Час прочитання: 8 хвилин
Cosmos - це децентралізована, масштабована, інтероперабельна екосистема взаємозв'язаних незалежних блокчейнів, що функціонують на протоколі Tendermint Core. В його основі лежить механізм стійкого до візантійських падінь консенсусу (Byzantine Fault Tolerant скорочено BFT), який використовується для масштабування публічних PoS-блокчейнів.
Мета Cosmos - створення "інтернету блокчейнів", тобто мережі блокчейнів, в якій учасники здатні взаємодіяти між собою децентралізованим чином. Так, так, це прямий конкурент Polkadot!
Хто та коли створив Cosmos?
Автор Cosmos - американський програміст і бізнесмен Дже Квон (Jae Kwon).
За словами Квона, «натхнення духом шифропанку та хакерства», привело його до роботи над Tendermint:
«Приблизно у 2013 році я вирішив зайнятися блокчейном та створити систему на основі Proof-of-Stake (PoS). Тоді розробники не знали, як здійснити подібне завдання, тому я відклав її на майбутнє і почав працювати на криптовалютній біржі», — розповів Квон.
До рук Квона потрапило близько ста наукових публікацій, датованих 1988 роком. Серед цих матеріалів виявилася стаття під назвою «Консенсус у присутності часткової синхронії», написана професорами Массачусетського технологічного інституту (MIT) Синтією Дворк і Ненсі Лінч у співавторстві зі співробітником Каліфорнійського IBM
Автори статті представили результати досліджень класичного BFT та всі компоненти, необхідні для створення PoS-системи. Почавши працювати з цими матеріалами, Квон дійшов ідеї створення BFT-протоколу на основі Proof-of-Stake, здатного масштабуватися до сотень вузлів у децентралізованому середовищі.
Так виникла концепція Tendermint – першого алгоритму консенсусу Proof-of-Stake, створеного з використанням протоколу Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), який у 1999 році запропонували співробітники MIT Барбара Лісков та Мігель Кастро.
«У той час біткоїн у ролі глобальної валюти викликав у нас серйозне занепокоєння — головним чином через його неймовірну енергозатратність. Тому ми запустили Tendermint, щоб створити екологічно безпечнішу криптовалюту», — розповідав Квон про початковий період розробок Cosmos.
У 2014 році Квон заснував компанію з розробки програмного забезпечення Tendermint Inc (All in Bits Inc) зі штаб-квартирою в Каліфорнії. У тому ж році команда представила білий папір проєкту.
У 2015 році до проєкту приєднався розробник Ітан Б'юкмен, який працював на той момент у компанії Eris Industries (згодом перейменована в Monax). Квон і Бьюкмен заснували некомерційну організацію Interchain Foundation (ICF), у якій посіли посади президента та віцепрезидента відповідно.
Влітку 2016 року Tendermint провела перший раунд фінансування. Завдяки залученим коштам кількість розробників зросла до семи людей.
Команда запустила Ethermind на Tendermint, а також Basecoin, фреймворк для створення криптовалют, що використовує мову програмування Go (Golang) і дозволяє підтримувати плагіни з усіма додатковими особливостями. За його допомогою розробники почали створювати першу ітерацію Cosmos Hub.
ICO Cosmos відбулося 6 квітня 2017 року, зібравши $17.3 млн в ETH, BTC та доларах США. Було розпродано приблизно 75% запасу доступних токенів; 5% - зарезервовано для інших інвесторів; All in Bits Inc та Interchain Foundation отримали по 10% кожна.
У 2017 році Interchain Foundation, що займається просуванням технологій та децентралізованих програм екосистеми Cosmos, уклала з All in Bits Inc контракт на розробку Cosmos Network.
У лютому 2018 року Cosmos приєднався до Ethereum Community Fund (ECF) — ініціативи створення спеціального фонду, покликаного прискорити розвиток блокчейн-інфраструктури та dapps.
У березні 2019 року команда Tendermint Inc. оголосила про запуск Cosmos Hub - першого із серії блокчейнів Proof-of-Stake, покликаних стати частинами екосистеми Cosmos.
Що таке базовий протокол Cosmos?
Cosmos працює на базі протоколу Tendermint Core, у якому використовується Tendermint – алгоритм консенсусу BFT.
Алгоритм консенсусу — це спосіб, за допомогою якого ноди в розподіленій системі дійдуть згоди щодо стану середовища. У сфері публічних блокчейнів актуальні лише алгоритми, стійкі до візантійських падінь. У цьому класі алгоритмів є два сімейства протоколів консенсусу: класичні протоколи консенсусу, такі як PBFT, і Nakamoto Consensus, такі як Proof-of-Work.
Tendermint базується на роботі класичного BFT-консенсусу та надає стовідсоткову гарантію фінальності транзакції, детермінованості алгоритму для виробництва блоків та презумпції стану синхронності.
Відправлення
На відміну від блокчейнів на базі Proof-of-Work блоки в Tendermint відправляються, як тільки отримують 2/3 + 1 підписи від валідаторів — скасовувати або змінити їх неможливо.
У мережах на основі консенсусу Накамото, таких як біткоїн, транзакції зазвичай відправляються після шести підтверджень, після чого ймовірність оборотності блоку за допомогою реорганізації ланцюга вкрай мала.
Проте число підтверджень залежить від потужності майнінгу, яку має зловмисник. В останні роки цей фактор нерідко використовувався для атак 51% (подвійної витрати), організатори яких викрали мільйони доларів у різних криптовалютах. Використовуючи алгоритм консенсусу з детермінованою фіналізацією (такою як Tendermint), можна гарантувати необоротність транзакцій після фіналізації блоку.
Пріоритет безпеки перед життєздатністю
Коли мережа PoW розділяється на два ланцюги, зрештою вона реорганізується, вибираючи як канонічний найдовший ланцюг і відкидаючи транзакції іншого ланцюга. Однак у Tendermint, коли відбувається поділ мережі, протокол вибирає відмову від подальшого прогресу доти, доки більше 2/3 валідаторів знову не дійдуть угоди. Такий вибір повинен гарантувати, що завжди є "одне джерело істини", а блокчейн завжди зберігає послідовність.
Це робить консенсус Tendermint не таким швидким з погляду фіналізації ланцюжка блоків, як інші PoS-консенсуси, але повністю позбавляє користувачів невизначеності щодо їх транзакцій — якщо блок з транзакцією був фіналізований, транзакція ніколи не буде скасована (без зміни логіки алгоритму), а якщо мережа поділена або валідатори відключені, жодна транзакція не буде завершена.
Часткова синхронність
Синхронна мережа має відому верхню межу часу доставлення повідомлення. У біткоїні встановлено межу 10 хвилин, що нав'язує всім учасникам мережі штучну затримку в часі.
Tendermint використовує модель припущення часткової синхронності — для прогресу блокчейна не потрібна фіксація часу. «Вузьке» місце у прогресі блокчейна — це реальна швидкість мережі, а чи не штучна затримка у часі, встановлена протоколом. Таким чином Tendermint виявляється швидше за більшість інших протоколів на основі Proof-of-Work.
Які основні компоненти екосистеми Cosmos?
Cosmos, як "блокчейн 3.0", містить три ключові компоненти:
Cosmos Hub – перший блокчейн, запущений у рамках екосистеми блокчейнів Cosmos Network, та центральний елемент екосистеми. Його головне завдання — враховувати загальну кількість токенів у кожній зоні (блокчейну) в екосистемі, завдяки чому зони можуть безпосередньо пересилати токени один одному.
Cosmos Hub використовує алгоритм консенсусу Tendermint, за допомогою якого валідатори закладають (стейкають) токени ATOM.
АТОМ
ATOM - це нативний актив Cosmos Hub, який ділиться на 1 млн мікро-ATOM (uATOM).
Токен ATOM виконує функцію робочого токена: користувачі можуть здійснювати стейкінг самостійно або делегувати токени валідатору, таким чином підвищуючи його рейтинг і отримуючи частину прибутку.
Залежно від кількості агрегованих токенів валідатор має пропорційну частку голосу, що дає можливість створювати блоки та отримувати за цю винагороду у вигляді нових токенів ATOM (щороку емітується від 7% до 20% від сукупної емісії).
Валідатори передають делегуючим користувачам частину винагороди за блок (за вирахуванням мережного податку). Аналогічно PoW-мережам, за агрегування «часткою голосів» валідатори беруть комісію. Валідатор повинен чесно підтверджувати блоки, брати участь в управлінні системою та високопродуктивним апаратним сервером, експлуатація якого коштує від $10 000 (ціна буде збільшуватися зі зростанням блокчейна). Валідатора, нездатного виконувати ці завдання, позбавляють токенів та відповідного статусу. Архітектура валідатора може змінюватись. Від неї, зокрема, залежить і рівень безпеки. Як правило, зі зростанням рівня безпеки архітектури зростає також її вартість, у тому числі обслуговування. Щоб потрапити в активний набір, валідаторові необхідно подолати пороговий рівень.
Протягом першого року після запуску основної мережі доступно лише 125 слотів валідаторів; планується, що у наступні 10 років ця кількість зросте до 300. Індекс інфляції мережі має рамки у 7% – мінімум і 20% – максимум. Нагорода за блок регулюється відповідно до заявленого цільового рівня участі в стейкінгу у 2/3 (66,66%). Всі токени повинні залишатися в стейкінгу 21 день, щоб власники не могли розпродати їх відразу після розблокування стейкінгу.
Мережевий податок надходить у резервний пул, кошти з якого використовуються для підвищення безпеки Cosmos Network.
Протокол IBC (Inter-Blockchain Communication).
IBC (Inter-Blockchain Communication) Protocol - це стандартизований протокол інтероперабельності, який криптографічно засобами підтверджує, що повідомлення надіслано з однієї зони в іншу.
Призначення IBC — передача як токенів, так й будь-яких даних. Це дозволяє створювати не тільки децентралізовані біржі та автоматизовані маркет-мейкери, але й будь-які децентралізовані програми зі сфери маркетингу, логістики тощо.
Архітектура Cosmos включає два класи блокчейнів: хаби (Hubs) та зони (Zones).
Зони складаються з блокчейнів зі швидкою фіналізацією транзакцій, хаби — це блокчейни, що зв'язують зони воєдино. Різниця між ними лежить виключно у площині соціального консенсусу.
Зона (блокчейн) - це блокчейн, який працює за допомогою алгоритму консенсусу Tendermint. Фактично, хаб (центр, що з'єднує кілька блокчейнів) — те саме, що й зона. Їхня умовна відмінність обумовлена стратегічним плануванням сполук одного блокчейна з іншими за допомогою IBC.
IBC блокує певну кількість токенів ATOM у першому блокчейні (зоні), потім направляє у другу зону підтвердження та його валідацію, після чого заблоковані раніше токени випускаються на другому блокчейні. Така схема полегшує випуск і створення токенів, що представляють активи інших блокчейнах.
Космос SDK
Cosmos SDK - це фреймворк, що дозволяє розробникам створювати власні кастомізовані блокчейни на основі алгоритму консенсусу Tendermint.
Раніше розробники мали дві опції — писати блокчейн з нуля або будувати його на Ethereum або його варіаціях. Процес створення блокчейну на Ethereum відносно простий — можна приєднатися до мережі та консенсусу Ethereum і побудувати власний додаток на EVM, але розробник змушений жертвувати можливостями кастомізації.
Вирішуючи цю проблему, Cosmos SDK дозволяє створювати блокчейн-системи, не відволікаючись на рівні консенсусу та мережі та фокусуючись безпосередньо на створенні логіки програм.
Для створення власного блокчейну потрібно мати набір валідаторів, що є недосяжним для тих, хто займається розробкою децентралізованих додатків на аматорському рівні. Для них буде простіше та швидше розгорнути контракт на Ethereum.
Розуміючи це, команда Cosmos за допомогою Cosmos SDK створила клон Ethereum - Ethermint, де доступний набір валідаторів і розробники можуть використовувати свій код на Ethereum, не переймаючись кастомізацією.
Як розвивається Cosmos?
У травні 2019 року команда Tendermint, яка працює над Cosmos, повідомила про успішне оновлення CosmosSDK після виявленої критичної вразливості
У січні 2020 року з Interchain Foundation, що займається просуванням технологій та децентралізованих програм екосистеми Cosmos, виділилася компанія Informal Systems.
У лютому 2021 року інфраструктурна блокчейн-платформа КНР (BSN) додала підтримку Cosmos у локалізовану версію мережі. За допомогою ініціативи OPB розробники можуть розробляти децентралізовані програми у локальній версії BSN відповідно до законодавства Китаю.
У березні 2021 року розпочав роботу протокол інтероперабельності IBC. Тоді ж проєкт анонсував створення децентралізованої біржі Gravity.
У березні 2021 року проєкт Tendermint анонсував запуск фонду підтримки перспективних проєкт на базі блокчейну Cosmos з активами на $20 млн. Номінований у токенах ATOM та IRIS Tendermint Ventures стане найбільшим фондом в екосистемі Cosmos.
У квітні 2021 року Plasm Network та Secret Network, засновані на Polkadot та Cosmos відповідно, запустили першу ітерацію мосту.
Binance DEX, FOAM і Sentinel управляють блокчейнами на основі Tendermint. Інші проєкти, такі як IRIS Network створюють сервіси та служби підтримки, пов'язані з екосистемою Cosmos. З повним списком проєктів, що розвиваються в екосистемі, можна ознайомитись тут.
Хочеш дізнатись більше?
❤️ Підписуйся на Instagram: анонс подій та короткі новини зі світу криптовалют.
❤️ Підпишись на Discord: тут отримаєш допомогу або пораду від однодумців.
Оригінал статті
Матеріали для статті також надав учасник нашої спільноти Oleksandr Krohmal
Коментарі
Дописати коментар