区块链的 TCP/IP ?Cosmos 技术分析|标准共识_区块链:区块链的未来发展前景视频

Cosmos简介

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。

Cosmos原理

图中最左侧和最右侧的4条公链在没有Hub的情况下要实现连接,就必须在彼此之间新建一条通道,但如果有了Hub,它们都只需要与Hub连接,由Hub实现跨链的中转。

Hub本身也是一条公链,使用CosmosSDK开发,具备tendermint结构;Hub连接的公链以及公链的代理链被称作「Zone」,所有的Zone都需要实现IBC通信标准。

日本BUIDL与丰田合作完成区块链平台演示实验:日本BUIDL公司3月16日宣布,与丰田金融服务合作的区块链平台演示实验已经完成。据悉,该平台旨在建立个人ID、车辆ID以及ID间合作。此前两家公司在2019年4月成立了“丰田区块链实验室”。(Crypto.watch)[2020/3/16]

CosmosSDK架构

baseapp:定义了一个基本ABCI应用的模版,与Tendermint通信。开发者也可以根据自己的需求重写。

应用程序:包括gaia、basecoin、democoin。其中gaia就是hub主程序,basecoin以及democoin是提供的两个示例应用。

plugins:cosmos-sdk的基本单元,每个plugin都是baseapp的功能扩展,包含各自的消息和交易处理逻辑。

动态 | 期货日报: 2020年区块链技术有望加速落地:1月16日,期货日报发文《区块链助推交易场所更好发展》称,2019年,区块链上升为国家战略,交易场所也积极布局区块链技术,实现了交易模式的创新和突破。各种区块链场景应用已在多家交易场所落地。行业紧跟时代发展步伐,积极拥抱区块链创新模式,为产品服务发展赋能,必将激发区块链在解决信任、效率、成本控制、风险管理以及数据安全等方面问题的巨大潜能。2020年,区块链技术有望在行业内加速落地。[2020/1/16]

目前SDK已经集成了一些重要的plugin:

staking:POS相关的实现,包括:绑定,解绑,通货膨胀,费用等操作。

ibc:跨链协议IBC的实现,也是Cosmos支持跨链的主要插件。

动态 | 矩阵元、摩联科技等 11 家企业共同发起区块链模组联盟:在万向区块链和联通物联网主办的物联网+区块链联合创新中心 2019 行业生态沙龙活动中,11 家国内企业共同发起了区块链模组联盟,将共同致力于端到端区块链技术的自主研发,以及丰富行业场景的应用探索,在 5G 时代真正实现“智链未来,万物生长”的愿景。这 11 家公司分别是广和通、移远通信、美格智能、有方科技、芯讯通、高新兴物联、移柯通信、利尔达、上海域格、矩阵元和摩联科技。除此之外,万向区块链、联通物联网及国科诚泰还宣布共同打造智慧畜牧公共服务生态平台,新融农牧科技为首批示范合作伙伴。[2019/12/26]

governance:治理相关的实现,如提议、投票等。

auth:定义了一个标准的多资产账户结构,开发者可以直接嵌入自己的账户体系中。

沪深两市大幅高开 区块链、雄安新区等亦有优异表现:22日,沪深两市大幅高开,震荡上行,受春节假期消息面的利好影响,航空、影视、餐饮、旅游等行业板块走势活跃,集体大涨,概念股板块方面,语音技术、京津冀一体化、自由贸易港、区块链、雄安新区等亦有优异表现。

截至收盘,沪指报3268.73点,涨幅2.17%,成交1573亿元(人民币,下同);深成指报10658.94点,涨幅2.18%,成交1680亿元;创业板报1677.76点,涨幅1.88%,成交451亿元。[2018/2/22]

bank:定义资产的转移。

PegZone原理

基于Cosmos-sdk开发的区块链能够轻松满足实时最终性,然而现存的Bitcoin和Ethereum这类使用POW共识的区块链并不具备此特点,只能属于概率最终性,无法防止区块链的回滚。对于这类链,团队采用PegZone方案来解决。

上图我们可以看出PegZone可以分为5个部分:

SmartContract:资产托管的角色,保管以太坊中的代币和Cosmos中的代币。主要提供了lock、unlock、mint、burn四个方法。

Witness:是一个以太坊全节点,监听以太坊合约的event,并等待100个区块产生后,封装WitnessTx提交到PegZone中来证明在以太坊内状态更改。

PegZone:PegZone是基于Tendermint的区块链,负责维护用户的账户信息,允许用户之间资产的转移,并提供交易查询。

Signer:使用secp256k1对交易进行签名,以便签名能够高效的被智能合约验证,对应于智能合约的校验者公钥集合。

Relayer:中继器负责交易转发。将所有Signer签名后的SignTx转发到smartcontract中。

以太网到Cosmos的传输过程

合同在Cosmos端接收lock带有ERC20令牌和目的地地址的交易。它将收到的资金锁定在挂钩区域的共识,记录通知转发器的事件。

中继器通过RPC连接到以太坊完整节点,监听Lock事件。

一旦节点收到智能合约的存款,它就等待100个街区,然后生成并签署SignWitnessMsg证明宇宙钉区正在监听的事件的证据。

挂钩区域接收证人交易,直到超级大多数投票权见证了事件。每个BeginBlock调用peg区域检查是否有任何传入的以太坊传输已达到超过大多数确认。

然后,节点使用内部事务更新状态,以反映某人想要从以太坊发送令牌并生成IBCWitness将令牌转换为指定的目标链.

合约操作过程如下图

Cosmos到以太网的传输过程

ABCI应用程序收到IBCRelay要求刻录以太坊令牌的请求,并根据IBC规范处理它。ABCI应用程序生成一个有效的以太坊交易,其中包含{地址,令牌地址,金额,非现金},并将其写入其状态。

每个签名应用程序正在监视ABCI状态中的新事务,并检测新事务。

每个签名应用程序使用secp256k1使用以太坊智能合约已知的密钥签署交易。

每个签名应用程序都将其中继提交回ABCI应用程序以SignRelayMsg进行复制。

定期查询ABCI应用程序事务的中继进程看到事务已达到所需的中继阈值。

其中一个中继器通过调用该unlock函数将事务发送到智能合约

智能合约用于ecrecover检查它是否由与交易高度相对应的超级大多数验证器集签名。智能合约释放交易中指定的令牌,使其可用于目标地址。

标准共识分析

Cosmos目前有CosmosHub模块跨链PegZone模块IBC模块治理相关模块等一系列全生态环境,从愿景上看,Cosmos希望打造成一个区块链互联网。所以需要解决跨链的问题,目前未知并未在跨链方面看到成熟方案,这个目标还是很远大,但很难实现,类比互联网网络没有共识层,只要解决好传输问题,就可以完成基本的通信,但区块链不一样,它的特色就是有不同的共识模型,这是它的生命力,也是它进步的方向。

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水星链

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