白話區塊鏈
從入門到精通，看我就夠了！
不少人一直對以太坊很著迷，大部分原因是以太坊擁有「使程式彼此通訊」的能力。然而，以太坊目前使「程式彼此通訊」的可組合性只能發生在以太坊鏈上的智慧合約之間。如果想構建一個跨多個區塊鏈傳送資產的DApp，則需要區塊鏈互操作性——即區塊鏈間相互「通訊」的能力（也就是我們常說的“跨鏈”）。加密學中多鏈的未來是互操作性。
目前，有不少專案正致力於解決這一問題，其中最突出的專案是Cosmos和Polkadot。
許多人認為Cosmos和Polkadot兩個專案很相似：兩者都提出了建立連線區塊鏈的方案（Cosmos的Hub和Polkadot的中繼鏈），在其他鏈之間傳遞訊息；兩者都有一個工具箱（Cosmos SDK和Substrate），供開發人員構建可以直接插入相應生態系統的區塊鏈；兩者都有橋接機制來連線傳統的區塊鏈（Cosmos的Peg Zones和Polkadot的Bridge Chains）。
但從設計理念，技術架構和Token用途的角度來看，這兩個專案存在著巨大差異，而這些往往被忽略了。為了解其中細微差別，本文列出與Tendermint/Cosmos 團隊的研究員、核心開發人員Sunny Aggarwal的談話。
Sunny Aggarwal，Cosmos團隊研究院及核心開發人員
01
Cosmos介紹
問題1：Cosmos是什麼，為什麼它這麼重要？
Sunny Aggarwal：在解釋Cosmos是什麼之前，必須先解釋一下區塊鏈行業。我喜歡類比歷史時期，在人類文明的早期，王國和小村莊是從未真正規模化的獨立政治實體。這就是早期區塊鏈生態系統的樣子。要構建自己的區塊鏈，您必須引用比特幣程式碼庫。因為比特幣程式碼庫不是一個通用的系統（它是專門為比特幣 (貨幣) 設計的），所有早期的區塊鏈應用程式都類似於比特幣，比如萊特幣、狗狗幣等，只有少數專案試過做一些創新，但設計依然非常糟糕，因為這些專案試圖使用比特幣程式碼庫去做和程式碼庫的設計初衷完全不相關的東西。
接著，以太坊出現了。以太坊做了兩件大事：第一，人們可以更容易構建應用程式。雖然以太坊的穩定性不是最好的，但比起單純地引用比特幣程式碼，以太坊使建立複雜的應用程式變得更容易。第二，以太坊還允許這些應用程式相互協作。建立在以太坊區塊鏈上所有不同的應用程式之間都具有這種互操作性。
回到歷史的類比：幾千年來，為了實現大規模的經濟一體化，我們創造帝國，因為我們意識到大規模的政治一體化實現了大規模的經濟一體化。這也就是以太坊所做的。他們根據單一制的規則，將所有內容放在單一個區塊鏈上，實現大規模的互操作性。但就像帝國一樣，它也帶來了許多問題，其中一個問題是可拓展性更差。這裡的可拓展性意味著技術可擴充套件性和社會可擴充套件性。
歷史上，最終羅馬帝國崩潰了，因為它在境內有太多的文化和利益競爭。以太坊也有很多利益競爭，Github上有數百個以太坊改進報告（EIP），其中一些EIP甚至是矛盾的。這就像在一個帝國內，要建立一個考慮到所有利益相關者的治理機制一樣，這並不容易，且容易導致動亂。
過去的一百年中，人類的一個偉大創新是意識到可以在沒有政治一體化的情況下，實現經濟一體化，並透過如下途徑做到了這一點：
一是自由貿易區，例如歐盟、北美自由貿易協定、世貿組織等等， 這些組織促使自由貿易成為準則。第二個是體系，例如聯合國這樣的非政府體系，它只是一個共同的論壇，主權國家可以聚集在一起討論和談判，不必採取全球衝突來解決分歧。第三個創新就是「集裝箱標準化」。我們對集裝箱進行了標準化，使得世界上任何港口都可以接受同一個集裝箱，比如現在可以把阿根廷某個港口的集裝箱運送到世界上任何港口。Cosmos想要嘗試的就是這種「集裝箱標準化」。第四個是網際網路。在地球這一邊，可以與地球另一邊的任何人做生意，這顯然也有助於經濟一體化。
回到Cosmos上，我們意識到為了解決以太坊帝國的治理問題，需要建立一個可以擁有很多區塊鏈的系統，每個應用程式或社羣都應該擁有自己的區塊鏈，以便對其進行治理。只要這些系統能夠進行相互操作和傳送資產，我們就能實現 Cosmos的願景。
02
Cosmos的跨鏈架構
問題2：Cosmos的IBC架構大致是什麼？
Sunny Aggarwal：首先，Cosmos採用了Blockstream多年前的側鏈提案，我們的目標是建立一個通用標準——即稱之為跨鏈通訊（IBC），它允許兩條鏈相互具有另一條鏈的輕客戶端。
簡單地說，假設我們有兩個智慧合約鏈：以太坊和Tezos。以太坊在兩條鏈上都有智慧合約，在以太坊上，我們可以從 Tezos區塊鏈上提交塊頭的智慧合約，然後會在以太坊上處理塊頭以確保它們是有效的。同樣的，Tezos將接受來自以太坊的塊頭。Tezos接收塊頭的目標只是提供一種標準方法向另一個區塊鏈證明它的狀態。而其實關於「狀態」，人們可以建立更高階別的協議。我們現在在實現Token轉移，因為這將解決大多數人80％的運用，這可能是我們能做的最簡單的事情之一。
03
Cosmos的資產轉移
問題3：Cosmos資產轉移如何運作，以及如何證明資產確實在兩條鏈之間轉移？
Sunny Aggarwal：如果你要在以太坊和Tezos之間進行資產交易，你在以太坊鏈上取一枚Token，在一個智慧合約中把它鎖定，然後全網廣播：「看，我的這枚Token被鎖定在以太坊了」，這就證明了資產轉移。然後，將在Tezos鏈獲得一枚新Token，上面寫著「這枚Token標誌著對以太坊上鎖定Token的佔有權」。假設Tezos上的代幣以 1：1 的比例可兌換為以太坊上的指定資產，相當於在Tezos鏈上佔有了在以太坊上相應的資產。
然後，可以使用Tezos鏈上這枚新Token並在Tezos智慧合約中使用它，或者可以在Tezos的DEX（去中心化交易平臺）上使用它。使用後，就等於是銷燬了在Tezos上的代幣，在那個銷燬上向以太坊提交一個證明：「看，這證明了我在Tezos上的確銷燬了代幣！」。最後，以太坊智慧合約將解鎖此前凍結的Token。
這就是實現一對一互操作性的過程以及兩種資產如何保持對等。
A 鏈上鎖定的本幣在 B 鏈上出現，圖片源於Cosmos官網
04
Cosmos跨鏈VS跨原子互換
問題4：Cosmos的Token交換方式與現有的跨原子互換實現方式有何不同？
Sunny Aggarwal：原子交換與Cosmos IBC不同。原子互換允許兩個人交換他們持有的資產。比如說，我有價值5美元的 BTC，你有價值5美元的 ETH。原子互換意味著我在比特幣區塊鏈上轉給你價值5美元的BTC，你在以太坊區塊鏈上轉給我價值5美元的ETH。事實上，立即交換的只是兩條鏈上那筆資產的所有權（或者非立即交換，因此稱為「原子」）。但正如你注意到的那樣，BTC 仍然在比特幣區塊鏈上，ETH 在以太坊區塊鏈上。實際上，沒有任何價值跨鏈。
Cosmos提出了完全不同的東西。Cosmos說的是，我希望我的BTC在以太坊區塊鏈上。以Maker為例，目前，Maker的 Dai都是由ETH抵押。也許你想用BTC來抵押Dai，但是你需要有一種方式能在以太坊區塊鏈上擁有BTC。原子互換無法解決這個問題，無法讓BTC離開比特幣區塊鏈。在Cosmos的模式下，我們允許所有資產本身在鏈上轉移。
05
Peg Zone
問題5：Peg Zone究竟是什麼呢？
Sunny Aggarwal：目前，IBC的一個主要問題是設計時要考慮到BFT （拜占庭容錯機制）。順便說一句，早在 2014 年我們開始開發時，並沒有 BFT，Tendermint是第一家考慮BTF的公司。Jae Kwon寫了一篇論文回顧了90 年代所有共識協議，並意識到你可以透過PoS機制將BFT共識協議運用在公共區塊鏈中。於是，他開始創立了Tendermint。然後，許多其他專案開始採用BFT，比如以太坊的Casper、Dfinity等，這些區塊鏈現在基本上都是基於BFT的系統。
IBC有點像集裝箱化，Cosmos說，「好吧，讓我們推進這些共同標準，以便世界上所有的區塊鏈都可以相互通訊」。回到「集裝箱標準化」這個類比，世界上所有港口都可以接受相同的集裝箱。如果有一個港口非常固執不願意接受這個標準，你怎麼辦？這就是比特幣。比特幣永遠不會採用IBC模式！我們仍然希望讓BTC成為Cosmos生態的一部分，但是我們不能強迫它使用IBC。所以，這就是我們提出另一個概念橋接分割槽（Peg zone）的原因，Peg zone是一種將IBC嵌入到一條區塊鏈上的方式。
橋接分割槽示例圖，圖源自Cosmos官網
問題6：那麼，Peg Zone是如何執行的？
Sunny Aggarwal：您必須為此建立一個「翻譯型」鏈。我們將一個Tendermint區塊鏈放在比特幣區塊鏈前，這個 Tendermint區塊鏈充當了反射出比特幣區塊鏈上發生的事情的鏡子。它將一個確定性小工具放在比特幣區塊鏈上，所以我們會說，一旦比特幣多了12 塊區塊，比特幣將反映在Tendermint BFT鏈上，我們會使用Tendermint BFT鏈與Cosmos通訊。它就像是啟用了IBC的比特幣鏡子。Tendermint橋接分割槽的驗證者將擁有比特幣區塊鏈上的多重組合，他們將在那裡執行該翻譯任務。如果他們行為不端，他們在Tendermint和比特幣鏈上的Stake就會減少一半！
06
Cosmos與Polkadot的競爭
問題7：對Cosmos與Polkadot競爭有什麼看法？Cosmos的互操作性方法有何不同？
Sunny Aggarwal：我認為Polkadot變得越來越像Cosmos。Polkadot認為中心有一箇中繼鏈，並且所有的平行鏈都連線到Polkadot中繼鏈。Cosmos設計系統的方法就與Polkadot不同，在系統中事物具有預設主權。每個鏈都有自己的驗證者集合，並且擁有很高的主權。我們這樣設計使它可以在沒有中心區塊鏈的情況下執行。Cosmos Hub（連線所有鏈條的「指揮」區塊鏈）不一定是該系統的核心，反而我們推動的是想要有許多中心的概念。
所以，現在我們已經有了兩個中心區塊鏈。一個是Cosmos Hub，還有一個叫做Iris Hub，後者更專注於企業客戶。
問題8：那麼，Cosmos在哪些領域與Polkadot競爭呢？
Sunny Aggarwal：我最大愛好是將區塊鏈與歷史類比。與帝國相比，小主權國家的問題是他們往往沒有能力保衛自己。我們所做的是建立聯盟和系統，讓較大的國家可以將其安全性「出租」給較弱的國家。北約就是一個例子，一群國家聚集在一起，聚合安全性，當你這樣做時，你不可避免地會放棄一些主權。我認為沒有人會說歐盟或北約就像一個帝國一樣——你仍然擁有很高的主權，但你確實放棄了一些主權。
因此，對於Cosmos，我們想法是讓區塊鏈選擇他們想要的模型。如果他們想要擁有完整的主權，他們就可以擁有完整的主權。但隨後Cosmos Hub就會類似北約——一種超安全的區塊鏈層。區塊鏈有權選擇要求中心驗證區塊鏈，而中心將收取費用，中心仍將讓區塊鏈完全控制自己的治理。Polkadot的目標是提供共享的安全機制（區塊鏈放棄共識主權以換取共享安全）。
問題9：由於Polkadot預設情況下彙集了建立在Polkadot上的平行鏈的安全性，而Cosmos區塊鏈必須確保他們自己的安全性，開發人員在他們沒有足夠的資源來保護自身區塊鏈的安全時，是否會更有動力轉戰Polkadot？
Sunny Aggarwal：Cosmos Network和Cosmos Hub之間存在差異。Cosmos Hub區塊鏈基本上為Cosmos生態系統中的鏈提供相同的服務（類似Polkadot中繼鏈），Cosmos生態系統將為需要安全性的鏈提供聚集性安全性。所以Cosmos Hub就與Polkadot中繼鏈非常相似。
問題10：因此，Polkadot的區別在於，如果你是一個平行鏈，那麼你必須參與聚合安全性。而若是在Cosmos上，是否有權選擇不參與？
Sunny Aggarwal：對的，可以選擇不參與。例如，Binance正在使用Cosmos的框架（Cosmos SDK）構建他們的去中心化交易平臺。我認為他們可能會持有一個主權鏈，但這只是猜測，我認為他們可能會嘗試使用他們的BNB作為Stake代幣，因為實際上BNB有足夠的價值來提供合法安全性。但是，也許另一個DApp開發人員明天會說，「我建立了這個很酷的DApp，但我不知道在哪裡能真正引導社羣做Stake」。開發人員基本上可以向Cosmos Hub提交驗證請求。
07
Cosmos的治理
問題11：對於Polkadot來說，用於平行鏈的插槽數量有限，整個治理過程決定誰成為平行鏈。Cosmos是一樣的嗎？Cosmos的治理過程是什麼？
Sunny Aggarwal：不一樣。這是Cosmos Hub與Polkadot的共享安全理念之間的主要區別。
Polkadot將有數以千計的驗證者，基本上將驗證者分配給特定的鏈。因此，在1000個驗證器中，50個分配給一個平行鏈，50個分配給另一個，依此類推。Cosmos Hub將採用不同的方法，區塊鏈可以隨時建立並向Cosmos Hub請求驗證，併為驗證工作、通脹時間安排、預期的交易費用等提供相應的獎勵。然後，Cosmos Hub上的每個驗證者都可以單獨說「我想驗證該鏈。」然後驗證器將把它們的Atoms放在Hub上Stake並執行驗證。如果他們驗證失敗，他們的Atom Stake在Hub被削減。
這在一些方面上是有好處的。我個人經營一家小型驗證公司，沒有那麼大的驗證能力。我部分時間執行，因為我主要關注 Cosmos核心開發。因此，我只能驗證兩個或三個鏈。但是一些驗證者是大公司，有很多伺服器，他們已準備好驗證成百上千個區塊鏈。因此，利用Stake機制（所擁有的Atoms越多，可以執行的驗證工作越多），資本和資源分配就越有效。
問題12：這對終端使用者有何影響？
Sunny Aggarwal：目前，Polkadot和以太坊中，所有區塊鏈都必須為相同的安全性付費。所以這意味著在以太坊上，使用CryptoKitties（以太坊加密貓）的人必須與使用Dai交易數百萬美元的人支付相同的交易費。這是不對的，因為這意味著使用CryptoKitties的人為安全性付出了過高的代價，這就是CryptoKitties非常昂貴的原因。
Cosmos Hub擁有共享安全模型，經濟上相對不重要的區塊鏈將獲得更少的獎勵，更少的交易費用，因此驗證它們的驗證者更少。具有高價值應用程式的區塊鏈需要高昂的交易費用支付大量驗證者的費用。這就是配置效率對終端使用者的影響。
08
在Cosmos上開發
問題13：有沒有一些案例，能夠說明比起使用Polkadot，更適合使用Cosmos呢？Polkadot似乎更關注區塊鏈鏈之間的任意函式呼叫，而Cosmos似乎更專注於鏈之間交換資產。
Sunny Aggarwal：當然了。你可以將IBC視為TCP/IP協議。但是在TCP/IP之上，你需要這些更高階別的協議。網路上需要HTTP，檔案傳輸需要FTP檔案傳輸，電子郵件需要SMTP電子郵件。與IBC相同，這只是簡單的基本協議。我們在基本協議上將構建其他協議，但我們只在Token交換階段。
Cosmos Tendermint開發團隊遵循迭代設計理念。我們不想誇大我們想要建造的東西，因為當人們過度興奮時發現我們正在推銷5年後、10年後的事情，就會變得非常失望。複雜的跨鏈合約呼叫是完全可行的。我們正在幫助那些能夠實現這一目標的人，但是，讓我們首先設定一些預期並專注於Token交易，這是我們的首要任務。
問題14：Polkadot區塊鏈如果想透過加入中繼鏈來與其他區塊鏈建立安全保障，就必須放棄他們的共識。開發人員在 Cosmos上構建時會放棄什麼？這裡的權衡是什麼？
Sunny Aggarwal：主要是開發人員必須確保實施IBC標準。在一些橋接分割槽上，我們將允許「駭客式」例外——比如比特幣和諸如此類——高價值的東西，值得允許例外。但是，如果你不是那幾個區塊鏈中的一個，你必須確保將IBC構建到你的核心協議中。這是開發權衡中，為了成為系統的一部分該做的事。現在，假設擁有IBC，那麼還有什麼必須放棄？很少。
對於某些DApp——例如財務問題——他們並沒有使用Cosmos Hub來提高安全性。事實上，如果你根本不想使用Cosmos Hub，你甚至不必連線到Cosmos Hub。你可以連線到其他 Hub，例如Iris Hub，或者可以直接連線到需要與之通訊的區塊鏈上。但是，如果每個區塊鏈都試圖透過IBC連線與其他鏈相互連線，那麼你就有了n的平方的連線。
我認為，在我們在現實世界中看到的大多數網路中，經常最終會回到中心輻射架構或多中心輻射架構。例如航班，理論上任何飛機都可以從世界上任何機場起飛，但你最終還是會看到世界上有一些主要機場。我只是在Cosmos中看到類似的屬性，你將擁有主要Hub鏈，例如Cosmos Hub，Iris Hub，也許還有一個Polkadot Hub，這些中心將幫助區塊鏈鏈更容易連線。
問題15：基於此，聽起來像是Cosmos執行中，Cosmos Hub並不是必要的。因此，透過擴充套件，是否需要Atom（Cosmos的Token）才能完全實現 Cosmos願景？
Sunny Aggarwal：不必要。你不必使用Cosmos Hub。因此，Cosmos網路不必要存在Atom，但Cosmos Hub需要Atom存在。這個想法只是為了建立一個高價值、高安全性的區塊鏈，因為Atom是有價值的。
請記住，Atom並不是錢。我們並沒有製造貨幣，我們不是在製造我們的貨幣——實際上，Atom是惡性通貨膨脹，目的是試圖阻止它成為貨幣。
09
展望未來
問題16：預計在未來5年，互操作性領域是什麼樣的？Cosmos，Polkadot和以太坊會如何？
Sunny Aggarwal：我認為Tendermint BFT在可擴充套件性方面有很大幫助，這將有助於建立許多在當前系統下可能無法實現的DApp。我希望人們對資產的看法發生變化。我認為我們會看到更多抵押Token的出現，這些Token會因具有基礎功能而具有價值。我們也將看到很多人正在重新思考當前區塊鏈使用的Token模型。
