En kort introduksjon til Cosmos (Tendermint)

Kosmos er en blockchain interoperabilitetsplattform (Blockchain). Tendermynte er en Proof of Stake (PoS) plattform (opererer på Tendermint Core – programvaren). Disse to prosjektene jobber sammen for å bygge et internett av Blockchains for å skape skalerbart, privat og trygt blockchain-økosystem.  

Hvordan Tendermint og Tendermint Core fungerer

Tendermint-programvaren består av tre statsmaskiner som alle andre tradisjonelle blokkjeder som Bitcoin, Ethereum eller noen av de ti beste kryptovalutaene bortsett fra Ripple. Den enkle arkitekturen til Tendermint Core er:  

  • Søknad (kjede VM)
  • Konsensus (peer-to-peer-lag)
  • Nettverk (Proof-of-Work, Proof-of-Stake, Private PBFT Instance, etc.)

Påføringslag

Applikasjonslaget representerer tilstandsmaskinen som kryptovalutaen (token) eller den desentraliserte applikasjonen (Dapp) bruker på toppen av Tendermint. Bitcoin bruker bitcoin-applikasjon, Ethereum bruker EVM, etc. Alle de tre statsmaskinene kommer sammen i en programvarestabel.

Før lanseringen av Ethereum i 2014 var det ekstremt vanskelig å lage en hel programvarestabel fra bunnen av, men ETHs applikasjon EVM ga direkte interaksjon med konsensus- og nettverksstatusmaskiner som gjorde det å lage egen applikasjon til en ganske enkel prosess, som innebar å skrive en liten byggestein på toppen av bunken. Det negative aspektet ved det var at det forårsaket å gi bort kontroll over systemet fordi ETH håndhever overholdelse av standardene for EVM.

På den annen side tillater Tendermint å lage en egen applikasjon, forutsatt at det er noen form for deterministisk tilstandsmaskin, og den lett kan kjøres på toppen av Tendermint Core. Det er en programvare som automatisk håndterer konsensus- og nettverkslag for brukeren, og den gjør det ved å kommunisere med den opprettede applikasjonen via et grensesnitt kalt ABCI.

Konsensuslag

Tendermint er den første blockchain-plattformen som brukes Bysantinsk feiltoleranse (BFT) konsensusalgoritme som favoriserer konsistens i forhold til tilgjengelighet, noe som betyr at Tendermint aldri kan forkaste.

Kort sagt, BFT er en konsensusinformasjon om at eventuelle feil i systemkomponentene er ufullkomne, samt informasjon om feilene.

For at ulike typer feilsøkingssystemer kan oppnå enighet om den eksakte mislykkede komponenten i systemet, er det veldig vanskelig og tidkrevende. Derfor tillater plattformen normal, sikker og kontinuerlig drift av systemet, forutsatt at mindre enn ⅓ (eller 33%) av validatorene blir falske.

Nettverkslag

Nettverk er en vanlig peer-to-peer-stack. ABCI-grensesnittet tillater at enhver VM Chain kjøres på toppen av Tendermint-konsensuskjernen, uavhengig av om det er Zcash, Bitcoin eller Ethereum. Tendermint brukte Ethereums VM som en applikasjon, fjernet gruvedriften og opprettet et prosjekt kalt “Ethermint”, som er Ethereum-plattformen som ble fullstendig vedtatt på Proof-of-Stake.

Dette prosjektet inspirerte ideen til å lage Cosmos SDK, som også kalles “basismynt”. I stedet for å bygge en applikasjon på toppen av en eksisterende applikasjon, Cosmos SDK, gir den “bare bein” for en grunnleggende blockchain med tokens, styring, staking – alle de grunnleggende funksjonene som kreves av en blockchain, og som gjør det mulig å legge til ønskede funksjoner gjennom plugins og deretter distribuere den nye kjeden.

Alle disse kjedene, alle disse alternativene kan skape et eget, selvbærende økosystem fordi alle disse kjedene bruker den samme underliggende programvaren. Som et resultat ble IBC-protokollen opprettet for å gi alle kjeder som er koblet til Tendermint som en måte å kommunisere med hverandre, dele informasjon, tokens, data, til og med kontraktssamtaler.

Tendermint er ultrafast. Den kan behandle tusenvis av transaksjoner per sekund med 1-3 sekunders endelighet. Bitcoin gjenkjenner blokken som ferdigstilt etter at den kommer tilstrekkelig dypt inn i kjeden (i gjennomsnitt 6 blokker dyp), den har ikke blitt forbigått av en gaffel, og det er derfor trygt å registrere den som en finalitet.

Denne prosessen tar lang tid, spesielt for transaksjoner. I motsetning til Bitcoin har Tendermint et asynkronistisk system som betyr at hver enkelt blokk allerede er ferdigstilt – når blokken er begått, blir den ikke reversert. Når en utført transaksjon vises på blockchain, blir den for alltid skrevet som sådan, eller det er mer enn 33% angrep på systemet som vi beskriver ovenfor.

Cosmos – Blockchains-internett

Cosmos Hub er bygget på Cosmos som SDK og fungerer som en rutemekanisme for alle kjedene som danner den såkalte Zone, gjør dem i stand til å kommunisere med hverandre, samtidig som det forhindrer dobbel bruk av tokens på andre kjeder. IBC-protokollen kan like godt fungere på ethvert annet system som gir finalitet, for eksempel Casper, dvs. Casper Core.  

Imidlertid når systemer er basert på en Proof-of-Work-algoritme, f.eks. Ethereum, de kan aldri gi finalitet. For å fungere ordentlig på Tendermint brukes “pseudofinalitet”. – Hvis noe er 100 blokker dypt på blockchain, er det trygt å si at det ikke vil bli et offer for et 51% gaffelforsøk.

Tar det som et kriterium, må Tendermint lage sin egen kjede som kalles “Peg Zone” og deltakerne, dvs. validatorer på kjeden vil oppnå enighet om hvilken er den 100. blokken på den live Proof-of-Work blockchain (Ethereum) , Bitcoin, Monero, etc.) og Peg Zone speiler valideringsfunn fra andre kryptovalutas live blockchains.

Siden Peg Zone kjører den speilede konsensusen, kan den kommunisere til Cosmos Hub gjennom IBC-protokollen, men logikken og dataene fra Proof-of-Work-baserte blokkjeder går til Peg Zone gjennom en ny kommunikasjonsprotokoll kalt ETGate, som er en “kommunikasjonsbro” mellom Peg Zone og for eksempel smart kontrakt på Ethereum og fungerer som en kanal mellom Ethereum og Cosmos Ecosystem.

Designmål

Cosmos har samme arkitektoniske designmål som Internett:

  • Skalerbarhet (vertikal vs horisontal skalerbarhet)

Vertikal skalerbarhet viser hvor mange transaksjoner per sekund en enkelt blockchain kan håndtere for å bli presset gjennom port (f.eks. Ethereum 15 trans./1sec) og Tendermint Core kan få over 1000s trans / 1sec. med over 100 validatorer på 5 kontinenter. Forskning utføres for å finne en måte å gjøre det raskere.

Horisontal skalerbarhet – applikasjonsbasert skjæring er logisk da det minimerer flaskehalsen. Det krever bare en full node for de foretrukne applikasjonene som garanterer fleksibilitet gjennom styring, reduserer angrepsoverflaten, får effektivitet på grunn av mindre beregning av overoppheting

  • Mangfold

Implementering i Go, Rust, Python, C ++, Javascript, Java, OCaml og Erlang. Søknader kan skrives på hvilket som helst verdens språk.

  • Interoperabilitet

Separate kjeder kommuniserer med hverandre gjennom IBC – en to-veis on-chain lett klientprotokoll, mens Cosmos Hub tillater dyp integrering av tokenøkonomi gjennom en toveis Peg Zone-protokoll. Private kjeder kan operere med offentlige kjeder.

  • Suverenitet

En kryptovaluta og gaffelen kan ikke ha samme validatorer, f.eks. Ethereum og Ethereum Classic. Dette gir sikkerhet ettersom alle separate blokkjeder har sin egen suverenitet. Styring styres av samfunnet.

  • Sikkerhet

Valgfri samlet sikkerhet gjennom delegert konsensus – en god måte å starte små offentlige kjeder mellom kjeder som deler validatorene sine for å gjøre en samlet sikkerhet som kan betraktes som et bevis på innsatsen

Hvordan vil kryptovalutaen utvikle seg når forskjellige blokkjeder kan bruke hverandres funksjoner til å skape sterkere og mer motstandsdyktig blockchain-økosystem?

Utvalgte bilder via Pexels.