckungen usw. abschließen, einschließlich:

Speicher: Leistung, Skalierbarkeit.

Kern: Modular (verschiedene Konsens-Engines verwenden: Rollkit, Dymint usw.); umschaltbar (einfacher Wechsel der Komponenten: Speicher, verschiedene Modullader (Wasm, FFI, gRPC und nativ), Clients usw.).

Module: einfach in verschiedenen virtuellen Maschinen zu beweisen; Reduzieren Sie die Gesamtzahl der Codezeilen; ermöglichen Sie Anwendungsentwicklern, die Geschäftslogik neu zu schreiben (Auth, Bank, Staking, Distribution, Mint, Slash usw.).

Kryptografie: Schlüsselverarbeitung neu schreiben, um sie modularer zu gestalten, damit andere benutzerdefinierte HSMs verwenden können; neue kryptografische Grundelemente einführen.

Das zweite ist die Modularität. Die Interchain Foundation ist der Ansicht, dass das Wort „Modularität“ im Blockchain-Bereich überbeansprucht wurde und ihr Fokus auf der Modularitätsebene von Software liegt. Die Interchain Foundation gab bekannt, dass sie das Cosmos SDK in der zweiten Hälfte dieses Jahres auf der Kernebene modularer machen und bis 2024 weiterarbeiten wird, einschließlich:

Konsensmodularität: Modular (Verwendung verschiedener Konsens-Engines: Rollkit, Dymint usw.); umschaltbar (einfacher Wechsel von Komponenten: Speicher, verschiedene Modullader (Wasm, FFI, gRPC und lokal), Clients usw.).

Speicherung: Ermöglicht den Wechsel der Originalstrukturen; ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Strukturen zwischen Modulen;

Zusammensetzbarkeit des Moduls: Ermöglicht Benutzern das Verzweigen oder Einfügen benutzerdefinierter Logik (abhängig vom Benutzerfeedback).

Im dritten Wartungsaspekt gibt es nicht viel Inhalt, der Aufmerksamkeit verdient. Im Hinblick auf den vierten Zukunftsplan plant die Interchain Foundation die Einführung der folgenden Updates:

Sprachübergreifend: Modullader (WASM, FFI, GRPC); möglicherweise engere Integration mit CosmWasm.

Upgrades: Trennen Sie die Geschäftslogik von Modulen und VMS von Kern-/Knoten-Upgrades; ermöglichen Sie nahtlose Upgrades (Upgrades werden vor der Zielblockhöhe bereitgestellt);

Forschung: ZK-Schaltungen für Beweismodule; Betrugs- und Gültigkeitsnachweise.

CosmJS

CosmJS ist eine Bibliothek, die Entwicklern hilft, JavaScript-basierte Clients in die Cosmos SDK-Blockchain zu integrieren.

Die Interchain Foundation plant, der CosmJS-Bibliothek neue Programmierer hinzuzufügen, um die Effizienz der Bibliothek zu verbessern, das Aufblähen von Code zu reduzieren und den Benutzern ein optimiertes und professionelleres Entwicklungserlebnis zu bieten. Diese Updates sollen eine native Visualisierung hinzufügen, Bundle-Größen optimieren, den Kodierungsprozess automatisieren, die Anpassungsfähigkeit an mehrere Netzwerke ermöglichen und einen schlankeren und skalierbareren Client erstellen.

Darüber hinaus besteht ein wichtiger Aspekt dieser Arbeit darin, die Codegenerierungsfunktion von Telescope zu nutzen, um bestimmte Ziele zu ersetzen und zu automatisieren, wie z. B. die Optimierung der Bibliothek, das Entfernen fest codierter Hilfsmethoden und die Möglichkeit für Entwickler, Module und Hilfsmethoden ihrer Wahl zur Anpassung zu verwenden ihrem Kunden.

Die meisten Update-Pläne für CosmJS betreffen untergeordnete technische Aspekte. Leser, die die spezifischen Details erfahren möchten, können den Originalartikel selbst lesen. Zusammenfassend umfasst es hauptsächlich die „Proto Visual“-Codierung von Informationen, die Synchronisierung von CosmJS und Cosmos SDK, eine optimierte Paket- und Codeoptimierung, die Aktualisierung des Amino-Encoders und das Hinzufügen von Modulen, die Verwendung mehrerer Netzwerkadapter mit unterschiedlichen Schlüsseln und Signaturen und mehr optimierte, erweiterbare Telescope- und Helpers-Clients.

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CosmWasm ist ein Smart-Contract-Framework, das für das Cosmos SDK entwickelt wurde. Einerseits können Benutzer dezentrale Anwendungen ohne Erlaubnis bereitstellen. Andererseits können Blockchain-Entwickler ihre Produktentwicklungszyklen von der Blockchain-Entwicklung trennen und so die Anzahl der Validator-Upgrades reduzieren, wodurch die Betriebskosten der Blockchain gesenkt werden Kosten.

Die Interchain Foundation gab an, dass Cosmos dank des Anwendungskettenmodells mit CometBFT, dem Cosmos SDK und der nahezu nativen Ausführungsgeschwindigkeit des Wasm-Vertrags das Skalierbarkeitsproblem löst und die Transaktionsgebühren auf wenige Cent reduziert, aber auch dazu führt, dass L1 verfügbar ist Blockplatz ist weit mehr als nötig. Daher muss CosmWasm optimiert werden, damit mehr Anwendungen bequemer entwickelt werden können, um die Blocknutzung zu verbessern, wobei der Schwerpunkt auf der IBC-Einführung und der Kontointelligenz liegt.

Die Interchain Foundation sagt, dass CosmWasm 2.0 bis Anfang 2024 in den meisten Ketten ausgeliefert und eingesetzt wird. Dies wird den Grundstein für die Funktionserweiterungen in den Versionen 2.1, 2.2 und 2.3 legen, die im Laufe des Jahres 2024 veröffentlicht werden, darunter:

Wissensfreie Beweisüberprüfung. Durch die Überprüfung von Zero-Knowledge-Beweisen in Verträgen können sichere Off-Chain-Berechnungen und verschiedene Datenschutzanwendungen erreicht werden. Durch das Hinzufügen einer paarungsfreundlichen Kryptografie mit elliptischen Kurven zur Anwendungsschnittstelle ist CosmWasm bereit, diese Anwendungen zu bedienen:

  • Anwendungsschnittstellen definieren und geeignete Implementierungsmethoden finden;

  • Stellen Sie eine Full-Stack-Beispielanwendung bereit, um zu zeigen, wie die API im Vertrag verwendet wird.

  • Erstellen Sie eine Basislinie und legen Sie die Gaskosten fest.

Weiteres Upgrade der IBC-Funktionalität. Es sind fortgeschrittene Anwendungsfälle entstanden, die mit IBC nicht möglich sind und im Mittelpunkt von IBC-Updates stehen werden:

  • Volle Unterstützung für ADR-8, sodass Verträge auf Zeitüberschreitungen und Bestätigungen gesendeter Pakete reagieren können;

  • Unterstützung für IBC-Gebühren, die es den Verträgen ermöglichen, ihre Pakete selbst zu bezahlen;

  • Erstellt optionale verzögerte Bestätigungen und ermöglicht die Implementierung von Packet Forward Middleware und ICQ Long Polling im Vertrag.

Weitere Aktualisierungen, die auf die zugrunde liegende Technologie ausgerichtet sind oder von geringer Bedeutung sind, umfassen die Beibehaltung des aktuellen Software-Stacks, die Verbesserung der Speicherzugriffseffizienz, die Verbesserung der Authentifizierung, die Erstellung von IBC-Anwendungen, die Ausrichtung des Hackathons AwesomWasm II im Frühjahr 2025, die CosmWasm-Dokumentation für DApp-Entwickler und die Ausführung von CosmWasm testnet, um Entwicklertests zu erleichtern.

IBC-Vereinbarung

Das Inter-Blockchain Communication (IBC)-Protokoll ist eine Blockchain-Interoperabilitätslösung, die eine beliebige Datenübertragung zwischen Blockchains sowie zwischen Blockchains, Anwendungen und Smart Contracts auf sichere, erlaubnislose Weise ermöglicht. Daten können nahtlos über Ketten hinweg gesendet und empfangen werden. Von Januar 2022 bis Februar 2023 ermöglichte ibc-go 52 Millionen Überweisungen im Wert von 29 Milliarden US-Dollar. Derzeit sind mehr als 100 Ketten an das IBC-Netzwerk angeschlossen.

Die IBC-Ökologie ist sehr reichhaltig. Neben Anwendungen, die von ICF-finanzierten Teams entwickelt wurden, gehören zu den weiteren Protokollen Osmosis für kettenübergreifende Transaktionen, DAO und DAO, die einen IBC-Precompiler für EVM Transmission entwickelt haben. Injective hat das Oracle-Datenflussmodul etabliert.

Die Interchain Foundation sagte, dass IBC im Jahr 2024 rund um zwei Themen aktualisiert wird: Skalierbarkeit und Verfügbarkeit.

Skalierbarkeit

IBC steht derzeit vor vielen Herausforderungen. Bisher können nur das Cosmos SDK und die CometBFT-Kette, die ibc-go verwenden, das IBC-Protokoll tatsächlich verwenden. Darüber hinaus dauerte es fast zwei Jahre, die erste Verbindung zu einer Nicht-Cosmos-Kette herzustellen. Wenn jede Integration so lange dauert, ist es einfach unmöglich, die IBC-Vision zu verwirklichen.

Darüber hinaus ist der Wartungsaufwand, der mit der Implementierung lokaler IBCs und Repeater verbunden ist, erheblich. Zusätzlich zu den Wartungskosten für die IBC-Übertragung und Anwendungsimplementierung erstellt jede Verbindung zu einer neuen Blockchain-Architektur ein zugehöriges Relay und verursacht Wartungs- und Entwicklungskosten. Relayer verfügen derzeit über keinen nachhaltigen Cashflow und müssen Gasgebühren und Infrastrukturgebühren für die von ihnen bereitgestellten Dienste zahlen, einschließlich Off-Chain-Vereinbarungen zur Zahlung von Infrastrukturgebühren, Stiftungslizenzen oder der Nutzung des Cosmos SDK-Gebührenzuschussmoduls.

Dementsprechend sind im Hinblick auf die Skalierbarkeit insbesondere folgende Aktualisierungen erforderlich:

  • Minimieren Sie die für die IBC-Integration erforderliche Entwicklungszeit.

  • Reduzieren Sie die Wartungskosten für die IBC-Integration;

  • Erstellen Sie das IBC-Verbindungsframework von Layer1 und Rollup.

Verfügbarkeit

ICS-20 (Token Transfer) war das erste Anwendungsmodul, das IBC-go im März 2021 eingeführt hat, und ist seitdem die am häufigsten verwendete Anwendung. Je komplexer Anwendungen werden, desto deutlicher wird, dass das bloße Versenden von Tokens nicht ausreicht, um die Interoperabilitätsanforderungen zu erfüllen. Daher wird das Memofeld zum ICS-20-Datenpaket hinzugefügt, um beim Senden von Token andere Daten zu senden. In Kombination mit Middleware können komplexere Arbeitsabläufe implementiert werden, wie z. B. kettenübergreifende Transaktionen und Liquiditätsabsteckungen mit einem Klick. Allerdings werden die in ICS-30 spezifizierten Middleware-Entwurfsmuster häufig in Verbindung mit Memofeldern verwendet, was häufig Bedenken hinsichtlich Schlüsselkollisionen aufwirft. Darüber hinaus stellt das Stapeln mehrerer Middlewares eine Herausforderung bei der richtigen Formatierung der Memofelder dar, und die Middlewares müssen für den Workflow in der richtigen Reihenfolge sein.

Die Bezeichnung IBC stellt eine weitere Schwierigkeit dar, auf die Entwickler stoßen, da die Benutzeroberfläche die Bezeichnung in einem für Menschen lesbaren Format anzeigen muss, was eine von jedem Projekt gepflegte Registrierung erfordert, um dies zu erreichen. Da der Umlaufweg eines Tokens die resultierende IBC-Stückelung bestimmt, sind Token, die über verschiedene Ketten oder Kanäle an ihrem Bestimmungsort ankommen, nicht fungibel. Einige bestehende Anwendungen nutzen Middleware zur Paketweiterleitung, um dieses Problem zu lösen. Diese Lösungen basieren jedoch auf einer Off-Chain-Konfiguration, um die Kanal-ID vom Token-Ursprung bis zum Ziel zu ermitteln. Langfristige Lösungen sollten die On-Chain-Registrierung nutzen.

ICS-27, das im März 2022 eingeführte Interchain Account (ICA), verfügt derzeit nur über 8 Ketten, die die Controller-Funktion übernehmen. Der ursprüngliche Entwurf erforderte den Aufbau einer benutzerdefinierten Authentifizierungs-Middleware zur Nutzung der Funktion, was eine unmittelbare Hürde für eine breitere Einführung der Funktion darstellte. Durch das Refactoring in ibc-go v6 wird dieser Bedarf beseitigt, ICA leidet jedoch immer noch unter einer Reihe von Schwachstellen, die alternative Lösungen wie ics-999 und Polytone zu beheben versuchen: fehlende kanalübergreifende Reihenfolge, Atomizität in Mehrkanal-Workflows usw Für die Atomizität ist keine Fehlerbehandlung erforderlich.

Insgesamt ist keine der Komponenten von IBC für Anwendungs- oder Kettenentwickler leicht zu erlernen und vollständig zu verstehen. Dies äußert sich in Designentscheidungen für vertrauenswürdige Paketsender, die zu Angriffen führen können, indem Airdrops über IBC oder vertrauenswürdige Middleware beansprucht werden. Darüber hinaus hat ein Upgrade auf die neueste ibc-go-Version oft keine Priorität, da etwa 60 % der Ketten nicht unterstützte Versionen verwenden.

Angesichts der Vielzahl der oben genannten bestehenden Probleme sind folgende Punkte im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit von IBC dringend zu verbessern:

  • Verbessern Sie die Entwicklungserfahrung von IBC-Benutzern – der Komfort der Bereitstellung von Anwendungen in einer einzelnen Kette sollte näher an der Bereitstellung kettenübergreifender Anwendungen liegen;

  • Zusätzlich zu ICS-20 (Token-Transfer) können auf IBC funktionsreiche Anwendungen genutzt werden;

  • Mit IBC entwickelte Anwendungen sollten sich erheblich von der Verwendung anderer Protokolle unterscheiden.

Strangeloves Unterstützung für den Interchain-Stack

Neben der Interchain Foundation hat auch das Krypto-Entwicklungsunternehmen Strangelove, das eine wichtige Rolle bei der Förderung und Einführung von IBC gespielt hat, einen Plan zur Unterstützung des Interchain-Stacks vorgeschlagen. Unter diesen verdient der Einführungs- und Marketingplan von IBC besondere Aufmerksamkeit, darunter:

  • Ein Avalanche-Subnetz unterstützt IBC;

  • 8 Ketten, einschließlich Nicht-Cosmos-SDK-Ketten, unterstützen WASM-Light-Clients;

  • 8 Ketten begannen, IBC-Verbindungen von Vertrag zu Vertrag anzuwenden;

  • Neben Composable ist eine weitere Polkadot-Parachain direkt mit IBC verbunden;

  • IBC-Unterstützung für NEAR hinzufügen;

  • IBC-Cross-Chain zwischen Ethereum und Cosmos durch CometBLS/ZK;

  • 8 Blockchains unterstützen IBC-App und Middleware;

  • 4 Ketten unterstützen NFT-Cross-Chain im ICS-721-Format über IBC.