虎符 Hoo 研究院：Cosmos 是如何实现链与链的“港口”相连的？

撰文：Hoo Research

随着 Kava 9 主网对 Cosmos IBC 的成功整合及知名公链 Terra、Binance Chain 等在 Cosmos 生态上的部署，Cosmos 生态得到了越来越广泛的关注。

Cosmos 引入 BPOS（Bonded Proof of Stake 的共识协议），也称之为 Tendermint。这个共识协议相对于 PoW 来说，性能有了提升，同时具有抗审查属性，这是单个验证者所不具备的。Cosmos network 还旨在实现区块链的互操作性，它也是第一个发布这种功能的平台。

Cosmos 也和 Polkadot 比肩被称为跨链双雄，Cosmos 生态不断繁荣，有望成为 2022 年最具成长潜力的公链。

1、Cosmos 三大技术创新

 Cosmos 网络由许多独立的并行区块链组成，网络中第一个区块链是 Cosmos Hub，其他的并行链称为 Zone，通过跨链协议（IBC）与 Hub 进行跨链操作。

下面我们从 Cosmos 网络的三个创新技术来了解一下，它们分别的 Tendermint 共识、Cosmos SDK 以及 IBC 协议。

1.1 Tendermint 共识

Tendermint 包括两个主要技术组件：区块链共识引擎（Tendermint Core）和通用应用程序区块链接口（Application BlockChain Interface，ABCI）。Tendermint Core 是基于 Tendermint 共识算法的底层共识引擎，保证所有节点按照相同的顺序记录交易。Tendermint 共识算法采用了非常典型的拜占庭容错方案，是一种 PBFT+Bonded PoS（有质押的权益证明）混合共识。

Tendermint 协议中有两个角色，验证人：协议中的角色或者节点，不同的验证者在投票过程中具备不同的权力（vote power）；提议人：由验证人轮流产生。验证人轮流对交易的区块提议并对提议的区块投票。区块被提交到链上，且每个区块就是一个区块高度。但区块也有可能提交失败，这种情况下协议将选择下一个验证人在相同高度上提议一个新块，重新开始投票。

从上图可以看到，成功提交一个区块，必须经过两阶段的投票，称为 pre-vote 和 pre-commit。当超过 2/3 的验证人在同一轮提议中对同一个块进行了 pre-commit 投票，那么这个区块才会被提交。Tendermint 中允许由于离线或者网络延迟等原因，可能造成提议人提议区块失败，验证人会在进入下一轮提议之前等待一定时间，用于接收提议人提议的区块。

假设少于三分之一的验证人是拜占庭节点，Tendermint 能够保证验证人永远不会在同一高度重复提交区块而造成冲突。为了做到这一点，Tendermint 引入了锁定机制，一旦验证人预投票了一个区块，那么该验证人就会被锁定在这个区块。然后该验证人必须在预提交的区块进行预投票。当前一轮预提议和预投票没成功提交区块时，该验证人就会被解锁，然后进行对新块的下一轮预提交。

1.2  Cosmos SDK

Cosmos SDK 是一个帮助开发者加快开发进程的工具包，其典型特点是模块化和可插拔。通过使用 Cosmos SDK，开发者可以在 Tendermint 共识算法的基础上构建自己的区块链或功能组件。

Cosmos SDK 是目前最先进的构建可定制化专用区块链的框架，Cosmos SDK 的优势可以总结为以下几点：

· Cosmos SDK 默认的共识引擎是 Tendermint Core。Tendermint 是目前最成熟的、唯一的 BFT 共识引擎。它被广泛应用于行业中，被认为是构建 POS 系统的最佳标准共识引擎。

· Cosmos SDK 是开源的，你可以通过组合式模块轻松地构建出区块链。随着 SDK 生态中各种开源模块的发展，通过 Cosmos SDK 构建复杂的去中心化平台会变得越来越容易。

· Cosmos SDK 受基于功能的安全性所启发，并受益于多年来在区块链状态机领域的经验。这让 Cosmos SDK 成为一个非常安全的构建区块链的环境。

· Cosmos SDK 已经构建出了多个正在运行中的专用区块链。例如，Binance Chain, Terra 和 Kava 等。

Cosmos SDK 为开发者提供了很大的便利性，缩短了开发者的开发周期。公有权益证明及私有许可权威证明区块链都可使用 Cosmos SDK 进行构建。

1.3  IBC 协议

IBC 是 Cosmos 设计的跨链通信协议，用于 Hub 与 Zone 之间进行通信，以实现跨链交互，IBC 是 Cosmos 最核心的部分。2021 年 4 月，IBC 协议正式运行，这是一个里程碑事件。IBC 上线后数据非常可观，截止到 2022 年 1 月 28 日，已有 28 条主链在 IBC 上运行，近 30 天内累计发生 510 万笔 IBC 交易。

IBC 的目标是在两个独立的七层网络之间传递应用信息，所以需要链外的 relay 把数据包在链 A 和链 B 的网络之间做中继。链 B 收到链 A 的数据后必须能独立验证它所包含的证明信息，该证明代表了链 A 上的某个状态（及其对应操作）的真实性。为了让 IBC 协议能够工作，必须依赖基础的信任机制，要相信链 A 和链 B 里各自的共识算法，也要相信轻客户端验证，通过对区块头信息的验证，证明在区块链上曾经发生过的事情。

IBC 的原理是区块链独立验证跨链传输来的事务信息。任何区块链上的事务信息都可以基于 IBC 跨链协议进行传输和交互。因此，除了最简单的 token 的转移之外，还可以支持 NFT 的转移、还可以支持智能合约的调用等等。

2022 年，IBC 协议还计划跨链连接比特币、以太坊、Polkadot 、Avalanche 、Harmony 和 Celo 等网络，进一步释放区块链的大量流动性。

2、Cosmos 经济模型

ATOM 初始供应量达 2 亿枚，截止到 2022 年 1 月 28 日，阿童木 (ATOM) 最新的价格是 $29.62，24 小时的交易量是 $1,732,782,563. ATOM 的价格在过去 24 小时内下跌了-2.33%。Cosmos 的流通量为：2.26 亿 ATOM，最大供应量：2.84 亿，总供应量：2.84 亿，流通率为：79.65%，流通市值为：$6,701,878,211，总市值排名 20。 

2.1 分配机制

Atom 代币及验证人的初次分布会是 Cosmos 公募参与者占 75%，预售 5%，团队占 10%，Cosmos 基金会 10%。从创世块开始，总 Atom 总量的 1/3 将作为奖励发放给每年绑定的验证人以及委托人。ICO（种子轮、战略轮及公开销售）的基准价为 0.1，战略投资人和种子投资者分别有 25%和 15%的折扣。

2.2 释放机制

ATOM 采用的模型是通胀增发型，增发率在 7%~22%，具体的比例根据当前 Atom Staking 的数量。当 Stake 数量大于整体 Atom 总量的 1/3 时，增发率为 7%；Stake 数量小于 1/3 时，增发率为 20%~22%。

2.3 ATOM 使用权、收益权和治理权

2.3.1 使用权

对于使用权，在 Cosmos Hub 中执行交易等操作都需要用到 ATOM。虽然 Cosmos 未来的生态里会有其他 Hub，但 Cosmos Hub 一定是最核心的 Hub。IBC 实现后，Cosmos Hub 的应用价值会显著提升，生态中很大部分的价值会汇聚到 Cosmos Hub，用户对 ATOM 的使用也会随之增多。

2.3.2 收益权

收益权主要体现在用户通过质押 ATOM 获得通胀收益，以及一部分投机者持有 ATOM 等待升值。

2.3.3 治理权

对于治理权，一是用户质押 ATOM 给验证人投票，二是用户参与生态中各种治理提案的投票。

Cosmos Hub 的治理机制是链上治理。任何用户都可以提交治理提案，然后由 ATOM 持有者进行投票表决，如提案通过，则进行相应的升级。目前，Cosmos 已经进行了多次治理提案的投票，投票参与率基本都高于 50%，社区对治理的参与热情比较高。

3、值得关注的项目

截止 2022 年到 1 月 28 日，Cosmos 官网显示资产已经超过了 1300 亿，Dapp 已经超过 262 个。含 IRISnet、Starname、Sentinel、Crypto.org、Regen Network 等项目都已经在 Cosmos 搭建，本报告重点从 Secret Network、Osmosis、Juno Network、 kava、Terra 来解析。

Source：Coin98

3.1 隐私赛道 — Secret Network

Secret Network（scrt.network）是第一个具有隐私保护智能合约的区块链，它是基于 Cosmos 技术开发的，在 Cosmos 生态系统中扮演重要作用。基于 Secret 构建的应用程序可以使用加密数据，无需任何人（甚至网络中的节点）许可。这种独特的功能可以保护用户、保护应用程序并解锁数百个前所未有的 Web3 项目。

Secret Network 还有一个值得关注的点是它前身是 Engima，Egnima 诞生于 2015 的麻省理工学院，即 MIT Media Lab，创始人和 CEO 为 Guy Zyskind。Guy Zyskind 是美国顶级名校出身，在 MIT Media Lab 创立 Engima 成为 2017 年的明星项目。

此外，Secret Network 还获得顶级机构的投融资。2022 年 1 月 20 日，Secret Network 宣布获得 4 亿美元的生态系统资金，其中包括新的 2.25 亿美元生态基金和 1.75 亿美元的加速器池。投资方包括 DeFiance Capital、Arca、Alameda Research、ArkStream Capital、Bison Fund、CoinFund、Dragonfly Capital、Fenbushi Capital、HashKey Capital、Huobi Capital、Kucoin Labs、NGC 等。

Source：scrt.network

截止到 1 月 28 日，Secret Network (SCRT) 最新的价格是 $5.67，24 小时的交易量是 $31,811,697. SCRT 的价格在过去 24 小时内上涨了 2.78%。Secret Network 的流通量为：1.5 亿 SCRT，最大供应量：1.9 亿，总供应量：1.9 亿，流通率为：78.78%，流通市值为：$849,769,796，总市值排名 97。 

3.2 DEX - Osmosis

Osmosis ( osmosis.zone) 是一款以 AMM(自动做市商)模式的去中心化交易所(Dex)，把 AMM 的使用范围扩展到 Cosmos 生态。简单来说，自动市商就是让用户可以以非托管的形式在市场上提供流动性(Liquidity)，成为一个小做市商，然后分享交易手续费。而其他的用户则可以透过现有的流动性去自由交易不同的代币，过种模式便是去中心化交易所。

现在 Osmosis 已经支援了 32 种代币：ATOM、OSMO(Osmosis 的原生代币)、 ION,、AKT、DVPN IRIS、CRO、XRPT,、REGEN、UST 等，真正实现了不同链之间的自由转换，且亲测到账速度可以以秒为单位，手续费也几乎可以忽略。此外，Osmosis 上质押的 APR 非常可观。

Source：osmosis.zone

截止到 1 月 28 日，Osmosis (OSMO) 最新的价格是 $7.88，24 小时的交易量是 $214,427. OSMO 的价格在过去 24 小时内下跌了-4.37%。Osmosis 的流通量为：1.86 亿 OSMO，最大供应量：10 亿，总供应量：3.25 亿，流通率为：57.32%，流通市值为：$1,468,387,592，总市值排名 56。 

3.3 智能合约平台 - Juno Network

Juno（junochain.com）主网于 2021 年 10 月 1 日正式上线，是一个完全可互操作的智能合约网络，由 Cosmos SDK 构建，作为 Cosmos 生态系统中的枢纽启动。Juno 的目标是从 Cosmos Hub 本身减轻智能合约的计算负担，Cosmos Hub 可以专注于更广泛的 Cosmos 生态系统的核心活动，安全性等。

作为一条以承载智能合约应用生态为主要宗旨的平台级公链，Juno 也在不断推动其生态的发展。在经历过几次黑客松活动后，目前 Juno 上的生态已经初具规模。虽然许多项目依然处于开发早期，但已经出现了不少值得关注的项目。

· Junoswap 是 Juno 链上的原生资产交易平台，与 Osmosis 面向这个那个 Cosmos 生态资产交易需求不同，Junoswap 的目标更多是针对 Juno 生态中的本地 CW20 资产交易。

· JunoMint 是 Juno 上 CW20Token 的一键式发行平台。通过 JunoMint，用户不再需要直接部署智能合约，而是可以通过直接填写如 Token 名称、小数位数、总供应量等核心参数，一键式发行自己项目的 Token。此外，JunoMint 还提供了多种模板供用户选择。

· DAO DAO 是一个 Juno 上的去中心化协作组织创建工具。与 JunoMint 的设计逻辑类似，都是将原本复杂的智能合约部署工作简化为了标准的用户一键部署用户界面。用户在其中可以直接创建 DAOToken，设定投票规则等。

目前 Juno 已经部署了 44 个应用，另外，Juno 还有一个值得关注的是在 Juno 主网参与质押等，有可能会获得空投。

Source：junonetwork.io

截止到 1 月 28 日，Juno(JUNO) 最新的价格是 $16.44，24 小时的交易量是 $3,622,083. OSMO 的价格在过去 24 小时内下跌了-2.2%。JUNO 的流通量为：39,103,717 JUNO，最大供应量：185,562,268，总供应量：71,739,986，流通市值为：$643,146,212，总市值排名 118。 

3.4 DeFi 应用 - kava

Kava（zh.kava.io/）是依托于 Cosmos 跨链的首个 DEFI 平台，基于 Cosmos SDK 搭建，并以基于 Tendermint 的股权证明（PoS）共识机制运行。在应用端，Kava 打造了借贷平台 CDP 和跨链货币市场 HARD Protocol 两个应用，提供稳定币、贷款和计息账户，让用户可以用数字资产获取更多使用场景及价值。KAVA 币与 Maker 机制大体类似，主要的不同点在于其抵押资产不同、以及原生代币质押验证交易的 PoS 机制、代币捕获价值机制的差异。

2022 年 1 月 20 日 KAVA9 上线，Kava 9 主网的升级将把 Kava 与 cosmos 连接，并通过 IBC 协议的整合释放新的资产和收益机会。基于 Cosmos SDK 的 Layer-1 公链，Kava 9 的升级极大地扩展了 Kava 生态。IBC 的整合让新的用户和项目都可以通过跨链获得更多高收益的机会，它还为现有的 Kava 原生资产开辟了新的使用场景。

Kava 9 主网的升级进一步繁荣了 IBC 生态，Cosmos 主链也会得到反哺。但需要关注的是随着越来越多的链被添加，Cosmos hub 本身似乎最终将面临瓶颈问题，可能最后它们也将不得不转向扩展机制等。

截止到 1 月 28 日，Kava (KAVA) 最新的价格是 $3.22，24 小时的交易量是 $83,098,779. KAVA 的价格在过去 24 小时内上涨了 6.11%。Kava 的流通量为：1.49 亿 KAVA，最大供应量：无限量，总供应量：1.54 亿，流通市值为：$478,374,513，总市值排名 151。 

3.5 Terra（UST）

Terra 是一个基于 Cosmos IBC 的 Tendermint 区块链，具有与 Cosmos IBC 中的任何其他 IBC 区块链互操作性的优势，允许在未来轻松地与 Cosmos 生态系统中的其他项目合作或配合。目前 Terra 生态已覆盖稳定币（UST）、合成资产、机枪池、现实世界支付等场景。Terra 以稳定币为核心，通过与多元化的 DeFi 产品，将其稳定币与现实世界的连接，实现真正意义上的商业落地。

目前来看，Terra 是 Cosmos 生态系统的佼佼者。但 Terra 的稳定 UST 能否跳过稳定币的“死亡旋律”还需要进一步观察，尤其是在当前市场不稳定的情况下。

Source：coinmarketcap

截止到 1 月 28 日,Terra (LUNA) 最新的价格是 $53.67，24 小时的交易量是 $2,575,455,758. LUNA 的价格在过去 24 小时内下跌了-5.16%。Terra 的流通量为：4.06 亿 LUNA，最大供应量：10 亿，总供应量：8.19 亿，流通率为：49.56%，流通市值为：$21,774,023,748，总市值排名 9。

 TerraUSD (UST) 最新的价格是 $0.9987，24 小时的交易量是 $895,002,221. UST 的价格在过去 24 小时内下跌了-0.25%。TerraUSD 的流通量为：112.52 亿 UST，总供应量：112.52 亿，流通率为：100%，流通市值为：$11,239,931,013,总市值排名 16。  

4、Cosmos 生态空投

截止到 1 月 28 日，Cosmos 生态的很多空投已经结束快照了，如 Evmos 等，但 Cosmos 生态未来还有更多空投值得我们关注，下图一些项目值得关注。

5、总结

经过近五年的发展，Cosmos 生态布局已经逐步完善，本报告只是对 Cosmos 生态的一种鸟瞰。2022 年随着跨链潮的兴起、IBC 生态的完善、Interchain Security 的上线及 Cosmos 生态下更多的空投，Cosmos 生态也将会得到更多的关注。

参考资料：

1、Cosmos Official Website

2、Cosmos WhitePaper

3、Cosmos profile on Messari 

4、The Cosmos Hub Roadmap 2.0

5、Why Blockchains Need Cosmos Proof-of-Stake for a Sustainable Environment

6、blog.cosmos.network

7、Deep Dive: How Will IBC Create Value for the Cosmos Hub?

8、Build Your Blockchain with Starport and Connect to a $75B+ Ecosystem of Digital Assets

风险提示

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