Cosmos简介
以传统互联网的角度来看,正是由于IP协议的中继左右,让我们熟知的HTTP、P2P、IEEE、WiFi等协议相互连接,才有了我们可以在HTTP协议上登录网页版微信,利用P2P协议将文件通过网页版微信传输等应用场景。而以Cosmos、Polkadot为代表的跨链技术正在构建区块链领域的IP协议,故而有人将跨链技术视为区块链3.0时代。
Cosmos原理
图中最左侧和最右侧的4条公链在没有Hub的情况下要实现连接,就必须在彼此之间新建一条通道,但如果有了Hub,它们都只需要与Hub连接,由Hub实现跨链的中转。
Hub本身也是一条公链,使用CosmosSDK开发,具备tendermint结构;Hub连接的公链以及公链的代理链被称作「Zone」,所有的Zone都需要实现IBC通信标准。
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CosmosSDK架构
baseapp:定义了一个基本ABCI应用的模版,与Tendermint通信。开发者也可以根据自己的需求重写。
应用程序:包括gaia、basecoin、democoin。其中gaia就是hub主程序,basecoin以及democoin是提供的两个示例应用。
plugins:cosmos-sdk的基本单元,每个plugin都是baseapp的功能扩展,包含各自的消息和交易处理逻辑。
日本建筑商Sekisui House将使用区块链技术提供一站式租赁签约服务:日本住宅建筑商积水建房(Sekisui House)在6月8日表示,将使用区块链技术,提供租赁住宅时的内部浏览、合同、电煤气签约等一整套手续。
目标计划2020年内投入使用。客户通过区块链确认本人信息后,即使没有房地产中介人在场,也可以用智能手机开锁或锁门。(JP.cointelegraph)[2020/6/8]
目前SDK已经集成了一些重要的plugin:
staking:POS相关的实现,包括:绑定,解绑,通货膨胀,费用等操作。
ibc:跨链协议IBC的实现,也是Cosmos支持跨链的主要插件。
governance:治理相关的实现,如提议、投票等。
美股开盘:在美上市区块链中概股跌多涨少:美股开盘,三大股指均出现上涨,在美上市区块链中概股跌多涨少。嘉楠科技下跌6.38%,人人网平盘,寺库下跌3.62%,迅雷下跌4.41%,猎豹移动上涨1.46%,兰亭集势下跌1.28%,中网载线上涨0.35%。[2020/5/2]
auth:定义了一个标准的多资产账户结构,开发者可以直接嵌入自己的账户体系中。
bank:定义资产的转移。
PegZone原理
基于Cosmos-sdk开发的区块链能够轻松满足实时最终性,然而现存的Bitcoin和Ethereum这类使用POW共识的区块链并不具备此特点,只能属于概率最终性,无法防止区块链的回滚。对于这类链,团队采用PegZone方案来解决。
声音 | 四川省国资委党委书记:区块链等迅速发展有力助推了四川省实体经济的转型升级:金色财经报道,四川省国资委党委书记、主任徐进说,近年来,随着数字科技日新月异、信息革命迅速崛起,云计算、大数据、人工智能、区块链的迅速发展有力助推了四川省实体经济的转型升级,激发了企业活力。[2020/1/23]
上图我们可以看出PegZone可以分为5个部分:
SmartContract:资产托管的角色,保管以太坊中的代币和Cosmos中的代币。主要提供了lock、unlock、mint、burn四个方法。
Witness:是一个以太坊全节点,监听以太坊合约的event,并等待100个区块产生后,封装WitnessTx提交到PegZone中来证明在以太坊内状态更改。
PegZone:PegZone是基于Tendermint的区块链,负责维护用户的账户信息,允许用户之间资产的转移,并提供交易查询。
Signer:使用secp256k1对交易进行签名,以便签名能够高效的被智能合约验证,对应于智能合约的校验者公钥集合。
Relayer:中继器负责交易转发。将所有Signer签名后的SignTx转发到smartcontract中。
以太网到Cosmos的传输过程
合同在Cosmos端接收lock带有ERC20令牌和目的地地址的交易。它将收到的资金锁定在挂钩区域的共识,记录通知转发器的事件。
中继器通过RPC连接到以太坊完整节点,监听Lock事件。
一旦节点收到智能合约的存款,它就等待100个街区,然后生成并签署SignWitnessMsg证明宇宙钉区正在监听的事件的证据。
挂钩区域接收证人交易,直到超级大多数投票权见证了事件。每个BeginBlock调用peg区域检查是否有任何传入的以太坊传输已达到超过大多数确认。
然后,节点使用内部事务更新状态,以反映某人想要从以太坊发送令牌并生成IBCWitness将令牌转换为指定的目标链.
合约操作过程如下图
Cosmos到以太网的传输过程
ABCI应用程序收到IBCRelay要求刻录以太坊令牌的请求,并根据IBC规范处理它。ABCI应用程序生成一个有效的以太坊交易,其中包含{地址,令牌地址,金额,非现金},并将其写入其状态。
每个签名应用程序正在监视ABCI状态中的新事务,并检测新事务。
每个签名应用程序使用secp256k1使用以太坊智能合约已知的密钥签署交易。
每个签名应用程序都将其中继提交回ABCI应用程序以SignRelayMsg进行复制。
定期查询ABCI应用程序事务的中继进程看到事务已达到所需的中继阈值。
其中一个中继器通过调用该unlock函数将事务发送到智能合约
智能合约用于ecrecover检查它是否由与交易高度相对应的超级大多数验证器集签名。智能合约释放交易中指定的令牌,使其可用于目标地址。
标准共识分析
Cosmos目前有CosmosHub模块跨链PegZone模块IBC模块治理相关模块等一系列全生态环境,从愿景上看,Cosmos希望打造成一个区块链互联网。所以需要解决跨链的问题,目前未知并未在跨链方面看到成熟方案,这个目标还是很远大,但很难实现,类比互联网网络没有共识层,只要解决好传输问题,就可以完成基本的通信,但区块链不一样,它的特色就是有不同的共识模型,这是它的生命力,也是它进步的方向。
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