Die Cosmos Blockchain ist eine neuartige Antwort auf „Sidechains“, mit der Benutzer problemlos eine Galaxie von Blockchains durchqueren können. Cosmos möchte mehrere parallele Blockchains für die Zusammenarbeit unter Beibehaltung ihrer Sicherheitseigenschaften anbieten. Frühere Versuche mit Arbeitsnachweisen waren nicht so erfolgreich wie erwartet, da eine untergeordnete Kette angegriffen werden konnte, wenn der Großteil der Bergbaukraft der übergeordneten Kette oder einer anderen untergeordneten Kette zugewiesen wurde. Cosmos konzentriert sich auf die Interoperabilität zwischen Blockchains und einer energiesparenden Version einer Blockchain mit großer Skalierungsflexibilität.

Das Cosmos-Whitepaper beschreibt die aktuellen Blockchain-Probleme:

Bis heute haben Blockchains unter einer Reihe von Nachteilen gelitten, einschließlich ihrer groben Energieineffizienz, schlechten oder begrenzten Leistung und unreifen Governance-Mechanismen. Vorschläge zur Skalierung des Transaktionsdurchsatzes von Bitcoin wie Segregated-Witness und BitcoinNG sind vertikale Skalierungslösungen, die durch die Kapazität einer einzelnen physischen Maschine begrenzt bleiben, um die Eigenschaft einer vollständigen Überprüfbarkeit sicherzustellen. Das Lightning-Netzwerk kann bei der Skalierung des Bitcoin-Transaktionsvolumens helfen, indem einige Transaktionen vollständig aus dem Hauptbuch entfernt werden. Es eignet sich gut für Mikrozahlungen und datenschutzrechtliche Zahlungsschienen, ist jedoch möglicherweise nicht für allgemeinere Skalierungsanforderungen geeignet.

Es besteht kein Zweifel, dass Blockchain in unserer Zukunft eine Schlüsselrolle spielen wird. Wir müssen jedoch die bestehenden Probleme anerkennen. Das Cosmos-Projekt hat den Tendermint-Blockchain-Konsensalgorithmus erworben, da dieser sehr effizient ist und die ausgereiftere byzantinische Fehlertoleranz verwendet.

Treffen Sie Tendermint

Cosmos verwendet Proof-of-Stake, was bedeutet, dass es keinen rechnerischen Wettlauf um die Sicherung der Blockchain gibt, wie bei Proof-of-Work. Je mehr Münzen Sie besitzen, desto mehr Münzen erhalten Sie. Cosmos verwendet jedoch einen etwas anderen Ansatz als eine Proof-of-Stake-Version des Tendermint-Blockchain-Konsenses.

Einfach ausgedrückt ist Tendermint eine Software, mit der die byzantinische Fehlertoleranz (BFT) in jeder verteilten Computerplattform erreicht werden kann. Die Idee hinter BFT ist Jahrzehnte alt, aber das Interesse hat erst zugenommen, seit der Blockchain-Trend begonnen hat. Die Blockchain-Technologie ist in einem modernen Umfeld nichts anderes als BFT, wobei der Schwerpunkt auf Kryptografie und P2P-Netzwerken liegt.

Warum brauchen wir Tendermint??

Bei einem dezentralen System ist es technisch nicht möglich, dass alle Knoten über einen zentralen Knoten kommunizieren. Daher ist eine ausreichend schnelle Kommunikation nur über ein Mesh-Netzwerk möglich. Ein Mesh-Netzwerk ermöglicht jedoch den byzantinischen Fehler, bei dem falsche Informationen verbreitet werden und niemand weiß, wer die Wahrheit sagt. Hier wird Tendermint benötigt, da es über mehrere Mechanismen verfügt, um die Vertrauenswürdigkeit von Knoten zu bestimmen. Tendermint stützt sich auf eine Gruppe von halb vertrauenswürdigen Knoten, um über Blöcke abzustimmen. Solange mehr als zwei Drittel der Abstimmungsknoten ehrlich sind, bleibt das Protokoll aktiv.

Tendermint-Architektur

Tendermint wurde mit zwei Kernkomponenten aufgebaut, nämlich Tendermint Core, das als Konsens-Engine dient, und dem Application Blockchain Interface (ABCI). Tendermint Core ist auch dafür verantwortlich, die korrekte Reihenfolge der registrierten Transaktionen auf jedem Knoten im Netzwerk sicherzustellen. Ein ABCI bietet Entwicklern eine Schnittstelle zur Verarbeitung von Transaktionen mit der gewünschten Programmiersprache und fungiert als Gateway zu Tendermint Core. Es ist sogar möglich, den Status mehrerer Anwendungen über den Tendermint Core mithilfe eines von ihnen entwickelten Socket-Protokolls zu verwalten.

Kurz gesagt, Tendermint ist verantwortlich für:

• Überprüfen von Transaktionssignaturen.
• Verhindern, dass böswillige Transaktionen dem Weltstaat hinzugefügt werden.
• Aktualisieren und Verwalten des Weltzustands Ihrer Blockchain.
• Angebot von Abfragefunktionen für den Weltstaat. Blockchains wie Bitcoin bieten keine Abfragefunktionen.
• Senden von Transaktionen an Tendermint Core über eine einfach zu verwendende API.

Cosmos Hubs und Zonen

Mit Cosmos können mehrere Blockchains gleichzeitig ausgeführt werden, wobei diese Interoperabilität erhalten bleibt. Der Cosmos Hub ist für die Verwaltung verschiedener Zonen verantwortlich. Durch die Verwendung von Hubs und Zonen hat Cosmos eine Inter-Blockchain-Kommunikation (IBC) geschaffen, die ziemlich einzigartig ist. Jede Zone akzeptiert einen Stream der letzten Block-Commits, die an den Hub weitergeleitet werden. Der Hub ist für die Aufrechterhaltung des Weltstaates verantwortlich. Die Validierung erfolgt durch Übermittlung von Merkle-Proofs zwischen Zonen, um anderen Zonen zu beweisen, dass die Informationen korrekt verarbeitet wurden.

EIN Nabe hostet ein verteiltes Hauptbuch mit mehreren Assets, in dem Token von beiden Benutzern oder Zonen gehalten werden können. Das Coole dabei ist, dass es möglich ist, Token von einer Zone in die andere zu verschieben. Dies wird wiederum durch IBC-Kommunikation eines Münzpakets erreicht. Grundsätzlich ist der Hub auch ein Routing-Mechanismus.

EIN Zone ist eine unabhängige Blockchain, die diese IBC-Nachrichten mit dem entsprechenden Hub austauschen kann.

Validatoren

Wir haben bereits erwähnt, dass Cosmos einen Proof-of-Stake verwendet. Für das Cosmos-Netzwerk müssen Sie Atoms, die interne Währung der Plattform, einsetzen. Ein Validator ist an eine Zone des Cosmos-Hubs gebunden, für die er Transaktionen validiert. Ihre Stimmrechte werden anhand der Anzahl der Einsatzatome berechnet. Validatoren, die böswillig handeln, werden bestraft und verlieren so alle ihre abgesteckten Atome und ihren Anteil am Reservepool. Außerdem verliert er jegliche Glaubwürdigkeit innerhalb des Netzwerks.

Wenn mehr als ein Drittel der Knoten böswillig handeln oder ausfallen, wird das Netzwerk angehalten, da Tendermint die Sicherheitseigenschaft der Lebendigkeit vorzieht. Die einzige Möglichkeit, das Netzwerk neu zu starten, besteht darin, es mit einem Hard-Fork-Reorganisationsvorschlag wiederherzustellen.

Es ist wichtig zu wissen, dass Tendermint die Anzahl der Validatoren von Natur aus begrenzt, da festgestellt wurde, dass Blockchains langsamer werden, wenn mehr Validatoren vorhanden sind, da die Kommunikation untereinander immer komplexer wird. Im ersten Jahr wird die Anzahl der Validatoren auf 100 festgelegt. Diese Anzahl wird über einen Zeitraum von zehn Jahren jedes Jahr um 13% steigen und sich auf 300 Validatoren belaufen.

Das Atom-Token

Das Atom-Token ist das native Asset des Cosmos Hub, das für die verschiedenen verteilten Hauptbücher jeder Zone verwendet werden kann. Atome geben Benutzern das Recht, abzustimmen, zu validieren oder an andere Validatoren zu delegieren. Wie bei Ethereum gilt der Atom-Token als das Gas für die Bezahlung von Transaktionen. Diese Gebühr wird eingeführt, um Spam zu minimieren.

Anwendungsfälle

Verteilter Austausch

Ein verteilter Austausch ist eines der coolen Konzepte, die mit Cosmos möglich sind. Durch die Verwendung der Hubs and Zones-Architektur ist dieses massenreplizierte Ledger weniger anfällig für interne und externe Hacking-Versuche.

Ein verteilter Austausch ist nicht genau dasselbe wie ein dezentraler Austausch (DEX). Ein DEX verwendet Atomic Swaps, bei denen es sich um kettenübergreifende Transaktionen handelt. Der Nachteil eines DEX ist, dass beide Benutzer online sein müssen, damit der Handel erfolgreich ist. Für eine verteilte Börse ist dies nicht erforderlich, da der Trade-Matching-Service die Transaktion übernimmt.

Der Mehrwert einer verteilten Börse ist ihr hoher Transaktionsdurchsatz und ihre hohe Kapazität unter Verwendung der Zonen und des Tendermint-Kerns. Laut dem Cosmos-Whitepaper ist die Commit-Latenz einer Transaktion mit der von zentralisierten Börsen vergleichbar.

Überbrückung zu anderen Kryptowährungen

Eine bestimmte Zone kann als Brückentoken fungieren, das gegen eine andere Kryptowährung eingetauscht werden kann, wodurch eine Verbindung zwischen einer fremden und einer nativen Cosmos-Kryptowährung hergestellt wird. Um dies zu erreichen, muss eine Bridge-Zone sowohl mit der internen Zone als auch mit der fremden Kryptowährung Schritt halten.

Skalierung von Ethereum Dapp auf Cosmos Stack

Wenn Sie von der Ethereum-Leistung zurückgehalten werden, gibt es verschiedene Ansätze, um Ihren Dapp mithilfe des Cosmos-Stacks zu skalieren.

Peg Zone

In der Peg-Zone – Peggy genannt – können Benutzer ERC20-Token an den Cosmos Hub übertragen, wo sie viel schneller ausgetauscht werden können. Darüber hinaus bietet der Cosmos Hub spezielle EVM-Zonen für ERC20-Token. Sobald die Benutzer fertig sind, können sie ihre Token wieder in das Ethereum-Netzwerk zurückziehen.

Tendermint Plasma

Mit Plasma können Entwickler das Cosmos SDK für die Entwicklung von Dapps verwenden, während ihre Token im Ethereum-Netzwerk eingesetzt werden. Diese Projekte können sich auf viel schnellere Transaktionszeiten innerhalb der Tendermint-Zonen stützen.

Cosmos SDK

Das Cosmos SDK v0.10.0 wurde am 28. Februar 2018 angekündigt. Das Cosmos SDK bietet Dapp-Entwicklern neben den EVM-Smart-Verträgen eine weitere Möglichkeit, sichere Blockchain-Anwendungen zu erstellen. Es ist jetzt möglich, verschiedene Ketten mit verschiedenen Münzen zu haben, was ein echtes Kosmos-Ökosystem ermöglicht.

Cosmos bietet ein Beispiel für eine Münze namens BaseCoin, die das Cosmos-Ökosystem nutzt. Sie sehen hier ein Beispiel für den Code, in dem wir einige Optionen für unsere neue Münze festlegen, z. B. einen Vorrats- und Token-Namen. [/ Caption]

Wie Sie sehen können, ist der Code in Golang geschrieben. Das Cosmos SDK zeigt uns auch einen Code für Benutzer, mit dem Nachrichten mit beliebigen Informationen gesendet werden können.

Derzeit ist die Dokumentation zum Cosmos SDK noch nicht großartig. Hoffen wir, dass sich dies in Zukunft ändern wird.