區塊鏈的 TCP/IP ？Cosmos 技術分析｜標準共識_區塊鏈:OSMO

Cosmos簡介

以傳統互聯網的角度來看，正是由于IP協議的中繼左右，讓我們熟知的HTTP、P2P、IEEE、WiFi等協議相互連接，才有了我們可以在HTTP協議上登錄網頁版微信，利用P2P協議將文件通過網頁版微信傳輸等應用場景。而以Cosmos、Polkadot為代表的跨鏈技術正在構建區塊鏈領域的IP協議，故而有人將跨鏈技術視為區塊鏈3.0時代。

Cosmos原理

圖中最左側和最右側的4條公鏈在沒有Hub的情況下要實現連接，就必須在彼此之間新建一條通道，但如果有了Hub，它們都只需要與Hub連接，由Hub實現跨鏈的中轉。

Hub本身也是一條公鏈，使用CosmosSDK開發，具備tendermint結構；Hub連接的公鏈以及公鏈的代理鏈被稱作「Zone」，所有的Zone都需要實現IBC通信標準。

國務院：加快區塊鏈技術在冷鏈物流智慧監測追溯系統建設中的應用:12月31日消息，國務院辦公廳近日印發《“十四五”冷鏈物流發展規劃》的通知，其中提到要推動區塊鏈等技術在冷鏈物流領域廣泛應用并加快區塊鏈技術在冷鏈物流智慧監測追溯系統建設中的應用。[2021/12/31 8:16:07]

CosmosSDK架構

baseapp：定義了一個基本ABCI應用的模版，與Tendermint通信。開發者也可以根據自己的需求重寫。

應用程序：包括gaia、basecoin、democoin。其中gaia就是hub主程序，basecoin以及democoin是提供的兩個示例應用。

plugins：cosmos-sdk的基本單元，每個plugin都是baseapp的功能擴展，包含各自的消息和交易處理邏輯。

聲音 | 清華大學何平：區塊鏈技術將打破傳統金融機構在市場上的壟斷力:據騰訊網消息，3月16日，清華大學經管EMBA湖南校友會《區塊鏈應用實例與前沿研討》在長沙開講。 清華大學經管學院金融研究中心主任、區塊鏈研究中心理事何平教授在演講中表示，區塊鏈可以增強安全性和互信，減少欺詐，能促進多方交易中的透明度和效率，特別適合幫助那些被低效率拖累的企業轉型，也適合為基于分布式市場和技術的新商業模式賦能。2025年，區塊鏈技術將得到廣泛應用，將打破傳統金融機構在市場上的壟斷力，為產業賦能。但是，在技術層面，目前區塊鏈尚處于初步發展階段，很多技術都不夠全面和成熟；在應用層面，在實踐中也暴露出部分問題，企業和金融機構對區塊鏈認知不足；在監管層面，嚴重滯后。政府應密切關注各種區塊鏈技術應用可能對現有法律法規和風險管理框架帶來的挑戰。[2019/3/17]

目前SDK已經集成了一些重要的plugin：

聲音 | 融信網金董事長：融信網金將區塊鏈等技術運用至主營業務 實現智能普惠金融:近日，融信網金集團董事長車永進在接受媒體采訪時表示，未來融信網金將借助資本市場的力量，深耕金融科技領域，將大數據、區塊鏈、人工智能等金融科技手段運用到主營業務當中，實現智能普惠金融。[2018/8/30]

staking：POS相關的實現，包括：綁定，解綁，通貨膨脹，費用等操作。

ibc：跨鏈協議IBC的實現，也是Cosmos支持跨鏈的主要插件。

governance：治理相關的實現，如提議、投票等。

auth：定義了一個標準的多資產賬戶結構，開發者可以直接嵌入自己的賬戶體系中。

bank：定義資產的轉移。

PegZone原理

總規模10億元 蘇州高鐵新城設立區塊鏈引導資金:在掛牌成立即將六周年之際，蘇州高鐵新城迎來加速發展的又一重要時刻。12月23日，蘇州高鐵新城管委會發布區塊鏈產業發展扶持政策與向社會開放的首批場景。來自政府、合作企業和投資機構的代表和行業專家共200多位嘉賓出席了此次活動。[2017/12/26]

基于Cosmos-sdk開發的區塊鏈能夠輕松滿足實時最終性，然而現存的Bitcoin和Ethereum這類使用POW共識的區塊鏈并不具備此特點，只能屬于概率最終性，無法防止區塊鏈的回滾。對于這類鏈，團隊采用PegZone方案來解決。

上圖我們可以看出PegZone可以分為5個部分：

SmartContract：資產托管的角色，保管以太坊中的代幣和Cosmos中的代幣。主要提供了lock、unlock、mint、burn四個方法。

Witness：是一個以太坊全節點，監聽以太坊合約的event，并等待100個區塊產生后，封裝WitnessTx提交到PegZone中來證明在以太坊內狀態更改。

PegZone：PegZone是基于Tendermint的區塊鏈，負責維護用戶的賬戶信息，允許用戶之間資產的轉移，并提供交易查詢。

Signer：使用secp256k1對交易進行簽名，以便簽名能夠高效的被智能合約驗證，對應于智能合約的校驗者公鑰集合。

Relayer：中繼器負責交易轉發。將所有Signer簽名后的SignTx轉發到smartcontract中。

以太網到Cosmos的傳輸過程

合同在Cosmos端接收lock帶有ERC20令牌和目的地地址的交易。它將收到的資金鎖定在掛鉤區域的共識，記錄通知轉發器的事件。

中繼器通過RPC連接到以太坊完整節點，監聽Lock事件。

一旦節點收到智能合約的存款，它就等待100個街區，然后生成并簽署SignWitnessMsg證明宇宙釘區正在監聽的事件的證據。

掛鉤區域接收證人交易，直到超級大多數投票權見證了事件。每個BeginBlock調用peg區域檢查是否有任何傳入的以太坊傳輸已達到超過大多數確認。

然后，節點使用內部事務更新狀態，以反映某人想要從以太坊發送令牌并生成IBCWitness將令牌轉換為指定的目標鏈.

合約操作過程如下圖

Cosmos到以太網的傳輸過程

ABCI應用程序收到IBCRelay要求刻錄以太坊令牌的請求，并根據IBC規范處理它。ABCI應用程序生成一個有效的以太坊交易，其中包含{地址，令牌地址，金額，非現金}，并將其寫入其狀態。

每個簽名應用程序正在監視ABCI狀態中的新事務，并檢測新事務。

每個簽名應用程序使用secp256k1使用以太坊智能合約已知的密鑰簽署交易。

每個簽名應用程序都將其中繼提交回ABCI應用程序以SignRelayMsg進行復制。

定期查詢ABCI應用程序事務的中繼進程看到事務已達到所需的中繼閾值。

其中一個中繼器通過調用該unlock函數將事務發送到智能合約

智能合約用于ecrecover檢查它是否由與交易高度相對應的超級大多數驗證器集簽名。智能合約釋放交易中指定的令牌，使其可用于目標地址。

標準共識分析

Cosmos目前有CosmosHub模塊跨鏈PegZone模塊IBC模塊治理相關模塊等一系列全生態環境，從愿景上看，Cosmos希望打造成一個區塊鏈互聯網。所以需要解決跨鏈的問題，目前未知并未在跨鏈方面看到成熟方案，這個目標還是很遠大，但很難實現，類比互聯網網絡沒有共識層，只要解決好傳輸問題，就可以完成基本的通信，但區塊鏈不一樣，它的特色就是有不同的共識模型，這是它的生命力，也是它進步的方向。

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