cosmos及特定应用程序的区块链

特定应用程序的区块链,简单来说，一个区块链就是一个专门的应用程序。为了实现某一特定的去中心化应用而专门实现一个区块链。

传统的用智能合约构建去中心化应用不行吗？

1. 灵活性不足：智能合约本质上受到虚拟机本身的限制。例如，以太坊虚拟机不允许开发者实现代码的自动执行。
2. 效率低：智能合约全部由同一虚拟机运行。当实现的应用多了，他们会争夺资源。智能合约需要由虚拟机解释，这与在状态机级别（智能合约是状态机的一部分）实现的本机应用程序相比会限制性能。（cosmos团队测试删除虚拟机后，性能提高了 10 倍左右）
3. 主权限制：智能合约的利益相关者对其的主权非常有限，并最终被底层区块链的治理所取代。如果应用程序中存在错误，则对此无能为力。

如何构建特定应用程序的区块链？

在cosmos生态中构建区块链，基于tendermint共识引擎 (tendermint core、CometBFT) + Cosmos SDK来实现。

tendermint 共识引擎：封装了底层的网络层和共识层，并提供ABCI接口（应用区块链接口），使得转态机（具体的应用功能）与底层的共识引擎相连接。

Cosmos SDK：是用来构建区块链状态机（具体的应用功能）的框架。

借助 Cosmos SDK，开发人员只需定义状态机，tendermint 共识引擎将为他们处理网络上的复制。

共识引擎CometBFT

CometBFT是一个与应用程序无关的引擎，负责处理区块链的网络和共识层。实际上，这意味着 CometBFT 负责传播和排序交易字节。CometBFT 依靠同名拜占庭容错（BFT）算法来就交易顺序达成共识。

CometBFT共识算法与一组称为验证器的特殊节点一起工作。验证者负责将交易块添加到区块链中。在任何给定的区块中，都有一个验证者集合 V。算法会选择 V 中的验证者作为下一个区块的提议者。如果超过三分之二的 V 在该块上签署了 a prevote和 a precommit，并且该块包含的所有交易均有效，则该块被视为有效。验证器集可以通过状态机中写入的规则进行更改。

ABCI

CometBFT 通过一个名为ABCI 的接口将事务传递给应用程序，应用程序必须实现该接口。

CometBFT 仅处理交易字节。它不知道这些字节的含义。CometBFT 所做的就是确定性地对这些交易字节进行排序。CometBFT 通过 ABCI 将字节传递给应用程序，并期望返回代码来通知它事务中包含的消息是否已成功处理。

以下是 ABCI 最重要的信息：

• CheckTx：当 CometBFT 收到交易时，会将其传递给应用程序以检查是否满足一些基本要求。CheckTx用于保护全节点内存池免受垃圾邮件交易的影响。。称为 的特殊处理程序AnteHandler用于执行一系列验证步骤，例如检查是否有足够的费用和验证签名。如果检查有效，则交易将被添加到内存池并转发到对等节点。请注意，交易尚未被处理（即没有发生状态修改），CheckTx因为它们尚未包含在块中。
• DeliverTx：当CometBFT 收到有效区块DeliverTx时，区块中的每笔交易都会通过 via 传递给应用程序进行处理。正是在这个阶段，发生了状态转换。再次执行AnteHandler，以及事务中每条消息的实际Msg服务RPC。
• BeginBlock/ EndBlock：这些消息在每个块的开头和结尾执行，无论该块是否包含交易。触发逻辑的自动执行很有用。不过，请谨慎行事，因为计算成本高昂的循环可能会减慢您的区块链，如果循环是无限的，甚至会冻结它。

Cosmos SDK

Cosmos SDK 的强大之处在于其模块化。Cosmos SDK 应用程序是通过聚合可互操作模块的集合来构建的。每个模块定义状态的子集并包含自己的消息/事务处理器，而 Cosmos SDK 负责将每条消息路由到其各自的模块。

举例：

                                      +
                                      |
                                      |  事务通过DeliverTx从整个节点的CometBFT
                                      |  引擎中继到节点的应用程序
                                      |  
                                      |
                                      |
                +---------------------v--------------------------+
                |                 APPLICATION                    |
                |                                                |
                |     Using baseapp's methods: Decode the Tx,    |
                |     extract and route the message(s)           |
                |                                                |
                +---------------------+--------------------------+
                                      |
                                      |
                                      |
                                      +---------------------------+
                                                                  |
                                                                  |
                                                                  |  Message routed to
                                                                  |  the correct module
                                                                  |  to be processed
                                                                  |
                                                                  |
+----------------+  +---------------+  +----------------+  +------v----------+
|                |  |               |  |                |  |                 |
|  AUTH MODULE   |  |  BANK MODULE  |  | STAKING MODULE |  |   GOV MODULE    |
|                |  |               |  |                |  |                 |
|                |  |               |  |                |  | Handles message,|
|                |  |               |  |                |  | Updates state   |
|                |  |               |  |                |  |                 |
+----------------+  +---------------+  +----------------+  +------+----------+
                                                                  |
                                                                  |
                                                                  |
                                                                  |
                                       +--------------------------+
                                       |
                                       | Return result to CometBFT
                                       | (0=Ok, 1=Err)
                                       v

每个模块都可以看作一个小状态机。开发人员需要定义模块处理的状态子集，以及修改状态的自定义消息类型。