Autor: Russian DeFi. Compiler: Cointime.com QDD

Monolithische Blockchains erleben nach einiger Zeit endlich das Blockchain-Trilemma, da sie versuchen, alle Aufgaben (Konsens, Datenverfügbarkeit, Abwicklung und Ausführung) in jedem Knoten zu erledigen.

Um dieses Problem zu vermeiden, werden modulare Ketten verwendet, um die vielen Rollen einer Blockchain in verschiedene Schichten aufzuteilen. Daher kann die Kette so skaliert werden, dass Kompromisse minimiert werden.

Ethereum und Cosmos sind in diesem modularen Wettlauf führend. Die Zukunft der Blockchain ist modular.

Seit der Einführung von Ethereum wurden durch die Einführung der Ethereum Virtual Machine intelligente Vertragsfunktionen implementiert. Dies hat zur Entwicklung einer Vielzahl dezentraler Anwendungen (DApps) in den Bereichen dezentrales Finanzwesen (DeFi), nicht fungible Token (NFTs), Spiele und anderen Bereichen geführt.

Ethereum ist eine allgemeine öffentliche Kette, die eine Vielzahl von DApps unterstützen kann, die um Netzwerkressourcen konkurrieren. In Zeiten der Überlastung steigen die Transaktionsgebühren in die Höhe, was zu einer schlechten Benutzererfahrung in Bezug auf Kosten und Latenz führt.

Ein weiteres Problem bei Ethereum und anderen Layer-1-Ketten ist ihr „zweischichtiges“ Governance-System. Das bedeutet, dass DApps nicht nur ihre eigenen Regeln befolgen müssen, sondern auch die Regeln des Protokolls. Es wird unmöglich sein, das Protokoll jedes Mal zu ändern, wenn eine DApp neue Funktionen erfordert.

Cosmos schlägt vor, dass es besser ist, jede DApp in ihrer eigenen unabhängigen, parallelen und anwendungsoptimierten Kette laufen zu lassen, anstatt jede DApp um die Ressourcen einer einzelnen Kette konkurrieren zu lassen. Da sie unabhängig sind, kann jede Kette unabhängig aktualisiert oder geändert werden. Cosmos-Ketten können untereinander und unter bestimmten Bedingungen auch mit Ketten kommunizieren, die einen anderen Konsensmechanismus (PoS/PoW) als die Cosmos-Kette verwenden.

Was ist Kosmos?

Cosmos wird als „Internet der Blockchains“ bezeichnet, da es sich um ein Netzwerk handelt, das die Koexistenz und Interoperabilität verschiedener Blockchains ermöglicht. Typischerweise sind Blockchains unabhängig voneinander, und während die neueste Technologie es ermöglicht hat, dass zwei Blockchains über eine Brücke kommunizieren und Daten übertragen, möchte Cosmos darüber hinausgehen. Cosmos erhöht die Interoperabilität, indem es Entwicklern ermöglicht, zunächst interoperable Blockchains zu erstellen.

Diese Blockchains kommunizieren über das Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), zu dem auch Cosmos Hub und sein ATOM-Token gehören.

Geschichte des Kosmos

Cosmos debütierte im Jahr 2014 und wurde von Jae Kwon im Rahmen des Tendermint-Konsensprotokolls erstellt. Kwon war nicht in der Lage, ein vollständig interoperables System aufzubauen, also tat er sich mit Zarko Milosevic und Ethan Buchman zusammen. Im Jahr 2020 trat Kwon endgültig von seiner Rolle im Cosmos-Projekt zurück.

Hier ist eine kurze Zeitleiste von Cosmos, die verschiedene Meilensteine ​​hervorhebt:

  • Der Cosmos-Token-Verkauf, der im April 2017 stattfand, stellte seine Leistungsfähigkeit unter Beweis, indem er in nur 29 Minuten unglaubliche 7 Millionen US-Dollar einbrachte.

  • Im Dezember 2018 wurde das Cosmos-Netzwerk erstmals getestet und das „Game of Stakes“ veröffentlicht.

  • Cosmos Hub wurde am 13. März 2019 erfolgreich gestartet.

  • Kava Labs war das erste Projekt, das im November 2019 sein Mainnet mit dem Cosmos SDK startete.

  • Cosmos erlitt im Februar 2020 eine Spaltung, als sein Hauptgründer Jae Kwon als CEO zurücktrat.

  • Im September 2020 ging Cosmos zum ersten Mal eine Partnerschaft mit Nym ein, um anonyme Anmeldeinformationen in das Cosmos-Ökosystem einzuführen.

  • Das ehrgeizigste Projekt von Cosmos, Stargate, wurde im Februar 2021 veröffentlicht. Stargate ist der erste öffentliche Start, der das Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) nutzt. Diese Ankündigung festigt die Position von Cosmos auf dem Blockchain-Markt.

  • Blockchain-Kurse sind online verfügbar und vermitteln ein tiefgreifendes Verständnis der Geschichte von Cosmos und seiner Aktivitäten auf dem globalen Kryptowährungsmarkt.

Die Interchain Foundation, eine in der Schweiz ansässige gemeinnützige Organisation, verwaltet die Entwicklung von Cosmos. Ähnlich wie die Ethereum Foundation ist das ICF ein Koordinierungsgremium, das durch die Überbrückung des Codierungsprozesses zwischen Softwareentwicklungsteams koordiniert.

Kosmos-Vision

Im Gegensatz zu monolithischen Layer-1-Ketten baut Cosmos eine Plattform für den dezentralen Austausch, die Speicherung und den Schutz von Werten auf und fördert so Zusammenarbeit, Innovation und Wettbewerb.

Daher entschied sich Cosmos für den Aufbau mit einem modularen Software-Stack (Cosmos SDK) und einem miteinander verbundenen Blockchain-Netzwerk. Dadurch können zentrale Ketten und Zonen des Cosmos-Ökosystems neue Blockchains mit benutzerdefinierten Ausführungsumgebungen erstellen und IBC für die kettenübergreifende Kommunikation nutzen.

Diese Vision des modularen und autonomen Wachstums hat es Cosmos ermöglicht, die Anzahl seiner Regionen schnell zu erhöhen. Derzeit sind 52 der 56 Zonen aktiv.

Was sind regionale und zentrale Ketten?

Zonen sind eigenständige Blockchain-Anwendungen, die innerhalb des Cosmos-Netzwerks erstellt werden, und die Hub-Kette ist die Blockchain, die diese Zonen verbindet. Zentralketten können auch miteinander verbunden werden.

Cosmos Hub ist die erste zentrale Kette (Blockchain) des Cosmos-Netzwerks. Cosmos Hub ist eine Proof-of-Stake (PoS)-Blockchain, die die Kommunikation und Interoperabilität zwischen anderen Zonen erleichtert. Cosmos Hub überwacht die Zonen, mit denen es verbunden ist, und diese Zonen werden mit dem Cosmos SDK erstellt.

Zu den auf dem Cosmos-Netzwerk aufgebauten Blockchains (Regionen) gehören Binance Chain (jetzt Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava, Kujira, ThorChain, BandChain, Archway usw.

Zusätzlich zur Blockchain kann das Cosmos SDK auch zum Aufbau von Projekten wie Märkten, dezentralen Börsen (DEX), Wallets, privaten Netzwerken, DApps, DeFi-Plattformen und anderen Infrastrukturen verwendet werden.

Was ist das Besondere an Cosmos?

Cosmos versteht sich als die dritte Generation der Blockchain-Technologie (nach Bitcoin und Ethereum). Es ermöglicht Entwicklern, speziell entwickelte, anwendungsspezifische Blockchains zu erstellen, die zum Datenaustausch miteinander verbunden werden können.

Das Ziel von Cosmos besteht darin, Web3-Entwickler zu ermutigen, dezentrale Projekte zu erstellen, ohne sich auf das intelligente Vertragsdesign von Ethereum zu verlassen. Cosmos hat eine modulare Architektur entwickelt, die es Entwicklern ermöglicht, unabhängige Blockchains zu erstellen, anstatt DApps auf der Basis-Blockchain aufzubauen.

Cosmos-Entwickler müssen sich nicht auf die Konsens- oder Netzwerkschichten einer Layer-1-Blockchain wie Ethereum verlassen. Wenn Kryptowährungsbegeisterte auf Cosmos aufbauen, können sie Blockchains erstellen, die ihren Designanforderungen entsprechen. Cosmos bietet Web3-Entwicklern völlige Freiheit bei der Entwicklung der Blockchain und profitiert gleichzeitig von der Sicherheit seines Tendermint-Algorithmus.

Im Gegensatz dazu konzentriert sich Cosmos nicht nur darauf, Web3-Entwicklern bei der Erstellung eigenständiger Blockchains zu helfen.

  • Viele Kryptowährungsbegeisterte assoziieren Cosmos mit „Interoperabilität“, was sich auf die Kommunikation zwischen Blockchains bezieht.

  • Die Verbindung verschiedener Blockchains war aufgrund ihrer einzigartigen Konsensmechanismen und Codierungsspezifikationen schon immer schwierig. Während Cross-Chain-Brücken Werte zwischen Blockchain-Netzwerken übertragen können, sind sie anfällig für Hacker.

Cosmos hat das Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) entwickelt, um die Kommunikation verschiedener Blockchains miteinander zu ermöglichen. Darüber hinaus entwickelt das Cosmos-Team „Pegg-Zones“-Blockchains, die eine Verbindung zu Projekten außerhalb des Cosmos-Ökosystems herstellen können. Cosmos kann beispielsweise eine Peg-Blockchain zwischen Bitcoin und Ethereum bereitstellen.

Zusätzlich zu diesen Vorteilen kann Cosmos 10.000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, hat niedrige Gebühren und hat aufgrund seines PoS-Designs eine geringe Umweltbelastung.

Die Hierarchie des Cosmos-Netzwerks

Architektonisch ist die Blockchain in drei konzeptionelle Schichten unterteilt:

Anwendungsschicht: Aktualisiert den Status der Blockchain basierend auf der Ausführung von Transaktionen.

Netzwerkschicht: Verantwortlich für die Sicherstellung der Verbreitung von Transaktionen und konsensbezogenen Nachrichten.

Konsensschicht: Ermöglicht den Knoten, sich auf den aktuellen Zustand des Systems zu einigen.

Kosmos-Technologie

Die Cosmos-Technologie basiert auf:

Tendermint: Ein Konsensprotokoll, das es Entwicklern ermöglicht, schnelle, skalierbare und sichere Proof-of-Stake-Blockchains zu erstellen.

Cosmos SDK: Ermöglicht Entwicklern das Erstellen von Anwendungen auf Tendermint-basierten Blockchains.

Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC): Ein System, das die Verbindung und Kommunikation verschiedener Blockchains ermöglicht.

1. Tendermint Byzantine Fault Tolerance und ABCI

Bis vor Kurzem war es für den Aufbau einer Blockchain erforderlich, alle drei Schichten (Netzwerk, Konsens und Anwendung) von Grund auf zu bewältigen. Ethereum erleichtert die dezentrale Anwendungsentwicklung, indem es eine Blockchain für virtuelle Maschinen bereitstellt, auf der jeder intelligente Verträge mit benutzerdefinierter Logik bereitstellen kann.

Allerdings wird die Blockchain-Entwicklung dadurch nicht einfacher. Go-Ethereum ist wie Bitcoin ein monolithischer Technologie-Stack, der sich nur schwer teilen und anpassen lässt. Aus diesem Grund gründete Jae Kwon 2014 Tendermint.

Tendermint BFT ist eine Lösung, die die Netzwerk- und Konsensschichten einer Blockchain in einer gemeinsamen Engine zusammenführt.

  • Es ermöglicht Entwicklern, sich auf die Anwendungsentwicklung zu konzentrieren und nicht auf komplexe zugrunde liegende Protokolle.

  • Dadurch spart Tendermint viel Entwicklungszeit. Tendermint ist auch der Name des Byzantine Fault Tolerance (BFT)-Konsensalgorithmus, der von der Tendermint BFT-Engine verwendet wird.

  • Das Application Blockchain Interface (ABCI)-Socket-Protokoll verbindet die Tendermint BFT-Engine mit Anwendungen. Das Protokoll kann in jede Programmiersprache gekapselt werden, sodass Entwickler die Sprache auswählen können, die ihren Anforderungen am besten entspricht.

Hier sind die Funktionen von Tendermint BFT als fortschrittliche Blockchain-Engine:

Gilt für öffentliche oder private Blockchains:

  • Tendermint BFT verwaltet nur das Netzwerk und den Konsens der Blockchain, was bedeutet, dass es Knoten bei der Weitergabe von Transaktionen unterstützt und Validatoren dabei hilft, sich auf eine Reihe von Transaktionen zu einigen, die an die Blockchain angehängt werden sollen.

  • Die Anwendungsschicht ist dafür verantwortlich, zu definieren, wie der Satz von Validatoren aufgebaut ist. Dadurch können Entwickler öffentliche und private Blockchains auf der Tendermint BFT-Engine aufbauen.

  • Wenn die Anwendung Validatoren basierend auf der Auswahl der Anteilsanteile benennt, wird die Blockchain als PoS klassifiziert.

  • Wenn die Anwendung jedoch feststellt, dass nur eine begrenzte Anzahl vorab autorisierter Entitäten als Validatoren fungieren können, kann die Blockchain als zugelassen oder privat klassifiziert werden. Entwickler haben die volle Kontrolle über die Regeln, die bestimmen, wie sich der Validatorsatz ihrer Blockchain ändert.

Hohe Leistung: Tendermint BFT kann Blockzeiten in der Größenordnung von 1 Sekunde pro Sekunde erreichen und Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten.

Sofortige Gewissheit: Der Tendermint-Konsensalgorithmus zeichnet sich durch sofortige Gewissheit aus. Das bedeutet, dass es keinen Fork geben wird, wenn mehr als ein Drittel der Validatoren ehrlich (byzantinisch) sind. Sobald ein Block erstellt wurde, können Benutzer sicher sein, dass ihre Transaktionen abgeschlossen werden (dies ist bei PoW-Blockchains wie Bitcoin und Ethereum nicht der Fall).

Sicherheit: Der Tendermint-Konsens ist nicht nur fehlertolerant, sondern auch rechenschaftspflichtig. Wenn sich eine Blockchain verzweigt, gibt es eine Möglichkeit, die Verantwortung zu bestimmen.

Cosmos ist eine von mehreren Plattformen, die auf der Tendermint-Konsens-Engine basieren. Weitere sind:

Ethermint: ist eine skalierbare und interoperable Hybrid-Blockchain, die mit dem Cosmos SDK und Tendermint erstellt wurde.

Terra: ist eine delegierte Proof-of-Stake-Plattform, die als Stablecoin für Blockchain-Zahlungslösungen verwendet wird.

Regen Network: ist ein dezentraler Markt für Umweltgüter, Daten und Klimaabkommen.

2. Cosmos SDK und andere Frameworks auf Anwendungsebene

Tendermint BFT verkürzt die Blockchain-Entwicklungszeit von Jahren auf Wochen, aber die Erstellung einer sicheren ABCI-Anwendung von Grund auf bleibt eine Herausforderung. Dafür ist das Cosmos SDK gedacht.

Das Cosmos SDK ist ein Allzweck-Framework, das auf Tendermint BFT basiert und darauf aufbauend sichere Blockchain-Anwendungen erstellt.

Es basiert auf zwei Grundprinzipien:

Modularität: Das Ziel des Cosmos SDK besteht darin, ein Ökosystem aus Modulen aufzubauen, das es Entwicklern ermöglicht, schnell anwendungsspezifische Blockchains zu erstellen, ohne jede Funktion von Grund auf neu schreiben zu müssen. Jeder kann Cosmos SDK-Module erstellen und das Importieren vorgefertigter Module in seine eigenen Anwendungen ist genauso einfach wie das Importieren der Bibliothek.

Beispielsweise entwickelt das Tendermint-Team einen grundlegenden Satz an Modulen, die für den Cosmos Hub benötigt werden. Jeder Entwickler kann diese Module nutzen, um eigene Anwendungen zu erstellen. Entwickler können auch neue Module erstellen, um ihre Anwendungen weiter anzupassen. Mit dem Wachstum des Cosmos-Netzwerks wächst auch das Ökosystem der SDK-Module, wodurch die Entwicklung komplexer Blockchain-Anwendungen einfacher wird.

Fähigkeitsbasierte Sicherheit: Durch die Einschränkung der Sicherheitsgrenzen zwischen Modulen begrenzen Fähigkeiten den Spielraum für böswillige oder unbeabsichtigte Interaktionen. Dadurch können Entwickler die Zusammensetzbarkeit von Modulen besser verstehen und den Umfang böswilliger oder unerwarteter Interaktionen begrenzen.

Das Cosmos SDK enthält außerdem eine Reihe nützlicher Entwicklertools zum Erstellen von Befehlszeilenschnittstellen (CLIs), REST-Servern und anderen häufig verwendeten Dienstprogrammbibliotheken.

Wie alle Cosmos-Tools ist das Cosmos SDK modular aufgebaut. Entwickler können heute auf Tendermint BFT aufbauen. Es kann jedoch auch mit jeder anderen Konsens-Engine verwendet werden, die ABCI unterstützt. Cosmos geht davon aus, dass es im Laufe der Zeit mehrere SDKs geben wird, die jeweils ein anderes Architekturmodell übernehmen und mit verschiedenen Konsens-Engines kompatibel sind – alles innerhalb eines Ökosystems: dem Cosmos Network.

Ethermint

Der modulare Charakter des Cosmos SDK ermöglicht es Entwicklern, nahezu jede vorhandene, in Golang geschriebene Blockchain-Codebasis darauf zu portieren. Ethermint ist beispielsweise ein Projekt, das die Ethereum Virtual Machine in ein SDK-Modul umwandelt.

Ethermint ist genau das Gleiche wie Ethereum, verfügt jedoch über alle Vorteile von Tendermint BFT. Alle Ethereum-Tools (Truffle, Metamask usw.) sind mit Ethermint kompatibel und Sie können Ihre Smart Contracts problemlos migrieren.

KometBFT

CometBFT, ein Fork und Nachfolger von Tendermint Core, wurde im Februar dieses Jahres veröffentlicht und wird die offizielle Replikations-Engine des Interchain Stacks. Das langfristige Ziel von CometBFT besteht darin, die primäre Replikations-Engine für zuverlässige, sichere, große und anwendungsspezifische Blockchains zu werden.

Das langfristige Ziel von CometBFT ist es, eine Schlüsselrolle bei der Unterstützung des Wachstums vernetzter Ketten zu spielen.

Konkret zielt CometBFT darauf ab:

Betonen Sie den Benutzerfokus, klären Sie die Produktstrategie und priorisieren Sie die Benutzerbedürfnisse. Dies ist eine strategische Entscheidung, die sicherstellt, dass CometBFT relevant und wertvoll bleibt.

Verbessern Sie die Qualitätssicherung und Korrektheitssicherung, indem Sie fortschrittliche Techniken wie modellbasiertes Testen verwenden, um unsere Implementierungen rigoros zu spezifizieren und zu testen.

Konzentrieren Sie sich auf Modularität, konzentrieren Sie sich auf die geeignete Abstraktionsebene, ermöglichen Sie die Aufteilung des Systems nach Bedarf und unterstützen Sie die progressive Integration zwischen Projekten, die davon abhängen. Cosmos hofft, durch das Hinzufügen neuer Schnittstellen, die Förderung der Verwendung von CometBFT als Bibliothek und die Reduzierung von Forking und Fragmentierung eine ständig wachsende Reihe von Anwendungsfällen unterstützen zu können.

Ermöglichen Sie schnellere Feature-Releases ohne Qualitätseinbußen, indem Sie die Projektkoordination im gesamten Interchain Stack verbessern.

3. IBC – Blockchain-Verbindung

Zur Verbindung von Blockchains wird ein Protokoll namens Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) verwendet. IBC nutzt die Eigenschaft der sofortigen Endgültigkeit des Tendermint-Konsenses (obwohl sie mit jeder Blockchain-Engine mit „schneller Endgültigkeit“ verwendet werden kann), um die Übertragung von Werten (d. h. Token) oder Daten zwischen heterogenen Ketten zu ermöglichen.

Im Wesentlichen läuft dies auf zwei Dinge hinaus:

Unterschiedliche hierarchische Strukturen: Heterogene Ketten haben unterschiedliche hierarchische Strukturen, was bedeutet, dass sie Unterschiede in der Implementierung von Netzwerk-, Konsens- und Anwendungskomponenten aufweisen können. Um mit IBC kompatibel zu sein, muss eine Blockchain nur wenige Anforderungen erfüllen. Die wichtigste davon ist, dass die Konsensschicht eine schnelle Endgültigkeit aufweisen muss. Blockchains mit probabilistischer Endgültigkeit (wie Bitcoin und Ethereum) sind nicht enthalten.

Souveränität: Jede Blockchain wird von einer Gruppe von Validatoren verwaltet, deren Aufgabe es ist, sich auf den nächsten Block zu einigen, der an die Blockchain übermittelt werden soll. In einer Proof-of-Work-Blockchain werden diese Validatoren Miner genannt. Eine souveräne Blockchain verfügt über eine eigene Gruppe von Validatoren. In vielen Fällen muss eine Blockchain souverän sein, da Validatoren letztendlich für die Zustandsänderung verantwortlich sind. In Ethereum werden alle Anwendungen von denselben Validatoren ausgeführt. Daher hat jede Anwendung nur eine begrenzte Souveränität.

IBC ermöglicht heterogenen Blockchains den Austausch von Token und Daten, sodass Blockchains mit unterschiedlichen Anwendungen und Validatorgruppen kommunizieren können. Es ermöglicht beispielsweise öffentlichen und privaten Ketten den Austausch von Token. Derzeit unterstützt kein anderes Blockchain-Framework dieses Maß an Interoperabilität.

So funktioniert IBC

IBC arbeitet nach einfachen und unkomplizierten Prinzipien.

Nehmen wir zum Beispiel an, ein Konto in Kette A möchte zehn Token an Kette B senden:

Tracking – Beide Ketten verfolgen die Validatoren des jeweils anderen

Bindung – ATOM ist an Kette A gesperrt (gebunden), wenn eine IBC-Übertragung initiiert wird.

Proof Relay – Ein Bindungsnachweis wird von Kette A an Kette B gesendet.

Verifizierung – Der Beweis wird auf Kette B anhand des Headers von Kette A überprüft; wenn er gültig ist, wird ein ATOM-Berechtigungsnachweis auf Kette B erstellt.

Es ist erwähnenswert, dass in Kette B erstellte ATOMs keine echten ATOMs sind, da ATOMs nur in Kette A existieren. Sie stellen ATOMe von Kette A bis Kette B dar und beweisen, dass diese ATOMe in Kette A eingefroren sind. Ein ähnlicher Mechanismus entsperrt ATOMs, wenn sie zur ursprünglichen Kette zurückkehren.

Der Hauptnachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass die Anzahl der Netzwerkverbindungen quadratisch mit der Anzahl der Blockchains wächst. Wenn das Netzwerk 100 Blockchains enthält, muss jede Blockchain IBC-Verbindungen zu anderen Blockchains aufrechterhalten, was zu 4950 Verbindungen führen würde. Das wird schnell unkontrollierbar.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt Cosmos, wie bereits erwähnt, eine modulare Architektur mit zwei Arten von Blockchains (Hub und Zone) vor.

Verbinden von Nicht-Tendermint-Ketten

Cosmos ist nicht auf die Tendermint-Kette beschränkt. Jede Art von Blockchain kann mit Cosmos verbunden werden.

Es gibt zwei Fälle: Ketten mit schneller Endgültigkeit und Ketten mit probabilistischer Endgültigkeit.

Kette mit schneller Endgültigkeit

Durch die Modifikation von IBC kann jede Blockchain, die einen schnellen Finalitätskonsensalgorithmus verwendet, mit Cosmos verbunden werden. Wenn beispielsweise Ethereum auf Casper Friendly Finality Gadget umgestellt würde, könnte durch die Anpassung von IBC an Casper eine direkte Verbindung zum Cosmos-Ökosystem hergestellt werden.

Ketten mit probabilistischer Endgültigkeit

Bei Blockchains ohne schnelle Endgültigkeit (z. B. Proof-of-Work-Ketten) wird es schwieriger. Für diese Ketten verwendet Cosmos eine Proxy-Kette namens Peg-Zone.

Die Peg-Zone-Blockchain überwacht den Status einer anderen Blockchain. Peg-Zone selbst ist schnell final und daher mit IBC kompatibel. Seine Aufgabe besteht darin, den Blockchains, mit denen es verbunden ist, Endgültigkeit zu verleihen.

Welches Problem löst Cosmos?

1) Souveränität

Mit dem kostenlosen SDK von Cosmos können Entwickler autonome Blockchain-Anwendungen ohne laufende Kosten erstellen. Diese Blockchains können problemlos miteinander verbunden werden, ohne dass Smart Contracts auf verschiedenen Blockchains vorhanden sein müssen. Dadurch werden hohe Transaktionsgebühren aufgrund von Netzwerküberlastungen vermieden und bessere Skalierungsmöglichkeiten entwickelt.

Dies wird die innovativen Merkmale von dezentralem Finanzwesen (DeFi), nicht fungiblen Token (NFTs), Spielen, DAOs, sozialen Netzwerken, Märkten und Volkswirtschaften fördern, die auf das Internet angewiesen sind, insbesondere die Eigentumswirtschaft, an der jeder beteiligt ist.

2) Skalierbarkeit

Cosmos nutzt zwei Arten der Skalierbarkeit:

Vertikale Skalierbarkeit: Vertikale Skalierbarkeit bezieht sich auf die Art und Weise, wie die Blockchain skaliert. Durch den Verzicht auf Proof-of-Work und die Optimierung seiner Komponenten kann Tendermint BFT Tausende von Transaktionsverarbeitungsfunktionen pro Sekunde erreichen.

Der Flaschenhals ist die Anwendung selbst. Beispielsweise legt eine virtuelle Maschine niedrigere Grenzen für den Transaktionsdurchsatz fest als eine Anwendung, die Transaktionstypen und Zustandsübergangsfunktionen direkt einbettet (z. B. eine Standard-Cosmos-SDK-Anwendung). Dies ist einer der Gründe, warum der Einsatz spezifischer Blockchains sinnvoll ist.

Horizontale Skalierbarkeit: Auch wenn die Konsens-Engine und die Anwendung stark optimiert sind, stößt der Transaktionsdurchsatz einer einzelnen Kette irgendwann an unüberwindbare Grenzen. Die vertikale Expansion ist ausgeschöpft. Als Lösung wird künftig die Multi-Chain-Architektur zum Einsatz kommen. Die Idee besteht darin, dass mehrere parallele Ketten dieselbe Anwendung ausführen und von einem Standardsatz von Validatoren betrieben werden, wodurch die Blockchain theoretisch unbegrenzt skalierbar wird.

3) Nachhaltigkeit

Die Nachhaltigkeit des Netzwerks wird durch den PoS-Konsensalgorithmus sichergestellt. Im Vergleich zum PoW-Konsensalgorithmus reduziert PoS den CO2-Fußabdruck um 99 %.

Was ist ein ATOM-Token?

Die Kryptowährung ATOM ist ein Schlüsseltoken im Cosmos-Ökosystem. Die bekannteste Verwendung dieses Tokens ist das Abstecken, um die Sicherheit des PoS-Konsensmechanismus zu gewährleisten. Kryptowährungsinvestoren müssen zur Validierung von Transaktionen die gleiche Menge an ATOM-Token einsetzen wie die derzeit 150 größten Cosmos-Validatoren. ATOM-Inhaber können ihre Token jedoch an einen Einsatzpool delegieren, um einen Anteil an den Kryptowährungsprämien zu erhalten.

ATOM kann auf drei Arten verwendet werden: als System zur Spam-Prävention, als Sicherheiten-Token und als Governance-Abstimmungsmethode.

  • ATOM wird zur Zahlung von Gebühren verwendet, um Spam zu verhindern. Ähnlich wie beim Gas von Ethereum können die Gebühren proportional zu der für eine Transaktion erforderlichen Berechnung sein. Die Gebühr wird erhoben, um zu verhindern, dass böswillige Akteure die Blockchain missbrauchen.

  • ATOM kann eingesetzt werden, um Token als Belohnung zu erhalten. Die Anzahl der abgesteckten ATOMs bestimmt die wirtschaftliche Sicherheit des Cosmos Hub. Je mehr ATOM eingesetzt wird, desto größer ist die wirtschaftliche Sicherheit.

  • Governance: ATOM-Inhaber können auch über die Governance des Cosmos Hub abstimmen, indem sie eingesetztes ATOM verwenden.

Blockchain auf Cosmos

Die flexible Architektur von Cosmos zieht viele Web3-Entwickler an. Zu den bemerkenswertesten Cosmos-Projekten gehören:

Osmosis: Osmosis wurde 2021 gegründet und ist derzeit die größte dezentrale Börse (DEX) im Cosmos-Ökosystem.

Cronos Chain: Cronos Chain wird von der zentralisierten Krypto-Börse Crypto.com finanziert und ist eine Ethereum-kompatible Blockchain, die auf Cosmos basiert. Cronos verwendet einen PoS-Algorithmus mit dem CRO-Token von Crypto.com als primärer Kryptowährung.

Binance Chain: Die zentralisierte Krypto-Börse Binance nutzte auch die Tool-Suite von Cosmos, um die Binance Chain aufzubauen. Ähnlich wie Cronos Chain umfasst die Blockchain von Binance eine Reihe von DEXs, Krypto-Kreditplattformen und NFT-Märkten.

Thorchain: Thorchain ist ein DEX auf Cosmos, das das Ziel des kettenübergreifenden Austauschs anstrebt. Das heißt, es soll den sicheren Austausch nativer Token auf jeder Blockchain ermöglichen, einschließlich Bitcoin, Dogecoin und Ethereum sowie Token-Möglichkeiten. Thorchain verwendet einen PoS-Algorithmus und verwendet seinen nativen RUNE-Token, um das Netzwerk zu sichern.

Kosmos-Ökosystem

Das Cosmos-Netzwerk verwaltet insgesamt mehr als 62 Milliarden US-Dollar an digitalen Vermögenswerten und verfügt über 274 Anwendungen und Dienste.

Cosmos verfügt über ein vielfältiges und schnell wachsendes Ökosystem. Hier sind einige der wichtigsten Cosmos-Projekte:

Osmose

Osmosis ist eine der Blockchains, die mit Cosmos Hub verbunden sind. Es verwendet ein sicheres Proof-of-Stake-System und bietet viele der gleichen professionellen Proof-of-Stake-Dienste wie die Cosmos-Kette. OSMO ist der Name seiner nativen Kryptowährung.

OSMO-Token-Inhaber können ihre Token an diese professionellen Staker delegieren, um das Netzwerk vor böswilligem und gefährlichem Verhalten zu schützen. Osmosis ist eine dezentrale Peer-to-Peer-Blockchain, die Inhaber von Kryptowährungen nutzen können, um Liquidität zu generieren und IBC-fähige Token zu handeln.

Geheimes Netzwerk

Secret Network ist eine Smart-Contract-Plattform, die sich auf den Datenschutz konzentriert und programmierbaren Datenschutz ermöglicht. Secret Network wird einen Datenschutz-Hub für das Ökosystem bereitstellen, perfekt für Befürworter des Datenschutzes.

Regen-Netzwerk

Regen Network baut ein Netzwerk zur „Zertifizierung gesunder Erde“ auf, das hauptsächlich auf der Kohlenstofffixierung basiert. Wir können die Kraft der Blockchain nutzen, um die Welt zu einem besseren Ort zu machen. Regen arbeitet mit Chorus One zusammen, um das erste Geschäftsmodell für grüne Validatoren zu entwickeln.

G-Brücke

Es handelt sich um eine kettenübergreifende Brücke, die es Benutzern ermöglicht, Vermögenswerte zwischen Blockchains zu übertragen. G-Bridge ist ein äußerst experimentelles und innovatives System, das von einem Netzwerk von Benutzern verwaltet wird.

Akash-Netzwerk

Akash Network ist ein weiteres Projekt, das auf der Cosmos-Blockchain läuft. Das Hauptziel von Akash besteht darin, Web3-Entwicklern bei der Bereitstellung verschiedener dApps mit minimaler Konfiguration, Einrichtung und Serververwaltung zu helfen.

Das als „Airbnb des Cloud Computing“ bezeichnete Projekt stellt Entwicklern die erste dezentrale Open-Source-Cloud-Plattform und erlaubnisfreie Cloud-Computing-Ressourcen für die Entwicklung von dApps zur Verfügung.

Wenn man über Akash Network spricht, ist es auch erwähnenswert, dass das Unternehmen einige sehr wettbewerbsfähige Preise für seine dApp-Bereitstellungslösungen bietet.

Persistenz XPRT

Persistence XPRT ist ein Netzwerk aus krypto-nativen DeFi- und NFT-Assets. Das Projekt ist technisch gut organisiert und bietet die Infrastruktur, um DeFi und traditionelle Finanzen in verschiedenen Bereichen zu verbinden.

Regen-Netzwerk

Das Regen Network ist eine Proof-of-Stake-Blockchain, die auf dem Cosmos-Ökosystem basiert. Es dient der Überprüfung von Aussagen, Protokollen und Daten über Umgebungsbedingungen.

Mit Regen Ledger können mehrere Benutzer miteinander interagieren und handeln und so ein öffentliches ökologisches Buchhaltungssystem bilden. Es ist ein globaler Marktplatz und eine Plattform für Vermögenswerte, Dienstleistungen und Daten aus dem Ökosystem der Erde.

Cosmos-Ökosystem-Token mit der höchsten Marktkapitalisierung:

Cosmos entdeckt große Systemschwäche

Letztes Jahr wurde berichtet, dass 42 Blockchains IBC ermöglicht hatten. Dazu gehören Cosmos Hub, Osmosis, Cronos und Evmos.

OKX Chain, Luna Classic und Thorchain sind wichtige Blockchains, die bereits IBC integriert haben. Für sie war diese Funktion von Anfang an deaktiviert oder nicht vollständig aktiviert.

Der Mitbegründer von Cosmos sagte, dass das Problem mit einem Patch behoben wurde und auf alle Blockchains angewendet wird, die derzeit von der Sicherheitslücke betroffen sind.

Polymer löst dieses Problem, indem es IBC außerhalb von Cosmos transportiert

IBC hat sich im Cosmos-Ökosystem als Messaging-Protokoll bewährt. Allerdings ist die Nutzung außerhalb von Cosmos noch begrenzt.

Polymer ist ein neues Protokoll, das IBC außerhalb von Cosmos bringt und als Nachrichtenrouter fungiert, sodass jede Kette oder jedes Rollup mithilfe von IBC Nachrichten aneinander senden kann, wodurch Funktionen erhalten werden, die zuvor auf Cosmos beschränkt waren.

IBC jenseits von Cosmos

IBC hat seinen Wert im Cosmos-Ökosystem bereits unter Beweis gestellt, indem es 57 Ketten gesichert und einen Wert von über 160 Millionen US-Dollar übertragen hat. Der Erfolg hat sich aufgrund strenger Kompatibilitätsanforderungen mit Instant-Finality-Consens-Systemen wie Tendermint noch nicht auf andere Systeme ausgeweitet. Ein probabilistisches Finalitätssystem wie das Proof-of-Work von Ethereum würde die Sicherheitsverpflichtungen der IBC verletzen.

Zu den Teams, die daran arbeiten, IBC zu Ethereum zu bringen, gehören:

Electron Labs arbeitet hart daran, IBC auf Ethereum zu bringen, aber die Verbindung der Tendermint-Kette und der EVM-Kette erfordert viel Arbeit. Cosmos erfordert die Verwendung der ed25519-Signatur für die einfache Client-Überprüfung, und die Überprüfung dieser Signatur auf dem EVM verbraucht viel Gas.

Um dieses Problem zu lösen, wird Electron Labs einen Nachweis der Gültigkeit der ZK-Signatur verwenden und diesen Nachweis auf Ethereum verifizieren, um die Kosten zu senken. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist die Abhängigkeit vom resultierenden Smart Contract, der von einem Team kontrolliert wird. Das Mindestvertrauen der IBC wird dadurch nicht erweitert.

zkBridge widmet sich auch der Verbindung von Cosmos und Ethereum. Ähnlich wie Electron Labs verwendet zkBridge einen Light-Client und führt einen Ethereum-Smart-Vertrag aus. Es verwendet ein Relay-Netzwerk, in dem Relayer Blockheader zur Überprüfung an die Zielkette übermitteln.

Dieses System ermöglicht eine parallele Bescheinigung und ermöglicht so ein kostengünstigeres und schnelleres Bescheinigungssystem und macht eine Vertrauenseinrichtung überflüssig, bei der eine vertrauenswürdige Partei den privaten Schlüssel generiert. Obwohl zkBridge auf zentralisierte Smart Contracts setzt, geht es aufgrund seines Proof-Systems weniger von Vertrauen aus.

Polymer ist eine Cosmos-Anwendungskette, die als IBC-Relais fungiert und die Kommunikation zwischen Ketten ermöglicht. Polymer ermöglicht verbundenen Ketten die Auswahl ihrer Verifizierungsmethode und bietet gleichzeitig eine standardmäßige ZK-Light-Client-Verifizierung (ähnlich den Implementierungen von Electron Labs und zkBridge), indem IBC als Transportkomponente standardisiert wird. Mit Polymer verbundene Ketten haben auch Zugriff auf das Cosmos SDK und die Interchain-Konten.

Polymer implementiert IBC in Solidity und verwendet das Plonky2-Proof-System zur Verifizierung, um die Ethereum-Konnektivität zu IBC zu ermöglichen. Plonky2 ist ein rekursives Beweissystem, das aus einer Reihe von Beweisen einen einzelnen Beweis generieren kann. Dieses System reduziert die Kosten für die Beweiserstellung und -verifizierung weiter. Ähnlich wie bei anderen Implementierungen wird ZKP in der Zielkette in der Kette verifiziert.

Wenn beispielsweise Ethereum und Osmosis über Polymer kommunizieren, geschieht Folgendes:

  • Ethereum überprüft den Polymer-Konsens über den ZK Tendermint Light-Client und Polymer überprüft den Osmosis-Konsens über den Ethereum Light-Client.

Polymer überprüft den Osmosis-Konsens über den Tendermint-Light-Client (aufgrund der Cosmos-Kette), und Osmosis überprüft den Polymer-Konsens über den Tendermint-Light-Client.

Cosmos Connectivity und modulare Blockchain

Polymer standardisiert nicht nur die Überbrückung für Nicht-IBC-Ketten, sondern verbessert auch die Funktionsweise von Cosmos-Ketten.

Als IBC-Relais für Cosmos und andere Ketten eliminiert Polymer effektiv redundante Verbindungen zwischen Ketten. Ketten sind derzeit mit dem Cosmos Hub verbunden, aber über Polymer müssen sie sich nur einmal mit Polymer verbinden und erben die Konnektivität zu allen anderen mit Polymer verbundenen Ketten. Dies wird durch Multi-Hop-Upgrades erreicht.

Sorge

Obwohl sich IBC im Cosmos-Ökosystem als undurchlässig erwiesen hat, muss es noch große Kapitalströme bewältigen. Obwohl es vielleicht noch zu früh ist, IBC definitiv als das führende Modell für Interoperabilität zu identifizieren, ist es derzeit das vielversprechendste Cross-Chain-Bridging-Modell. Allerdings werden Annahmen über eine Multi-Chain-Zukunft und vertrauenslose miteinander verbundene Ketten zu positiven Nettoergebnissen für den gesamten Bereich führen.

Polymer plant, Plonky2 als Validator zu verwenden, ein neues, ungeprüftes System. Die Verwendung von ZKP kann erforderlich sein, um Beweiskosten und Latenz auszugleichen.

abschließend

Cosmos ist zweifellos eines der überzeugendsten und einzigartigsten Projekte in Web3.

Durch die uneingeschränkte Unterstützung einer Multi-Chain-Zukunft hat sich Cosmos als Marktführer in einer einzigartigen Kategorie etabliert.

Die Zukunft von Web3 und Cosmos wird letztendlich davon bestimmt, was Entwickler am meisten schätzen. Da immer mehr Unternehmen beginnen, Blockchain in ihre Prozesse zu integrieren, wird eine Plattform, die die Kommunikation zwischen Blockchains ermöglicht, von entscheidender Bedeutung.

Als interoperable Blockchain-Plattform verfügt Cosmos dank eines erfahrenen Teams, einer klaren Roadmap, potenziellen Anwendungsfällen und mehreren laufenden Allianzen über ein hohes Wachstumspotenzial.

Wenn Entwickler jedoch entscheiden, dass souveräne und anwendungsbasierte Blockchains der Weg der Zukunft sind, ist Cosmos perfekt positioniert, um aus dieser Stimmung Kapital zu schlagen.