Cosmos能否突出重围，引领多链宇宙未来？
原文标题：《Cosmos—多链宇宙的未来》
原文来源：OP Research
Why Cosmos?
2021 年对于区块链产业而言是个充满惊喜的一年，我们见证了 Bitcoin 达到 69,000 的历史 ATH， DeFi2.0 的别出心裁、NFT 的百花齐放、DAO 的初见苗头，一切都建构在 Ethereum 所描述的世界计算机的蓝图之上;而且随着 Ethererum 的高使用率所带来的 Gas fee 问题，导致了当前 Ethererum 价值外溢的现况，以及最初设计时 Ethererum 没有考虑到的跨链互通性问题，也成为后人所诟病的问题。
对于一个新技术或产品革命的第一性原理就是提高效率和降低成本，否则就无法普及和商业化。目前整个行业还处于建设基础设施的阶段：Web3.0 是元宇宙的基础设施、区块链和加密货币是 Web3.0 的基础设施、Bitcoin 是区块链 1.0、Ethereum 是区块链 2.0，如今， Cosmos 是区块链 3.0——「区块链互联」多链宇宙的基础设施。
本报告将从当今 Ethereum 的现况切入，并对当前区块链世界中的 Layer1、Layer2 发展态势做出解读，从中带出 Cosmos 的介绍，再结合我们对于 Comos/Polkadot 设计上的比较分析，最后给出我们对于 Cosmos 生态的未来展望。
价值外溢的 Ethereum，可预见的多链未来
随着区块链领域的迅速发展，大量的链上交互需求导致 Ethereum 过于拥挤，高昂的 Gas fee 阻挡了大量的用户进入 Ethereum 主网，Ethereum 有限的出块速度以及 TPS 也限制了用户交互的效率，这些弊病在可预见的一段时间仍将是不争事实。在这样的背景下，我们认为 Ethereum Layer1 无法承接的需求自然外溢到如下针对 Ethereum 可扩展性问题的解决方案:
Layer1
支持 EVM 的 Layer1 赛道上竞争激烈，各公链抢食 Ethereum 的溢出资金和流量。目前 BSC 是除了 Ethereum 外的 EVM 公链龙头，Fantom，Avalanche 等后来者也开始发力，其链上也出现了一些热门项目，但尽管如此，在 EVM 公链中，Ethereum 仍旧占据 70% 以上的市场份额 (见图 1)。借助 2021 年的牛市，Layer1 们吸纳了大量资金，但长期来看，除了 Ethereum 以外 的 Layer1 能否穿越牛熊在公链生态中创造价值仍未可知。
图 1:2022 年 2 月 Total Value Locked EVM Chains，与其份额的时间变化 (数据来自 Defilama)
Layer2
尽管 Layer2 听上去是 Ethereum 现状最完美的解决方案，其直接基于 Ethereum 本身进行优化，Matic 在 2021 年不论是币价还是链上交互和 tvl 的表现也体现了大家的期待 (见图 2 和图 3)。但是 Layer2 实际上并不如侧链来的有效，因为优化后的 Gas fee 仍旧阻拦了大量用户进 入 Layer2，同时，使用 Layer2 出入资产还是需要与 Ethereum 主网进行交互，这就进一步限制了用户使用 Layer2 的意愿。但另一方面，Layer2 为新应用提供了良好的土壤，2021 年底兴起的 GameFi 需要做低价值高频率交互，这为 Layer2 找到了一个新方向，即专属链——只供特定需求使用的链。目前 Ronin，Immutable X 这一类 GameFi 的 Layer2 公链正在高速发展。
图 2:2022 年 2 月 Total Value Locked Layer2 Chains (数据来自 Footprint Analytics)
其他 Layer1
Solana、Near 等独立于 EVM 的新公链在 2021 年实现了显著增长，虽然产生这一 现象的部分原因是外部资本的持续运作，但低廉的 Gas fee 确实击中了 Ethereum 的痛点， Solana、Near 等新公链满足了一部分用户的需求，创造了真实价值，也吸引了众多圈外用户。但鉴于 EVM 仍然是市场的绝对核心 (见图 3)，开发者更容易复用以及基于 EVM 开发的众多基础设施，Near 顺势推出了 Aurora，Cosmos 也即将推出 Evmos 以求实现和 Ethereum 生态的对接。另外类似于 Layer2 的专属链，Layer1 也出现了很多聚焦不同领域的专属链，比如专注于 NFT 领域的 Flow，专供隐私交易的 Oasis，此外还有众多游戏公链如 Gala、WAX、WEMIX 等。
图 3:2022 年 2 月 Total Value Locked of ETH and other non-EVM chains(数据来自 Defilama)
我们认为，Ethereum 的 Layer1 将来可能主要负责处理重要数据或成为针对 B 端的公链，其本质是整个区块链世界的数据结算层以及提供共识层的功能，而针对 C 端或初级用户的、面向更多元市场需求的公链大概率会成为长期创造价值的一类角色。基于这样的未来设想，那么众多公链之间的交互需求量也就随之水涨船高，因此目前公链间的跨链项目层出不穷，其中最出名的莫过于 Multichain(曾用名 Anyswap)，但是此类跨链桥的安全性从项目诞生以来就一直被人们诟病，而之后的盗币事件也证实了人们的担忧。
于是乎人们将目光转向了另一个解决方案——多链模式。该模式旨在使用母链或 hub 形式连接各链，使其实现原子级交互，从根本上解决跨链问题。这个模式中的代表项目有 Polkadot 和 Cosmos，而本文将着重介绍 Cosmos。如上所述，为多链宇宙而生的 Cosmos 生态将在未来市场中扮演重要角色，Cosmos 生态中将诞生更多专注细分应用的区块链，同时通过 IBC 协议 Cosmos 在解决生态跨链问题的同时实现与 Ethereum 生态的对接 (见图 4)。
图 4:Cosmos 多链宇宙连接示意图
为多链宇宙而生的 Cosmos
不同于 Ethereum 的叙事，Cosmos 秉承应用区块链的理念，认为未来是一个由专注于不同功能应用的区块链构成的多链宇宙。基于这一构想，Cosmos 包含三部分基本组件：1)Tendermint 共识协议，2)Cosmos SDK，3)IBC(Inter Blockchain Communication) 跨链通信协议。Cosmos 希望打造一套区块链通用的开发框架并解决跨链问题，使多链宇宙成为可能。
Tendermint 共识协议
一般来说，区块链有三级架构，自下而上分别是网络层、共识层、应用层，Tendermint 共识协议将复杂的网络层和共识层的开发通用化或者封装，使开发者可以专注于业务层面的研发，并在应用层支持多种编程语言。如 5 图所示，Tendermint Core 将网络层和共识层进行了封装。
图 5:Cosmos 分层架构示意图 (来自官方)
Cosmos SDK 和 IBC 跨链通信协议
Cosmos SDK 提供了目前区块链的基本功能模块，如质押、惩罚、治理、Token 供给分配 (如图 6 所示)，大大减少了用户开发成本，避免了重复造轮子的开销。IBC 是 SDK 中一个重要的模块，解决了 Cosmos 生态内各链的通信、资产转移等问题。例如下图中 Hub1 与 Hub2 之间，以及 Hub 和 Zone 之间都可以通过 IBC 协议进行通信，如图 7 所示。
图 6(左):CosmosSDK 模块 (来自官方) 图 7(右)Cosmos 的 Hub 和 Zone 结构 (来自官方)
Cosmos vs Polkadot
生态哲学差异
在跨链赛道，Polkadot 和 Cosmos 经常被相互比较，我们认为二者的核心差异在于生态哲学。Cosmos 生态的设计更加开放，Polkadot 生态的设计相对封闭。首先，加入 Cosmos 的生态无需许可，任何开发者都可以使用 Cosmos SDK 开发自己的区块链，并通过 IBC 协议实现跨链通信。而 Polkadot 开发者必须通过平行链插槽竞拍才能接入 Polkadot 生态，有一定的准入门槛。由此产生的现状是，基于 Cosmos SDK 开发的区块链已经产生了 LUNA、CRO、OSMO 等市值超过 10 亿美金的项目，明星项目如 LUNA 自身的生态也十分繁荣。Polkadot 生态目前除 Polkadot/Kusuma 之外，似乎没有令人眼前一亮的优秀公链。就生态市值来看，Cosmos 生态的市值仅次于 Ethereum 和 BSC，大幅领先 Polkadot 生态 (见图 8)。
图 8:截至 2022 年 2 月 6 日除 Ethereum 外头部公链生态市值 (包含自身以及链上项目)
在图 9 中，一个值得关注的现象是，Cosmos 生态中的项目 Terra，其市值超过了 Cosmos，这一 现象让 Cosmos 更特别。对于其他公链来说，公链是其生态项目市值的天花板，除 Cosmos 外还未发现有哪一条公链生态的中的项目市值超过公链市值，对于 Cosmos 上的生态项目来说市值可以有很大的想象空间，这也是 Cosmos 的独特「魅力」。我们认为未来这样的趋势仍将延续，更多基于 Cosmos SDK 开发的区块链将会涌现出来，进一步繁荣 Cosmos 整体生态。
图 9:截至 2022 年 2 月 13 日 Cosmos 生态 Top10 项目市值
安全性差异
其次就安全性的角度而言，Polkadot 生态整体来看更安全，因为依赖于 Polkadot 本身的信 用，生态的所有链具有同一级别的安全性。Cosmos 生态中各链的安全性参差不齐，初期项目的安全性较低。不过在未来 Cosmos 的更新中，可能采用共享安全性 (Shared Security)，即通过质押 ATOM 来共享 Cosmos Hub 的安全性，这对于一些早期项目十分有益。
但从宏观视角来看，在 Web3.0 的语境下，开放比封闭更具优势，虽然牺牲了一部分安全性， 但开放的环境更有利于生态的壮大——相关的技术和应用有更大的概率在开放的环境中涌 现。Cosmos 相对 Polkadot 是一种更加开放的路径，加入生态的门槛更低，吸引更多的开发者 加入，长期看有利于生态的发展壮大。
Cosmos 的未来
如果 Ethereum 的升级迟迟不能到来，Gas fee 的优化也不尽人意，老用户持续流出，新用户也涌入其他公链，那么会有越来越多的新开发者选择部署在更合适的公链，而原有开发者也可能逐步转移更适合自己项目的专属链，或者在 Cosmos、Pokadot 、Octopus 上创建自己的应用链。同时 Web3.0 和元宇宙也给到了其他公链足够的机会，那么很可能 Ethereum 的领先地位会被 Cosmos 一类的革命者大幅削弱甚至取代。Cosmos 的属性天然契合 Web3.0 和元宇宙的高自由度且高频交互的特性，特别是作为新公链，Cosmos 没有「历史包袱」，可以在技术上实现很多针对当下需求的创新来改造公链底层架构，比如 Celestia 的数据可用层技术，而最终作为互联网 3.0 的基础设施。
如果未来 Ethereum 解决了 Gas fee 过高的问题，降低用户门槛，应用开发者会回归 Ethereum， 形成「一超」但不「多强」的局面。目前 Ethereum 目前在用户质量、品牌、开发者生态、去中心化、链上应用的数量和质量等维度依然胜过其他公链，在未来一段时间大概率依然保持领先优势。尽管如此，Cosmos 仍有空间在 Web3.0 和元宇宙这两个新方向上有所作为，并在 Ethereum 实现可观优化后还能在这两个赛道上占据一定的市场份额。因为之后仍旧会存在众多 non-EVM 公链以解决不同的用户需求，所以 Cosmos 的开放性多链模式就还是会有一席之地。此外，如上所述，由于没有「历史包袱」，Cosmos 可以在技术上探索更多的可行性，尤其是在自己的优势上做延伸，建立独有的生态结构。
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