專案介紹Cosmos的中文翻譯是宇宙，之前看過一個講宇宙起源的紀錄片《宇宙時空之旅》，IMDB的評分非常高，也叫Cosmos，其中展示了整個宇宙的浩瀚和壯闊，令人震撼。我想專案方給專案起Cosmos這個名號也是有原因的，象徵著區塊鏈世界的浩瀚廣闊。Cosmos的口號喊的很大，大概是我見過最有理想氣息的區塊鏈專案。The Internet of Blockchain 區塊鏈的網際網路同時跨鏈明星專案的Polkadot，其中開發團隊的一篇博文中也起了一個旗鼓相當的口號The Foundation of a New Internet 一個新網際網路的組織結構

這兩個跨鏈專案，無疑都在爭奪的是同一個角色的位置，那就是區塊鏈世界最底層架構。這個角色的重要性可以追溯到整個網際網路的起源時代，類似於奠定網際網路基礎協議的TCP/IP協議。TCP/IP這個協議規範了整個網際網路初期的資料傳輸標準，提供點對點的連結機制，將資料應該如何封裝、定址、傳輸、路由以及在目的地如何接收，都加以標準化，對現代網際網路奠定了非常重要的基礎。如果我們認為區塊鏈是下一個網際網路時代，未來也是多鏈共存的這麼一個情況，那麼提供基礎架構/協議支援多鏈互通是一件非常重要的，而且是必然會發生的一件事。Cosmos作為跨鏈專案最早的參與者，最早可以追溯到2014年，到目前為止已經發展了5年，2019年Q1預計會上線主網。Cosmos的願景是實現代幣最底層的價值交換，即Token交換，讓Tendermint共識成為人們值得信賴的“第三方”，來保證價值互換的安全性，取代目前中心化交易所實現價值交換的方法，消除暗箱操作的可能性，讓密碼學為安全做背書。外掛化，模組化是Cosmos一個典型的特點，可整合性讓眾多基於CosmosSDK搭建的專案獲便利了許多。專案開發方惡意自由定製相關模組，也可以直接使用和Cosmos hub一樣的機制，這是Cosmos希望作為中心的一種市場策略，即儘量降低專案方接入的成本。目前，從Cosmos論壇上看，選擇使用Cosmos SDK搭建的專案已經超過50多種。模組化，外掛化只種，Tendermint就是Cosmos中一個很重要的外掛，也是Cosmos團隊的第一個重磅產品（SDK）。基於該SDK開發的區塊鏈專案可以使用和Cosmos一樣的共識，並可以使用SDK中的IBC（Inter-Blockchain Communication）模組和進行其他連線公鏈進行價值交換。所有交換都會指向到一箇中心（Cosmos Hub）區域，Hub是Cosmos中一箇中心記賬本，接受IBC傳遞的資訊並記錄，最終實現多鏈之間的價值互換，其中的安全由Tendermint Core來保證。

其他重要的模組化還包括Stake模組，獎勵分發模組，IBC模組等。基於Tendermint共識建立的專案，需要自己的驗證人體系，這和Polkadot的分享驗證人機制不同，Polkadot有類似於Cosmos的hub，叫Relay Chain，其中心的驗證人可以幫助連線的側鏈做區塊驗證，而Cosmos的hub只是承擔記賬中心的功能，沒有幫助側鏈驗證的功能，這是兩者非常不同的一種策略。Cosmos測試網跑了大概2年時間，也一直在修正roadmap，我在寫這本書時，Cosmos已經完成測試網的測試，正在進行最終上線前的程式碼審計。代幣情況Cosmos是一個雙代幣結構的區塊鏈，主代幣稱號為Atom，主要用於Stak；次代幣稱號為Photon，主要用於流通性。ICO主要是眾籌的Atom，其總量為68,475,963個，Photon總量不定，按照ETh2：1數量錨定。總共1090人參與了Atom的眾籌，整個募資結構分為ICF 基金會(10%)，AIB 開發團隊(10%)，Initial Donors 戰略投資夥伴(5%)，ICO (75%)。

Cosmos ICO 日期 2017 4月4號，30分鐘募資結束，募資金額1700萬美金左右，其中btc佔1/3，eth佔2/3，按照當時估值為一個Atom0.1美金左右。Atom每年會有增發，增發率7%~22%，具體的比例根據當前Atom Staking的數量。當Stake數量大於整體Atom總量的1/3時，增發率為7%，小於1/3時，增發率為22%。代幣作用Atom的作用主要用於Stake，Photon的作用主要用於流通。因為Cosmos的Tendermint共識是PoS+BFT的混合共識，Stake是保證系統安全的重要因素，加上拜占庭容錯機制的加入，Cosmos對Atom的Staking量要求更要嚴格。Cosmos會有系統增發，越多Atom Stake，增發率越小，這會讓持有人為了防止Atom被增發稀釋，通通來Stake，那麼系統的Atom流通性就減弱，為了提高系統代幣的流通性，Cosmos新發了Photon來代替Atom作為系統流通性的燃料。當然，除了Stake，Atom和其他PoS共識的公有鏈一樣，還擁有鏈上投票的作用。Photon則只是充當手續費的燃料，另外，Cosmoshub支援手續費白名單體系，也就是說，未來只要是被大部分人認同的手續費token種類，都可以被當做為手續費使用代幣。

發展路線Cosmos對自己路線圖的規劃一直都比較清晰，官網對路線圖的記錄頁一直保持著完整的記錄。以下列舉了從第一個測試網以來到即將上線的路線圖：2017-10-19：gaia-1000測試網，支援Token的交易2018-01-31：gaia-2000測試網，全節點和驗證人節點可以升級連線的節點2018-04-20：gaia-3000測試網，社羣成員可以從創世區塊開始，參與網路驗證2018-04-20：gaia-4000測試網，全節點驗證人可以宣告成為驗證人節點

2018-05-02：gaia-5000測試網，驗證節點出塊可以獲得區塊獎勵2018-06-08：gaia-6000測試網，持幣人可以透過委託，將代幣委託給驗證節點2018-06-08：gaia-6000測試網，加入Slash，懲罰不對區塊進行驗證的驗證節點2018-07-16：gaia-7000測試網，支援鏈上治理，簡單的投票2018-07-21：gaia-7000測試網，支援Ledger Nano S 硬體錢包2018-09-28：GoS牛排賽

2018-10-31：gaia-9000測試網，支援區塊和手續費獎勵2018-11-09：gaia-9000測試網，Cosmos SDK v0.26版本2018-12-18：GoS牛排賽，開始測試網測試比賽完成SDK審計結束GoS牛排測試賽以下是未來規劃

· 建議創世區塊的代幣分配· 上線主網在上線主網之後，還要對一些既有提案的表決，決定是否執行，如· Atom的交易：上線主網時，Atom並不能轉移· 支援IBC：上線主網時，跨鏈資產交易還不能進行· 社羣治理

從發展規劃來看，Cosmos算是發展比較順利的，至少從每個里程碑上看，都有在做事情。但是，Cosmos主網上線也是跳票了幾次，本來在2018年中要上線了，現在已經延續到2019年Q1了。從測試網GoS的比賽來看，網路穩定還並不明朗，我很驚訝官網在此時結束了GoS，並宣佈即將啟動主網上線。那既然開發團隊都官宣了，我們就拭目以待吧。設計哲學Cosmos的設計哲學圍繞著兩個方向展開的，一個是擴容，一個是互通。擴容的設計採取了側鏈的方式，非必要且不重要的價值交換都放在側鏈上進行，重要的，必要的的價值交換都放在主鏈上進行，這是目前主鏈效能瓶頸出現下的解決方案。這能有效解決現在的效能問題，並且順從整個生態的發展方向。Cosmos正是這樣的設計思路：讓所有主鏈都連線自己，成為Cosmos Hub的側鏈，並承擔起一箇中心賬本的作用，記錄連線自己的各條主鏈之間的價值互換關係，這也是Cosmos設計哲學圍繞的第二個方面：互通。Cosmos設計了一套中心（中心）-區域（Zone）的模型，每個連線自己的Hub的都是一個Zone，每個Zone有著自己的作用，比如產權鏈，金融鏈等，每個Zone只有需要進行價值交換，即Token互換時才會和Hub發起互動。為此，Cosmos特意設計了一套互動協議IBC（Inter Blockchain Communication）來保證接入的Zone都可以以統一標準進行互動，這樣一來，Cosmos hub就可以成為一個類聯合國一樣的機構，統管，協調來自各個Zone的價值交換。所以可以看到，Cosmos的設計哲學，將解決問題和基礎架構合理的結合在了一起，一方面看到以太坊的效能瓶頸，一方面看到多鏈架構下有交換價值的需要，Cosmos以一個統一的協調方出現，安全，有效的模型讓人們看到了區塊鏈世界，基礎架構的重要性。

為此，Cosmos開發團隊給接入方提供了諸多的便利，提供了基於Tendermint的SDK，用於開發方可以輕鬆實現自己的區塊鏈專案，並整合了接入Cosmos Hub的IBC模組。同時Cosmos專案方還為那些不是以SDK搭建的區塊鏈專案做了連線橋，方便現存的區塊鏈也可以簡單接入Cosmos的中心，進行價值交換。Cosmos SDK實現了多功能模組的可插拔，這意味著以Cosmos SDK搭建區塊鏈專案的專案方有比較大的便利性，也有比較大的可選擇性來建立自己的生態，這和Polkadot專案方只能依賴系統的驗證人系統的方式是大大不同的。這也許就是Cosmos設計哲學給Cosmos帶來的優勢吧。TendermintTendermint是Cosmos的共識名稱，其背後是BFT共識。也有人將Cosmos共識稱作為BPoS，因為Cosmos中也有PoS共識存在。BPoS，其中的B是Bond（抵押金），意思是說Cosmos其實也是一種抵押金的PoS共識。Tendermint中利用的是非常典型的拜占庭容錯方案，一個高度上，驗證人被提前選舉出來，按照投票權重，透過隨機演算法被選出，成為區塊的出塊人，在此高度上打包交易，生成新區塊，然後所有人對新區塊進行驗證，並投票，投票透過後新區塊生成，轉而進入下一個迴圈。投票的過程有兩個階段，一次Prevote，一個Precommit，兩次投票都超過2/3的投票權重，新區塊才得以生效，否則會有新的區塊代替沒透過的區塊來重新發起投票。因為有了投票權重的加入，Tendermint為Cosmos帶來了及時的區塊確定性，這讓Cosmos的交易速率大大提高。

投票權重的概念是PoS在最早提出時就已經明確的概念，意思是持幣人幣量佔總量的比例（而非驗證人數佔據的比例）。Tendermint的安全和投票權重有很大的關係，所以為了讓足夠多的Atom Staking到系統中來，Cosmos定義了動態的高稀釋通脹方案。Staking的越多，稀釋的越少，投票權重也就越高，對區塊達成共識權重也更大，也就更安全。為了提高效能，Tendermint規定了Cosmos Hub在第一年只有100個驗證人位置，然後以每年30人左右的人數增加，人數的增加依賴於網路速度的提升（如5G），這些驗證人以接受的Atom委託量決定是否從全節點轉為出塊節點。Cosmos中的委託和Tezos的委託還不太一樣，雖然都是將代幣權利關係轉移，但是Cosmos中的委託需要使用者一起來承擔系統風險，委託是一個池子的概念，而不是塊的概念。這個池子可能面對很多風險，這個風險可能來自於系統的不成熟，也可能來自於出塊節點的不作為，或者是有意作惡，當發生系統不可預期的情況發生時，系統會扣除池子裡面的Atom，扣除的Atom按照比例攤到每個委託人身上，同時，除了承擔風險，委託的代幣還會被系統鎖定15天左右的時間，來防止長程攻擊。Cosmos是池子式的委託模式，Tezos是基於塊的委託模式，我認為Cosmos這種型別的委託是對Tezos的進一步設計，是將”市場解決“的這隻手變成了開發團隊的直接規定，Cosmos這樣做可以將大量的代幣委託引向社羣名望較大的驗證人，也就是有效的讓代幣趨向於前100個驗證人，這對整體系統啟動有直接作用。這前100名委託量的排名，和EOS投票選出前21個驗證人的邏輯很相似，從這個角度上看，可以將Cosmos的系統看成是一個放大版本的EOS，只不過Cosmos是允許將驗證人給委託/投票的人給與區塊獎勵分紅的，並且將這種分紅模式做成了功能，寫在程式碼（Protocol）裡了，EOS則不行，這樣分紅會被憲法定義為賄選，是不合法的。Cosmos對出塊節點的要求較為嚴格，要求24小時線上，如果出現不線上的情況，會被系統Slash，還有新的提案需要投票時，節點也需要對提案進行投票，不積極參與投票的也會被Slash。這種Slash的制定和BFT的效能，安全都有關係，這也是Tendermint比較典型的特點了。

總的來說，被抽出來的Tendermint共識，被人們看到了輕鬆實現區塊鏈專案的可能性，連幣安的公鏈都是基於Tendermint共識來搭建的，可見，其便利性還是有專案方看中的。Tendermint首次實現了無需信任的Token互動機制，用中心Hub執行共識來保證安全，這種跨鏈技術和其他跨鏈技術，如第三方信任人，雜湊時間鎖等方式並不同。這種方式目前來看，被驗證是可行的，但還需要Cosmos上線來檢測。效能按照主網上線前的測試網（Gos，Game of Stake）演練來看，200+個驗證人，Cosmos的出塊速度為7s左右，TPS沒有真實的資料。由於GoS驗證人超標（主網第一年只會有100個），所以測試網的出塊時間應該是不準確的，如果按照2倍的關係來看，GoS的出塊時間在3s左右。另外一方面，從Cosmos官網顯示的測試資料來看，Tendermint共識的出塊時間在1s左右，TPS在1000+，但不確定這個資料是基於哪個測試網的。不過官網顯示的一般是理論值，所以只能看看。結合真實的測試網資料來看，理論值都需要打對摺，甚至更多，但是，如果僅僅是打對摺的話，那Tendermint的共識應該還算蠻快的。

Tendermint的效能和驗證人數量多少強相關，驗證人數量過多，效能肯定是降低的，Cosmos官網中和了效能和去中心化的需要，第一年定了100個驗證人。按照現在的市場情況來看，1個專案啟動初期能有100個驗證人，就已經非常不容易了，其他基於Tendermint搭建的專案，很可能達不到如此高的數量，從這個角度看，效能還會有所提升。執行Cosmos節點有全節點和出塊節點之分，執行Cosmos的出塊節點有門檻，得到的投票權重必須是前100名之內。節點執行簡單來說只需要兩步：· 執行節點具體操作步驟可以看官網：https://cosmos.network/docs/gaia/what-is-gaia.html· 建立驗證人

執行好節點後，需要建立成為驗證人，並設定自己的投票權重（Voting Power），比如你的賬戶已有Atom，你可以將該賬戶中全部的Atom都設定為投票權重。如果該權重排名不在前100中，那麼這個驗證人將不能獲得選舉出塊的機會。增加投票權重的方式可以透過二級市場購買，也可以從委託使用者處獲得。· 出塊人Cosmos的出塊人也叫驗證人（Validator）第一年只有100個名額，每年新增十幾到二十個位置不等，最終維持在300個驗證人左右，以下是驗證人的年增加情況：Year 0: 100Year 1: 113

Year 2: 127Year 3: 144Year 4: 163Year 5: 184Year 6: 208Year 7: 235

Year 8: 265Year 9: 300Year 10: 300任何人都可以成為驗證人，只需要按照系統要求，執行節點程式，參加到網路維護中來，並獲得足夠多的投票。驗證人的職責很簡單，就是保護網路安全，只需要按照系統要求完成系統所安排的工作，就能獲得系統的獎勵，比如出塊，投票等。當然，驗證人不能做出毀壞系統的行為，比如雙籤，否則會被Slash。下面列舉一下Cosmos驗證人所需要做的工作包括有：出塊：完成指定時間系統的打包交易，生成新出塊的工作投票：參與鏈上治理，決定社羣發展方向

線上：保持投票權重7x24小時線上由於採用了較為典型的BFT，Cosmos對驗證人的線上時間要求極其嚴格。Atom的總量我們知道是系統中所有的投票權重，只有當擁有投票權重超過66%以上的驗證節點出現的情況下，Cosmos網路才會啟動創世區塊。而在啟動之後，Cosmos對於超過66%的共識安全要求，讓節點線上的嚴格性比其他PoS公鏈要強很多。所以最早在驗證人的要求上，Cosmos提出了諸如，要是公司或者團隊，需要硬體伺服器，在社羣有足夠高的影響力等在一般公有鏈上，體會不到的“高大上”要求。但從GoS測試網比賽看來，不是所有驗證人都能滿足如此嚴格的要求。Cosmos的驗證人可以接收持幣人的委託，以此來達到前100名投票權重的要求，當然如果驗證人自己有足夠多的Atom，也可以不接受委託。驗證人接收委託會被要求設定一定的委託手續費，這系統層面的設定，系統會按照這個比例給委託使用者做區塊獎勵的分紅。另外，Cosmos每年增發7%~22%的Atom用於獎勵維護網路的驗證人。這些驗證人獲得獎勵的多少和做的工作量有關係，而工作量的機會獲得是按照驗證人所擁有的投票權重來確定的，權重越高，獲得的機會越多，同樣，獎勵也就越多。目前來說，跨鏈的驗證人還是比較有吸引力的，Cosmoshub承擔了一箇中心驗證人角色，如果這個hub真正成為了區塊鏈世界的Internet，那麼這個中心驗證人的角色，肯定是非常非常重要的。

持幣人持有Atom的人可以將代幣委託給驗證人，來獲得區塊的分紅獎勵。當然，前提是你委託給的是前100的投票權重的驗證人，否則是沒有獎勵的。系統會按照驗證人設定委託手續費，扣除後手續費後，將獎勵傳送到委託人使用者。除了Stake，Atom的持幣人目前還有太多的使用功能。激勵Cosmos的激勵方式有3種· 區塊獎勵（Block Provision），獎勵是Atom，主要是用於獎勵那些Stake Atom的委託人

· 區塊獎勵（Block Reward），獎勵是Photon，主要用於獎勵 Ethermint zone的驗證獎勵· 手續費（fee），獎勵是白名單中的代幣種類，現在有Atom和Photon因為Cosmos是跨鏈架構，所以會多出來一個區塊獎勵，這個區塊獎勵是為了激勵Pegzone區域的驗證的，也就是支援那些不是基於Tendermint共識的區塊鏈專案的。這些專案如果想接入Cosmos，需要有一個單獨的架構來支援，而這個架構的驗證支援，同樣需要經濟激勵，這個多出來的區塊獎勵（Block Reward）就是獎勵給這些驗證人的。Atom其總量為68,475,963個，每年增發7%~22%的比例用作是區塊激勵，按照Stake的比例來決定獎勵數值，但目前具體單區塊，單行為的獎勵還未明確。Photon的初始總量是1：1錨定ETH數量的，最終總量還沒有明確，增發的情況也不確定，因為Ethermint的開發計劃還暫時在擱淺中。另外，為了Cosmos的後續發展，Cosmos設計了一個基金池子，來源是交易費Fee中的一部分，主要是用來資助後續的Cosmos開發人員的工資。懲罰

Cosmos的懲罰Slash方式有以下3種· 雙籤：在同一高度籤兩條不同鏈的區塊· 不線上：沒有參與Tendermint的共識流程，如Prevote，Precommit等· 不投票：沒有參與社羣的治理投票除此之外，還有一些不能太明確的“壞”行為，如節點崩潰，失去連線或是遭遇DDoS攻擊等這些行為都會讓該節點的抵押金被Slash。具體Slash多少還未確定，但可以明確的是，如果發生Slash，委託人的委託金一樣會被Slash。舉一個例子，一個驗證節點有1000個Atom，其中有600個是透過委託來的，由於非惡意的行為，該驗證節點在4545高度發生了雙籤，導致系統扣除了100個Atom。這100個Atom會按照驗證節點的Atom比例來扣除，這裡就是節點被扣除40個，委託人總共被扣除60個。

前面說過，Cosmos對驗證人的要求極其嚴格，要求7x24小時都需要線上，否則會被Slash。節點線上就相當於投票權重線上，這能增加系統被攻擊的成本，這個Slash就是上述描述中的第2點。治理鏈上治理不是Cosmos的特點，Cosmos的治理目前看到的只有鏈上投票，比較簡單，而且沒有上線，相對於Dfinity和Tezos來說，還沒看見什麼創新的方向。問題從我參加Cosmos主網上線前的測試網來看，Cosmos的團隊並沒有像我想象中的出色，第一印象感覺就是人力有限，很多應該在前期由開發團隊主導的工作，並沒有得到及時的支援，反倒是社羣裡面有幾個團隊還比較活躍，幫助開發團隊完成了很多方面的組織工作，甚至是修復工作。但宣傳方面，Cosmos是比較在行的，官網隨著專案進展的多次改版，路線圖的及時更新，以及創始人頻繁在各個大會上的演講，Cosmos的市場宣傳一直在有條不紊的進行。

這也許會給人一種錯覺，只會宣傳，不會做事。但這可能只是我的個人偏見，從Cosmos的另外一個Hub——Irisnet團隊口中得知（Irisnet的團隊曾經是Cosmos中國開發團隊），Cosmos團隊其實是一個非常追求完美的團隊，對很多新的技術都保持好奇心，同時也是很非常積極向上的一個團隊。這點我是比較認同的，但是我也覺得這樣所帶來的問題是，無法明確一個很簡化的產品方向，大而全的設計會導致不可預知的情況出現，導致延期上線，投資者詬病等。相信，這也是為什麼Cosmos主網屢次跳票的原因之一了。另外一個問題就是Cosmos的融資額度有點小了，總共1600萬美元，不知道這個資金是否能支撐Cosmos的開發，好在，融資時，獲得ETH和BTC的價格都較低，且在2017你那4月進行的ICO，如果團隊在牛市將ETH和BTC都換成了法幣，那肯定是可以支援團隊不斷髮展的。目前，Cosmos團隊並沒有公佈財務狀況。未來和Polkadot一樣，Cosmos站在跨鏈的風口，未來還是可期的。如果我們認為未來肯定是一條多鏈的世界，公有鏈，聯盟鏈，私有鏈在各個行業裡面生存，那麼其本身價值的交換就肯定有需求，這個需求在Cosmos看來，可以非常輕鬆的滿足，同時又不會對接入的生態造成破壞。我個人還是比較傾向多鏈架構的，未來的區塊鏈世界肯定不是一條公鏈主導，而是多鏈並存的情況，那麼多鏈並存的底層基建就是強需求，那麼最早開始搭建的Cosmos，是有一定優勢的。