TokenGazer深度研究 | Cosmos：Staking带来投资策略多样化，代币权重集中问题凸显...

2019年4月2日，TokenGazer发布了区块链深度研究Cosmos报告。当前TokenGazer往期的项目评级报告、深度研究报告、加密货币月报等均已收录在官方网站：www.tokengazer.com。

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项目背景

1.1 区块链跨链技术

在区块链的设计中，区块中记录着所有的信息。但区块链也有其封闭性，这个封闭性使得每个区块链更像一个数据“孤岛”，而价值互联网价值的流通离不开链间信息传递，这便是跨链技术出现的必然性，近期众多跨链项目的落地给也跨链技术带来极大的关注度。

1.2 目前主流跨链技术

目前主流的跨链技术包括[1]：

1、公证人机制（Notary schemes）

2、侧链/中继（Sidechains/relays）

3、哈希锁定（Hash-locking）

4、分布式私钥控制（Distributed private key control）

本文着重介绍的Cosmos区块链就是属于中继技术的一种跨链技术。

1.3 Cosmos愿景

近两年，一些新的区块链项目如DFINITY，Tezos等通过构建一个超级可扩展，治理良好的区块链，希望实现构建区块链世界的“超级计算机”。Cosmos正在采取一种根本不同的方法，它假设世界上每个Dapp都运行在自己的区块链上，而Cosmos构建协议来连接所有这些链以创建“区块链互联网”。

Cosmos的愿景是让开发人员可以轻松构建区块链，并通过允许区块链相互交易来打破区块链之间的障碍。目标是创建一个区块链互联网，能够以分散的方式相互通信。使用Cosmos区块链可以维持自身特色，快速处理交易并与生态系统中的其他区块链进行通信。

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技术分析

在Cosmos的介绍中它从三个方面解决了目前区块链问题。

• 可拓展性

POW共识机制缓慢，昂贵，不可扩展且对环境有害。Tendermint是一项安全的BFT共识协议，为Cosmos Bonded Proof-of-bet提供支持。

• 可用性

目前区块链应用程序较为复杂，对开发人员来说难以理解。Cosmos SDK是一个开发人员友好的模块化框架，用于构建区块链。

• 互通性

区块链经济是孤立的，不能在彼此之间转移资产。但Cosmos的Interblockchain Communication（IBC）是一种类似TCP / IP的区块链消息传递协议。

2.1 Zone与Hub

图1 Cosmos网络结构

Cosmos上的第一个Hub叫做Cosmos Hub。Cosmos Hub是一种多资产权益证明加密货币网络，它通过简单的管理机制来实现网络的改动与更新。此外，Cosmos Hub还可以通过连接其他Zone来实现扩展。

Cosmos网络的Hub及各个Zone可以通过区块链间通信（IBC）协议进行沟通，这种协议就是针对区块链的虚拟用户数据报协议（UDP）或者传输控制协议（TCP）。代币可以安全快速地从一个Zone传递到另一个Zone，两者之间无需体现汇兑流动性。Zome内部所有代币的转移都会通过Cosmos Hub，它会记录每个Zone所持有的代币总量。这个中心会将每个Zone与其他故障Zone隔离开。因为每个人都将新Zone连接到Cosmos Hub，所以个Zone今后也可以兼容新的区块链技术。

2.2 共识机制与IBC协议

Tendermint是部分同步运作的拜占庭容错共识协议，Tendermint的特点就在于其简易性、高性能以及分叉责任制。协议要求有固定且熟知的一组验证人，其中每个验证人通过公钥进行身份验证。这些验证人会尝试在某个区块上同时达成共识（这里的区块是指一份交易列表）。每个区块的共识轮流进行，每一轮都会有个领头人，或者提议人，由他们来发起区块。之后验证人分阶段对是否接受该区块，或者是否进入下一轮做出投票。每轮的提议人会从验证人顺序列表中按照其选票比例来选择确定。

Tendermint采用由绝对多数的选票三分之二选定的最优拜占庭容错算法。

• 想要违背安全必须有超过三分之一的选票出现拜占庭问题。

• 如果有任何验证组引起了安全问题，或者说是企图这么做，那么就会被协议发现，一方面针对有冲突的区块进行投票，同时广播那些有问题的选票。

2.3 验证人

在经典拜占庭容错（BFT）算法中，每个节点都同样重要。在Tendermint网络里，拥有投票权的节点被称作“验证人”。验证人通过传播加密签名或选票，来参与共识协议并商定下一区块。

验证人的投票权计算规则是一开始就确定好的，根据治理由区块链来决定是否有改变。比如，在Cosmos Hub这种权益证明类应用程序中，投票权就是通过绑定为保证金的代币数量来确定的[2]。

截至2019年3月22日，主网验证节点已达92个其中活跃节点85个，抵押ATOM数量88,136,587个约占总量的38%。平均出块时间为6.78秒，与主网上线前官方预测的5秒差距较大，社区正在讨论是否修改参数以达到预期目标值。

• 验证人节点硬件设备

成为 Cosmos 节点的硬件配置：

CPU 核数：2 内存容量：6GB 磁盘空间：256GB SSD 操作系统：Ubuntu 18.04 LTS/16.04 LTS。

带宽: 20Mbps 。任何云服务器都可以运行节点，如 AWS、GCP、DigitalOcean 等云服务器，具备上述服务器后按照官方配置教程来就可以运行节点。

值得注意的是以上节点配置并不是一成不变，随着区块高度的增加数据也会相应增加，节点配置同样需要升级。

2.4 Cosmos Hub主网的三个阶段

1) 第一阶段：主网稳定阶段

根据官方博客给出的资料，主网刚刚启动时，网络状态和安全性无法得到足够的保障，在启用代币转账之前，如果Cosmos Hub中存在错误或漏洞，有可能会出现状态回滚或者重启网络。但在这个阶段中可以进行委托给任意验证人进行出块，在验证人出块的时间内，委托人也能得到奖励。同时，pos共识机制中，越多的代币被抵押出块，被恶意攻击的可能性就越低，网络就越发安全。

2) 第二阶段：启用代币转移阶段

一旦被认定主网足够稳定安全，Cosmos Hub中代币ATOM的持有者将会投票决定是否开启ATOM链上转移，这一部分也会通过区块链上投票治理的方式实现。如果第二阶段开启后，用户将可以转移ATOM，同时交易所也将可以对ATOM进行充提，更多的人可以购买ATOM，并参与到委托验证人出块的环节。[3]

3) 第三阶段：启用IBC

如果IBC协议已经完成测试并发布，ATOM持有者同样需要链上治理来进行投票是否将IBC整合到Cosmos-SDK中。

如果主网到达第三阶段，使用Cosmos-SDK或Tendermint BFT构建的应用专有链将能够连接到 Cosmos Hub，并与连接到Hub上的其他任意区块链进行跨链交互。但根据Cosmos中国区负责人Harriet表示IBC是Cosmos第二季度开发的核心目标。等到IBC开发完以后，跨链服务也将可以进行通信转移，由此可知第三阶段还需要一定时间才能完成。

TokenGazer观点：Cosmos Hub启动的三个阶段路线较为清晰，在稳定之前不开启ATOM转移也能更好的保障持币者的利益，但IBC作为Cosmos系统中的核心功能，要等到2019年第二季度才作为核心开发工作，这部分工作给Cosmos整个系统的推广和应用带来了一定的不确定性。

2.5 Github数据

根据Cosmos的Github数据来看，代码的更新频率和稳定性表现不错，其中Cosmos Sdk的开发者较多有78人，Star人数和Wath人数也较多，由此可见代码受关注度及项目热度较好。

2.6 代币经济及代币早期分配

Cosmos Hub是一个多资产分布式区块链项目于，原生代币叫做ATOM。ATOM是持有人投票、验证或委托给其他验证人的唯一凭证。与以太坊网络的ETH一样，ATOM也可用于支付交易费用以减少垃圾交易。通胀ATOM和交易费用将奖励给区块验证人和给托给验证人委托人。Cosmos在2017年4月6日进行了首次代币发行，发布代币ATOM。

1) 代币早期分配

• Cosmos 公募（75％）。

• 预售资助人（5％）。

• Cosmos 基金会（10％）。

• ALL IN BITS，Inc（10％）。

自主网启动以来Cosmos的验证人出块的同时会接受每个块的出块奖励，在主网开放代币转账时，每个块还将包含交易的费用，出块奖励和交易费用将会奖励给验证人并由验证人分配给自己的代币委托人。

2) 代币经济模型

• 双代币模型

在Cosmos系统中，验证人选取的基本条件是有足够的ATOM作为抵押，这部分ATOM包括自身抵押和委托人抵押的代币，同时持有ATOM还可以参与网络的治理投票，包括Cosmos的网络治理进程等。

除了抵押属性外，Cosmos代币还需具备抵扣交易手续费的功能。

如果Cosmos只使用一种代币A，代币A需要同时具备上述的两种功能：权益抵押、交易手续费。

由于具备交易手续费的功能，代币A的流动性会随着网络的影响力扩大而增大。拜占庭容错模式下的区块链网络需要保证作恶节点不超过1/3，因此代币A流动性增强势必会使Cosmos网络安全性大打折扣。假设在某个时刻只有15%的代币A被用于权益抵押，那么作恶的人只要持有总量5%的代币A就可以完成攻击。

鉴于此，Cosmos采用了一个多代币模型，首次代币发行的ATOM单纯用于抵押，交易支付采用的是另外一种代币Photon，将代币的抵押功能和交易手续费功能割裂开来，解决了安全性、流动性无法兼顾的难题。[4]

目前ATOM并未开通转账交易，Photon代币的具体空投时间和细节还需要治理提案确定。根据项目方在主网启动时表示代币转账功能需要等主网启动3到4周的时间开启主网代币转移的方案投票，提案通过后将可以进行代币转账。

2.7 代币抵押收益风险分析

以下部分将从委托人和验证人节点，长期看好和短线炒作来分析对于ATOM的投资策略。

1）验证节点目前的验证节点来说成本主要分为两方面：

• 搭建节点的硬件设备及人力维护成本。

• 宣传验证人节点成本及节点启动时投资ATOM的成本（需要一定的ATOM权重才能当选节点）。

收益也将来自两方面：

• 出块奖励，验证人参与出块将得到Cosmos区块链的出块奖励。同时，可以设置一定的佣金率（持币委托人委托给验证人出块节点的收益会有一定比例直接打给验证人）目前验证人的佣金为10%-20%。

• 除以上代币的收益之外，如Eos超级节点一样，安全稳定的验证人会在社区获得一定的声望。这部分为隐形收益待Cosmos生态愈发建设完善，将会是一笔不错的隐形收入。

验证人风险及注意事项：

对于验证人来讲，如果作恶或者出块不稳定，抵押代币将会被扣除。同时也会有被黑客攻击或者撤销验证人节点资格的风险。

其次，目前的验证人基本为早期项目投资者或者机构，持有代币成本较低。以目前项目的热度及成熟度来看破发概率较低，抵押或者成为验证人赚取挖矿奖励为较优策略。

当主网开通代币转移之后，意愿成为验证人或者委托给任何验证人都需要从二级市场进行购买代币。成为出块节点或者委托给验证人之后，目前解除委托均需要三周时间，在目前的区块链市场三周时间的解抵押时间无疑是不够用灵活的，对于购币人来讲代币下跌时无法进行出售，将是较为重大的隐患。

2）委托人

对于二级市场持币人来讲，搭建节点的技术门槛及需要的配置的设备成本较高。成为委托人将持有的代币委托给验证人将是个更好的选择，但这部分委托需要将收益部分10%-20%的付给验证人。

风险及注意事项：

• 如果抵押给出块不稳定或者恶意节点，委托人同样会受到惩罚。这个机制促使委托人将自己的代币尽量委托给出块稳定安全的节点。

• 新用户在首次委托时需要看清验证节点所设置的佣金率，每个节点的佣金率或高或低，委托给佣金率低的节点将获取更多收益，否则在再委托机制尚未开通时，取消委托到再次委托给另外的验证人的过程中将没有任何代币收益。

3）长期持币人和短期投机者

• 长期持币人

对于对项目长期看好的人来讲，长期持币不对代币进行委托的风险在于:Cosmos代币ATOM的通胀将带来代币价值的稀释，根据官方资料显示代币每年增发率在7%-20%之间，会随着全网ATOM抵押率的变化增发率跟着改变。所以对于看好项目准备长期持币的人，进行委托给验证人将是一个较好的选择。值得一提的是目前代币委托率为42%增长逐渐变缓。

• 短期投机者

对于短期投机者来讲，委托与解绑需要的时间过长（目前为三周时间，后期可能会调整），如果是仅是对Cosmos上线热度有较好的上涨预期，准备币价拉升就会离场的投资者，委托给验证人可能会使你错过行情，从而错失较好的出货机会。

• 早期投资者

对于早期投资者，目前的收益无疑是巨大的，以目前40倍的收益来看，最优策略是将本金抽离二级市场卖出，剩余部分委托给验证人获取pos奖励。目的是完全消除本金的风险的前提下减小高通胀对自己持有币种价值稀释。

2.8 为何需要三周才能解委托

与基于Pow共识机制的区块链系统不同，Cosmos的Pos共识机制更容易受到长程攻击（Long Range Attack）。

在一个公有链中，一个攻击者如果拥有当下足够多的算力或股权，无疑是可以打破公有链安全性完成攻击的。但是在 PoS 公链中，如果攻击者获得了一些账户的私钥，这些私钥在历史上某一时刻控制了超过51%的股权，也可以完成攻击，这种攻击的方式被称为长程攻击（Long Range Attack）。

在长程攻击中，攻击者首先获得一些私钥，只要这些私钥在历史上曾经获得了足够多的股权，便可以从这一时刻开始分叉进行 51% 攻击，制造一条分叉链出来。而 PoS 的出块不需要进行工作量证明，攻击者可以短时间内让重写历史的分叉链追赶上原本的主链，从而造成PoS链的分叉和防篡改性被打破。

而区块链的治理中可以对作恶的节点进行惩罚，一但发现节点恶意分叉，三周的解委托时间也使作恶节点无法立马转币套现。

2.9 代币抵押率与增发率关系

图2 代币抵押与增发率

根据官方资料显示，ATOM代币的增发率是不断变化的，变化区间在7%到20%之间当抵押率超过三分之一增发率会呈线性增长直到抵押率达到三分之二的代币总量，这时增发率将会下降直到回到7%。

TokenGazer根据抵押率与增发率关系得到固定ATOM代币委托给验证节点的回报率关系：

图3 ATOM抵押收益（年化）与全网抵押率关系

由于主网上线之后在很短的时间内达到20%抵押率，为了更直观展现抵押率与收益的关系，TokenGzer将20%之前的年化收益率隐藏掉，由于增发的代币全部分给抵押用户，所以抵押用户的币本位收益率=代币增发率/代币抵押率，因为抵押率不断变化，所以年化收益也是个不断变化数值。根据图3可以得出，全网抵押率在33%到66%之间年化收益率是现相当不错，如果抵押率一直处在66%左右，甚至能达到最高30%左右的币本位年化收益。

TokenGazer认为，超高的回报率代表着Cosmos主网的高通胀率，目前ATOM的增发率为8%左右，每天新增代币数量约为51,726枚ATOM，以目前均价$4来计算，每天的增发抛压为20万美元。如果增发率为20%的情况下，这个数值将为50万美元/天，过高的通胀率带来的将是对代币价格的压力，对于没有进行委托或者没有委托收益的投资者来讲将是代币价值被稀释的风险，由于代币价格影响因数较多，本文不再做过多分析。

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生态及交易市场

3.1 项目生态

在Cosmos官方给出的一份生态列表中TokenGzer团队发现有超过80个区块链项目确认引用Cosmos SDK或者Tendermint进行技术开发和社区合作，其中包括Binance Chain、ETH、OmiseGo、Hyperledger - Burrow、IOV、IRISnet、DATA Chain、Loom Network、Tatau、Hashgard、Bytom、crypto.com、Theta等项目。[6]

3.2 交易市场

由于目前Cosmos并未开通代币转移，其代币在交易所便无法充值提取。但还是有不少交易所开通了ATOM的交易对

（GDAC\Coinone\Bitforex\Hotbit\BitMesh\AEX\Poloniex\ABCC），目前交易所无现货充提所以交易价格相差较大，并缺少流动性，基本属于空头支票，投资者需注意其中风险。

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全网代币转账之后的预期

4.1 开启主网第二阶段代币转账

2019年2月26日社区提出开启主网上线第二阶段（交易转账），目前为表决流程一共两个礼拜时间，预估时间为2019年4月16日。开启代币转账将对两个方面有比较重要的影响。

1）目前代币依然比较集中，Cosmos众筹地址只有1090个，截至2019年4月1日前15个节点大约控制了71%的投票权重，照成这种现象的主要原因为目前没有交易所支持现货交易，公募不设置个人投资上线等原因，这个跟开启交易转账是息息相关的。当交易所开启现货交易之后，代币被很快的分散到更多人手中，中心化问题能得到一定缓解。

2） 交易所上线ATOM交易对的币种价格波动会更加剧烈。

根据coinmarketcap3月28日数据显示目前上线ATOM交易所代币的价格差距较大，众筹价格为0.1美元，现在价格已有40倍有余，其中币夫交易所价格过高，但成交量极低，一旦交易所开通现货充提，投资者应注意其中风险。

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项目风险及机遇

5.1项目机遇

1) 项目热度及受关注度较高，Cosmos sdk及Tendermint协议被较多项目方认可。

2) 采用Staking的经济模式，持币者可委托分红。

3) 目前活跃节点不足100个，条件符合投资者可申请验证者获取佣金与收益。

4) 项目交易代币Photon未来会根据ETH持有数进行空投。

5.2 项目风险

1） 解委托需要3周时间短线投资者应注意其中风险。

2） 项目代币ATOM无法转账，目前交易所交易代币无法提现。

3） Cosmos核心技术跨链通信协议IBC并未开发完毕，将在2019年第二季度作为开发重点。

4） 目前主网平均出块时间6.9s，与预期5s相差较大，出块较慢意味着年化区块奖励减少。

节点权益和代币持有过于中心化：

图4 Cosmos节点抵押权重占比

TokenGazer观点：目前ATOM代币持有比较集中，Cosmos众筹地址只有1090个，并且众筹时每个用户的购买量不设上限，这使ATOM持有集中度较高。目前Cosmos节点共99个，截至2019年4月1日，前15个节点大约控制了71%的投票权重。这意味着，前15个节点将获取70%的Pos奖励。这将使权重小的节点收益降低从而退出，权重的高度集中化也将给系统的安全性带来风险（高权重的节点被攻击等）。目前社区对节点权重集中问题的关注度较高，有些节点承诺将出块奖励的ATOM委托给其他安全的节点。但这并不能根本改变权重集中的问题。由于处于项目早期，治理和安全性还有待验证和完善，这也是Cosmos团队不急于开放ATOM转账的原因之一。

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项目综述

Cosmos项目目前主网已经上线，但链间通信协议（IBC）的开发工作还有待完成。该项目社区热度较高，GitHub关注度及生态建设较为完善，跨链技术也受到区块链行业更多的关注和认可。投资者根据自己的投资偏好可自由选择本文提到的投资策略，但就Cosmos项目本身而言，目前节代币持有及节点抵押权重中心化程度较高，有一定的中心化治理风险，投资者需理性看待。

参考资料

[1]https://36kr.com/p/5117175.html

[2]Cosmos白皮书

[3]https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/develop/docs/gaia/launch/blog-2-cn.md

[4]Hashkey:《三分钟看懂ATOM经济模型》

[5]Conflux中文社区

[6]https://forum.cosmos.network/t/list-of-projects-in-cosmos-tendermint-ecosystem/243

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