Cosmos（二）：跨链与区块链 底层协议

原文：巴比特|BPOS热潮来袭？2019年大热项目COSMOS的魅力何在？

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火币今日发布公告，上线跨链项目COSMOS（代币缩写ATOM），并开放ATOM/USDT, ATOM/BTC, ATOM/ETH交易对。

作为今年最被投资者看好的项目之一，COSMOS是跨链技术的佼佼者，其采用中继实现不同区块链间资产及信息的转移，相当于互联网领域与的IP协议，是真正意义上的区块链底层协议。

2017年，COSMOS以0.1美元价格在28秒内募资1700万美元。今年COSMOS上线Coinone时，涨幅一度达到私募价的80倍左右。

CoinMarketCap数据显示，目前COSMOS已上线GDAC、Hotbit、Coinone等交易所，但目前这些交易所并不支持COSMOS代币充提，用户购买或出售时，交易所仅在其账户内记录该交易信息。从某种意义上讲，上线火币是COSMOS在全球交易所首次亮相。

 

区块链领域的IP协议

 诺贝尔经济学奖得主、奥地利经济学派代表人物哈耶克，曾在晚年的著作《货币的非国家化》中提出一种理论，市场竞争机制在货币发行领域同样起作用，私营银行取代国家银行发行货币可以让货币价值锚地商品价值，摆脱通货膨胀的影响。

目前，区块链领域出现了多种功能性加密货币并存的局面，以BTC为代表的数字黄金、以ETH、EOS为代表的公链、以XRP、XLM为代表的跨境结算货币成为加密货币市场主要参与者。但目前，加密货币之间的兑换仅能通过交易所进行，无法在链上直接兑换，这限制了加密货币价值交换及链上信息交换。

以传统互联网的角度来看，正是由于IP协议的中继左右，让我们熟知的HTTP、P2P、IEEE、WiFi等协议相互连接，才有了我们可以在HTTP协议上登录网页版微信，利用P2P协议将文件通过网页版微信传输等应用场景。而以COSMOS、Polkadot为代表的跨链技术正在构建区块链领域的IP协议，故而有人将跨链技术视为区块链3.0时代。

 

从技术层面来看，COSMOS利用中继（侧链）技术实现跨链。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，其他并行链称为Zone。Hub与Zone之间通过跨链协议IBC相连。

 

IBC协议中设计了两个消息：IBCBlockCommitTx是发送方所在区块链的最新的区块信息；IBCPacketTx是跨链交易本身的信息，及其在发送方链中被打包的区块信息。在具体执行时，通过提交跨链交易；执行交易并存入outgoing队列；从outgoing队列取出交易信息，提交到Hub，由Hub执行交易放入incoming消息队列这几个步骤，来实现跨链交易。

 

在共识机制方面，COSMOS的共识建立在Tendermint的BPOS（绑定权益共识）+PBFT基础之上。该共识机制中共有两个角色：验证人与提议人。其中持有抵押代币的数量决定了验证人在投票过程中的权力，提议人由验证人轮流产生。BPOS用来分配验证人的权力，PBFT则用来确认区块的有效性。

 

在区块产生过程中，算法会随机选择一些节点作为验证节点，然后将其中一个验证节点作为提议节点。之后提议节点组装区块，并向全网广播。全部验证节点收到该区块消息后，开始确认其有效性，并发出投票信息表示认可。投票环节进行两轮，每轮投票环节中认可该区块的节点数量都超过三分之二时，该区块将被打包上链。

事实上，Tendermint算法诞生于2014年，由第一批拜占庭容错研究者质疑的Jae Kwon提出。该算法既可以提高TPS，又可以保持区块链账本一致，防止分叉的产生，节省资源。在POW共识中，节点可以通过区块算力集中情况，判断究竟哪个分叉区块是有效的。

但在POS共识中，节点没有任何办法判断分叉区块的有效性。如果部分算力投入到无效区块的计算中，将造成社会资源的浪费。而Tendermint共识内置了防分叉机制，将分叉出现的概率降到最低有效的解决了这一问题。。

同时，该算法采用了剑手协议Slash，惩罚作弊节点，解决了以往POS共识中的Nothing at Staking的问题。目前，COSMOS、Polkadot以及最近上线火币的IRIS、上线币安LaunchPad的VSYS，以及未来以太坊的共识协议Casper CBC都将采用类似的BPOS机制。