Cos’è Cosmos Blockchain? La guida più completa di sempre

Cos’è Cosmos Blockchain? …

Cos’è Cosmos Blockchain? La guida più completa. Il mondo è stato capovolto quando Satoshi Nakamoto ha pubblicato il white paper Bitcoin il 31 ottobre 2008. Tra le molte cose, Bitcoin ha introdotto il mondo alla tecnologia blockchain. Da allora, le porte si sono aperte, la tecnologia blockchain è stata adottata da alcune delle più grandi aziende del mondo. Ethereum ha mostrato al mondo la versatilità della tecnologia blockchain.

Tuttavia, con l’adozione rapida arrivano problemi. I problemi sorgono nel campo della scalabilità e dell’interoperabilità. Cosmos Blockchain, sta cercando di risolvere tutti questi problemi e portare la blockchain a un livello superiore Prima di familiarizzare con Cosmos, diamo uno sguardo più da vicino al problema della scalabilità e dell’interoperabilità.

Cos’è Cosmos Blockchain? Guida più completa

Il problema della scalabilità e dell’interoperabilità

Problema n. 1: Scalabilità

Affinché bitcoin ed ethereum possano competere con sistemi più tradizionali come Visa e PayPal, devono intensificare seriamente il loro gioco quando si tratta di tempi di transazione. Mentre PayPal gestisce 193 transazioni al secondo e Visa gestisce 1667 transazioni al secondo, ethereum fa solo 20 transazioni al secondo mentre bitcoin gestisce ben 7 transazioni al secondo! L’unico modo in cui questi numeri possono essere migliorati è se lavorano sulla loro scalabilità.

Ora ci sono state molte possibili soluzioni al problema della scalabilità come:

  • Segwit.
  • Rete fulmini / Raiden.

Tuttavia, sebbene entrambi possano essere utili, hanno i loro svantaggi.

Segwit è una soluzione di ridimensionamento verticale, il che significa che dipende estremamente dalle capacità fisiche di una singola macchina. Lightning Network, d’altra parte, è un sistema di pagamento brillante, tuttavia, al momento può gestire solo microtransazioni.

Problema n. 2: interoperabilità

Diamo un’occhiata all’attuale ecosistema. Nella criptosfera, abbiamo diverse criptovalute come Bitcoin, Ethereum, Litecoin ecc. Allo stesso modo, nel mondo finanziario legacy, abbiamo sistemi come le banche tradizionali che utilizzano SWIFT, ACH ecc..

Il problema sta nel fatto che è estremamente difficile per queste singole entità comunicare tra loro. È difficile per bitcoin sapere cosa sta succedendo in Ethereum e viceversa. Il più delle volte, questi blockchain diventano silos e raramente condividono informazioni tra loro. Tuttavia, abbiamo soluzioni come lo scambio atomico cross-chain, che non è vera interoperabilità.

Diventa doppiamente difficile quando le banche cercano di comunicare con le criptovalute.

Questo è il motivo per cui gli scambi crittografici, che forniscono un portale tra criptovalute e banche, diventano così potenti e importanti. Tuttavia, c’è di per sé un problema. Gli scambi non sono un’entità decentralizzata e sono estremamente vulnerabili.

  • Possono essere violati.
  • Possono blackout per lunghi periodi per l’aggiornamento del sistema.

Inoltre, c’è un’altra area in cui questa cattiva comunicazione tra il mondo legacy e il mondo crittografico può portare a un risultato disastroso: gli ICO.

Nelle ICO, un’entità ottiene milioni di dollari in cambio dei propri token, tuttavia, risparmiare quel denaro nei propri conti bancari può diventare difficile. Le banche ovviamente vorrebbero sapere da dove vengono tutti quei soldi e chi sono stati quelli che hanno fornito quei soldi che è qualcosa che è quasi impossibile da fornire.

Cosmos Blockchain è la soluzione

Cosmos mira a diventare un “Internet di blockchain” che risolverà questi problemi una volta per tutte. L’architettura di Cosmos è costituita da diverse blockchain indipendenti chiamate “Zone” collegate a una blockchain centrale chiamata “Hub”.

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Credito immagine: Cosmos Video

Secondo il white paper di Cosmos:

“Le zone sono alimentate da Tendermint Core, che fornisce un motore di consenso simile a PBFT ad alte prestazioni, coerente e sicuro, in cui la rigorosa responsabilità del fork garantisce il controllo del comportamento degli attori malintenzionati. L’algoritmo di consenso BFT di Tendermint Core è adatto per ridimensionare le blockchain pubbliche proof-of-stake “.

Prima di entrare nei dettagli, incontriamo il team.

Il team dietro Cosmos Blockchain

Cosmos è supportato dalla Interchain Foundation (ICF). Il team di Tendermint è stato incaricato dall’ICF per lo sviluppo.

Ecco un rapido sguardo al team ICF e Tendermint:

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Credito immagine: rete Cosmos

Tendermint e, per estensione, Cosmos hanno una squadra brillante alle spalle. Incontriamo i principali attori:

Jae Kwon: È il CEO e fondatore di Tendermint. In precedenza aveva co-fondato “L’ho fatto“Un’app di produttività per i team. Ha anche dato molti contributi a più progetti tra cui Scramble.io, reti Flywheel e Yelp.

Ethan Buchman: il CTO e co-fondatore, ha conseguito un master presso l’Università di Guelph e più di 2 anni di esperienza come ricercatore. Il suo primo lavoro nello spazio blockchain è stato con Eris Industries nel 2014.

Peng Zhong: il capo del design. È un autodidatta autodidatta con più di sette anni di esperienza lavorando come sviluppatore JavaScript completo per Nylira, una società di sviluppo web che ha avviato.

Tendermint: il carburante che fa funzionare la Blockchain Cosmos

Tendermint è una variante di PBFT, ovvero Practical Byzantine Fault Tolerance.

Un sistema bizantino di tolleranza agli errori o BFT è un sistema che ha risposto con successo al problema del generale bizantino.

Qual è il problema dei generali bizantini?

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Cortesia dell’immagine: media

Ok quindi immagina che ci sia un gruppo di generali bizantini e vogliano attaccare una città. Si trovano ad affrontare due problemi ben distinti:

  • I generali e le loro armate sono molto distanti, quindi l’autorità centralizzata è impossibile, il che rende l’attacco coordinato molto difficile.
  • La città ha un enorme esercito e l’unico modo per vincere è se attaccano tutti contemporaneamente.

Affinché il coordinamento abbia successo, gli eserciti a sinistra del castello inviano un messaggero agli eserciti a destra del castello con un messaggio che dice “ATTACCO MERCOLEDÌ”. Tuttavia, supponiamo che gli eserciti a destra non siano preparati per l’attacco e dicano: “NO. ATTACCO VENERDÌ ”e rimandare indietro il messaggero attraverso la città verso gli eserciti a sinistra

È qui che dobbiamo affrontare un problema.

Molte cose possono accadere al povero messaggero. Potrebbe essere catturato, compromesso, ucciso e sostituito con un altro messaggero dalla città. Ciò porterebbe agli eserciti a ricevere informazioni manomesse che potrebbero provocare un attacco e una sconfitta non coordinati.

Anche questo ha chiari riferimenti alla blockchain. La catena è una rete enorme; come puoi fidarti di loro? Se inviassi a qualcuno 4 Ether dal tuo portafoglio, come faresti a sapere con certezza che qualcuno nella rete non lo manometterà e cambierà 4 in 40 Ether?

Ciò di cui hanno bisogno questi generali è un meccanismo di consenso che possa garantire che il loro esercito possa effettivamente attaccare come un’unità nonostante tutte queste battute d’arresto. Tendermint sembra essere uno di questi meccanismi di consenso.

Un’altra proprietà di Tendermint che lo rende un buon algoritmo BFT è la sua responsabilità del fork. Il sistema di Bitcoin ed Ethereum (al momento) non è davvero il più responsabile del fork. I fork continuano ad accadere in Bitcoin come abbiamo visto con Bitcoin e Bitcoin Cash e sappiamo tutti della famigerata divisione ETH-ETC.

Avere un sistema responsabile del fork garantisce che i malintenzionati non causino una divisione nel sistema attraverso le loro azioni. Ciò riduce anche le possibilità di un attacco a doppia spesa.

Definizione di alcuni termini in Tendermint

Tendermint è un meccanismo di consenso BFT che è semplice, ha prestazioni elevate ed è responsabile del fork.

Per prima cosa familiarizziamo con alcuni dei termini che utilizzeremo:

  • Una rete è composta da molti nodi. I nodi che sono collegati a un particolare nodo sono chiamati peer.
  • Il consenso il processo si svolge a una particolare altezza del blocco H. Il processo per determinare il blocco successivo consiste in più round.
  • Il round è composto da molti stati che sono: NewHeight, Propose, Prevote, Precommit e Commit. Ogni stato è chiamato Roundstep o semplicemente “step”.
  • Si dice che un nodo si trovi a una determinata altezza, rotondo e gradino, o in (H, R, S) o in (H, R) in breve per omettere il gradino.
  • Prevenire o preimpegnare qualcosa significa trasmettere un voto precedente o un voto anticipato per qualcosa.
  • Quando arriva un blocco >2/3 delle precedenti in (H, R) quindi è chiamato proof-of-lock-change o PoLC.

Qual è la macchina a stati?

La macchina a stati è il motore del protocollo Tendermint per così dire. Il diagramma seguente ti dà una buona idea di come sarà:

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Ok, allora cosa sta succedendo qui?

Ricordi gli stati che attraversa ogni round? NewHeight, Propose, Prevote, Precommit e Commit.

Di questi, “Propose, Prevote, Precommit” consistono in un round mentre gli altri due sono round speciali. In uno scenario ideale, la transizione di stato si comporterebbe in questo modo:

NewHeight -> (Proporre -> Prevote -> Precommit)+ -> Commettere -> NewHeight ->…

Tuttavia, non è così che potrebbe funzionare sempre. Possono essere necessari più round prima che il blocco venga commesso. I seguenti sono i motivi per cui potrebbero essere necessari più round:

  • Il proponente designato potrebbe essere assente.
  • Il blocco proposto potrebbe non essere valido.
  • Il blocco non si è propagato nel tempo.
  • >2/3 delle anteprime non sono state ricevute in tempo dai nodi del validatore.
  • Anche se +2/3 di prevote sono necessari per passare alla fase successiva, almeno un validatore potrebbe aver votato o votato con cattiveria per qualcos’altro.
  • >2/3 dei precommit per il blocco non sono stati ricevuti anche se è possibile che siano stati ricevuti preventivi.

Cosa succede durante ogni stato?

Va bene … quindi ora esaminiamo ogni stato e vediamo come l’intera faccenda si riunisce.

Proporre

In questa fase, il proponente designato, ovvero il nodo selezionato propone un blocco da aggiungere in (H, R). Questa fase termina in due modi:

  • Il blocco viene proposto e questo entra nella fase precedente.
  • Scade il tempo del proponente per scegliere il blocco in cui comunque entra nella fase precedente.

Prevote

Ora veniamo alla fase precedente. In questa fase, ogni validatore deve prendere una decisione.

  • Se in qualche modo, il validatore è bloccato su un blocco proposto da un round precedente, si disconnette automaticamente e trasmette quel blocco.
  • Se il validatore ha ricevuto una proposta accettabile per il round in corso, allora firma e trasmette un prevote per il blocco proposto.
  • Tuttavia, se trovano qualcosa di strano nella proposta o non hanno ricevuto alcuna proposta (ad es. Se il tempo del proponente si esaurisce), allora firmano con un “zero” prevote.
  • Non si verifica alcun blocco del blocco durante questa fase.
  • Durante questo periodo, tutti i nodi propagano le prevote in tutto il sistema tramite il protocollo gossip.

Precommit

Ora entriamo nella fase finale del “round” chiamato “precommit”. Entrando in questa fase, i validatori si impegnano in anticipo alla loro decisione trasmettendo le loro anticipazioni. Può verificarsi uno dei tre scenari seguenti

  • Se il validatore riceve >2/3 dei prevotes per un particolare blocco accettabile quindi il validatore si disconnette e trasmette il loro precommit al blocco. Si bloccano anche su quel blocco. Un validatore può bloccare solo un blocco alla volta.
  • Tuttavia, se il validatore riceve più di 2/3 della prevendita NUL, si sblocca e il preimpegno passa a “NIL”.
  • Infine, se non hanno ricevuto una maggioranza assoluta di 2/3, non si disconnettono o non bloccano nulla.

Durante questa fase, i nodi continuano a spettegolare continuamente sui precommit in tutta la rete.

Alla fine, se il blocco proposto ottiene più di 2/3 dei precommit, ci spostiamo verso il passaggio “Commit”. Tuttavia, se non raggiungono quella fase, entrano nella fase “Proponi” del round successivo.

Commettere

Lo stato Commit non fa parte del “round”. Insieme a NewHeight, è uno dei due round speciali. Durante lo stato di commit, vengono verificate due condizioni parallele per vedere se vengono soddisfatte o meno.

  • In primo luogo, i validatori devono ricevere il blocco che è stato precommesso dalla rete. Una volta fatto, firmano e trasmettono il loro impegno.
  • In secondo luogo, devono attendere fino a quando non hanno ricevuto almeno 2/3 dei preimpegni per il blocco.

Fatto ciò, il blocco viene impegnato nella rete.

NewHeight

Aumenta semplicemente l’altezza del blocco di 1 per mostrare che il blocco è stato aggiunto.

Scegliere i validatori

Come avrai già capito, la scelta del set iniziale di validatori è fondamentale per il funzionamento di Cosmos. Quindi, esattamente come verranno scelti?

A differenza di Bitcoin in cui chiunque può diventare un minatore in qualsiasi momento, ci sono solo così tanti validatori che il sistema Tendermint può accettare. Poiché i validatori individualmente dovranno svolgere molte funzioni, aumentare il numero di validatori porterà solo a ritardi.

Questo è il motivo per cui Cosmos ha deciso di scegliere 100 validatori durante il Genesis day (ovvero il giorno della raccolta fondi). Il numero di validatori aumenterà del 13% ogni anno fino a 10 anni quando si stabilirà a 300.

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Credito immagine: Cosmos Whitepaper

Quindi … Tendermint è buono?

Come afferma il white paper del cosmo:

“Tendermint offre prestazioni eccezionali. Nei benchmark di 64 nodi distribuiti su 7 datacenter in 5 continenti, su istanze di commodity cloud, Tendermint consensus può elaborare migliaia di transazioni al secondo, con latenze di commit dell’ordine di uno o due secondi. In particolare, le prestazioni di oltre un migliaio di transazioni al secondo vengono mantenute anche in condizioni difficili, con i validatori che si bloccano o trasmettono voti maliziosi. “

Il grafico sottostante supporta l’affermazione fatta sopra:

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Credito immagine: white paper Cosmos

Vantaggi di Tendermint

  • Tendermint può gestire il volume delle transazioni alla velocità di 10.000 transazioni al secondo per transazioni da 250 byte.
  • Migliore e semplice sicurezza del client leggero che lo rende ideale per i casi d’uso mobile e IoT. Al contrario, i client Bitcoin light richiedono molto più lavoro e hanno molte richieste che lo rendono poco pratico per determinati casi d’uso.
  • Tendermint ha la responsabilità del fork che blocca attacchi come doppie spese a lungo raggio e censura.
  • Tendermint è implementato tramite Tendermint core, che è un “motore di consenso indipendente dall’applicazione”. Può fondamentalmente trasformare qualsiasi applicazione blackbox deterministica in una blockchain replicata distribuita.

    Tendermint Core si connette alle applicazioni blockchain tramite Application Blockchain Interface (ABCI).

The Hub and The Zones: The Heart of Cosmos Blockchain

Come notato in precedenza, l’architettura di Cosmos seguirà il metodo Hub and Zones. Ci saranno più blockchain parallele collegate a una blockchain dell’Hub centrale. Pensa al sole e al sistema solare.

L’hub Cosmos è un registro distribuito in cui i singoli utenti o le zone stesse possono conservare i propri token. Le zone possono interagire tra loro attraverso l’Hub utilizzando IBC o Inter Blockchain Communication.

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Credito immagine: SlideShare

Ovviamente, poiché l’Hub gioca un ruolo così critico nel sistema blockchain Cosmos, la sua sicurezza è estremamente importante. Per questo motivo, è protetto da un gruppo di validatori decentralizzato a livello globale. Questo set può resistere ad attacchi gravi come la partizione di rete continentale o un attacco sponsorizzato da uno stato nazionale.

Ora, collegate all’Hub sono le Zone.

Le zone interagiscono con l’hub utilizzando pacchetti IBC. I validatori delle Zone devono puntare una certa quantità di token Atom all’interno degli hub. Se nel caso, la zona inizia ad agire in modo malizioso, il loro Atom picchettato viene tagliato.

Va bene, quindi ora sappiamo cosa sono l’hub e le zone, vediamo come interagiscono tra loro utilizzando IBC.

Come funziona IBC in Cosmos?

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Credito immagine: GitHub

Per comprendere al meglio come funzionerà la comunicazione Inter Blockchain in Cosmos, diamo un’occhiata a un esempio funzionante. Considera di avere tre blockchain:

  • Centro.
  • Zona 1.
  • Zona 2.

Supponiamo che la Zona 1 voglia interagire con la Zona 2 tramite Hub inviando un messaggio chiamato “pacchetto”. Come andrà a finire?

  • Una prova viene pubblicata sulla Zona 2, ovvero la catena di ricezione che afferma che la Zona 1, la catena di invio, sta inviando un pacco alla Zona 2.
  • Affinché la Zona 2 possa ricevere la prova, deve essere in grado di tenere il passo con le intestazioni dei blocchi della Zona 1.
  • L’IBC viene suddiviso in due transazioni: una transazione IBCBlockCommitTx che consente alla blockchain di dimostrare a qualsiasi osservatore il suo block-hash più recente.

  • La seconda transazione è IBCPacketTx che consente alla blockchain di dimostrare che il pacchetto dato è stato effettivamente inviato dalla catena di invio tramite un Merkle-Proof al recente block hash.

Allora perché lo facciamo? Perché dividiamo l’IBC in due parti?

In Cosmos, le zone dovrebbero avere modelli token indipendenti, economia e sistema di governance. Sembra abbastanza interessante, ma cosa c’entra questo?

La suddivisione dell’IBC in due parti consente al meccanismo nativo del mercato delle commissioni della Zona 2 di determinare quali pacchetti vengono commessi senza imporre alcuna restrizione alla Zona 1 sul numero di pacchetti che possono inviare.

Pensa a uno scambio tra due paesi. Supponiamo che il Paese A invii ferro, carbone e oro al Paese B. All’insaputa di A, B ha vietato l’uso del carbone. Passando attraverso un hub, diciamo Paese C, A può inviare quello che vuole e B può ricevere quello che vuole ricevere.

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Credito immagine: white paper Cosmos

Il token Atom

Il token nativo utilizzato nella blockchain di Cosmos sarà Atom. Atom non è progettato per essere un mezzo di scambio né una riserva di valore. Verrà utilizzato esclusivamente per lo staking sulla blockchain di Cosmos.

Secondo Smith + Crown, “Gli Atom disponibili nel crowdsale non saranno immediatamente liquidi: una volta creati, matureranno a una velocità oraria costante nel corso di due anni. Dato il tasso di maturazione su due anni, se la vendita raccoglie $ 5 milioni e crea circa 625.000 atomi, matureranno a una velocità di 35,6 atomi all’ora “.

Cosmos ha raccolto fondi il 6 aprile 2017 e ha raccolto 4.87k BTC / 246.89k ETH e sono stati emessi 168.475.963 ATOM.

Durante la raccolta fondi, gli ATOM sono stati distribuiti come tali:

  • ICF (10%)
  • AIB (10%)
  • Donatori iniziali (5%)
  • Donatori pre-raccolta fondi + Donatori raccolta fondi (75%).

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Commissioni di transazione in Cosmos

Poiché le zone possono avere i propri token nativi, i validatori dell’hub possono accettare qualsiasi token o qualsiasi combinazione di token desiderati come commissioni di transazione. Il tasso di cambio spetterà anche ai validatori di impostare come ritengono opportuno purché il limite di gas del blocco non venga superato.

Delle tasse raccolte, il 2% va al pool di riserva, mentre il resto viene distribuito tra i validatori in proporzione alla loro quota.

Governance Blockchain di Cosmos

Come puoi immaginare, con un sistema come Cosmos, avere un modello di governance rigoroso è assolutamente essenziale. I validatori saranno responsabili del benessere generale e della salute del sistema. I cambiamenti nell’ecosistema Cosmos vengono effettuati tramite il voto dei validatori. Ci sono alcune condizioni che devono essere soddisfatte prima di poter votare:

  • I validatori devono puntare una certa quantità di gettoni, che potrebbe essere l’ATOM di qualsiasi altro gettone o una combinazione di vari gettoni.
  • Se i validatori non votano per una proposta in modo tempestivo, saranno puniti con la disattivazione per un certo periodo di tempo.

Per ogni proposta, gli elettori possono votare con una delle seguenti:

  • YeaWithForce
  • Anzi
  • NayWithForce
  • Astenersi.

Sulla base dei voti, sono possibili i seguenti scenari:

  • Se la proposta ottiene una stretta maggioranza di Yea o YeaWithForce, la proposta viene approvata.
  • Se la proposta ottiene una stretta maggioranza di Nay o NayWithForce, la proposta viene abbandonata.
  • >1/3 degli elettori può, tuttavia, porre il veto a una decisione a maggioranza “con forza”.
  • Se viene posto il veto alla stretta maggioranza, tutti i partecipanti vengono puniti perdendo 1 giorno di commissioni di blocco. Inoltre, la parte che ha posto il veto alla decisione a maggioranza sarà punita con la perdita dello 0,1% dei suoi ATOM.

Casi d’uso di Cosmos Blockchain

Cosmos ha alcuni casi d’uso estremamente interessanti “

  • DEX: Poiché Cosmos Blockchain collega così tanti blockchain tra loro, è ovvio che può facilmente consentire a diversi ecosistemi di interagire tra loro. Questo è un ambiente perfetto per uno scambio decentralizzato.
  • Transazioni cross-chain: allo stesso modo, una zona può usufruire dei servizi di un’altra zona tramite l’hub Cosmos.
  • ethereum Scaling: questo è uno dei più casi d’uso. Qualsiasi zona basata su EVM collegata all’hub Cosmos sarà, come da architettura, alimentata anche dal sistema di consenso Tendermint. Ciò consentirà a queste zone di aumentare più rapidamente.

Cosmos Blockchain: conclusione

Cosmos e Tendermint sono entrambi alcuni dei progetti più interessanti in circolazione. Stanno introducendo un nuovo livello di scalabilità e interoperabilità alle blockchain, qualcosa di cui ha disperatamente bisogno in questo momento. Solo il tempo dirà come resisterà ad alcuni dei suoi concorrenti nello spazio di interoperabilità come Cardano, AION, ICONA eccetera.

Tuttavia, la tecnologia è decisamente intrigante e sembra che abbiano alle spalle un team molto appassionato e dedicato. Speriamo che ottengano tutte le loro implementazioni. Per un’adozione mainstream più rapida, è necessario risolvere il problema della scalabilità e dell’interoperabilità. Forse Cosmos Blockchain aprirà la strada.

Mike Owergreen Administrator
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