Кратко въведение в Cosmos (Tendermint)

Космос е платформа за оперативна съвместимост на блокчейн (Blockchain). Нежна мента е платформа Proof of Stake (PoS) (работеща на Tendermint Core – софтуерът). Тези два проекта работят заедно за изграждането на интернет от блокчейн, за да се създаде мащабируема, частна и безопасна екосистема на блокчейн.  

Как функционират Tendermint и Tendermint Core

Софтуерът Tendermint се състои от три държавни машини като всяка друга традиционна блокчейн, като Bitcoin, Ethereum или някоя от първите десет криптовалути, освен Ripple. Простата архитектура на Tendermint Core е:  

  • Приложение (Chain VM)
  • Консенсус (peer-to-peer слой)
  • Работа в мрежа (Proof-of-Work, Proof-of-Stake, частен екземпляр на PBFT и др.)

Приложен слой

Приложният слой представлява държавната машина, която криптовалутата (токен) или децентрализираното приложение (Dapp) използва върху Tendermint. Биткойн използва приложение за биткойн, Ethereum използва EVM и др. И трите държавни машини се обединяват в един софтуерен стек.

Преди стартирането на Ethereum през 2014 г. беше изключително трудно да се създаде цял софтуерен стек от нулата, но приложението на ETH EVM осигуряваше директно взаимодействие с консенсус и мрежови държавни машини, което направи създаването на собствено приложение доста прост процес, който включваше писане на малък градивен елемент на върха на стека. Негативният аспект на това беше, че това доведе до отдаване на известен контрол върху системата, тъй като ETH налагаше спазването на стандартите на EVM.

От друга страна, Tendermint позволява създаването на собствено приложение, при условие че е някакъв вид детерминиран автомат на състоянието и може лесно да се стартира върху Tendermint Core. Това е софтуер, който автоматично обработва консенсуса и мрежовите слоеве за потребителя и го прави, като комуникира със създаденото приложение чрез интерфейс, наречен ABCI.

Консенсусен слой

Tendermint е първата използвана блокчейн платформа Византийска толерантност към грешки (BFT) консенсусен алгоритъм, който благоприятства последователността спрямо наличността, което означава, че Tendermint никога не може да се раздели.

Накратко, BFT е консенсусна информация, че всички неизправности в компонентите на системата са несъвършени, както и информацията за отказите.

За различните видове системи за откриване на неизправности да се постигне консенсус относно точния неуспешен компонент в системата е много трудно и отнема много време. Следователно платформата позволява нормална, безопасна и непрекъсната работа на системата, при условие че по-малко от ⅓ (или 33%) от валидаторите стават измамници.

Мрежов слой

Мрежата е нормален стек peer-to-peer. Интерфейсът ABCI позволява всяка VM верига да се изпълнява върху Tendermint консенсусно ядро, независимо дали е Zcash, Bitcoin или Ethereum. Tendermint използва VM на Ethereum като приложение, премахна копаенето и създаде проект, наречен „Ethermint“, който е платформата на Ethereum, изцяло приета за Proof-of-Stake.

Този проект вдъхнови идеята за създаване на Cosmos SDK, който също се нарича „основна монета“. Вместо да изгражда приложение върху съществуващо приложение, Cosmos SDK дава „оголените кости“ за основна блокчейн с токени, управление, залагане – всички основни функции, необходими за блокчейн и което позволява добавяне на желани функционалности чрез плъгини и след това разгръщане на новата верига.

Всички тези вериги, всички тези опции могат да създадат отделна, самоустойчива екосистема, защото всички тези вериги използват един и същ основен софтуер. В резултат на това беше създаден IBC протокол, за да осигури всякакви вериги, които са свързани с Tendermint като начин за комуникация помежду си, споделяне на информация, токени, данни, дори разговори по договор.

Tendermint е изключително бърз. Той може да обработва 1000 транзакции в секунда с 1-3 секунди окончателност. Биткойн разпознава блока като финализиран, след като влезе достатъчно дълбоко във веригата (средно 6 блока дълбоко), той не е изпреварен от вилица, поради което е безопасно да го регистрирате като окончателност.

Този процес отнема много време, особено при транзакции. За разлика от Bitcoin, Tendermint има асинхронна система, което означава, че всеки отделен блок вече е финализиран – след като блокът бъде ангажиран, той няма да бъде обърнат. Когато изпълнената транзакция е показана на блокчейна, тя се записва завинаги като такава или има повече от 33% атака върху системата, както описваме по-горе.

Космос – Интернет на блокчейн

Cosmos Hub е изграден върху Cosmos като SDK и действа като маршрутизиращ механизъм на всички вериги, които образуват така наречената зона, позволява им да комуникират помежду си, като в същото време предотвратява двойно изразходване на жетони в други вериги. Протоколът IBC може да функционира еднакво на всяка друга система, която дава окончателност, като Casper, т.е. Casper Core.  

Когато обаче системите са базирани на алгоритъм Proof-of-Work, напр. Ethereum, те никога не могат да осигурят окончателност. За да функционира правилно на Tendermint се прилага „псевдо окончателност“. – Ако нещо е на 100 блока дълбоко върху блокчейна, със сигурност може да се каже, че няма да бъде жертва на 51% опит за вилица.

Като се има предвид, че като критерий, Tendermint трябва да създаде своя собствена верига, която се нарича „Peg Zone“ и участниците, т.е. валидаторите по веригата, ще постигнат консенсус, относно който е 100-ият блок в живата блокчейн Proof-of-Work (Ethereum , Bitcoin, Monero и др.) И Peg Zone отразяват находките на валидатори от живите блокчейни на други криптовалути.

Тъй като Peg Zone управлява огледалния консенсус, той може да комуникира с Cosmos Hub чрез протокола IBC, но логиката и данните от базирани на Proof-of-Work блок-вериги отиват в Peg Zone чрез нов комуникационен протокол, наречен ETGate, който е „комуникационен мост“ между Peg Zone и например, интелигентен договор за Ethereum и действа като канал между Ethereum и Cosmos Ecosystem.

Цели на дизайна

Cosmos има същите цели на архитектурния дизайн като Интернет:

  • Мащабируемост (Вертикална срещу хоризонтална мащабируемост)

Вертикалната мащабируемост показва колко транзакции в секунда може да обработи един блокчейн, за да бъде прокаран през порт (напр. Ethereum 15 trans./1sec) и Tendermint Core може да получи над 1000s trans / 1sec. с над 100 валидатори на 5 континента. Провеждат се изследвания, за да се намери начин да се направи по-бързо.

Хоризонтална мащабируемост – базираното на приложения оцветяване е логично, тъй като минимизира пречките. Изисква само пълен възел за предпочитаните приложения, който гарантира гъвкавост чрез управление, намалява повърхността на атака, повишава ефективността поради по-малко изчислително прегряване

  • Разнообразие

Внедряване в Go, Rust, Python, C ++, Javascript, Java, OCaml и Erlang. Заявленията могат да бъдат написани на всеки език по света.

  • Оперативна съвместимост

Отделни вериги комуникират помежду си чрез IBC – двупосочен верижен лек клиентски протокол, докато Cosmos Hub позволява дълбока интеграция на токен икономиката чрез двупосочен протокол Peg Zone. Частните вериги могат да работят с публични вериги.

  • Суверенитет

Една криптовалута и нейната вилица не могат да имат еднакви валидатори, напр. Ethereum и Ethereum Classic. Това осигурява сигурност, тъй като всички отделни блок-вериги имат свой собствен суверенитет. Управлението се контролира от общността.

  • Сигурност

Незадължителна обединена защита чрез делегиран консенсус – добър начин за задействане на малки публични вериги между вериги, които споделят валидаторите си, за да се направи обединена защита, която може да се разглежда като еквивалент на доказателство за залог

Как ще се развие криптовалутата, когато различните блокчейни могат да използват характеристиките си, за да създадат по-силна и по-устойчива екосистема на блокчейн?

Представени изображения чрез Пексели.