他們構建的Cosmos網路，是建立在Tendermint 之上的區塊鏈。Tendermint 和 Cosmos 都在 InterChain 基金會之下。下面兩個簡單的示意圖解釋了他們是如何設計網路的。
（從更高層面看，其區塊鏈由三個主要組成部分構成，即能相互交流的計算機節點網路、允許節點就新區塊達成共識的協議、以及具有自己狀態的應用層（如以太坊帳戶，它儲存以太餘額作為狀態）。
（Tendermint 負責區塊鏈的網路和共識層。這使得區塊鏈可以基於Tendermint建立有自己狀態的應用程式。（藍狐筆記注：把網路和共識層交給Tendermint，降低了開發難度）。此圖顯示了透過ABCI 協議與 Tendermint 互動的 ABCI應用程式，下一節將對此進行說明。）
技術設計和協議
1. Tendermint (共識和網路)
Tendermint 是一種實用拜占庭容錯(PBFT) 狀態機。它要求一組已知的驗證者就一個區塊達成共識。Cosmos網路至少需要 2/3多數才能達成共識。如果不到1/3的驗證者是拜占庭（藍狐筆記注：即惡意節點），網路將永遠不會分叉，因為驗證者不能在相同的高度上提交衝突的區塊，這源於Tendermint 重視鏈的安全勝過鏈活性。
2. 應用區塊連結口(ABCI)
ABCI 是一個介面，用於定義複本引擎(Tendermint) 和狀態機 (區塊鏈) 之間的邊界。ABCI 是區塊鏈狀態更新的唯一途徑，只有Tendermint 才能獲得區塊鏈的狀態更改功能。這種設計是一個很好的安全策略，因為只有一個入口能更改狀態。
下圖對Tendermint 堆疊進行了細分， 顯示了節點在對等網路中的連線方式， 以及每個節點的元件。
（這五個節點彼此建立點對點網路。每個節點都是一臺執行Tendermint 核心的計算機。Tendermint 可以透過 ABCI 協議連線到區塊鏈。左下角的輕型客戶端節點可以透過 RPC 呼叫連線到任何 Tendermint 節點。）
Cosmos的互操作性
區塊鏈通訊(IBC)
Cosmos網路具有跨區塊鏈通訊(IBC) 協議， 允許區塊鏈與其他區塊鏈互動。區塊鏈網路將透過IBC 進行通訊， 以Cosmos網路為中心樞紐（hub）。區塊鏈透過一種樞紐和輻條模型(a hub and spoke model)被連線到Cosmos樞紐(Hub)。網路的輻條(spoke)稱為"區域(Zone)"，如下圖所示。
（Cosmos的Hub是連線Cosmos網路上所有其他區塊鏈的主要區塊鏈。每個Zone（區域）都有自己的區塊鏈，它們共同建立了一個用於連線的樞紐和分支模型。）
IBC有一個更專業的技術用語，即鏈中繼。鏈中繼允許區塊鏈讀取和驗證其他區塊鏈中的事件。例如，鏈A 上的智慧合約想知道鏈B上是否發生了某個事件。為此，鏈B上的智慧合約需要取一個鏈A的區塊頭，並驗證它是否已經滿足共識並達到最終性。（藍狐筆記：區塊鏈最終性指交易已經被寫入區塊並新增到區塊鏈上，也就是不能被逆轉或篡改。）
從本質上講，Cosmos正在建立一種網路，使建立新的區塊鏈變得很容易，並且這些新建立的區塊鏈從一開始就能透過鏈中繼進行互動。每個區塊鏈都將在Tendermint 上執行， 如下圖所示。
（Cosmos Hub與在Tendermint 上執行的其他4個區塊鏈互動。透過IBC 協議的設計，它們可以很容易地讀取彼此的狀態並採取相應的行動。左上角的鏈是一個peg zone，在下一節中對此進行了說明。）
新的區塊鏈只要遵循IBC 協議，就能加入網路，且不論是公有鏈還是私有鏈，這條規則都適用。
Peg Zone（錨定區域）
Peg Zone將允許Cosmos網路連線到已上線的區塊鏈網路，比如以太坊的主網。能夠連線到已上線的區塊鏈是對任何區塊鏈互操作網路的主要要求。Peg Zone很複雜，但讓我們嘗試用簡單的語言來解釋它們是如何工作的。
首先，你必須有一個共享的安全模型，在這個模型中Cosmos Peg Zone的驗證節點也需要執行一個以太坊主網節點，並由這個特殊的驗證節點批准兩個鏈之間的相互作用。這是一個複雜的基礎設施，為此你還需要信任負責執行Peg Zone的團隊。
資產的實際交易需要一個以太坊主網的智慧合約鎖定以太，並同時在錨定區域建立代表"Cosmos-以太"的新代幣，這種新代幣可以透過IBC 在Cosmos網路上使用。而在Cosmos這邊驗證者將鎖定Cosmos本地代幣ATOM，然後將建立一個ERC-20版本的ATOM代幣，可以在以太主網中使用。這將允許Cosmos和以太坊主網間資產的完全互操作性。
實現兩鏈之間的互操作性
任何可互操作的網路都需要至少兩個可以交換訊息和進行交易的區塊鏈。Ethermint將是第一個與Cosmos Hub互動的區塊鏈。
Ethermint是Cosmos團隊在Cosmos Hub主網上線後推出的一條區塊鏈。描述Ethermint的最簡單的方式是：它就是Ethereum 區塊鏈，但其原有的PoW共識演算法被Tendermint共識引擎取代。這使得基於以太坊虛擬機器(EVM)的區塊鏈可以透過IBC 輕鬆地與Cosmos網路進行互動。
Ethermint將在某個時間點對所有以太帳戶進行“快照”，並使用該狀態建立一個新的Ethernint zone。這使得他們能夠以最小成本吸引現有的以太坊開發者群體，並將為Ethermint使用者提供新的代幣和更快的交易速度。
首先選擇建立Ethermint，而不是透過Peg Zone連線到現有的以太坊主網，是因為前者在技術上更容易搭建。然而，一個區塊鏈網路必須有Peg Zone。比特幣和以太坊如此強大，忽視它們對Cosmos或Polkadot來說都將是一個非常危險的舉動。
Cosmos Hub
Cosmos Hub是主要的區塊鏈，作為Cosmos網路中所有區塊鏈的中心聯結器。它是一個由 Tendermint 驅動的多資產權益證明區塊鏈。Cosmos Hub的原生代幣是ATOM（藍狐筆記：中文社羣形象地稱為阿童木），ATOM用於區塊鏈的質押(staking)和治理(governance)。該Hub以100名驗證者啟動，後續每年將持續增加。
ATOM持有人可以是驗證者，也可以是委託者。驗證者設定一個完整的節點，以維護網路安全並處理交易。委託者根據他們個人對驗證者的審查，將其代幣委託給值得信任且能夠執行節點的驗證者。
驗證者透過質押ATOM獲得額外的ATOM作為區塊獎勵。驗證者會在扣除少量代理費用之後把這些獎勵分發給委託者。
為了保持驗證者的誠實，做出惡意行為或向區塊鏈釋出錯誤資料的驗證者，會受到經濟上的處罰——損失一部分他們的ATOM。這通常被稱為“消減(slashing)”。這些博弈論層面的要求被用來激勵權益證明區塊鏈中的正確行為。
代幣還被用於治理。一個Atom 代表對網路上任何建議的一票，比如軟體升級。Cosmos的治理協議相當簡單。委託者可以選擇自己投票，也可以將投票權給他們委託的驗證者。驗證者必須對每一項提案進行表決，否則其代幣會被“消減”。
Cosmos上的開發人員
開發人員可以透過兩種方式在Cosmos網路的基礎上進行開發。構建使用IBC互動的新區塊鏈，並在Cosmos zones中構建智慧合約。為此，他們開發了Cosmos SDK，允許開發人員輕鬆地在Cosmos網路上構建新的區塊鏈。
Cosmos SDK
Cosmos的"Cosmos SDK"允許開發人員使用簡單的模組化方法在網路上設計自己的區塊鏈。SDK也被用來構建Cosmos Hub。
這將允許開發人員能夠透過使用SDK選擇基本的區塊鏈應用程式，新增治理或staking質押等模組，構建自己的模組，並輕鬆釋出自己的區塊鏈，且這些定製的區塊鏈還能與其他區塊鏈互動。這是一個令人興奮的機會，因為它將為開發人員提供一個能夠自由發揮的全新的去中心化平臺，而不僅僅是使用以太坊發行代幣。
SDK 是用 Golang 編寫的，並計劃在未來支援更多的語言。但在第一年，Cosmos網路中的區塊鏈將只能使用Golang編寫。
基於Cosmos構建應用
Ethermint將是第一個在Cosmos Network上構建dApp的實現。由於它是基於EVM 的區塊鏈， 因此可以用Solidity編寫合約。該網路的交易速度也將提高，因為Tendermint共識每秒能處理比以太坊的PoW更多的交易。
Polkadot
Polkadot 網路是另一個專案， 它有強大的技術團隊來處理區塊鏈互操作性問題。Polkadot 是用Rust語言編寫，由Parity團隊開發，該團隊也開發了以太坊客戶端。
Polkadot網路
技術設計和協議
共識
和Cosmos團隊一樣，他們也將共識架構與狀態應用進行了分離。根據Polkadot的白皮書，他們的共識引擎實際上是受Tendermint 和 HoneyBadgerBFT 的啟發誕生的。
Polkadot技術堆疊的詳解。具有共識作為外層的點對點網路，透過WebAssembly直譯器連線到區塊鏈狀態機。(藍狐筆記Cipher注：WebAssembly是一種可以直接部署在伺服器端的直譯器，支援多種語言編譯，最直觀的影響是雖然Polkadot是使用Rust編寫，但是理論上Polkadot網路中的智慧合約可以使用任何編譯到WebAssembly中的語言編寫,比如C,C++等）
他們也提到，他們計劃使用Aurand 和Tendermint PBFT結合的混合共識機制。Aurand允許隨機選擇的驗證者在不需要2/3共識的情況下直接產出一個區塊。混合設計允許更快的共識，但它也帶來了一種可能性，即如果驗證者出現惡意行為，某些區塊將不得不需要逆轉。
（Tendermint PBFT和Aurand的混合設計。Tendermint 保證該圖中每5個區塊的最終性，而中間的4個區塊則在不需要任何共識的情況下快速處理。它比PBFT 快，但付出的代價是可以釋出錯誤區塊，如果一旦出現這種情況，則需要逆轉。）
Polkadot互操作性
Cosmos和Polkadot的互操作性策略也是相似的。Polkadot 網路有中繼鏈，它是中央聯結器，其功能類似於Cosmos樞紐(Hub)。它有連線到中繼鏈的區塊鏈，他們將其命名為平行鏈(Parachain)。Cosmos的Zone和平行鏈也有相同用途。
Polkadot還會有連線到已上線區塊鏈的橋(Bridge)，這與Cosmos的錨定區域(Peg Zone)相似。
平行鏈(Parachains)
平行鏈和Cosmos Zone都使用鏈中繼來實現區塊鏈的互操作性。但它們的實施情況確實不同。最大的區別在於他們是如何連線鏈和共享安全。使用Polkadot，網路安全是集中（pooled）和共享的。這意味著，單獨的鏈可以直接享受集體安全，而不必從零開始構建吸引力和信任。
這是透過將Polkadot原生代幣DOT繫結到新建立的平行鏈中，以及透過解綁DOT刪除無用的Parachain來實現的。Cosmos並不要求透過結合ATOM來建立另一個鏈，它們使用治理來決定Cosmos Hub是否應該連線到某個Cosmos zone。
橋(Bridge)
Bridge和Peg Zone是同一事物的兩個名稱。它們都允許連線到已上線的區塊鏈網路，如以太坊主網。預計Cosmos和Polkadot都希望在開始時迅速與以太坊主網連線。
實現兩鏈之間的互操作性
如前所述，與Cosmos Hub互操作的第一條鏈將是Ethermint。Polkadot也會創造一個，這對他們來說應該沒有太多困難，因為他們已經對以太坊的Parity客戶端有了很多的經驗。
Polkadot網路
Polkadot 網路是一個權益證明區塊鏈，原生代幣是DOT。DOT提供治理，以及激勵代幣持有人誠實行事。網路中心 hub是中繼鏈，其功能類似於Cosmos網路中的Cosmos Hub。Polkadot網路中有驗證者(Validator)、提名者(Nominator)、核對者(Collator)和漁民(Fishermen)四種權益持有者。Polkadot也有懲罰惡意行為的“消減”(slashing)。
Polkadot上的驗證者與Cosmos中的驗證者作用相同，Polkadot的提名者類似於Cosmos中的委託者(Delegator)一樣。下面來自Polkadot 白皮書的示意圖顯示了權益持有者之間的相互作用。
（如果本地客戶端節點是最新的，它可以本地執行WebAssembly程式碼，但如果不是，它將必須使用鏈上的WebAssembly直譯器，這將比本地執行更慢。）
在Polkadot 上構建 dApps
你可以在支援智慧合約的平行鏈上構建dApps。這與Cosmos相似，Polkadot 中繼鏈和Cosmos樞紐都不支援智慧合約，但連線到它們的鏈可以支援。
Cosmos與Polkadot的比較
讓我們來看看每個網路的主要元件，以及它們是如何堆疊起來的。這是最有趣的部分，你可以比較差異，自己決定哪個網路可能會更成功!
共識協議
他們都使用Tendermint PBFT共識，儘管Polkadot 承諾將使用結合Aurand的混合共識。混合的方法將加速共識，但它可能會導致區塊逆轉。這兩種方法仍需在正式上線的區塊鏈網路上進行實地測試。這兩個協議都比以太坊或比特幣的工作證明協議快得多。
Polkadot 還在他們的網站上提到，他們計劃使用"積極BFT 權威證明"，但並不清楚這到底是什麼意思。Web3 基金會最近指出，"polkadot被預設成完全開放和公開，不需要任何特定的組織或可信的權威維護的區塊鏈網路"。從白皮書中列出的Polkadot整體設計來看，結合DOT的權益證明顯然將是達成共識的主導因素。如果權威證明(proof-of-authority)被使用，可能會扮演次要角色。
代幣和權益證明設計
它們都有一個用於治理和質押的代幣。兩者都有保護網路的驗證者，以及將代幣委託給驗證者的委託者/提名者。Polkadot還增加了核對者(Collator)這一角色來幫助平行鏈，以及漁民(Fisherman)則密切關注任何惡意行為者。
兩者都能對惡意行為者進行代幣消減的懲罰，消減引數很可能會在網路啟動時調整。Polkadot的權益證明設計更為先進，但這也使其更加複雜。
Cosmos的優勢是，他們將率先上線；他們簡單的設計將使權益持有者更容易組織和建立一個穩定的去中心化網路。
Polkadot的優勢是，四個權益持有方允許網路更加去中心化。現在我們很難挑出哪種策略會更好，但時間會給出答案。
治理
Cosmos在治理方面有一個相對簡單的協議，因為它只基於驗證者、委託者和成文的憲法。
Polkadot 希望在治理方面做更多的工作，透過自適應仲裁偏差，和一個驗證者理事會，他們對權益持有者投票率較低的提案進行投票。
在目前已上線的區塊鏈中，權益證明治理基本上沒有得到足夠的測試，可以預期這兩個團隊都會在一開始就提出調整治理協議的提案。這兩種設計都足夠簡單，從而能夠透過小的迭代實現改進，自然地朝著更強大的去中心化治理系統邁進。最好是從簡單開始，然後逐步增加複雜性，而不是一開始就強加一堆規則和法規。這兩個網路的去中心化程度似乎足以防止少數驗證者控制網路。
安全
Polkadot 允許平行鏈和中繼鏈共享安全池，而Cosmos則需要它平臺上的區域(zone)自己負責保護自己的網路。這意味著要開啟一個新的平行鏈，你需要積累大量的DOT，並透過質押這些代幣將你的平行鏈連線到Polkadot 網路。因此，每個 Parachain 的安全都植根於 DOT代幣本身，這將為整個網路建立一個共享的安全模型。
Cosmos計劃允許區域(zone)管理自己的安全模型，即所謂的自主區域（zone）。Cosmos Hub將使用治理來決定允許哪些區域連線到它。其他Hub和Zone可以選擇自己的安全方法，這為網路提供了很大的靈活性。
在任何情況下，只對你信任的另一個zone或Hub進行IBC代幣傳輸。一個zone可能會計劃在未來進行交易審查，因此你需要檢視該zone的歷史，並確定它們是否真正去中心化和值得信賴。不過，這對任何區塊鏈都適用，因為你不會想用你的比特幣去交易另一個你從未聽說過的區塊鏈代幣。
請務必注意，在執行IBC 傳輸時，你必須信任與之交換代幣的zone以及任何中繼者。如果你在zone B收到源自zone A的代幣，且該代幣經過Hub(Zone A->Cosmos Hub->Zone B)，那你則需要信任所有三個區塊鏈(而不僅僅是Zone A)。
這和今天區塊鏈之間的代幣交易類似，因為你需要信任中心化交易所。你必須同時信任區塊鏈A 和 B，以及作為受信任第三方的中心化交易所。
由於Cosmos有自主的zone，連線的每一個zone都必須自己建立一個安全的去中心化網路。因此，如果Cosmos Hub有5個完全可用的Zone，可能會有100個Cosmos Hub驗證者，和5x100個Zone驗證者。這是一個比Polkadot更去中心化的模式，如果有效，應該運作良好。
可以想象，100個 Polkadot 驗證者能夠確保中繼鏈和5個平行鏈的安全，而Cosmos網路則需要100個 Hub驗證者和500個Zone驗證者。這表明，Polkadots模型使建立新的平行鏈變得更加容易，但也意味著權力集中在DOT所有權中。Cosmos允許更去中心化的安全模式，但這會更難實施。
不過，Cosmos表示，他們也計劃在上線後不久支援共享安全模式。一旦他們有了這個，它就會給開發者更多的靈活性，因為在Cosmos上， 他們可以分享基於ATOM的安全性，或者建立自己的代幣和安全模型。他們在這兩種模式中需要進行的權衡是：自主zone透過治理被新增到網路中，這就為惡意zone的連線提供了可能性，儘管這種情況可能性不大。
Polkadot 有一個獨特的功能是能夠在無需分叉(fork)的情況下進行升級runtime。他們透過在鏈上儲存WebAssembly runtime來做到這一點。尚未更新其本地版本的客戶端的節點將被迫使用該runtime。這樣就無需透過驗證者鏈下的協調來更新軟體，從而消除了鏈分叉的可能性，提高了安全性。
速度和可擴充套件性
這兩種共識協議都允許1000TPS的交易。這取決於有多少節點以及引數值。每增加一個平行鏈或區域(Zone)，網路的TPS都將增加，兩個網路都能很容易達到1000TPS。實際瓶頸將出現在它們的zone/平行鏈中執行的狀態機應用程式中。
互操作性
兩個網路都使用中繼鏈連線到中心hub。它們都使用“錨定區域”/或“橋”來連線到以太坊主網。它們都將在各自的網路上讓執行EVM Zone或EVM平行鏈更簡單。
開發人員
Cosmos-sdk 和 Polkadots Substrate對於開發平臺的想法是相同的。它們使開發人員在網路上建立自己的區塊鏈變得簡單。這兩個團隊都專注於對開發者友好，並試圖打造一個新的開發平臺，就像以太用智慧合約和代幣所實現的那樣。
在這兩個平臺上的開發不同的地方是Polkadots致力於使用WebAssembly和Rust，而Cosmos致力於Golang。
Polkadot透過支援WebAssembly展望未來。WebAssembly得到了谷歌、蘋果、微軟和Mozilla的支援，在未來十年中， 它被廣泛使用的可能性很大。Rust 也一直在推動成為被編譯到 WebAssembly 的主要語言之一。從5年的前景來看， Polkadot似乎做出了長期吸引開發者的正確舉措。
然而，正如我們在以太坊的經歷上看到的，有時第一個進入市場更重要。雖然有其他智慧合約鏈允許用其他語言編寫智慧合約，但Ethereum 幾乎佔了智慧合約開發的全部，因為它們圍繞Solidity 和EVM在早期就吸引了開發者，並構建了一個生態系統。
Cosmos將首先進入市場。在Cosmos上開發的主要方式將是透過Cosmos-SDK使用 Golang ，它們也有Lotion-JS，這是一個Javascript 實現，可以建立基於Tendermint的區塊鏈。然而，Cosmos網站指出，Lotion-JS程式碼尚未經過安全稽覈，如果要確保價值安全，最好使用Cosmos-SDK。
目前Cosmos沒有支援WebAssembly的工作。然而，你可以打賭，也許在不久的某個時候，Golang將新增支援並能編譯到WebAssembly。他們已經取得了良好的進展。最後，與Rust 相比，Golang 也是一種更容易學的語言，在全球範圍內也有更多的Golang 開發人員.
總結
現在很難判斷哪個網路會更成功。但可以肯定的是，吸引了更多的開發者的一方，將會是增長最快、佔據市場最大份額的一方。
作為一名開發者，如果你認為Cosmos會更成功，你就會想開始學習Golang，如果你相信Polkadot，你會想學習Rust。你還可以用編譯到WebAssembly的任何其他語言(如 C或C++) 編寫平行鏈。
雖然一方最終會比另一方更大，但有趣的是，有可能出現兩者都存在且相互連通的情況。例如，如果這兩個網路都在以太坊上建立Peg Zone/Bridge，則可以用ERC20 版本的DOT來交換ERC20版本的ATOM。這將導致這兩個網路可互操作。這可能會建立一個巨大的交織在一起的區塊鏈網路，在這個網路中，以太坊上的所有代幣、Polkadot的所有平行鏈和Cosmos的所有Zone都是可互操作的。這將允許以太坊Plasma鏈(Ethereum Plasma chains)也被連線進來。
正如你所看到的，Polkadot 和 Cosmos 所建立的區塊鏈互操作網路的網路效應是天文數字級別的。這非常值得我們花時間來跟蹤每個網路的進展，尋找這兩個網路成功的根源。
