** Blockchains modulares podem tornar obsoletas as blockchains tradicionais. **
As cadeias de bloco único foram muito boas enquanto existiram, no entanto, acabaram esbarrando no trilema da blockchain (descentralização, escalabilidade, segurança), pois tentavam fazer tudo em cada nó (consenso, disponibilidade de dados, liquidação e execução).
Evitar esse problema com um blockchain modular é feito dividindo as várias funções do blockchain em diferentes camadas. Assim, blockchains podem escalar de forma a minimizar as compensações.
Ethereum e Cosmos lideram esta corrida modular, o futuro da blockchain é modular.
Desde o lançamento da Ethereum Virtual Machine (EVM), a Ethereum implementou funções de contrato inteligente, o que permitiu o desenvolvimento de vários DApps em DeFi, NFT, jogos e outros campos.
Ethereum é uma cadeia pública de propósito geral que pode suportar vários DApps que competem por recursos de rede. Durante períodos de congestionamento, as taxas de transação disparam, resultando em uma experiência de usuário insatisfatória em termos de custo e latência.
Outro problema com a Ethereum e outras cadeias L1 é seu sistema de governança "Layer 2 (L2)". Isso significa que além de seguir suas próprias regras, os DApps também devem seguir as regras do protocolo, sendo impossível alterar o protocolo toda vez que um DApp precisar de uma nova funcionalidade.
Em vez de DApps competindo pelos recursos de um único blockchain, o Cosmos propõe que cada DApp seja executado em seu próprio blockchain independente, paralelo e otimizado para aplicativos. Como são independentes, cada blockchain pode ser atualizado ou modificado independentemente. As cadeias Cosmos podem se comunicar entre si e até mesmo sob certas condições com blockchains que usam diferentes mecanismos de consenso proof-of-stake/proof-of-work.
Introdução ao Cosmos
Cosmos é a rede conhecida como a "Internet das Blockchains" que permite que diferentes blockchains coexistam e interoperem. Normalmente, os blockchains são independentes um do outro e, embora a tecnologia recente permita que dois blockchains se comuniquem e transfiram dados por meio de uma ponte, o Cosmos vai um passo além. O Cosmos melhora a interoperabilidade, permitindo que os desenvolvedores criem blockchains inicialmente interoperáveis.
Esses blockchains se comunicam por meio do protocolo Inter-Blockchain Communications (IBC, para abreviar, um protocolo de transferência de informações entre blockchains), do qual o Cosmos Hub e seus tokens ATOM são um.
História do Cosmos
O projeto Cosmos foi lançado pela primeira vez em 2014, criado por Jae Kwon sob o protocolo de consenso Tendermint. Kwon tentou sem sucesso construir um sistema totalmente interoperável, então ele se juntou a Zarko Milosevic e Ethan Buchman. Por fim, Kwon renunciou ao cargo no projeto Cosmos em 2020.
Aqui está uma breve linha do tempo do universo, destacando os principais eventos nele:
Em abril de 2017, a Cosmos realizou sua primeira venda de tokens. Levantar $ 7 milhões em apenas 29 minutos demonstrou suas capacidades.
Em dezembro de 2018, foi lançado o evento "Game of Stakes", testando pela primeira vez a rede Cosmos.
Em 13 de março de 2019, foi lançado com sucesso o Cosmos Hub, conhecido como o Big Bang do universo.
Em novembro de 2019, a Kava Labs se tornou o primeiro projeto a usar o Cosmos SDK para lançar a rede principal.
*Em fevereiro de 2020, a Cosmos se separou depois que seu principal fundador, Jae Kwon, renunciou ao cargo de CEO.
Em setembro de 2020, a Cosmos cooperou com Nym pela primeira vez, introduzindo certificados anônimos no ecossistema Cosmos.
Em fevereiro de 2021, a Cosmos lançou seu projeto mais ambicioso "Stargate". Stargate é a primeira versão pública a usar o protocolo Inter Blockchain Communication (IBC). Este lançamento solidifica a posição da Cosmos no mercado de blockchain.
A organização sem fins lucrativos Interchain Foundation (ICF), com sede na Suíça, gerencia o desenvolvimento do Cosmos. Semelhante à Fundação Ethereum, o ICF é um órgão de coordenação responsável por fazer a ponte entre o processo de codificação entre as equipes de desenvolvimento de software.
Visão do Cosmos
Ao contrário dos blockchains de camada única, o Cosmos prevê uma plataforma para troca descentralizada, armazenamento e proteção de valor que incentiva a cooperação, inovação e competição.
Portanto, o Cosmos optou por construir usando uma pilha de software modular - o Cosmos SDK e uma rede de blockchains interconectados. Isso permite que hubs e regiões do ecossistema Cosmos lancem novos blockchains com ambientes de execução personalizados enquanto utilizam o IBC para comunicação entre cadeias.
Essa visão de modularidade e crescimento autônomo aumentou rapidamente o número de regiões no Cosmos. No momento em que este livro foi escrito, 52 das 56 zonas estão ativas.
**O que são Zonas e Hubs? **
A cadeia de zona (Zone) é um aplicativo blockchain independente criado dentro da rede blockchain Cosmos, e o hub (Hub) é o blockchain que conecta essas cadeias de zona. também podem ser conectados uns aos outros.
O Cosmos Hub é o primeiro hub (blockchain) da rede Cosmos. O Cosmos Hub é um blockchain proof-of-stake que facilita a comunicação e a interoperabilidade entre outros blockchains, servindo como hub da rede. O Cosmos Hub monitora as cadeias de partições conectadas a ele, que foram criadas usando o Cosmos SDK.
Além do blockchain, o Cosmos SDK também pode ser usado para construir mercados ecológicos, trocas descentralizadas (DEX), carteiras, redes privadas, Dapps, plataformas DeFi e outros projetos de infraestrutura na rede Cosmos.
** O que há de único no universo? **
O Cosmos se considera a terceira geração da tecnologia blockchain (depois de Bitcoin e Ethereum). Ele permite que os desenvolvedores criem blockchains adequados para fins específicos, conhecidos como blockchains específicos de aplicativos, que podem ser conectados uns aos outros para trocar dados.
O objetivo do Cosmos é incentivar os desenvolvedores Web3 a criar projetos descentralizados sem depender do design de contrato inteligente da Ethereum. Em vez de construir dApps em um blockchain básico, a Cosmos projetou uma arquitetura modular que permite aos desenvolvedores criar blockchains independentes.
Os desenvolvedores do Cosmos não precisam confiar no consenso ou na camada de rede de um blockchain de camada 1, como o Ethereum. Quando os entusiastas da criptomoeda criam no Cosmos, eles podem criar blockchains que atendam aos seus requisitos de design. Ao contrário da criação de dApps usando contratos inteligentes, o Cosmos oferece aos desenvolvedores Web3 total liberdade para desenvolver blockchains enquanto se beneficia da segurança de seu algoritmo Tendermint.
Observação do unicórnio do bloco: Tendermint é um algoritmo de consenso baseado na tolerância a falhas bizantinas, que é usado para obter consistência entre diferentes nós em uma rede distribuída. É o algoritmo de consenso usado pela rede Cosmos para garantir a segurança e a consistência da rede blockchain.
Em contraste, o Cosmos vai além de ajudar os desenvolvedores Web3 a criar blockchains independentes. Muitos entusiastas de criptomoedas associam o Cosmos à "interoperabilidade", que se refere à comunicação entre blockchains.
Conectar diferentes blockchains tem sido difícil devido a diferentes mecanismos de consenso e padrões de codificação. Embora as pontes entre cadeias possam transferir valor entre redes blockchain, elas são vulneráveis a hackers.
A Cosmos criou o protocolo IBC para permitir que diferentes blockchains se comuniquem. Além disso, a equipe do Cosmos está desenvolvendo blockchains chamados "pegg-zones" que podem se conectar a projetos fora do ecossistema do Cosmos. Por exemplo, a Cosmos poderia implantar uma blockchain pegg entre bitcoin e ethereum.
Nota do unicórnio do bloco: pegg-zone permite que ativos de blockchains externos (como bitcoin ou ethereum) sejam ancorados em tokens específicos na rede Cosmos. Os meios técnicos da Pegg-zone de conectar diferentes blockchains fornecem ao Cosmos uma interoperabilidade mais ampla e a capacidade de integrar ativos externos.
Além desses benefícios, o Cosmos pode processar 10.000 transações por segundo (TPS), tem taxas de gás baixas e tem baixo impacto ambiental devido ao seu design de PoS.
Camadas da rede Cosmos
O blockchain pode ser dividido em três camadas conceituais da arquitetura:
Camada de aplicativo: A camada de aplicativo é responsável por atualizar o estado do blockchain com base na execução de transações. Nesta camada, são implementadas funções para executar contratos inteligentes e lidar com as interações do usuário.
Camada de rede: A camada de rede é responsável por garantir que as transações e mensagens relacionadas ao consenso sejam propagadas. Ele lida com a comunicação entre os nós e garante que as transações sejam transmitidas e confirmadas na rede.
Camada de Consenso: A camada de consenso permite que os nós concordem com o estado atual do sistema. Nessa camada, os nós chegam a um consenso por meio de um algoritmo de consenso e decidem quais transações são válidas e as adicionam ao estado da blockchain.
A divisão desses níveis ajuda a separar diferentes funções e responsabilidades, permitindo que a rede Cosmos construa e expanda diferentes blockchains com mais flexibilidade e realize comunicação e interoperabilidade entre eles por meio do protocolo IBC. Cada camada possui funções e tarefas específicas, que juntas formam a arquitetura geral da rede Cosmos.
Tecnologia Cosmos
Baseado nos seguintes componentes:
Tendermint: Um protocolo de consenso que permite aos desenvolvedores criar blockchains de prova de participação rápidas, escaláveis e seguras.
Cosmos SDK: permite que os desenvolvedores criem aplicativos em blockchains baseados em Tendermint. O Cosmos SDK fornece um conjunto de ferramentas e estruturas que simplificam o desenvolvimento de aplicativos blockchain.
Inter-Blockchain Communication protocol (IBC): Um sistema que permite que diferentes blockchains se conectem e se comuniquem. Por meio do protocolo IBC, o Cosmos realiza a interconexão entre blockchains, permitindo que eles troquem dados e valores com segurança.
Juntos, esses componentes técnicos formam a infraestrutura do Cosmos, permitindo implementar redes blockchain rápidas, escaláveis e seguras e facilitar a interoperabilidade e a comunicação entre diferentes blockchains.
1. Tolerância a falhas bizantinas Tendermint e ABCI
Nota do unicórnio do bloco: ABCI significa "Application Blockchain Interface", que é uma parte importante da arquitetura Tendermint. ABCI define a especificação de interface entre aplicativos e o mecanismo de consenso Tendermint. Ele permite que os desenvolvedores criem e estendam o blockchain Tendermint com lógica de aplicativo personalizada sem ter que modificar o próprio mecanismo Tendermint.
Por meio da ABCI, os desenvolvedores podem separar seus aplicativos do mecanismo de consenso Tendermint, tornando o desenvolvimento de aplicativos mais flexível e personalizável. A ABCI fornece um conjunto de métodos de interface padronizados, incluindo funções como processamento de transações, verificação de blocos e consulta de status, para que os aplicativos possam interagir com a rede Tendermint e trabalhar com o mecanismo de consenso.
Até recentemente, a construção de um blockchain exigia o desenvolvimento de três camadas (rede, consenso e aplicativo) do zero. A Ethereum torna o desenvolvimento de aplicativos descentralizados mais viável, fornecendo uma blockchain de máquina virtual onde qualquer pessoa pode implantar contratos inteligentes com lógica personalizada.
No entanto, isso não simplifica o processo de desenvolvimento da blockchain. O Go-Ethereum (a implementação da linguagem Go do Ethereum), como o Bitcoin, é uma enorme pilha de tecnologia, difícil de bifurcar e personalizar. É por isso que Jae Kwon criou o Tendermint em 2014.
Tendermint BFT é uma solução que mescla as camadas de rede e consenso de blockchains em um mecanismo comum.
Ele permite que os desenvolvedores se concentrem no desenvolvimento de aplicativos sem se preocupar com protocolos subjacentes complexos.
Como resultado, o Tendermint economiza muito tempo de desenvolvimento. Tendermint também é o nome do algoritmo de consenso Byzantine Fault Tolerant (BFT) usado pelo mecanismo Tendermint BFT.
O protocolo de soquete Application Blockchain Interface (ABCI) conecta o mecanismo Tendermint BFT com aplicativos. O protocolo pode ser encapsulado em qualquer linguagem de programação, permitindo que os desenvolvedores escolham a linguagem que melhor atende às suas necessidades.
Aqui estão os recursos do uso do Tendermint BFT como um mecanismo de blockchain avançado, adequado para blockchains públicos ou privados:
*O Tendermint BFT lida apenas com a rede e o consenso do blockchain, o que significa que auxilia os nós na propagação de transações e ajuda os validadores a chegarem a um consenso sobre um conjunto de transações a serem anexadas ao blockchain.
A camada de aplicação é responsável por definir como o conjunto de validadores é construído. Assim, os desenvolvedores podem construir blockchains públicos e privados em cima do mecanismo Tendermint BFT.
Se o aplicativo especificar que os validadores são selecionados com base no número de tokens mantidos, o blockchain é classificado como PoS (Proof of Stake).
No entanto, se o aplicativo decidir que apenas um conjunto de entidades pré-autorizadas pode atuar como validadores, o blockchain pode ser classificado como um blockchain permissionado ou privado, onde o desenvolvedor tem controle total sobre as regras que regem as alterações no conjunto de validadores para sua blockchain.
Alto desempenho: O tempo de geração de blocos do Tendermint BFT pode chegar a cerca de 1 segundo e pode processar milhares de transações por segundo.
Certeza instantânea: O algoritmo de consenso Tendermint tem a característica de certeza instantânea. Isso significa que, se mais de um terço dos nós de validação forem honestos (tolerância a falhas bizantinas), nenhuma bifurcação ocorrerá. Os usuários podem ter certeza de que suas transações serão finalizadas assim que um bloco for criado (este não é o caso em blockchains de prova de trabalho como Bitcoin e Ethereum).
Segurança: O consenso Tendermint não é apenas tolerante a falhas, mas também responsável. Uma maneira de determinar a responsabilidade se o blockchain se bifurcar.
Cosmos é uma das várias plataformas baseadas no mecanismo de consenso Tendermint, outras incluem:
Ethermint é um blockchain híbrido escalável e interoperável que usa o Cosmos SDK e o Tendermint.
Terra é uma plataforma de stablecoin baseada em proof-of-stake delegada usada como uma solução de pagamento blockchain.
Regen Network é um mercado descentralizado para ativos ambientais, dados e acordos climáticos.
2. Cosmos SDK e outras estruturas de camada de aplicativo
O Tendermint BFT reduz o tempo de desenvolvimento do blockchain de anos para semanas, porque criar um aplicativo ABCI seguro do zero é um desafio, e é por isso que o Cosmos SDK existe.
O Cosmos SDK é uma estrutura de uso geral para criar aplicativos de blockchain seguros sobre o Tendermint BFT.
É construído sobre dois princípios básicos:
Modularidade: o objetivo do Cosmos SDK é construir um ecossistema modular que permita aos desenvolvedores criar rapidamente blockchains específicos de aplicativos sem escrever todas as funções do zero. Qualquer pessoa pode criar um módulo Cosmos SDK e usar um módulo existente em seu blockchain simplesmente importando-o.
Por exemplo, a equipe Tendermint está desenvolvendo um conjunto básico de módulos para o Cosmos Hub. Qualquer desenvolvedor pode usar esses módulos para criar seus aplicativos. Os desenvolvedores também podem criar novos módulos para personalizar ainda mais seus aplicativos. À medida que a rede Cosmos se desenvolve, o ecossistema de módulos SDK também continuará a crescer, facilitando o desenvolvimento de aplicativos blockchain complexos.
Segurança baseada em recursos: os recursos limitam o escopo de interações maliciosas ou acidentais restringindo os limites de segurança entre os módulos. Isso permite que os desenvolvedores entendam melhor a composicionalidade dos módulos e limitem o escopo de interações maliciosas ou acidentais.
O Cosmos SDK também inclui um conjunto de ferramentas de desenvolvedor úteis para criar interfaces de linha de comando (CLIs, uma forma de interagir com sistemas de computador por meio de interfaces de linha de comando), servidores REST e várias bibliotecas de utilitários comumente usados.
O Cosmos SDK (Software Development Kit), como outras ferramentas do Cosmos, é modular. Os desenvolvedores podem criar aplicativos com base no Tendermint BFT. No entanto, também pode ser usado com qualquer outro mecanismo de consenso que suporte o protocolo ABCI. O Cosmos antecipa o surgimento de vários SDKs ao longo do tempo, cada um usando um modelo de arquitetura diferente e compatível com diferentes mecanismos de consenso, tudo dentro de um único ecossistema: a Rede Cosmos.
Ethermint
A natureza modular do Cosmos SDK permite que os desenvolvedores portem quase qualquer base de código blockchain existente escrita em Golang para ele, e o Ethermint é um projeto que converte a Ethereum Virtual Machine em um módulo SDK.
Ethermint é exatamente semelhante ao Ethereum, mas também tem todas as vantagens do Tendermint BFT. Todas as ferramentas Ethereum (como Truffle, Metamask, etc.) são compatíveis com Ethermint e você pode migrar facilmente seus contratos inteligentes.
CometBFT (Tolerância de falha bizantina do cometa)
CometBFT, um fork e sucessor do Tendermint Core, foi lançado em fevereiro deste ano e será o mecanismo de replicação oficial do Interchain Stack. O objetivo de longo prazo da CometBFT é se tornar o mecanismo de replicação preferido para blockchains específicos de aplicativos confiáveis, seguros e de grande escala. O objetivo de longo prazo da CometBFT é desempenhar um papel fundamental no suporte ao crescimento entre cadeias.
Nota do unicórnio do bloco: Interchain Stack é uma pilha de tecnologia que promove a interoperabilidade e a conectividade entre blockchains, com o objetivo de construir um ecossistema unificado de cadeia cruzada.
Mais especificamente, os objetivos do CometBFT incluem:
Enfatizar as necessidades dos usuários, formular uma estratégia de produto clara e dar prioridade às necessidades dos usuários. Esta é uma decisão estratégica para garantir que CometBFT permaneça relevante e valioso em todos os momentos.
Melhore a garantia de qualidade e a garantia de correção usando técnicas avançadas, como testes orientados a modelos. Essas técnicas permitem uma especificação e teste rigorosos de implementações, melhorando a garantia de qualidade e a garantia de correção.
O projeto modular foca no nível adequado de abstração, de forma que o sistema possa ser desmontado sob demanda para integração gradativa em projetos que dele dependam. A Cosmos espera encorajar o uso do CometBFT como uma biblioteca, reduzindo bifurcações e fragmentação adicionando novas interfaces para dar suporte a um conjunto cada vez maior de casos de uso.
Lançamentos de recursos mais rápidos sem sacrificar a qualidade. Atualizando gradualmente a arquitetura do sistema, como uma plataforma confiável para mudanças, e melhorando a coordenação do projeto no Interchain Stack, lançamentos de recursos mais rápidos são alcançados.
Resumindo, o objetivo do CometBFT é se tornar um mecanismo de replicação de blockchain confiável e bem coordenado para apoiar o desenvolvimento do Interchain Stack, concentrando-se nas necessidades do usuário, melhorando a garantia de qualidade, design modular e lançamentos rápidos de recursos para melhorar e desenvolver continuamente .
3. IBC - Blockchain conectado
Um protocolo chamado Inter-Blockchain Communication (IBC) é usado para conectar blockchains. O IBC aproveita a natureza de finalidade instantânea do consenso Tendermint (embora possa funcionar com qualquer mecanismo blockchain de "finalidade rápida") para permitir que cadeias heterogêneas transfiram valor (ou seja, tokens) ou dados entre si.
Basicamente, pode ser resumido em dois aspectos:
ESTRUTURA HIERÁRQUICA DIFERENTE: cadeias heterogêneas têm estruturas hierárquicas diferentes, o que significa que podem diferir na implementação de componentes de rede, consenso e aplicativo. Para ser compatível com IBC, um blockchain precisa atender apenas a alguns requisitos, o mais importante dos quais é que a camada de consenso deve ter finalização rápida. As cadeias de prova de trabalho, como Bitcoin e Ethereum, não estão incluídas devido à sua finalidade probabilística.
**Soberania:**Cada blockchain é mantida por um grupo de validadores cujo trabalho é concordar com a confirmação do bloco. Em blockchains de prova de trabalho, esses validadores são chamados de mineradores. Os blockchains soberanos têm seu próprio conjunto de validadores e, em muitos casos, os blockchains devem ser soberanos porque os validadores são os responsáveis por alterar o estado. No Ethereum, todos os aplicativos são executados pelo mesmo conjunto de validadores. Portanto, cada aplicativo tem soberania limitada.
O IBC permite que blockchains heterogêneos troquem tokens e dados, o que significa que blockchains com diferentes aplicativos e conjuntos de validadores podem se comunicar. Por exemplo, permite que cadeias públicas e privadas troquem tokens. Atualmente, nenhuma outra estrutura blockchain suporta esse nível de interoperabilidade.
Como funciona o IBC
Por exemplo, suponha que uma conta na cadeia A queira enviar dez tokens para a cadeia B:
Rastreamento: Ambas as cadeias são necessárias para rastrear os validadores uma da outra.
Bloqueio: quando a rede IBC inicia uma transferência, os tokens (como ATOM) serão bloqueados na cadeia A.
Repetidor de provas: ATOMs que bloqueiam provas são enviados da Cadeia A para a Cadeia B.
Verificação: A prova é verificada na cadeia B de acordo com o cabeçalho do bloco da cadeia A; se a verificação for válida, o certificado do token ATOM é criado na cadeia B.
Vale ressaltar que os ATOMs criados na cadeia B não são ATOMs reais (não nativos), pois os ATOMs só existem na cadeia A. Eles representam ATOMs da cadeia A para a cadeia B e provam que esses ATOMs estão congelados na cadeia A. Um mecanismo semelhante desbloqueará esses tokens quando os ATOMs retornarem à sua cadeia original.
A principal desvantagem dessa abordagem é que o número de conexões de rede cresce quadraticamente com o número de blockchains. Se a rede consistir em 100 blockchains, cada um dos quais deve manter conexões IBC com outros blockchains, o número de conexões chegará a 4950, o que rapidamente se torna incontrolável.
Para resolver esse problema, o Cosmos propõe uma arquitetura modular, incluindo dois tipos de blockchains: Hub (cadeia central) e Zona (cadeia de partição), conforme mencionado anteriormente.
Conecte cadeia não Tendermint
O Cosmos não está limitado à cadeia Tendermint, qualquer tipo de blockchain pode ser conectado ao Cosmos. Existem dois casos: cadeias de terminação imediata e cadeias de terminação probabilística:
Cadeias de finalização rápida
Ao modificar o protocolo IBC, os blockchains que usam qualquer algoritmo de consenso de finalidade instantânea podem se conectar ao Cosmos. Por exemplo, se o Ethereum mudar para o Casper Friendly Finality Gadget, o IBC pode ser adaptado para ser compatível com o Casper, criando uma conexão direta com o ecossistema Cosmos.
Nota do unicórnio do bloco: Ethereum Casper Friendly Finality Gadget é um algoritmo de consenso, a fim de melhorar o desempenho e a finalidade do sistema blockchain, e espera-se que se conecte ao Cosmos.
Cadeias de finalidade probabilística
A situação se torna mais difícil para blockchains sem finalidade instantânea, como cadeias de prova de trabalho. Para essas cadeias, o Cosmos emprega uma cadeia proxy chamada Peg-Zone.
Um blockchain proxy Peg-Zone monitora o estado de outro blockchain. O próprio Peg-Zone tem finalidade rápida, portanto é compatível com o IBC, e seu papel é fornecer segurança e finalidade ao blockchain ao qual está conectado.
**Block unicorn facilita a compreensão de todos: 1) cadeia de finalidade instantânea, 2) cadeia de finalidade probabilística, insira uma pequena ciência popular no texto para explicar as características dessas duas cadeias. **
**1) Cadeia de finalidade instantânea: **A cadeia de finalidade instantânea é como uma confirmação instantânea quando você envia um mensageiro. Assim que você entregar o pacote ao correio, ele confirmará imediatamente o recebimento e fornecerá um número de correio. Você pode saiba imediatamente que o pacote foi enviado e confirmado.
**2) Cadeia de finalidade probabilística: **Por exemplo, o mecanismo Proof-of-Work do Bitcoin. Sob esse mecanismo, as transações precisam passar por uma certa quantidade de trabalho de computação para serem confirmadas e há uma certa probabilidade de ocorrer uma bifurcação. Assim como a entrega de correspondência leva tempo e alguma incerteza, o tempo de confirmação da transação da cadeia de finalidade probabilística é maior e há certos riscos.
**Entendimento simples, as cadeias de finalidade instantânea podem confirmar rapidamente as transações e fornecer garantias de finalidade, enquanto as cadeias de finalidade probabilística exigem um tempo de confirmação mais longo e há uma certa probabilidade de bifurcações e problemas de segurança. **
**Que problemas o Cosmos resolve? **
1. Soberania
O SDK gratuito da Cosmos permite que os desenvolvedores criem aplicativos blockchain soberanos sem custos contínuos. Esses blockchains podem ser facilmente conectados uns aos outros sem depender de contratos inteligentes para existir em diferentes blockchains, evitando assim altas taxas de transação devido ao congestionamento da rede e permitindo o desenvolvimento de melhores funções de dimensionamento.
Isso impulsionará recursos inovadores em DeFi, NFTs, jogos, DAOs, redes sociais, mercados e economias dependentes da Internet, especialmente economias de propriedade em que todos têm interesse.
2. Escalabilidade
O Cosmos utiliza dois tipos de escalabilidade:
Escalabilidade vertical: escalabilidade vertical refere-se ao método de dimensionamento do blockchain. Ao abandonar o Proof-of-Work e otimizar seus componentes, o Tendermint BFT pode realizar milhares de transações por segundo.
O gargalo está no próprio aplicativo, por exemplo, uma máquina virtual imporá um limite inferior na taxa de transferência de transação, enquanto aplicativos que incorporam diretamente tipos de transação e funções de transição de estado (como aplicativos padrão do Cosmos SDK) podem atingir uma taxa de transferência mais alta, o que significa que também é uma das razões pelas quais blockchains específicos de aplicativos fazem sentido.
Escalabilidade horizontal: mesmo que o mecanismo de consenso e o aplicativo sejam altamente otimizados, o rendimento da transação de uma única cadeia atingirá um limite intransponível. A expansão vertical atingiu seu limite e uma arquitetura multi-chain será usada como solução no futuro. A ideia principal é executar várias cadeias do mesmo aplicativo em paralelo, operadas por um conjunto padrão de validadores, tornando o blockchain teoricamente infinitamente escalável.
3. Sustentabilidade
Sustentabilidade A segurança da rede é garantida pelo algoritmo de consenso PoS. Em comparação com o algoritmo de consenso PoW, o PoS pode reduzir a pegada de carbono em 99%.
Função de token ATOM
Os tokens ATOM são uma parte vital do ecossistema Cosmos. O principal objetivo deste token é apostar para garantir a segurança do mecanismo de consenso PoS. Os investidores em criptomoedas devem apostar a mesma quantidade de tokens ATOM que os atuais 150 principais validadores do Cosmos para validar as transações. No entanto, os detentores de ATOM podem delegar seus tokens a um pool de apostas para obter uma porcentagem das recompensas em criptomoeda.
Os tokens ATOM podem servir a três propósitos: como um sistema para evitar spam, como um token de staking e como meio de votação na governança.
Como método de prevenção de spam, o ATOM é usado para pagar taxas. Semelhante à taxa de gás da Ethereum, a taxa pode ser proporcional ao custo computacional necessário para a transação. Taxas são cobradas para evitar que atores mal-intencionados façam uso indevido do blockchain.
ATOMs podem ser apostados para obter tokens como recompensas. O número de ATOMs apostados determina a segurança econômica do Cosmos Hub. Quanto maior o número de ATOMs apostados, maiores os benefícios econômicos e maior o custo de atacar a rede. Portanto, quanto maior o número de ATOMs apostados, maior a segurança econômica.
Governança: os detentores de ATOM podem gerenciar o Cosmos Hub votando em propostas com seus ATOMs apostados.
Blockchain no Cosmos
A arquitetura flexível do Cosmos atraiu muitos desenvolvedores Web3. Alguns dos projetos Cosmos mais notáveis incluem:
Osmosis: A Osmosis foi criada em 2021 e atualmente é a maior exchange descentralizada (DEX) do ecossistema Cosmos.
Cronos Chain: Financiado pela exchange cripto centralizada Crypto.com, o Cronos Chain é um blockchain compatível com Ethereum construído no Cosmos. A Cronos opera em um algoritmo PoS com o token CRO da Crypto.com como a principal criptomoeda.
Binance Chain: A exchange cripto centralizada Binance também usou uma série de ferramentas do Cosmos para construir sua Binance Chain. Semelhante ao Cronos Chain, o blockchain da Binance apresenta muitos DEXs, plataformas de empréstimo criptográfico e mercados NFT.
Thorchain: Thorchain é uma exchange descentralizada no Cosmos, dedicada à troca cross-chain, que possibilita a troca segura de tokens nativos e tokens em qualquer blockchain, incluindo Bitcoin, Dogecoin e Ethereum wait. A Thorchain opera com um algoritmo PoS e usa seu token RUNE nativo para proteger a rede.
** Ecossistema Cosmos **
Com mais de US$ 62 bilhões em ativos digitais totais sob gerenciamento, a rede Cosmos hospeda mais de 274 aplicativos e serviços. O Cosmos tem um ecossistema diversificado e em rápida expansão. Aqui estão alguns dos projetos Cosmos mais importantes:
Osmose
É uma das blockchains conectadas ao Cosmos Hub. Ela adota um sistema seguro de proof-of-stake e fornece muitos dos mesmos serviços profissionais de verificação de stake que a rede Cosmos. OSMO é o nome de sua criptomoeda nativa.
Os detentores de token OSMO podem delegar seus tokens a esses validadores profissionais de participação para proteger a rede de comportamentos maliciosos e perigosos. Osmosis é um blockchain descentralizado ponto a ponto que os detentores de criptomoedas podem usar para gerar liquidez e negociar tokens habilitados para IBC.
Rede Secreta
é uma plataforma de contrato inteligente que se concentra na privacidade e permite privacidade programável. A Secret Network fornecerá um hub de privacidade para o ecossistema, perfeito para defensores da privacidade.
Rede de regeneração
Está construindo uma rede de "Provas para um Planeta Saudável" que apóia principalmente o sequestro de carbono. Com a Regen, podemos aproveitar o poder da blockchain para tornar o mundo um lugar melhor. A Regen fez parceria com a Chorus One para desenvolver o primeiro modelo de negócios de validador verde.
Ponte G
É uma ponte entre cadeias que permite aos usuários transferir ativos entre blockchains. O G-Bridge é um sistema altamente experimental e inovador gerenciado por uma rede de usuários.
Rede Akash
A Akash Network é outro projeto em execução na blockchain do Cosmos. O principal objetivo do Akash é ajudar os desenvolvedores Web3 a implantar vários dApps com configuração, instalação e gerenciamento de servidor mínimos.
Apelidado de "Airbnb da computação em nuvem", o projeto oferece a primeira computação em nuvem descentralizada de código aberto, fornecendo aos desenvolvedores recursos de computação em nuvem sem permissão para criar dApps.
Ao discutir a Akash Network, também é importante observar que ela oferece um dos preços mais competitivos para soluções de implantação de dApp.
Persistência XPRT
O Persistence XPRT é uma rede criptográfica nativa de ativos DeFi e NFT. O projeto é organizado tecnicamente e fornece infraestrutura para conectar DeFi e finanças tradicionais em vários campos.
Rede de regeneração
A rede Regen é um blockchain proof-of-stake construído no ecossistema Cosmos. É usado para validar reivindicações, protocolos e dados do estado do ambiente.
O Regen Ledger permite que vários usuários interajam e negociem entre si para formar um sistema público de contabilidade ecológica. É um mercado e plataforma global para ativos, serviços e dados do ecossistema da Terra.
Principais tokens do ecossistema Cosmos classificados por valor de mercado:
Cosmos encontrou uma grande falha no sistema
Conforme relatado no ano passado, 42 blockchains tinham a funcionalidade IBC habilitada, incluindo Cosmos Hub, Osmosis, Cronos e Evmos.
OKX Chain, Luna Classic e Thorchain são os principais blockchains que já integraram o IBC. Felizmente, sua funcionalidade foi desativada ou nunca totalmente ativada.
O cofundador da Cosmos afirmou que o problema foi resolvido com um patch e será aplicado a todos os blockchains vulneráveis atuais.
O polímero visa resolver este problema trazendo o IBC para fora do universo
IBC é um protocolo de mensagens que obteve sucesso no ecossistema Cosmos. No entanto, o uso fora do Cosmos é limitado.
O Polymer é um novo protocolo que introduz o IBC fora do Cosmos, ao atuar como um roteador de mensagens, permite que qualquer chain ou Rollup (agregação) envie mensagens entre si usando o IBC, obtendo funções antes limitadas ao Cosmos.
IBC fora do universo
Ao proteger 57 redes e transferir mais de US$ 160 milhões em valor dentro da Cosmos, a IBC provou seu valor. Seu sucesso não foi estendido a outros sistemas devido a requisitos rígidos de compatibilidade com sistemas de consenso de finalidade instantânea como o Tendermint. Sistemas de finalidade probabilística, como a prova de trabalho do Ethereum, violariam a promessa de segurança do IBC.
As equipes ativas que trabalham para trazer o IBC para o Ethereum incluem:
A Electron Labs está trabalhando para trazer o IBC para o Ethereum, mas conectar a cadeia Tendermint e a cadeia EVM requer muito trabalho. O Cosmos requer o uso de assinaturas ed25519 para verificação leve do cliente, e verificar essa assinatura no EVM consome muito gás.
Para resolver esse problema, o Electron Labs usará provas da validade de assinaturas de conhecimento zero e verificará essa prova no Ethereum para reduzir custos. Uma desvantagem dessa abordagem é a dependência de contratos inteligentes sendo controlados por uma equipe, que não minimiza a confiança para o IBC.
zkBridge (Zero Knowledge Chain Bridge) também tem a visão de conectar Cosmos e Ethereum. Semelhante ao Electron Labs, o zkBridge usa um cliente leve e executa um contrato inteligente Ethereum. Ele usa uma rede de retransmissão onde os retransmissores passam cabeçalhos de bloco para a cadeia de destino para verificação.
Este sistema permite provas paralelas, permitindo sistemas de prova mais baratos e rápidos, e elimina a necessidade de uma configuração confiável onde uma parte confiável gera a chave privada. Apesar de contar com um contrato inteligente centralizado, o zkBridge tem menos suposições de confiança devido ao seu sistema de prova.
O Polymer é uma cadeia de aplicativos do Cosmos que atua como um hub IBC, permitindo a comunicação entre as cadeias. O Polymer permite que as cadeias conectadas escolham seu próprio método de verificação, enquanto fornece verificação padrão do ZK light client padronizando o IBC como um componente de transporte (semelhante ao Electron Labs e à implementação do zkBridge), as cadeias conectadas ao Polymer também terão acesso à conta Cosmos SDK e Interchain (Conta Interchain refere-se a um tipo de conta no ecossistema Cosmos, que é usado para transferência de ativos entre cadeias e interação entre diferentes blockchains).
A Polymer implementa IBC em Solidity e verifica usando o sistema de prova Plonky2 para conectividade com Ethereum. Plonky2 é um sistema de prova recursiva (primeiro verifica e garante a correção dos subproblemas e depois combina os subproblemas no problema geral para provar a correção do problema original), que pode gerar uma única prova a partir de um conjunto de Este sistema reduz ainda mais os custos de geração e verificação de provas. Semelhante ao acúmulo de conhecimento zero atual, o ZKP (prova de conhecimento zero) será verificado na cadeia de destino.
Por exemplo, se Ethereum e Osmosis se comunicarem através do Polymer, acontecerá o seguinte:
Ethereum verifica o consenso do Polymer através do cliente light ZK Tendermint. Por outro lado, o Polymer verifica o consenso do Ethereum por meio de clientes light do Ethereum.
O Polymer verifica o consenso do Osmosis por meio do cliente light Tendermint (devido ao cliente light nativo da rede Cosmos) e o Osmosis verifica o consenso do Polymer via cliente light Tendermint.
Cosmos Connected e Modular Blockchain
O polímero não apenas padroniza as conexões chain-bridge para cadeias não IBC, mas também melhora a maneira como as cadeias Cosmos funcionam.
Como o centro IBC do Cosmos e outras cadeias, o Polymer elimina efetivamente as conexões redundantes entre as cadeias. Atualmente, as cadeias são conectadas conectando-se ao Cosmos Hub, mas com o Polymer, elas só precisam se conectar ao Polymer uma vez e podem herdar os recursos de interconexão de todas as outras cadeias conectadas ao Polymer, o que é obtido por meio de atualizações de vários saltos.
preocupar
Embora a IBC tenha se mostrado impenetrável dentro do ecossistema Cosmos, ela ainda precisa lidar com fluxos de capital em larga escala. Embora possa ser muito cedo para declarar que o IBC é um líder claro em interoperabilidade, ele é atualmente o modelo de ponte intercadeia mais promissor. No entanto, existem algumas suposições sobre futuras cadeias multicadeias e interconectadas sem confiança que terão resultados líquidos positivos para o campo como um todo.
A Polymer pretende usar o Plonky2 como seu validador, que é um sistema novo e não auditado, e o uso de provas de conhecimento zero pode exigir uma compensação entre custo de prova e latência.
para concluir
**Cosmos é, sem dúvida, um dos projetos mais atraentes e exclusivos da Web3 e, ao oferecer suporte total a um futuro multicadeia, o Cosmos se estabeleceu como o líder absoluto em um espaço único. **
O futuro da Web3 e do Cosmos será determinado pelo que os desenvolvedores mais valorizam. À medida que mais e mais empresas começam a integrar o blockchain em seus processos, a necessidade de uma plataforma que permita que os blockchains se comuniquem entre si torna-se crítica.
Como uma plataforma blockchain interoperável, o Cosmos tem alto potencial de crescimento graças a uma equipe experiente, roteiro claramente definido, casos de uso em potencial e várias alianças em andamento.
No entanto, se os desenvolvedores decidirem que blockchains soberanos e baseados em aplicativos são o caminho do futuro, o Cosmos estará perfeitamente posicionado para capitalizar esse sentimento.
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Ameaça do Cosmos às Blockchains Tradicionais
Autor: Russian DeFi, Compilador: Block unicorn
** Blockchains modulares podem tornar obsoletas as blockchains tradicionais. **
As cadeias de bloco único foram muito boas enquanto existiram, no entanto, acabaram esbarrando no trilema da blockchain (descentralização, escalabilidade, segurança), pois tentavam fazer tudo em cada nó (consenso, disponibilidade de dados, liquidação e execução).
Evitar esse problema com um blockchain modular é feito dividindo as várias funções do blockchain em diferentes camadas. Assim, blockchains podem escalar de forma a minimizar as compensações.
Ethereum e Cosmos lideram esta corrida modular, o futuro da blockchain é modular.
Desde o lançamento da Ethereum Virtual Machine (EVM), a Ethereum implementou funções de contrato inteligente, o que permitiu o desenvolvimento de vários DApps em DeFi, NFT, jogos e outros campos.
Ethereum é uma cadeia pública de propósito geral que pode suportar vários DApps que competem por recursos de rede. Durante períodos de congestionamento, as taxas de transação disparam, resultando em uma experiência de usuário insatisfatória em termos de custo e latência.
Outro problema com a Ethereum e outras cadeias L1 é seu sistema de governança "Layer 2 (L2)". Isso significa que além de seguir suas próprias regras, os DApps também devem seguir as regras do protocolo, sendo impossível alterar o protocolo toda vez que um DApp precisar de uma nova funcionalidade.
Em vez de DApps competindo pelos recursos de um único blockchain, o Cosmos propõe que cada DApp seja executado em seu próprio blockchain independente, paralelo e otimizado para aplicativos. Como são independentes, cada blockchain pode ser atualizado ou modificado independentemente. As cadeias Cosmos podem se comunicar entre si e até mesmo sob certas condições com blockchains que usam diferentes mecanismos de consenso proof-of-stake/proof-of-work.
Introdução ao Cosmos
Cosmos é a rede conhecida como a "Internet das Blockchains" que permite que diferentes blockchains coexistam e interoperem. Normalmente, os blockchains são independentes um do outro e, embora a tecnologia recente permita que dois blockchains se comuniquem e transfiram dados por meio de uma ponte, o Cosmos vai um passo além. O Cosmos melhora a interoperabilidade, permitindo que os desenvolvedores criem blockchains inicialmente interoperáveis.
Esses blockchains se comunicam por meio do protocolo Inter-Blockchain Communications (IBC, para abreviar, um protocolo de transferência de informações entre blockchains), do qual o Cosmos Hub e seus tokens ATOM são um.
História do Cosmos
O projeto Cosmos foi lançado pela primeira vez em 2014, criado por Jae Kwon sob o protocolo de consenso Tendermint. Kwon tentou sem sucesso construir um sistema totalmente interoperável, então ele se juntou a Zarko Milosevic e Ethan Buchman. Por fim, Kwon renunciou ao cargo no projeto Cosmos em 2020.
Aqui está uma breve linha do tempo do universo, destacando os principais eventos nele:
A organização sem fins lucrativos Interchain Foundation (ICF), com sede na Suíça, gerencia o desenvolvimento do Cosmos. Semelhante à Fundação Ethereum, o ICF é um órgão de coordenação responsável por fazer a ponte entre o processo de codificação entre as equipes de desenvolvimento de software.
Visão do Cosmos
Ao contrário dos blockchains de camada única, o Cosmos prevê uma plataforma para troca descentralizada, armazenamento e proteção de valor que incentiva a cooperação, inovação e competição.
Portanto, o Cosmos optou por construir usando uma pilha de software modular - o Cosmos SDK e uma rede de blockchains interconectados. Isso permite que hubs e regiões do ecossistema Cosmos lancem novos blockchains com ambientes de execução personalizados enquanto utilizam o IBC para comunicação entre cadeias.
Essa visão de modularidade e crescimento autônomo aumentou rapidamente o número de regiões no Cosmos. No momento em que este livro foi escrito, 52 das 56 zonas estão ativas.
**O que são Zonas e Hubs? **
A cadeia de zona (Zone) é um aplicativo blockchain independente criado dentro da rede blockchain Cosmos, e o hub (Hub) é o blockchain que conecta essas cadeias de zona. também podem ser conectados uns aos outros.
O Cosmos Hub é o primeiro hub (blockchain) da rede Cosmos. O Cosmos Hub é um blockchain proof-of-stake que facilita a comunicação e a interoperabilidade entre outros blockchains, servindo como hub da rede. O Cosmos Hub monitora as cadeias de partições conectadas a ele, que foram criadas usando o Cosmos SDK.
Blockchains (cadeias particionadas) construídas na rede Cosmos incluem Binance Chain (agora Beacon Chain), Cronos, Osmosis, Neutron, Juno, Celestia, Sei Network, Terra, Injective Protocol, Secret Network, Evmos, Regen Network, Kava, Kujira, ThorChain , BandChain, Archway, etc.
Além do blockchain, o Cosmos SDK também pode ser usado para construir mercados ecológicos, trocas descentralizadas (DEX), carteiras, redes privadas, Dapps, plataformas DeFi e outros projetos de infraestrutura na rede Cosmos.
** O que há de único no universo? **
O Cosmos se considera a terceira geração da tecnologia blockchain (depois de Bitcoin e Ethereum). Ele permite que os desenvolvedores criem blockchains adequados para fins específicos, conhecidos como blockchains específicos de aplicativos, que podem ser conectados uns aos outros para trocar dados.
O objetivo do Cosmos é incentivar os desenvolvedores Web3 a criar projetos descentralizados sem depender do design de contrato inteligente da Ethereum. Em vez de construir dApps em um blockchain básico, a Cosmos projetou uma arquitetura modular que permite aos desenvolvedores criar blockchains independentes.
Os desenvolvedores do Cosmos não precisam confiar no consenso ou na camada de rede de um blockchain de camada 1, como o Ethereum. Quando os entusiastas da criptomoeda criam no Cosmos, eles podem criar blockchains que atendam aos seus requisitos de design. Ao contrário da criação de dApps usando contratos inteligentes, o Cosmos oferece aos desenvolvedores Web3 total liberdade para desenvolver blockchains enquanto se beneficia da segurança de seu algoritmo Tendermint.
Observação do unicórnio do bloco: Tendermint é um algoritmo de consenso baseado na tolerância a falhas bizantinas, que é usado para obter consistência entre diferentes nós em uma rede distribuída. É o algoritmo de consenso usado pela rede Cosmos para garantir a segurança e a consistência da rede blockchain.
Em contraste, o Cosmos vai além de ajudar os desenvolvedores Web3 a criar blockchains independentes. Muitos entusiastas de criptomoedas associam o Cosmos à "interoperabilidade", que se refere à comunicação entre blockchains.
Conectar diferentes blockchains tem sido difícil devido a diferentes mecanismos de consenso e padrões de codificação. Embora as pontes entre cadeias possam transferir valor entre redes blockchain, elas são vulneráveis a hackers.
A Cosmos criou o protocolo IBC para permitir que diferentes blockchains se comuniquem. Além disso, a equipe do Cosmos está desenvolvendo blockchains chamados "pegg-zones" que podem se conectar a projetos fora do ecossistema do Cosmos. Por exemplo, a Cosmos poderia implantar uma blockchain pegg entre bitcoin e ethereum.
Nota do unicórnio do bloco: pegg-zone permite que ativos de blockchains externos (como bitcoin ou ethereum) sejam ancorados em tokens específicos na rede Cosmos. Os meios técnicos da Pegg-zone de conectar diferentes blockchains fornecem ao Cosmos uma interoperabilidade mais ampla e a capacidade de integrar ativos externos.
Além desses benefícios, o Cosmos pode processar 10.000 transações por segundo (TPS), tem taxas de gás baixas e tem baixo impacto ambiental devido ao seu design de PoS.
Camadas da rede Cosmos
O blockchain pode ser dividido em três camadas conceituais da arquitetura:
Camada de aplicativo: A camada de aplicativo é responsável por atualizar o estado do blockchain com base na execução de transações. Nesta camada, são implementadas funções para executar contratos inteligentes e lidar com as interações do usuário.
Camada de rede: A camada de rede é responsável por garantir que as transações e mensagens relacionadas ao consenso sejam propagadas. Ele lida com a comunicação entre os nós e garante que as transações sejam transmitidas e confirmadas na rede.
Camada de Consenso: A camada de consenso permite que os nós concordem com o estado atual do sistema. Nessa camada, os nós chegam a um consenso por meio de um algoritmo de consenso e decidem quais transações são válidas e as adicionam ao estado da blockchain.
A divisão desses níveis ajuda a separar diferentes funções e responsabilidades, permitindo que a rede Cosmos construa e expanda diferentes blockchains com mais flexibilidade e realize comunicação e interoperabilidade entre eles por meio do protocolo IBC. Cada camada possui funções e tarefas específicas, que juntas formam a arquitetura geral da rede Cosmos.
Tecnologia Cosmos
Baseado nos seguintes componentes:
Tendermint: Um protocolo de consenso que permite aos desenvolvedores criar blockchains de prova de participação rápidas, escaláveis e seguras.
Cosmos SDK: permite que os desenvolvedores criem aplicativos em blockchains baseados em Tendermint. O Cosmos SDK fornece um conjunto de ferramentas e estruturas que simplificam o desenvolvimento de aplicativos blockchain.
Inter-Blockchain Communication protocol (IBC): Um sistema que permite que diferentes blockchains se conectem e se comuniquem. Por meio do protocolo IBC, o Cosmos realiza a interconexão entre blockchains, permitindo que eles troquem dados e valores com segurança.
Juntos, esses componentes técnicos formam a infraestrutura do Cosmos, permitindo implementar redes blockchain rápidas, escaláveis e seguras e facilitar a interoperabilidade e a comunicação entre diferentes blockchains.
1. Tolerância a falhas bizantinas Tendermint e ABCI
Nota do unicórnio do bloco: ABCI significa "Application Blockchain Interface", que é uma parte importante da arquitetura Tendermint. ABCI define a especificação de interface entre aplicativos e o mecanismo de consenso Tendermint. Ele permite que os desenvolvedores criem e estendam o blockchain Tendermint com lógica de aplicativo personalizada sem ter que modificar o próprio mecanismo Tendermint.
Por meio da ABCI, os desenvolvedores podem separar seus aplicativos do mecanismo de consenso Tendermint, tornando o desenvolvimento de aplicativos mais flexível e personalizável. A ABCI fornece um conjunto de métodos de interface padronizados, incluindo funções como processamento de transações, verificação de blocos e consulta de status, para que os aplicativos possam interagir com a rede Tendermint e trabalhar com o mecanismo de consenso.
Até recentemente, a construção de um blockchain exigia o desenvolvimento de três camadas (rede, consenso e aplicativo) do zero. A Ethereum torna o desenvolvimento de aplicativos descentralizados mais viável, fornecendo uma blockchain de máquina virtual onde qualquer pessoa pode implantar contratos inteligentes com lógica personalizada.
No entanto, isso não simplifica o processo de desenvolvimento da blockchain. O Go-Ethereum (a implementação da linguagem Go do Ethereum), como o Bitcoin, é uma enorme pilha de tecnologia, difícil de bifurcar e personalizar. É por isso que Jae Kwon criou o Tendermint em 2014.
Tendermint BFT é uma solução que mescla as camadas de rede e consenso de blockchains em um mecanismo comum.
Aqui estão os recursos do uso do Tendermint BFT como um mecanismo de blockchain avançado, adequado para blockchains públicos ou privados:
*O Tendermint BFT lida apenas com a rede e o consenso do blockchain, o que significa que auxilia os nós na propagação de transações e ajuda os validadores a chegarem a um consenso sobre um conjunto de transações a serem anexadas ao blockchain.
Cosmos é uma das várias plataformas baseadas no mecanismo de consenso Tendermint, outras incluem:
2. Cosmos SDK e outras estruturas de camada de aplicativo
O Tendermint BFT reduz o tempo de desenvolvimento do blockchain de anos para semanas, porque criar um aplicativo ABCI seguro do zero é um desafio, e é por isso que o Cosmos SDK existe.
O Cosmos SDK é uma estrutura de uso geral para criar aplicativos de blockchain seguros sobre o Tendermint BFT.
É construído sobre dois princípios básicos:
Modularidade: o objetivo do Cosmos SDK é construir um ecossistema modular que permita aos desenvolvedores criar rapidamente blockchains específicos de aplicativos sem escrever todas as funções do zero. Qualquer pessoa pode criar um módulo Cosmos SDK e usar um módulo existente em seu blockchain simplesmente importando-o.
Por exemplo, a equipe Tendermint está desenvolvendo um conjunto básico de módulos para o Cosmos Hub. Qualquer desenvolvedor pode usar esses módulos para criar seus aplicativos. Os desenvolvedores também podem criar novos módulos para personalizar ainda mais seus aplicativos. À medida que a rede Cosmos se desenvolve, o ecossistema de módulos SDK também continuará a crescer, facilitando o desenvolvimento de aplicativos blockchain complexos.
Segurança baseada em recursos: os recursos limitam o escopo de interações maliciosas ou acidentais restringindo os limites de segurança entre os módulos. Isso permite que os desenvolvedores entendam melhor a composicionalidade dos módulos e limitem o escopo de interações maliciosas ou acidentais.
O Cosmos SDK também inclui um conjunto de ferramentas de desenvolvedor úteis para criar interfaces de linha de comando (CLIs, uma forma de interagir com sistemas de computador por meio de interfaces de linha de comando), servidores REST e várias bibliotecas de utilitários comumente usados.
O Cosmos SDK (Software Development Kit), como outras ferramentas do Cosmos, é modular. Os desenvolvedores podem criar aplicativos com base no Tendermint BFT. No entanto, também pode ser usado com qualquer outro mecanismo de consenso que suporte o protocolo ABCI. O Cosmos antecipa o surgimento de vários SDKs ao longo do tempo, cada um usando um modelo de arquitetura diferente e compatível com diferentes mecanismos de consenso, tudo dentro de um único ecossistema: a Rede Cosmos.
Ethermint
A natureza modular do Cosmos SDK permite que os desenvolvedores portem quase qualquer base de código blockchain existente escrita em Golang para ele, e o Ethermint é um projeto que converte a Ethereum Virtual Machine em um módulo SDK.
Ethermint é exatamente semelhante ao Ethereum, mas também tem todas as vantagens do Tendermint BFT. Todas as ferramentas Ethereum (como Truffle, Metamask, etc.) são compatíveis com Ethermint e você pode migrar facilmente seus contratos inteligentes.
CometBFT (Tolerância de falha bizantina do cometa)
CometBFT, um fork e sucessor do Tendermint Core, foi lançado em fevereiro deste ano e será o mecanismo de replicação oficial do Interchain Stack. O objetivo de longo prazo da CometBFT é se tornar o mecanismo de replicação preferido para blockchains específicos de aplicativos confiáveis, seguros e de grande escala. O objetivo de longo prazo da CometBFT é desempenhar um papel fundamental no suporte ao crescimento entre cadeias.
Nota do unicórnio do bloco: Interchain Stack é uma pilha de tecnologia que promove a interoperabilidade e a conectividade entre blockchains, com o objetivo de construir um ecossistema unificado de cadeia cruzada.
Mais especificamente, os objetivos do CometBFT incluem:
Resumindo, o objetivo do CometBFT é se tornar um mecanismo de replicação de blockchain confiável e bem coordenado para apoiar o desenvolvimento do Interchain Stack, concentrando-se nas necessidades do usuário, melhorando a garantia de qualidade, design modular e lançamentos rápidos de recursos para melhorar e desenvolver continuamente .
3. IBC - Blockchain conectado
Um protocolo chamado Inter-Blockchain Communication (IBC) é usado para conectar blockchains. O IBC aproveita a natureza de finalidade instantânea do consenso Tendermint (embora possa funcionar com qualquer mecanismo blockchain de "finalidade rápida") para permitir que cadeias heterogêneas transfiram valor (ou seja, tokens) ou dados entre si.
Basicamente, pode ser resumido em dois aspectos:
ESTRUTURA HIERÁRQUICA DIFERENTE: cadeias heterogêneas têm estruturas hierárquicas diferentes, o que significa que podem diferir na implementação de componentes de rede, consenso e aplicativo. Para ser compatível com IBC, um blockchain precisa atender apenas a alguns requisitos, o mais importante dos quais é que a camada de consenso deve ter finalização rápida. As cadeias de prova de trabalho, como Bitcoin e Ethereum, não estão incluídas devido à sua finalidade probabilística.
**Soberania:**Cada blockchain é mantida por um grupo de validadores cujo trabalho é concordar com a confirmação do bloco. Em blockchains de prova de trabalho, esses validadores são chamados de mineradores. Os blockchains soberanos têm seu próprio conjunto de validadores e, em muitos casos, os blockchains devem ser soberanos porque os validadores são os responsáveis por alterar o estado. No Ethereum, todos os aplicativos são executados pelo mesmo conjunto de validadores. Portanto, cada aplicativo tem soberania limitada.
O IBC permite que blockchains heterogêneos troquem tokens e dados, o que significa que blockchains com diferentes aplicativos e conjuntos de validadores podem se comunicar. Por exemplo, permite que cadeias públicas e privadas troquem tokens. Atualmente, nenhuma outra estrutura blockchain suporta esse nível de interoperabilidade.
Como funciona o IBC
Por exemplo, suponha que uma conta na cadeia A queira enviar dez tokens para a cadeia B:
Rastreamento: Ambas as cadeias são necessárias para rastrear os validadores uma da outra.
Bloqueio: quando a rede IBC inicia uma transferência, os tokens (como ATOM) serão bloqueados na cadeia A.
Repetidor de provas: ATOMs que bloqueiam provas são enviados da Cadeia A para a Cadeia B.
Verificação: A prova é verificada na cadeia B de acordo com o cabeçalho do bloco da cadeia A; se a verificação for válida, o certificado do token ATOM é criado na cadeia B.
Vale ressaltar que os ATOMs criados na cadeia B não são ATOMs reais (não nativos), pois os ATOMs só existem na cadeia A. Eles representam ATOMs da cadeia A para a cadeia B e provam que esses ATOMs estão congelados na cadeia A. Um mecanismo semelhante desbloqueará esses tokens quando os ATOMs retornarem à sua cadeia original.
A principal desvantagem dessa abordagem é que o número de conexões de rede cresce quadraticamente com o número de blockchains. Se a rede consistir em 100 blockchains, cada um dos quais deve manter conexões IBC com outros blockchains, o número de conexões chegará a 4950, o que rapidamente se torna incontrolável.
Para resolver esse problema, o Cosmos propõe uma arquitetura modular, incluindo dois tipos de blockchains: Hub (cadeia central) e Zona (cadeia de partição), conforme mencionado anteriormente.
Conecte cadeia não Tendermint
O Cosmos não está limitado à cadeia Tendermint, qualquer tipo de blockchain pode ser conectado ao Cosmos. Existem dois casos: cadeias de terminação imediata e cadeias de terminação probabilística:
Cadeias de finalização rápida
Ao modificar o protocolo IBC, os blockchains que usam qualquer algoritmo de consenso de finalidade instantânea podem se conectar ao Cosmos. Por exemplo, se o Ethereum mudar para o Casper Friendly Finality Gadget, o IBC pode ser adaptado para ser compatível com o Casper, criando uma conexão direta com o ecossistema Cosmos.
Nota do unicórnio do bloco: Ethereum Casper Friendly Finality Gadget é um algoritmo de consenso, a fim de melhorar o desempenho e a finalidade do sistema blockchain, e espera-se que se conecte ao Cosmos.
Cadeias de finalidade probabilística
A situação se torna mais difícil para blockchains sem finalidade instantânea, como cadeias de prova de trabalho. Para essas cadeias, o Cosmos emprega uma cadeia proxy chamada Peg-Zone.
Um blockchain proxy Peg-Zone monitora o estado de outro blockchain. O próprio Peg-Zone tem finalidade rápida, portanto é compatível com o IBC, e seu papel é fornecer segurança e finalidade ao blockchain ao qual está conectado.
**Block unicorn facilita a compreensão de todos: 1) cadeia de finalidade instantânea, 2) cadeia de finalidade probabilística, insira uma pequena ciência popular no texto para explicar as características dessas duas cadeias. **
**1) Cadeia de finalidade instantânea: **A cadeia de finalidade instantânea é como uma confirmação instantânea quando você envia um mensageiro. Assim que você entregar o pacote ao correio, ele confirmará imediatamente o recebimento e fornecerá um número de correio. Você pode saiba imediatamente que o pacote foi enviado e confirmado.
**2) Cadeia de finalidade probabilística: **Por exemplo, o mecanismo Proof-of-Work do Bitcoin. Sob esse mecanismo, as transações precisam passar por uma certa quantidade de trabalho de computação para serem confirmadas e há uma certa probabilidade de ocorrer uma bifurcação. Assim como a entrega de correspondência leva tempo e alguma incerteza, o tempo de confirmação da transação da cadeia de finalidade probabilística é maior e há certos riscos.
**Entendimento simples, as cadeias de finalidade instantânea podem confirmar rapidamente as transações e fornecer garantias de finalidade, enquanto as cadeias de finalidade probabilística exigem um tempo de confirmação mais longo e há uma certa probabilidade de bifurcações e problemas de segurança. **
**Que problemas o Cosmos resolve? **
1. Soberania
O SDK gratuito da Cosmos permite que os desenvolvedores criem aplicativos blockchain soberanos sem custos contínuos. Esses blockchains podem ser facilmente conectados uns aos outros sem depender de contratos inteligentes para existir em diferentes blockchains, evitando assim altas taxas de transação devido ao congestionamento da rede e permitindo o desenvolvimento de melhores funções de dimensionamento.
Isso impulsionará recursos inovadores em DeFi, NFTs, jogos, DAOs, redes sociais, mercados e economias dependentes da Internet, especialmente economias de propriedade em que todos têm interesse.
2. Escalabilidade
O Cosmos utiliza dois tipos de escalabilidade:
Escalabilidade vertical: escalabilidade vertical refere-se ao método de dimensionamento do blockchain. Ao abandonar o Proof-of-Work e otimizar seus componentes, o Tendermint BFT pode realizar milhares de transações por segundo.
O gargalo está no próprio aplicativo, por exemplo, uma máquina virtual imporá um limite inferior na taxa de transferência de transação, enquanto aplicativos que incorporam diretamente tipos de transação e funções de transição de estado (como aplicativos padrão do Cosmos SDK) podem atingir uma taxa de transferência mais alta, o que significa que também é uma das razões pelas quais blockchains específicos de aplicativos fazem sentido.
Escalabilidade horizontal: mesmo que o mecanismo de consenso e o aplicativo sejam altamente otimizados, o rendimento da transação de uma única cadeia atingirá um limite intransponível. A expansão vertical atingiu seu limite e uma arquitetura multi-chain será usada como solução no futuro. A ideia principal é executar várias cadeias do mesmo aplicativo em paralelo, operadas por um conjunto padrão de validadores, tornando o blockchain teoricamente infinitamente escalável.
3. Sustentabilidade
Sustentabilidade A segurança da rede é garantida pelo algoritmo de consenso PoS. Em comparação com o algoritmo de consenso PoW, o PoS pode reduzir a pegada de carbono em 99%.
Função de token ATOM
Os tokens ATOM são uma parte vital do ecossistema Cosmos. O principal objetivo deste token é apostar para garantir a segurança do mecanismo de consenso PoS. Os investidores em criptomoedas devem apostar a mesma quantidade de tokens ATOM que os atuais 150 principais validadores do Cosmos para validar as transações. No entanto, os detentores de ATOM podem delegar seus tokens a um pool de apostas para obter uma porcentagem das recompensas em criptomoeda.
Os tokens ATOM podem servir a três propósitos: como um sistema para evitar spam, como um token de staking e como meio de votação na governança.
Como método de prevenção de spam, o ATOM é usado para pagar taxas. Semelhante à taxa de gás da Ethereum, a taxa pode ser proporcional ao custo computacional necessário para a transação. Taxas são cobradas para evitar que atores mal-intencionados façam uso indevido do blockchain.
ATOMs podem ser apostados para obter tokens como recompensas. O número de ATOMs apostados determina a segurança econômica do Cosmos Hub. Quanto maior o número de ATOMs apostados, maiores os benefícios econômicos e maior o custo de atacar a rede. Portanto, quanto maior o número de ATOMs apostados, maior a segurança econômica.
Governança: os detentores de ATOM podem gerenciar o Cosmos Hub votando em propostas com seus ATOMs apostados.
Blockchain no Cosmos
A arquitetura flexível do Cosmos atraiu muitos desenvolvedores Web3. Alguns dos projetos Cosmos mais notáveis incluem:
** Ecossistema Cosmos **
Com mais de US$ 62 bilhões em ativos digitais totais sob gerenciamento, a rede Cosmos hospeda mais de 274 aplicativos e serviços. O Cosmos tem um ecossistema diversificado e em rápida expansão. Aqui estão alguns dos projetos Cosmos mais importantes:
Osmose
É uma das blockchains conectadas ao Cosmos Hub. Ela adota um sistema seguro de proof-of-stake e fornece muitos dos mesmos serviços profissionais de verificação de stake que a rede Cosmos. OSMO é o nome de sua criptomoeda nativa.
Os detentores de token OSMO podem delegar seus tokens a esses validadores profissionais de participação para proteger a rede de comportamentos maliciosos e perigosos. Osmosis é um blockchain descentralizado ponto a ponto que os detentores de criptomoedas podem usar para gerar liquidez e negociar tokens habilitados para IBC.
Rede Secreta
é uma plataforma de contrato inteligente que se concentra na privacidade e permite privacidade programável. A Secret Network fornecerá um hub de privacidade para o ecossistema, perfeito para defensores da privacidade.
Rede de regeneração
Está construindo uma rede de "Provas para um Planeta Saudável" que apóia principalmente o sequestro de carbono. Com a Regen, podemos aproveitar o poder da blockchain para tornar o mundo um lugar melhor. A Regen fez parceria com a Chorus One para desenvolver o primeiro modelo de negócios de validador verde.
Ponte G
É uma ponte entre cadeias que permite aos usuários transferir ativos entre blockchains. O G-Bridge é um sistema altamente experimental e inovador gerenciado por uma rede de usuários.
Rede Akash
A Akash Network é outro projeto em execução na blockchain do Cosmos. O principal objetivo do Akash é ajudar os desenvolvedores Web3 a implantar vários dApps com configuração, instalação e gerenciamento de servidor mínimos.
Apelidado de "Airbnb da computação em nuvem", o projeto oferece a primeira computação em nuvem descentralizada de código aberto, fornecendo aos desenvolvedores recursos de computação em nuvem sem permissão para criar dApps.
Ao discutir a Akash Network, também é importante observar que ela oferece um dos preços mais competitivos para soluções de implantação de dApp.
Persistência XPRT
O Persistence XPRT é uma rede criptográfica nativa de ativos DeFi e NFT. O projeto é organizado tecnicamente e fornece infraestrutura para conectar DeFi e finanças tradicionais em vários campos.
Rede de regeneração
A rede Regen é um blockchain proof-of-stake construído no ecossistema Cosmos. É usado para validar reivindicações, protocolos e dados do estado do ambiente.
O Regen Ledger permite que vários usuários interajam e negociem entre si para formar um sistema público de contabilidade ecológica. É um mercado e plataforma global para ativos, serviços e dados do ecossistema da Terra.
Principais tokens do ecossistema Cosmos classificados por valor de mercado:
Cosmos encontrou uma grande falha no sistema
Conforme relatado no ano passado, 42 blockchains tinham a funcionalidade IBC habilitada, incluindo Cosmos Hub, Osmosis, Cronos e Evmos.
OKX Chain, Luna Classic e Thorchain são os principais blockchains que já integraram o IBC. Felizmente, sua funcionalidade foi desativada ou nunca totalmente ativada.
O cofundador da Cosmos afirmou que o problema foi resolvido com um patch e será aplicado a todos os blockchains vulneráveis atuais.
O polímero visa resolver este problema trazendo o IBC para fora do universo
IBC é um protocolo de mensagens que obteve sucesso no ecossistema Cosmos. No entanto, o uso fora do Cosmos é limitado.
O Polymer é um novo protocolo que introduz o IBC fora do Cosmos, ao atuar como um roteador de mensagens, permite que qualquer chain ou Rollup (agregação) envie mensagens entre si usando o IBC, obtendo funções antes limitadas ao Cosmos.
IBC fora do universo
Ao proteger 57 redes e transferir mais de US$ 160 milhões em valor dentro da Cosmos, a IBC provou seu valor. Seu sucesso não foi estendido a outros sistemas devido a requisitos rígidos de compatibilidade com sistemas de consenso de finalidade instantânea como o Tendermint. Sistemas de finalidade probabilística, como a prova de trabalho do Ethereum, violariam a promessa de segurança do IBC.
As equipes ativas que trabalham para trazer o IBC para o Ethereum incluem:
A Electron Labs está trabalhando para trazer o IBC para o Ethereum, mas conectar a cadeia Tendermint e a cadeia EVM requer muito trabalho. O Cosmos requer o uso de assinaturas ed25519 para verificação leve do cliente, e verificar essa assinatura no EVM consome muito gás.
Para resolver esse problema, o Electron Labs usará provas da validade de assinaturas de conhecimento zero e verificará essa prova no Ethereum para reduzir custos. Uma desvantagem dessa abordagem é a dependência de contratos inteligentes sendo controlados por uma equipe, que não minimiza a confiança para o IBC.
zkBridge (Zero Knowledge Chain Bridge) também tem a visão de conectar Cosmos e Ethereum. Semelhante ao Electron Labs, o zkBridge usa um cliente leve e executa um contrato inteligente Ethereum. Ele usa uma rede de retransmissão onde os retransmissores passam cabeçalhos de bloco para a cadeia de destino para verificação.
Este sistema permite provas paralelas, permitindo sistemas de prova mais baratos e rápidos, e elimina a necessidade de uma configuração confiável onde uma parte confiável gera a chave privada. Apesar de contar com um contrato inteligente centralizado, o zkBridge tem menos suposições de confiança devido ao seu sistema de prova.
O Polymer é uma cadeia de aplicativos do Cosmos que atua como um hub IBC, permitindo a comunicação entre as cadeias. O Polymer permite que as cadeias conectadas escolham seu próprio método de verificação, enquanto fornece verificação padrão do ZK light client padronizando o IBC como um componente de transporte (semelhante ao Electron Labs e à implementação do zkBridge), as cadeias conectadas ao Polymer também terão acesso à conta Cosmos SDK e Interchain (Conta Interchain refere-se a um tipo de conta no ecossistema Cosmos, que é usado para transferência de ativos entre cadeias e interação entre diferentes blockchains).
A Polymer implementa IBC em Solidity e verifica usando o sistema de prova Plonky2 para conectividade com Ethereum. Plonky2 é um sistema de prova recursiva (primeiro verifica e garante a correção dos subproblemas e depois combina os subproblemas no problema geral para provar a correção do problema original), que pode gerar uma única prova a partir de um conjunto de Este sistema reduz ainda mais os custos de geração e verificação de provas. Semelhante ao acúmulo de conhecimento zero atual, o ZKP (prova de conhecimento zero) será verificado na cadeia de destino.
Por exemplo, se Ethereum e Osmosis se comunicarem através do Polymer, acontecerá o seguinte:
Ethereum verifica o consenso do Polymer através do cliente light ZK Tendermint. Por outro lado, o Polymer verifica o consenso do Ethereum por meio de clientes light do Ethereum.
O Polymer verifica o consenso do Osmosis por meio do cliente light Tendermint (devido ao cliente light nativo da rede Cosmos) e o Osmosis verifica o consenso do Polymer via cliente light Tendermint.
Cosmos Connected e Modular Blockchain
O polímero não apenas padroniza as conexões chain-bridge para cadeias não IBC, mas também melhora a maneira como as cadeias Cosmos funcionam.
Como o centro IBC do Cosmos e outras cadeias, o Polymer elimina efetivamente as conexões redundantes entre as cadeias. Atualmente, as cadeias são conectadas conectando-se ao Cosmos Hub, mas com o Polymer, elas só precisam se conectar ao Polymer uma vez e podem herdar os recursos de interconexão de todas as outras cadeias conectadas ao Polymer, o que é obtido por meio de atualizações de vários saltos.
preocupar
Embora a IBC tenha se mostrado impenetrável dentro do ecossistema Cosmos, ela ainda precisa lidar com fluxos de capital em larga escala. Embora possa ser muito cedo para declarar que o IBC é um líder claro em interoperabilidade, ele é atualmente o modelo de ponte intercadeia mais promissor. No entanto, existem algumas suposições sobre futuras cadeias multicadeias e interconectadas sem confiança que terão resultados líquidos positivos para o campo como um todo.
A Polymer pretende usar o Plonky2 como seu validador, que é um sistema novo e não auditado, e o uso de provas de conhecimento zero pode exigir uma compensação entre custo de prova e latência.
para concluir
**Cosmos é, sem dúvida, um dos projetos mais atraentes e exclusivos da Web3 e, ao oferecer suporte total a um futuro multicadeia, o Cosmos se estabeleceu como o líder absoluto em um espaço único. **
O futuro da Web3 e do Cosmos será determinado pelo que os desenvolvedores mais valorizam. À medida que mais e mais empresas começam a integrar o blockchain em seus processos, a necessidade de uma plataforma que permita que os blockchains se comuniquem entre si torna-se crítica.
Como uma plataforma blockchain interoperável, o Cosmos tem alto potencial de crescimento graças a uma equipe experiente, roteiro claramente definido, casos de uso em potencial e várias alianças em andamento.
No entanto, se os desenvolvedores decidirem que blockchains soberanos e baseados em aplicativos são o caminho do futuro, o Cosmos estará perfeitamente posicionado para capitalizar esse sentimento.