Cosmos 和 Polkadot 都是重视区块链互操作性的项目,关于二者之间的不同现已有过许多评论。假如你还不了解这两个项目,Linda Xie 发过一串推特介绍过这两个项目,能够作为很好的入门资料。尽管现已有许多帖子分析过这两个项意图差异了,可是我以为其间大部分都存在必定的偏向性或许不行具体。通过这篇帖子,我会从架构权衡到哲学等方面更深化地讨论这两个项目。为什么要构建一条新的区块链?为什么一些项目要挑选从头开端构建一条专门承载运用程序的区块链,而不是以智能合约的办法在现有的区块链上编写运用程序呢?首要有以下两点原因。首要,现有的智能合约渠道不必定能满意运用程序所需的灵敏性和可定制性。举例来说,假如你想树立的运用程序需求自定义的哈希函数,那么把它编写到以太坊上会耗费许多 gas ,由于这个函数每调用一次都需求在以太坊虚拟机内履行一次。一种处理方案是提议将这个函数作为预编译合约添加至以太坊协议内。可是,除非这个函数也广泛运用于其它运用程序,不然这项提议大概率是不会通过的。从头开端编写一条新的区块链,你就能够自在灵敏地规划区块链的中心逻辑,以此满意你的运用程序的需求。其次是自治问题。在智能合约渠道上构建的运用程序有必要承受渠道的管理并恪守其规矩,从区块时刻和 gas 定价之类影响用户体会的规矩,到回滚之类改动状况的决议计划等等。但相应的,具有自治才能的链失去了与其它运用程序进行无缝通讯的才能,由于运用程序都是树立在运用不同状况机的区块链上。Cosmos 和 Polkadot 都致力于处理这个问题——Cosmos 选用的是Hub-and-Zone(中心-分区) 模型,Polkadot 则选用的是Relay Chain/Parachain(中继链/平行链)模型。读者需求对这两个项目有必定的了解,本文侧重于整理二者的不同点。.部分安全 vs 大局安全Cosmos 和 Polkadot 选用的安全模型不同极大。简略来说,Polkadot 的作业流程如下:- Polkadot 的网络架构-平行链是 Polkadot 网络中的区块链。这些链有自己的状况机、自己的规矩和自己的区块生产者,即核验人(collators)。每条平行链本质上都是一个独立的状况机,并且能够运用任何类型的特别功用、一致算法、买卖手续费结构等等。在 Polkadot 网络中,一切平行链都有同一条母链,叫做中继链,里边包含了由一切平行链组成的 “大局状况”。中继链具有自己的一致算法,叫做 GRANDPA 一致(祖父一致),能够敏捷将平行链上的区块承认下来。通过这个模型,Polkadot 的平行链完结了 “安全性同享”——假如中继链上有 名验证者,具有极高的安全性,但凡衔接到这条中继链的平行链都会获益。这样一来,平行链即能具有自己的状况机并自定义规矩,又能与成百上千条平行链一同同享母链的安全性。这种模型的罩门在于由中继链上的验证者来验证平行链上的状况改动。例如,验证者或许会出于某种原因一向回绝某条链上的核验人提议的区块,并且这条中继链上的区块永久无法被添加进大局状况。为了尽量防止这种状况,Polkadot 对验证者进行混洗,让他们随机验证平行链,下降同一位验证者一直验证同一条平行链的概率。Polkadot 还另设有一类被称为 Fishermen (渔夫)的验证者,他们会不断查验验证者是否存在歹意行为。Cosmos 选用了彻底不同的网络架构。- Cosmos的网络架构-在 Cosmos 网络中,每条链都是独立运转的,并设有自己的安全机制,而非像 Polkadot 那样选用 部分/大局 的安全性模型。每条链都有自己的一致机制,并且由独自的验证者来担任保护这条链的安全性。Cosmos 网络运用中心-分区模型来完结互操作性,每个分区(独立的链)都能够通过中心(同样是一条独立的链)向其它分区 “发送代币”。这个协议被称为 IBC (跨链通讯),是链与链之间通过发送音讯完结代币转账的协议。IBC 协议尚在开发之中,最开端先支撑代币转账,终究会支撑各类音讯的跨链传递。比较于 Polkadot 的架构而言,Cosmos 的架构最大的不同之处在于,每个分区的状况仅由各自的验证者保护。一个分区想要取得很强的安全性,就需求树立自己的验证者集,这关于小型运用程序来说会比较困难。不过,关于那些想要取得更多操控权的运用程序来说,这是个很大的亮点。例如,币安最开端便是用自己的节点来充任币安链的验证者,来促进去中心化买卖所的继续运转。这样一来,币安在测验币安链并添加新功用的时分就有了充沛的操控权。我觉得币安不太或许扔掉决议哪些买卖能够上链的权利,但若要在以太坊或 Polkadot 渠道上开发,就不能不扔掉这样的权利。正因如此,我以为 Telegram、Facebook 和 Kakao 这类公司会挑选构建自己的区块链并掌握其操控权,未来也不太或许与其他链通讯。. 管理和参加Polkadot 和 Cosmos 之间的第二个首要不同在于管理和参加。在 Polkadot 网络中,只要一条中继链和一些与这条中继链同享验证者的平行链。依据现在的预算,平行链的数量上限为 条,不过未来有或许削减或添加。Polkadot 网络通过拍卖机制来竞拍平行链的运用权——出价最高的人需求在 PoS 体系中承认必定数量的 DOT (Polkadot 上的原生钱银),才能够在必定时刻段内具有所拍得平行链的运用权。这意味着要想运用 Polkadot 上的平行链,需求购买并承认许多 DOT ,直到不想再运用这条平行链中止。Cosmos 网络没有设置固定的参加规矩——任何人都能够创立中心或分区。中心便是具有自治才能的区块链,专门用来衔接其它区块链。这里有两个比如,一个是Cosmos Hub,最近已由 Tendermint 团队上线;另一个是Iris Hub,旨在衔接首要运转于我国或其它亚洲国家的区块链 。这种中心-分区模型提高了跨链通讯的功率,由于分区链只需求衔接到中心,无需衔接到其他每条链上。-中心-分区模型能够更高效地衔接多条链-由于参加规矩不同,这两个网络在管理流程上也存在差异。在 Polkadot 网络中,管理决议计划取决于投票者所质押的 DOT 数量。关于链上投票会有一套正式机制,不过没有终究承认下来,点击此处可了解最新进展。除了采纳以质押量决议投票权重的机制之外,Polkadot 还组建了一个委员会来代表不活泼的权益持有者。委员会最开端由 人组成,每两周添加 人,直到满 人中止。每位委员会成员均通过拥护投票的办法选出。管理流程的具体细节没有敲定,也便是说有许多办法能够改动中继链的参数,如出块时刻、区块奖赏等,以及平行链的参加规矩。例如,Polkadot 的管理流程能够改动平行链运用权的竞拍机制或所需的 DOT 数量。有一种常见的误解是 DOT 持有者能够通过投票随意弃用某条平行链。实践上,DOT 持有者只能改动参加流程。也便是说一旦竞拍下了某条平行链,在整个租期之内都享有这条链的运用权。另一方面,Cosmos 网络不存在单一的 “管理”流程。每个中心和分区都有自己的管理流程,因而没有一套运用于整个体系内一切链的中心规矩。咱们所说的“Cosmos 管理”指的都是 Cosmos Hub 的管理,即由 Tendermint 团队上线的那条链。Cosmos Hub 的规矩是,任何人都能够发送一个文本提议,由 ATOM 持有者进行投票表决,ATOM 的质押量决议了投票权重。想知道提议长什么姿态,这里有个比如。假如你想深化了解管理流程的话,能够阅览一下 Chorus One 发布的这篇帖子,是了解 Cosmos Hub 管理机制的入门资料。.跨链通讯Polkadot 和 Cosmos 之间的另一个不同是跨链通讯协议及其规划方针。Polkadot 旨在完结平行链之间恣意的音讯传递。也便是说,平行链 A 能够调用平行链 B 中的智能合约,完结与平行链 B 之间的代币转账或是其他类型的通讯。Cosmos 则聚集于跨链财物搬运,其协议较为简略。现在,这两种通讯协议仍待完善细则,并且没有构建完结。能够检查IBC(跨链通讯)和ICMP(平行链之间的跨链通讯)这两种协议的细则。跨链通讯所面对的最大应战不是怎么将一条链上的数据在另一条链上表明出来,而是怎么处理链分叉和链重组这样的状况。这是 Cosmos 和 Polkadot 在构架规划上最大的差异。为了保证跨链通讯的安全性,Polkadot 选用了两种不同的机制。首要是安全性同享机制,下降了信息交流的难度。 同享安全性的另一个优点是一切平行链都坐落同一个安全层级,因而每条链能够相互信赖。为便于了解,咱们以以太坊(安全性较高)和 Verge(安全性较低)的交互操作为例。若想在 Verge 链上表明以太坊,咱们能够承认一些以太坊,然后在 Verge 链上生成 ETH-XVG 代币。可是,由于 Verge 链的安全性较低,进犯者或许会向 Verge 链发起 % 进犯,并向以太坊区块链发送双花买卖,就能够取回比实践具有数量更多的以太币。因而,在相互发送音讯的时分,安全性较高的链很难信赖安全性较低的链。假如是在安全层级各不相同的链之间互传音讯,状况就会变得愈加杂乱。从理论上来说,同享安全性是一种保证跨链通讯的杰出办法。条件是,这种协议要保证能够常常对验证者进行混洗,再随机分配到各条平行链上。这就会形成经典的 “数据可用性问题”,即每次验证者被分配到新的平行链上,就需求下载新链的状况。这是现在区块链范畴最大的难题之一,Polkadot 能否处理没有可知。其次,Polkadot 引入了 Fisherman(渔夫)的概念,也便是 Polkadot 网络上的 “赏金猎人”,专门监督平行链上的歹意行为。从某种含义上来说,这是抵挡歹意行为的“第二道防地”。假如某条平行链的验证者将一个无效块上链,Fisherman 发现后能够向中继链提交证明,将包含一切平行链在内的整个 Polkadot 网络的状况进行回滚。在跨链通讯期间,最令咱们忧虑的莫过于一条链在重组,另一条链却运转如常。Polkadot 就防止了这个问题,一旦发现无效块上链,整个网络都会回滚。Cosmos 选用了彻底不同的跨链通讯办法。由于每条链上都有自己的验证者,所以很有或许会呈现分区中的验证者串谋的状况。也便是说,假如有两个分区需求通讯,A 分区需求有必要信赖 Cosmos Hub(通讯纽带)以及 B 分区中的验证者。从理论上来说,A 分区的人在决议向 B 分区发送信息之前,需求查询一下 B 分区的验证者。不过我觉得实践状况没那么糟糕。Polychain Labs或 Zaki Manian 的iqlusion等闻名验证者节点或许会验证多条链,逐步树立起杰出的名誉。也便是说,当 A 分区的人看到 B 分区是由 Polychain Labs 和 iqlusion 验证的,或许会因而决议信赖 B 分区。可是,即便一条链得到了人们的信赖,也有或许被怀有歹意的进犯者操控,呈现各种问题。有一段对话中说到了一个很好的比如:-代币涣散于不同分区的 Cosmos 网络-假定上图中的小红点代表一种名为 ETM 的代币,即 Ethermint 分区的原生代币。A、B、C 三个分区的用户想要运用 ETM 来运转各自分区内的一些运用程序,并且他们都信赖 Ethermint 分区,因而通过跨链通讯在各自的分区内承受了一些 ETM 。现在假定 Ethermint 分区的验证者串谋发起双花进犯,恣意搬运 ETM 代币。这也会对剩下网络形成影响,由于 ETM 代币也存在于其他分区中。不过受涉及的只要 Ethermint 或其他分区中的 ETM 代币持有者。Ethermint 分区中的歹意验证者只能销毁自己的分区,损坏不了其他分区。这便是 Cosmos 架构的方针——保证歹意行为无法影响整个网络。Polkadot 则不同。假如中继链(大局状况)上发作了无效状况更新,又没被 Fisherman 发现的话,Polkadot 网络中的每条平行链都会受到影响。平行链不能被看作是彻底不同的东西,究竟它们都同享同一个大局状况。.一致算法Polkadot 中继链选用的是GRANDPA一致算法。这个算法能让中继链敏捷承认来自一切平行链的区块,并且包容许多验证者( 名以上)。简略来说,这是由于并非一切验证者都需求对每一个区块进行投票——他们能够只需为自己以为有用的某个区块投票,相当于这个区块之前的一切区块也都得到了认可。通过这种办法,GRANDPA 算法能够找出一组得票数最多的区块,并将这组区块承认了下来。该算法仍处于开发之中,尚不知实践会怎么履行。平行链能够选用不同的一致算法达到部分一致。Polkadot 供给一个软件开发工具包(Substrate),其间包含 GRANDPA、Rhododendron 和 Aurand 三种开箱即用的一致算法。往后或许会有更多算法被参加 Substrate ,皆可运用于 Polkadot 网络。在 Cosmos 网络中,每条链能够选用的一致算法有许多,只要是契合ABCI标准的一致算法即可。ABCI标准旨在完结跨链通讯的标准化。现在只要 Tendermint 算法契合这个标准,还有另一些团队也在尽力开发契合该标准的其他一致算法。从更笼统的层面上来看,Tendermint 算法的原理是让每位验证者都能相互通讯,一起决议一个区块能否上链,这样就能完结单一区块层面上确实认性。该算法的速度很快,并且通过了 名验证者的压力测验,在Game of Stakes(权益抢夺赛)中的出块时刻为 秒。Cosmos 团队也供给了一个软件开发工具包,里边包含了开箱即用的 Tendermint 算法。这篇文章很好地介绍了一致算法,以及 Tendermint 算法的功用。Tendermint 算法最大的缺陷是验证者之间的通讯本钱高很高。也便是说,尽管验证者人数在 左右的时分,算法的运转速度很快,一旦人数涨到了 ,速度就会慢得多。另一方面需求权衡的是异步环境中的安全性。也便是说,在呈现网络分区之时,不会呈现两个不同的买卖前史终究合并成一个(而另一个买卖前史被扔掉)的状况,而是整个网络都将中止运转。这点非常重要,一旦一笔买卖得到了“终究承认”,即便是在最差的网络环境下也不会被吊销。我的个人观点是,根据一致算法来比较这两个项目没什么久远含义。这两个项意图构架未来都将承受不同的一致算法。现在的绝大多数运用不论运用的是 Tendermint 算法仍是 Polkadot 的某个一致算法都能够杰出运转。.Substrate vs Cosmos SDKPolkadot 和 Cosmos 都供给软件开发工具包,别离叫作Substrate和Cosmos SDK。二者的意图都是为了便于开发者树立自己的区块链,其间包含各种开箱即用的模块,例如管理模块(投票体系)、质押模块和认证模块等。这两个工具包最首要的差异在于,Cosmos SDK 仅支撑 Go 言语,而 Substrate 支撑任何可编译为 WASM (Web Assembly) 的言语,给予了开发者更多灵敏性。这两个工具包都是构建区块链的全新结构,未来几年还将新增更多功用。关于这两个工具包的深度分析以及运用这两个工具包开发运用程序的具体体会需求别的写一篇文章了。假如你感兴趣的话,请在推特上给我@juliankoh留言。 定论尽管这篇文章篇幅很长,写的也很具体,可是仍然有所遗漏。Cosmos 和 Polkadot 之间的不同点很难掌握,或许还有许多细节我没有捕捉到。要全方位了解这两个项目绝非易事,究竟项目文件随时都或许改动。这两个项目尚在起步阶段,未来一年将得到极大的开展——我在上文中说到的几个点或许很快就不成立了。总而言之,我以为 Polkadot 比较 Cosmos 首要有以下几个优势:运用程序开发者不需求自己保护安全性同享安全性模型下的跨链通讯更简单处理数据可用性问题Substrate(在 WASM、更多一致算法和开箱即用模块方面)表现出很大的野心比较跨平行链的合约调用更侧重于不限类型的信息传递(这一用例现在尚不清晰). 版别的开发者好像多一些反过来,Cosmos 比较 Polkadot 首要有以下几个优势:Cosmos 现已上线了,Polkadot 还没上线Polkadot 的平行链参加流程限制性更强,并且本钱更高更能满意特定项目(如币安)对自定义的需求平行链上验证者的歹意行为会涉及整个网络。在 Cosmos 网络中,歹意行为只能损坏单个分区和财物现已有许多项目在运用 Cosmos SDK 了要点重视怎么下降财物搬运的难度。现在现已有通过验证的用例。

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