Cosmos:分布式账本网络
Einführung
Der kombinierte Erfolg des Open-Source-Ökosystems, dezentrales Yle-Sharing und öffentliche Kryptowährungen inspirierte ein Verständnis dafür, dass dezentralisierte Internetprotokolle können genutzt werden, um die sozioökonomische Infrastruktur radikal zu verbessern. Wir haben spezielle blockchain-Anwendungen gesehen wie Bitcoin [1] (a Kryptowährung), Zerocash [2] (eine Kryptowährung aus Datenschutzgründen) und verallgemeinerte smart contract-Plattformen wie Ethereum [3], mit unzählige verteilte Anwendungen für das Etherium Virtual Maschine (EVM) wie Augur (ein Prognosemarkt) und TheDAO [4] (ein Investmentclub). Bisher haben diese blockchains jedoch unter einer Reihe von Problemen gelitten von Nachteilen, einschließlich ihrer groben Energieineffizienz, schlechten oder eingeschränkte Leistung und unausgereifte Governance-Mechanismen. Vorschläge zur Skalierung des Transaktionsdurchsatzes von Bitcoin, wie z Segregated-Witness [5] und BitcoinNG [6] sind vertikale Skalierung Lösungen, die durch die Kapazität einer einzelnen physischen Einheit begrenzt bleiben Maschine, um die Eigenschaft der vollständigen Prüfbarkeit sicherzustellen. Das Lightning Network [7] kann dabei helfen, die Transaktion Bitcoin zu skalieren
Volumen, indem einige Transaktionen vollständig aus dem Hauptbuch entfernt werden, und eignet sich gut für Mikrozahlungen und zur Wahrung der Privatsphäre Zahlungsschienen, sind jedoch möglicherweise nicht für allgemeinere Zwecke geeignet Skalierungsanforderungen. Eine ideale Lösung ist eine, die mehrere parallele blockchains ermöglicht unter Beibehaltung ihrer Sicherheitseigenschaften interagieren. Das hat erwies sich mit proof-of-work als schwierig, wenn nicht unmöglich. Zusammengeführt Der Bergbau ermöglicht beispielsweise die Arbeit, die zur Sicherung eines Elternteils geleistet wird Die Kette kann in einer untergeordneten Kette wiederverwendet werden, die Transaktionen müssen jedoch weiterhin erfolgen der Reihe nach von jedem Knoten validiert und ein zusammengeführtes blockchain ist anfällig für Angriffe, wenn eine Mehrheit der hashing-Macht auf dem Das übergeordnete Element führt kein aktives Merge-Mining für das untergeordnete Element durch. Eine wissenschaftliche Rezension alternativer blockchain Netzwerkarchitekturen vorgesehen Wir bieten zusätzlichen Kontext und bieten Zusammenfassungen anderer Vorschläge und ihre Nachteile in der verwandten Arbeit. Hier präsentieren wir Cosmos, eine neuartige blockchain Netzwerkarchitektur das all diese Probleme angeht. Cosmos ist ein Netzwerk aus vielen unabhängige blockchains, sogenannte Zonen. Die Zonen werden mit Strom versorgt Tendermint Core [8], der eine leistungsstarke, konsistente, sichere PBFT-ähnliche Konsens-Engine, bei der strenge Garantien zur Rechenschaftspflicht über das Verhalten böswilliger Personen gelten Schauspieler. Der Konsensalgorithmus BFT von Tendermint Core ist gut geeignet zur Skalierung öffentlicher proof-of-stake blockchains. Die erste Zone auf Cosmos wird Cosmos Hub genannt. Der Cosmos Hub ist eine Multi-Asset-Kryptowährung mit einem einfachen Governance-Mechanismus, der es dem Netzwerk ermöglicht, sich anzupassen und Upgrade. Darüber hinaus kann der Cosmos Hub um erweitert werden andere Zonen verbinden. Der Hub und die Zonen des Netzwerks Cosmos kommunizieren mit untereinander über ein Inter-blockchain-Kommunikationsprotokoll (IBC), eine Art virtuelles UDP oder TCP für blockchains. Token können sein sicher und schnell von einer Zone in eine andere übertragen werdenohne dass Austauschliquidität zwischen Zonen erforderlich ist. Stattdessen Alle zonenübergreifenden token-Übertragungen erfolgen über den Cosmos-Hub, der Verfolgt die Gesamtzahl der von jeder Zone gehaltenen tokens. Die Der Hub isoliert jede Zone vom Ausfall anderer Zonen. Weil Jeder kann eine neue Zone mit dem Cosmos Hub verbinden, sofern die Zonen dies zulassen für Zukunftskompatibilität mit neuen blockchain Innovationen. In diesem Abschnitt beschreiben wir das Tendermint-Konsensprotokoll und die Schnittstelle, die zum Erstellen von Anwendungen damit verwendet wird. Für mehr Einzelheiten finden Sie im Anhang. In klassischen byzantinischen fehlertoleranten (BFT)-Algorithmen ist jeder Knoten hat das gleiche Gewicht. In Tendermint haben Knoten ein Nicht-Negativ Menge an Stimmrechten und Knoten, die eine positive Abstimmung haben Leistung werden validators genannt. Validatoren beteiligen sich an der Konsensprotokoll durch Übertragung kryptografischer Signaturen oder Abstimmungen, um sich auf den nächsten Block zu einigen. Die Stimmrechte der Validatoren werden bei der Entstehung festgelegt oder sind es deterministisch durch den blockchain geändert, abhängig von der Anwendung. Beispielsweise in einer proof-of-stake-Anwendung wie der Cosmos Hub, die Stimmrechte können durch den bestimmt werden Betrag von staking tokens als Sicherheit verpfändet. HINWEIS: Brüche wie ⅔ und ⅓ beziehen sich auf Bruchteile der Gesamtstimmenzahl Leistung, niemals die Gesamtzahl der validators, es sei denn, alle validators gleiches Gewicht haben. >⅔ bedeutet „mehr als ⅔“, ≥⅓ bedeutet „mindestens ⅓”. Tendermint ist ein teilweise synchrones BFT-Konsensprotokoll abgeleitet vom DLS-Konsensalgorithmus [20]. Tendermint ist
zeichnet sich durch seine Einfachheit, Leistung und Fork-Verantwortlichkeit aus. Das Protokoll erfordert einen yxed bekannten Satz von validators, wobei jeder validator wird durch ihren öffentlichen Schlüssel identifiziert. Validatoren versuchen es Kommen Sie zu einem Konsens über jeweils einen Block, wobei ein Block eine Liste ist von Transaktionen. Die Abstimmung über einen Konsens über einen Block geht weiter Runden. Jede Runde hat einen Rundenleiter oder Antragsteller, der schlägt einen Block vor. Die validators stimmen dann schrittweise darüber ab, ob den vorgeschlagenen Block anzunehmen oder in die nächste Runde zu gehen. Die Der Antragsteller für eine Runde wird deterministisch aus der Reihenfolge ausgewählt Liste der validators, im Verhältnis zu ihrer Stimmstärke. Die vollständigen Details des Protokolls werden hier beschrieben. Die Sicherheit von Tendermint beruht auf der Verwendung optimaler Byzantiner Fehlertoleranz durch Abstimmung mit Supermehrheit (>⅔) und eine Sperrung Mechanismus. Gemeinsam stellen sie sicher, dass: ≥⅓ Das Stimmrecht muss byzantinisch sein, um eine Verletzung von zu verursachen Sicherheit, bei der mehr als zwei Werte verankert sind. ob es einem Satz von validators jemals gelingt, die Sicherheit zu verletzen, oder sogar Versuche dies zu tun, können anhand des Protokolls identifiziert werden. Dies umfasst sowohl die Stimmabgabe für Konziktionsblöcke als auch die Rundfunkübertragung ungerechtfertigte Stimmen. Trotz seiner starken Garantien bietet Tendermint Außergewöhnliches Leistung. In Benchmarks von 64 Knoten verteilt auf 7 Rechenzentren auf 5 Kontinenten, auf Commodity-Cloud-Instanzen, Der Tendermint-Konsens kann Tausende von Transaktionen pro verarbeiten Zweitens mit Commit-Latenzen in der Größenordnung von ein bis zwei Sekunden. Bemerkenswert ist die Leistung von weit über tausend Transaktionen pro Der zweite bleibt auch unter harten, konkurrenzfähigen Bedingungen erhalten validators stürzt ab oder sendet böswillig manipulierte Stimmen. Siehe Einzelheiten finden Sie in der Abbildung unten.

Ein großer Vorteil des Konsensalgorithmus von Tendermint ist die Vereinfachung geringe Client-Sicherheit, was es zu einem idealen Kandidaten für mobile und mobile Geräte macht Anwendungsfälle für das Internet der Dinge. Während ein Bitcoin Light-Client synchronisiert werden muss Ketten von Blockheadern und ynd diejenige mit den meisten Beweisen für Arbeit, Tendermint Light-Kunden müssen nur mit den Veränderungen Schritt halten zum Satz validator hinzufügen und dann die >⅔ PreCommits im festlegen Latest-Block, um den neuesten Status zu ermitteln. Prägnante, leichte Client-Proofs ermöglichen auch Inter-blockchain Kommunikation. Tendermint verfügt über Schutzmaßnahmen zur Vorbeugung bestimmter Bemerkenswerte Angriffe, wie z. B. Double Spends über große Entfernungen, bei denen nichts auf dem Spiel steht und Zensur. Diese werden im Anhang ausführlicher besprochen.Der Tendermint-Konsensalgorithmus ist in a implementiert Programm namens Tendermint Core. Tendermint Core ist ein anwendungsunabhängige „Konsens-Engine“, die jeden verwandeln kann deterministische Blackbox-Anwendung in eine verteilt replizierte blockchain. Tendermint Core stellt eine Verbindung zu blockchain-Anwendungen her über die Application Blockchain Interface (ABCI) [17]. Also ABCI ermöglicht die Programmierung von blockchain-Anwendungen in beliebiger Reihenfolge Sprache, nicht nur die Programmiersprache, die der Konsens ist Engine ist eingeschrieben. Darüber hinaus ermöglicht ABCI eine einfache Tauschen Sie die Konsensschicht eines vorhandenen blockchain-Stacks aus. Wir ziehen eine Analogie zur bekannten Kryptowährung Bitcoin. Bitcoin ist eine Kryptowährung blockchain, die jeder Knoten verwaltet eine vollständig geprüfte Datenbank für nicht ausgegebene Transaktionsausgaben (UTXO). Wenn man wollte ein Bitcoin-ähnliches System auf ABCI erstellen, Tendermint Core wäre dafür verantwortlich Gemeinsame Nutzung von Blöcken und Transaktionen zwischen Knoten Festlegung einer kanonischen/unveränderlichen Reihenfolge von Transaktionen (die blockchain) In der Zwischenzeit wäre die Anwendung ABCI zuständig Pflege der Datenbank UTXO Validierung kryptografischer Signaturen von Transaktionen Verhindern, dass bei Transaktionen nicht vorhandene Mittel ausgegeben werden Ermöglichen, dass Clients die Datenbank UTXO abfragen Tendermint ist in der Lage, das Design blockchain zu zerlegen Bietet eine sehr einfache API zwischen dem Bewerbungsprozess und Konsensprozess.
介绍
开源生态系统的共同成功, 去中心化的yle共享,公共加密货币已经 激发了人们对去中心化互联网协议的理解 可用于从根本上改善社会经济基础设施。 我们已经看到了专门的 blockchain 应用程序,例如 Bitcoin [1] ( 加密货币)、Zerocash [2](一种保护隐私的加密货币)以及 通用 smart contract 平台,例如 Ethereum [3], 以太坊虚拟的无数分布式应用程序 机器(EVM),例如 Augur(预测市场)和 TheDAO [4](投资俱乐部)。 然而,迄今为止,这些 blockchain 已经遭受了许多问题的困扰。 的缺点,包括其总体能源效率低下、贫穷或 绩效有限,治理机制不成熟。 扩大 Bitcoin 交易吞吐量的建议,例如 隔离见证 [5] 和 BitcoinNG [6],是垂直缩放 解决方案仍然受到单个物理容量的限制 机,以保证性能的完全可审核性。 闪电网络 [7] 可以帮助扩展 Bitcoin 交易
通过将一些交易完全从分类账中删除来增加交易量, 非常适合小额支付和隐私保护 支付轨道,但可能不适合更普遍的情况 扩展需求。 理想的解决方案是允许多个并行 blockchain 互操作,同时保留其安全属性。这有 事实证明,对于 proof-of-work 来说,即使不是不可能,也是很困难的。合并 例如,采矿可以确保父母的安全 链可以在子链上重用,但交易仍然必须 按顺序由每个节点进行验证,并合并挖掘 blockchain 如果 hashing 上的大部分功率都容易受到攻击 父级没有积极地对子级进行合并挖掘。学术评论 提供了替代的 blockchain 网络架构 其他背景,我们提供其他提案的摘要 以及它们在相关工作中的缺点。 在这里,我们介绍 Cosmos,一种新颖的 blockchain 网络架构 解决所有这些问题。 Cosmos 是一个由许多人组成的网络 独立的 blockchain,称为区域。这些区域的动力来自 Tendermint Core [8],提供高性能、 一致、安全的类似 PBFT 的共识引擎,其中严格的责任保证可以抑制恶意行为 演员。 Tendermint Core 的 BFT 共识算法非常适合 用于缩放 public proof-of-stake blockchains。 Cosmos 上的第一个区域称为 Cosmos 中心。 Cosmos Hub 是一种多资产 proof-of-stake 加密货币,具有简单的 使网络能够适应和适应的治理机制 升级。此外,Cosmos 集线器可以通过以下方式扩展: 连接其他区域。 Cosmos 网络的集线器和区域与 彼此通过 blockchain 间通信 (IBC) 协议, blockchains 的一种虚拟 UDP 或 TCP。代币可以是 安全、快速地从一个区域转移到另一个区域无需在区域之间交换流动性。相反, 所有区域间 token 传输均通过 Cosmos 中心,该中心 跟踪每个区域持有的 token 总量。的 集线器将每个区域与其他区域的故障隔离开来。因为 任何人都可以将新区域连接到 Cosmos 集线器,区域允许 为了与新的 blockchain 创新未来兼容。 在本节中,我们将描述 Tendermint 共识协议 以及用于构建应用程序的接口。了解更多 详情见附录。 在经典拜占庭容错 (BFT) 算法中,每个节点 具有相同的重量。在 Tendermint 中,节点具有非负数 投票权的大小以及投票赞成的节点 电源称为 validators。验证者参与 通过广播加密签名达成共识协议,或者 投票,就下一个区块达成一致。 验证者的投票权是在创世时决定的,或者是 由 blockchain 确定性地更改,具体取决于 应用程序。例如,在 proof-of-stake 应用程序中,例如 Cosmos Hub,投票权可以由 作为抵押品的 staking token 数量。 注:像 ⅔ 和 ⅓ 这样的分数是指总投票数的分数 功率,绝不是 validator 的总数,除非所有 validator 都 具有相同的权重。 >⅔表示“超过⅔”,≥⅓表示“至少 ⅓”。 Tendermint 是一个部分同步的 BFT 共识协议 源自 DLS 共识算法 [20]。嫩薄荷是
以其简单性、性能和分叉责任而闻名。 该协议需要一组已知的 validator,其中每个 validator 由其公钥识别。验证者试图 一次就一个区块达成共识,其中一个区块就是一个列表 的交易。对区块进行投票以达成共识 回合。每轮都有一位轮次领导者或提议者,他们 提出一个区块。然后 validator 分阶段投票决定是否 接受提议的区块或进入下一轮。的 一轮的提议者是从有序的中确定性地选择的 validator 列表,按其投票权比例。 此处描述了该协议的完整细节。 Tendermint 的安全性源自其对最佳拜占庭式的使用 通过绝对多数 (>⅔) 投票和锁定实现容错 机制。他们共同确保: ≥⅓ 投票权必须是拜占庭式的才会导致违反 安全,承诺两个以上的价值观。 如果任何一组 validator 曾经成功违反安全性,甚至 尝试这样做时,它们可以被协议识别。这个 包括对冲突区块的投票和广播 不公正的选票。 尽管有强有力的保证,Tendermint 仍提供卓越的服务 性能。在分布在 7 个节点的 64 个节点的基准测试中 数据中心遍布五大洲,位于商品云实例上, Tendermint 共识可以处理数千笔交易 其次,提交延迟约为一到两秒。 值得注意的是,每笔交易的性能远远超过一千笔 即使在恶劣的对抗条件下,第二个也能保持, validators 崩溃或广播恶意制作的投票。参见 详情请参见下图。

Tendermint 共识算法的一个主要好处是简化 轻客户端安全性,使其成为移动和 物联网用例。虽然 Bitcoin 轻客户端必须同步 区块头链,并找到拥有最多证明的区块头链 工作,Tendermint 轻客户端只需要跟上变化 到 validator 集,然后验证 >⅔ PreCommits 最新块来确定最新状态。 简洁的轻客户端证明还可以实现blockchain之间的交互 沟通。 Tendermint 有保护措施来防止某些 值得注意的攻击,例如远程无利害关系双花 和审查制度。这些在附录中进行了更全面的讨论。Tendermint 共识算法是在 名为 Tendermint Core 的程序。 Tendermint 核心是 与应用程序无关的“共识引擎”,可以改变任何 将确定性黑盒应用程序转化为分布式复制 blockchain。 Tendermint Core 连接到 blockchain 应用程序 通过应用程序区块链接口 (ABCI) [17]。因此,ABCI 允许 blockchain 应用程序在任何 语言,而不仅仅是达成共识的编程语言 引擎被写入。此外,ABCI 可以轻松地 交换任何现有 blockchain 堆栈的共识层。 我们用著名的加密货币Bitcoin进行类比。 Bitcoin 是每个节点维护的加密货币 blockchain 经过全面审核的未花费交易输出 (UTXO) 数据库。如果 有人想在 ABCI 之上创建一个类似 Bitcoin 的系统, Tendermint Core 将负责 节点之间共享区块和交易 建立规范/不可变的交易顺序( blockchain) 同时,ABCI 应用程序将负责 维护 UTXO 数据库 验证交易的加密签名 防止交易花费不存在的资金 允许客户端查询 UTXO 数据库 Tendermint 能够通过以下方式分解 blockchain 设计: 在应用程序进程和 共识过程。
Cosmos Architektur
Cosmos ist ein Netzwerk unabhängiger paralleler blockchains Jeder basiert auf klassischen BFT-Konsensalgorithmen wie Tendermint 1. Der erste blockchain in diesem Netzwerk wird der Cosmos Hub sein. Die Cosmos Der Hub stellt über einen eine Verbindung zu vielen anderen blockchains (oder Zonen) her neuartiges inter-blockchain Kommunikationsprotokoll. Der Cosmos-Hub verfolgt zahlreiche token-Typen und zeichnet die Gesamtzahl auf Anzahl der tokens in jeder verbundenen Zone. Token können sein sicher und schnell von einer Zone in eine andere übertragen werden ohne dass ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Zonen erforderlich ist, denn alle Münztransfers zwischen Zonen erfolgen über den Hub Cosmos. Diese Architektur löst viele Probleme, die den Raum blockchain betreffen Herausforderungen wie Anwendungsinteroperabilität, Skalierbarkeit usw nahtlose Aufrüstbarkeit. Beispielsweise abgeleitete Zonen von Bitcoind, Go-Ethereum, CryptoNote, ZCash oder jedes andere blockchain-System kann an den Hub Cosmos angeschlossen werden. Diese Zonen ermöglichen Cosmos Skalieren Sie unbegrenzt, um der globalen Transaktionsnachfrage gerecht zu werden. Zonen gibt es auch Ein tolles Jahr für einen verteilten Austausch, der unterstützt wird Naja. Cosmos ist nicht nur ein einzelnes verteiltes Hauptbuch, und der Cosmos Hub ist kein ummauerter Garten oder das Zentrum seines Universums. Wir sind Entwurf eines Protokolls für ein offenes Netzwerk verteilter Hauptbücher das als neue Grundlage für zukünftige Finanzsysteme dienen kann, basierend auf Prinzipien der Kryptographie, solider Ökonomie und Konsens Theorie, Transparenz und Verantwortlichkeit. Der Cosmos Hub ist der erste öffentliche blockchain im Cosmos Netzwerk, unterstützt durch den Konsensalgorithmus BFT von Tendermint. Die Das Open-Source-Projekt Tendermint wurde 2014 ins Leben gerufen, um das Problem anzugehen Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Umweltprobleme des Proof-of-Work-Konsensalgorithmus von Bitcoin. Indem wir Bewährtes nutzen und verbessern
BFT Algorithmen, die 1988 am MIT entwickelt wurden [20], der Tendermint Das Team war das erste, das konzeptionell ein proof-of-stake demonstrierte. Kryptowährung, die das Nichts-auf-dem-Spiel-Problem angeht leiden unter Kryptowährungen der proof-of-stake der ersten Generation, z als NXT und BitShares1.0. Heutzutage nutzen praktisch alle Bitcoin mobilen Geldbörsen vertrauenswürdige Server Stellen Sie ihnen eine Transaktionsbestätigung zur Verfügung. Dies liegt daran, dass beim Proof-of-Work viele Bestätigungen abgewartet werden müssen, bevor ein Die Transaktion kann als unwiderruflich begangen betrachtet werden. Doublespend-Angriffe wurden bereits auf Dienste wie demonstriert CoinBase. Im Gegensatz zu anderen blockchain-Konsenssystemen bietet Tendermint Sofortige und nachweislich sichere Zahlungsüberprüfung für mobile Clients. Da der Tendermint so konzipiert ist, dass er sich überhaupt nicht verzweigt, ist er mobil Wallets können eine sofortige Transaktionsbestätigung erhalten, was macht Vertrauenslose und praktische Zahlungen sind auf Smartphones Realität. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf Anwendungen im Internet der Dinge Naja. Validatoren in Cosmos haben eine ähnliche Rolle wie Bitcoin Miner, aber Verwenden Sie stattdessen kryptografische Signaturen zum Abstimmen. Validatoren sind sichere, dedizierte Maschinen, die für das Commit verantwortlich sind Blöcke. Nicht-validators können ihre staking tokens delegieren (genannt „Atome“) an ein beliebiges validator, um einen Teil der Blockgebühren und Atome zu verdienen Belohnungen, aber sie laufen Gefahr, bestraft (gekürzt) zu werden, wenn die Der Delegierte validator wird gehackt oder verstößt gegen das Protokoll. Das Bewährte Sicherheitsgarantien des Tendermint BFT-Konsenses und der Sicherheiten Hinterlegung von Stakeholdern – validators und Delegierten – bereitstellen nachweisbare, quantifizierbare Sicherheit für Knoten und Light Clients. Verteilte öffentliche Hauptbücher sollten eine Satzung haben und a Governance-System. Bitcoin stützt sich auf die Stiftung Bitcoin undMining, um Upgrades zu koordinieren, aber das ist ein langsamer Prozess. Ethereum spaltete sich nach Hard-Forking in ETH und ETC auf Der DAO-Hack, hauptsächlich weil es keinen vorherigen Gesellschaftsvertrag gab noch einen Mechanismus, um solche Entscheidungen zu treffen. Validatoren und Delegatoren im Hub Cosmos können darüber abstimmen Vorschläge, die voreingestellte Parameter des Systems ändern können automatisch (z. B. Blockgasbegrenzung), Upgrades koordinieren, z sowie über Änderungen der für Menschen lesbaren Verfassung abzustimmen die die Richtlinien des Cosmos-Hubs regeln. Die Verfassung sorgt für den Zusammenhalt der Beteiligten bei Themen wie: Diebstahl und Bugs (z. B. der Vorfall TheDAO), was eine schnellere und schnellere Lösung ermöglicht sauberere Auflösung. Jede Zone kann auch ihre eigene Verfassung und Verwaltung haben Mechanismus auch. Beispielsweise könnte der Hub Cosmos einen haben Verfassung, die Unveränderlichkeit am Hub durchsetzt (keine Rollbacks, außer für Fehler der Hub-Knoten-Implementierung Cosmos), während Jede Zone kann ihre eigenen Richtlinien für Rollbacks festlegen. Durch die Ermöglichung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Richtlinienzonen wird die Das Cosmos-Netzwerk bietet seinen Benutzern ultimative Freiheit und Potenzial für erlaubnisloses Experimentieren. Hier beschreiben wir ein neuartiges Modell der Dezentralisierung und Skalierbarkeit. Cosmos ist ein Netzwerk aus vielen blockchains, die von betrieben werden Zarte Minze. Während bestehende Vorschläge darauf abzielen, ein „Single“ zu schaffen blockchain“ mit der gesamten globalen Transaktionsreihenfolge, Cosmos ermöglicht die gleichzeitige Ausführung vieler blockchains unter Beibehaltung der Interoperabilität. Auf der Basis verwaltet der Cosmos Hub viele unabhängige blockchains werden als „Zonen“ (manchmal auch als „Shards“ bezeichnet) bezeichnet Verweis auf die als „Sharding“ bekannte Datenbankskalierungstechnik.
Ein ständiger Strom aktueller Block-Commits aus Zonen, auf denen gepostet wurde Der Hub ermöglicht es dem Hub, über den Status jeder Zone auf dem Laufenden zu bleiben. Ebenso hält jede Zone den Status des Hubs auf dem Laufenden (aber Zonen Bleiben Sie nicht miteinander auf dem Laufenden, außer indirekt über die Hub). Von einem werden dann Informationspakete übermittelt Zone zu einer anderen, indem Merkle-Beweise als Beweis dafür veröffentlicht werden Informationen wurden gesendet und empfangen. Dieser Mechanismus wird aufgerufen Inter-blockchain-Kommunikation, kurz IBC. Jede der Zonen kann selbst Knotenpunkte sein, um einen azyklischen Graphen zu bilden. aber der Übersichtlichkeit halber werden wir nur das Einfache beschreiben Konyguration, in der es nur einen Hub und viele Nicht-Hubs gibt Zonen. Der Cosmos Hub ist ein blockchain, der ein Multi-Asset hostet Distributed Ledger, in dem tokens von einzelnen Benutzern gehalten werden können oder nach Zonen selbst. Diese tokens können aus einer Zone verschoben werden an einen anderen in einem speziellen IBC-Paket namens „Münzpaket“. Der Hub ist verantwortlich für die Erhaltung der globalen Invarianz der Gesamtheit Menge jedes token in den Zonen. IBC Münzpaket Transaktionen müssen vom Sender, Hub und Empfänger festgeschrieben werden blockchains.Da der Cosmos Hub als zentrales Hauptbuch für das Ganze fungiert System ist die Sicherheit des Hubs von größter Bedeutung. Während Jede Zone kann ein Tendermint blockchain sein, der durch as gesichert ist nur 4 (oder sogar weniger, wenn kein Konsens erforderlich ist), der Hub muss durch einen global dezentralen Satz von validators gesichert werden hält den schwersten Angriffsszenarien stand, wie z Aufteilung des kontinentalen Netzwerks oder ein vom Nationalstaat geförderter Angriff. Eine Cosmos-Zone ist eine unabhängige blockchain, die IBC austauscht. Nachrichten mit dem Hub. Aus der Sicht des Hubs ist eine Zone eine Multi-Asset-Konto mit dynamischer Mitgliedschaft und mehreren Signaturen kann tokens mit IBC Paketen senden und empfangen. Wie ein Kryptowährungskonto kann eine Zone nicht mehr tokens übertragen als Das hat es, kann aber tokens von anderen empfangen, die sie haben. Eine Zone kann als „Quelle“ eines oder mehrerer token-Typen bezeichnet werden, wodurch ihm die Macht verliehen wird, die token-Versorgung anzukurbeln. Atome des Cosmos Hubs können durch validators einer Zone abgesteckt werden mit dem Hub verbunden. Während Sie Angriffe auf diese Zonen doppelt ausgeben würde mit der Rechenschaftspflicht von Tendermint zu einer Zerschneidung von Atomen führen, einem Bereich, in dem mehr als 2/3 der Stimmrechte liegen Byzanz kann einen ungültigen Zustand begehen. Der Cosmos Hub funktioniert nicht Überprüfen oder Ausführen von Transaktionen, die in anderen Zonen vorgenommen wurden Es liegt in der Verantwortung der Benutzer, tokens an Zonen zu senden, denen sie vertrauen. In Zukunft könnte das Governance-System des Hubs Cosmos den Hub überholen Verbesserungsvorschläge, die Zonenausfälle berücksichtigen. Für Beispielsweise können ausgehende token-Übertragungen aus einigen (oder allen) Zonen erfolgen gedrosselt werden, um eine Notabschaltung von Zonen zu ermöglichen (ein vorübergehender Stopp von token Übertragungen), wenn ein Angriff erkannt wird. Jetzt schauen wir uns an, wie der Hub und die Zonen miteinander kommunizieren andere. Wenn es beispielsweise drei blockchains gibt, „Zone1“, „Zone2“,

und „Hub“, und wir möchten, dass „Zone1“ ein bestimmtes Paket produziert für „Zone2“ über „Hub“. Um ein Paket von einem zu verschieben blockchain an einen anderen gesendet wird, wird ein Nachweis in der Empfangskette veröffentlicht. Der Beweis besagt, dass die Sendekette ein Paket für veröffentlicht hat angebliches Ziel. Damit die Empfangskette diesen Beweis überprüfen kann, ist es muss in der Lage sein, mit den Blockheadern des Absenders Schritt zu halten. Dies Der Mechanismus ähnelt dem von Seitenketten verwendeten, was erfordert zwei interagierende Ketten, um sich gegenseitig über a bewusst zu sein bidirektionaler Strom von Existenznachweis-Datagrammen (Transaktionen). Das IBC-Protokoll kann natürlich mithilfe von zwei Arten definiert werden Transaktionen: eine IBCBlockCommitTx -Transaktion, die eine ermöglicht blockchain, um es jedem Beobachter seines letzten Blocks zu beweisen-hash, und eine IBCPacketTx-Transaktion, die es einem blockchain ermöglicht Beweisen Sie jedem Beobachter, dass das angegebene Paket tatsächlich veröffentlicht wurde durch die Bewerbung des Absenders, über einen Merkle-Beweis bis zum letzten block-hash. Durch die Aufteilung der IBC-Mechanik in zwei separate Transaktionen können wir Ermöglichen Sie dies dem nativen Gebührenmarktmechanismus der Empfangskette Bestimmen Sie, welche Pakete festgeschrieben (d. h. bestätigt) werden Dies ermöglicht völlige Freiheit in der Versandkette hinsichtlich der Art und Weise Viele ausgehende Pakete sind erlaubt. Um im obigen Beispiel den Block hash von „Zone1“ zu aktualisieren auf „Hub“ (oder von „Hub“ auf „Zone2“), ein IBCBlockCommitTxDie Transaktion muss auf „Hub“ mit dem Block-hash von gepostet werden „Zone1“ (oder auf „Zone2“ mit dem Block-hash von „Hub“). Weitere Informationen finden Sie unter IBCBlockCommitTx und IBCPacketTx auf den beiden Transaktionstypen IBC. Genauso wie Bitcoin durch die Verteilung sicherer ist, Mit einem massenreplizierten Ledger können wir den Austausch weniger anfällig machen externe und interne Hacks, indem Sie es auf dem blockchain ausführen. Wir Nennen Sie dies einen verteilten Austausch. Was die Kryptowährungs-Community als dezentral bezeichnet Börsen basieren heute auf sogenannten „Atomic Crosschain“ (AXC)-Transaktionen. Bei einer AXC-Transaktion sind zwei Benutzer aktiv Zwei verschiedene Ketten können zwei Übertragungstransaktionen durchführen in beiden Hauptbüchern zusammen oder gar nicht festgeschrieben (d. h. atomar). Beispielsweise können zwei Benutzer Bitcoins gegen Ether (bzw zwei beliebige tokens in zwei verschiedenen Hauptbüchern) unter Verwendung von AXC-Transaktionen, obwohl Bitcoin und Ethereum nicht miteinander verbunden sind andere. Der Vorteil des Betreibens einer Börse für AXC-Transaktionen ist dass keine Benutzer einander oder dem Handelsabgleich vertrauen müssen Dienst. Der Nachteil besteht darin, dass beide Parteien online sein müssen der Handel stattfinden soll. Eine andere Art der dezentralen Börse ist die Massenreplikation verteilter Austausch, der eigenständig läuft blockchain. Benutzer an Diese Art von Börse kann eine Limit-Order aufgeben und umsetzen Computer ausgeschaltet, und der Handel kann ausgeführt werden, ohne dass der Benutzer dies tun muss online. Der blockchain stimmt überein und schließt den Handel im Namen ab des Händlers.
Cosmos 架构
Cosmos 是一个独立并行 blockchain 的网络,它们是 每个都由经典的 BFT 共识算法提供支持,例如 嫩薄荷 1. 该网络中的第一个 blockchain 将是 Cosmos 中心。的 Cosmos 集线器通过一个连接到许多其他 blockchain(或区域) 新颖的blockchain间通信协议。 Cosmos 中心 跟踪众多 token 类型并记录总数 每个连接区域中的 token 数量。代币可以是 安全、快速地从一个区域转移到另一个区域 无需在区域之间进行液体交换,因为所有 区域间硬币转账通过 Cosmos 中心。 该架构解决了 blockchain 空间的许多问题 今天面临的问题,例如应用程序互操作性、可扩展性和 无缝升级能力。例如,从 Bitcoind 派生的区域, Go-Ethereum、CryptoNote、ZCash 或任何 blockchain 系统都可以 插入 Cosmos 集线器。这些区域允许 Cosmos 无限扩展以满足全球交易需求。区域还有 对于分布式交换来说,这是一个很棒的 yt,它将得到以下支持: 好吧。 Cosmos 不仅仅是一个分布式账本,而且 Cosmos Hub 不是一个有围墙的花园,也不是宇宙的中心。我们是 为分布式账本的开放网络设计协议 可以作为未来金融系统的新基础, 基于密码学原理、健全的经济学、共识 理论、透明度和问责制。 Cosmos 中心是 Cosmos 中的第一个公共 blockchain 网络,由 Tendermint 的 BFT 共识算法提供支持。的 Tendermint 开源项目诞生于 2014 年,旨在解决 Bitcoin 的工作量证明共识算法的速度、可扩展性和环境问题。通过使用和改进经过验证的
BFT 于 1988 年在 MIT 开发的算法 [20],Tendermint 团队是第一个概念性地演示 proof-of-stake 解决无利害关系问题的加密货币 遭受第一代 proof-of-stake 加密货币的困扰,例如 如 NXT 和 BitShares1.0。 如今,几乎所有 Bitcoin 移动钱包都使用可信服务器来 为他们提供交易验证。这是因为工作量证明需要在执行之前等待许多确认。 事务可以被视为不可逆转地提交。双花攻击已经在诸如 币库。 与其他 blockchain 共识系统不同,Tendermint 提供 即时且可证明安全的移动客户端支付验证。 由于 Tendermint 被设计为根本不会分叉,因此移动 钱包可以接收即时交易确认,这使得 无需信任且实用的支付在智能手机上成为现实。这个 对物联网应用具有重大影响,如 好吧。 Cosmos 中的验证者与 Bitcoin 矿工具有类似的角色,但是 而是使用加密签名进行投票。验证器是 负责提交的安全、专用机器 块。非 validator 可以委托其 staking token(称为 “atoms”)到任何 validator 以赚取部分区块费用和atom 奖励,但如果 委托 validator 被黑客攻击或违反协议。经证实的 Tendermint BFT 共识的安全保证以及抵押品 利益相关者的押金 –validators 和委托人 – 提供 节点和轻客户端的可证明、可量化的安全性。 分布式公共账本应该有一个章程和一个 治理体系。 Bitcoin 依赖于 Bitcoin 基金会并且挖矿来协调升级,但这是一个缓慢的过程。 Ethereum 硬分叉后分裂为 ETH 和 ETC 以解决 DAO 黑客攻击,很大程度上是因为没有事先的社会契约 也没有做出此类决定的机制。 Cosmos Hub 上的验证者和委托者可以投票 可以更改系统预设参数的建议 自动(例如区块gas limit),坐标升级,如 并对人类可读的宪法修正案进行投票 管理 Cosmos 中心的政策。宪法 允许利益相关者在以下问题上保持凝聚力: 盗窃和错误(例如TheDAO事件),允许更快和 更清晰的分辨率。 每个区域也可以有自己的宪法和治理 机制也是如此。例如,Cosmos 集线器可能有一个 强制中心不变性的宪法(无回滚, 保存 Cosmos Hub 节点实现的错误),同时 每个区域都可以设置自己的回滚策略。 通过实现不同政策区域之间的互操作性, Cosmos 网络为其用户提供最终的自由和潜力 未经许可的实验。 在这里,我们描述了一种去中心化和可扩展性的新颖模型。 Cosmos 是一个由许多 blockchain 组成的网络,由 嫩薄荷。虽然现有提案旨在创建“单一 blockchain”,全局交易排序总额为 Cosmos 允许许多 blockchain 彼此同时运行 同时保留互操作性。 在此基础上,Cosmos Hub 管理着许多独立的 blockchain 称为“区域”(有时称为“分片”,在 参考称为“分片”的数据库扩展技术)。
来自发布的区域的最近块提交的持续流 Hub 允许 Hub 跟上每个区域的状态。 同样,每个区域都与集线器的状态保持同步(但区域 除非间接通过 枢纽)。然后,信息包从一个 通过发布默克尔证明作为证据,将区域转移到另一个区域 信息已发送和接收。这种机制被称为 blockchain 间通信,简称 IBC。 任何区域本身都可以成为形成非循环图的中心, 但为了清楚起见,我们只描述简单的 只有一个集线器和许多非集线器的配置 区。 Cosmos 中心是托管多资产的 blockchain 分布式账本,其中 token 可以由个人用户持有或 由区域本身。这些 token 可以从一个区域移动 到另一个特殊的 IBC 数据包中,称为“硬币数据包”。枢纽是 负责保持总的全局不变性 跨区域的每个 token 的数量。 IBC 硬币包 交易必须由发送者、集线器和接收者提交 blockchains。由于 Cosmos Hub 充当整个系统的中央分类账 系统中,Hub 的安全至关重要。同时 每个区域都可以是 Tendermint blockchain,由 as 保护 少至 4 个(如果不需要 BFT 共识,甚至更少),Hub 必须由一组全球分散的 validator 来保证安全 可以承受最严重的攻击场景,例如 大陆网络分区或民族国家发起的攻击。 Cosmos 区域是一个独立的 blockchain,可交换 IBC 与 Hub 的消息。从 Hub 的角度来看,一个区域就是一个 多资产动态会员多重签名账户 可以使用 IBC 数据包发送和接收 tokens。就像一个 加密货币账户,一个区域不能传输超过 tokens 它有,但可以从拥有它们的其他人那里接收 token。 A区 可以被指定为一种或多种 token 类型的“源”, 授予其启动 token 电源的权力。 Cosmos 中心的原子可以由区域的 validator 质押 连接到集线器。虽然对这些区域进行双花攻击 将导致 Tendermint 的 forkaccountability 中的原子被削减,在该区域中,>⅔ 的投票权是 拜占庭可以提交无效状态。 Cosmos 集线器不 验证或执行在其他区域提交的交易,因此 用户有责任将 token 发送到他们信任的区域。 未来Cosmos Hub的治理体系可能会通过Hub 解决区域故障的改进建议。对于 例如,从某些(或所有)区域出站 token 传输可能会 被限制以允许区域紧急断路 (暂时停止 token 传输)当检测到攻击时。 现在我们看看中心和区域如何相互通信 其他。例如,如果有三个blockchain,“Zone1”,“Zone2”,

和“Hub”,我们希望“Zone1”生成一个数据包 “Zone2”穿过“Hub”。从一个数据包中移动一个数据包 blockchain 到另一个,一个证明被发布在接收链上。 该证明表明发送链发布了一个数据包 所谓的目的地。为了让接收链检查这个证明,它 必须能够跟上发送者的块头。这个 机制与侧链使用的机制类似,需要 两个相互作用的链通过 存在性数据报的双向流 (交易)。 IBC 协议自然可以使用两种类型来定义 交易:一个 IBCBlockCommitTx 交易,它允许 blockchain 向任何观察者证明其最新区块-hash, 和一个 IBCPacketTx 交易,它允许 blockchain 向任何观察者证明给定的数据包确实已发布 通过发送者的应用程序,通过对最近的 Merkle 证明 块-hash。 通过将 IBC 机制拆分为两个单独的事务,我们 允许接收链的原生费用市场机制 确定哪些数据包被提交(即确认),同时 允许发送链上完全自由地决定如何 允许许多出站数据包。 上例中,为了更新“Zone1”的块-hash 在“Hub”(或“Zone2”上的“Hub”)上,一个 IBCBlockCommitTx交易必须发布在“Hub”上,区块为hash “Zone1”(或在“Zone2”上,具有“Hub”的块hash)。 有关更多信息,请参阅 IBCBlockCommitTx 和 IBCPacketTx 关于两种 IBC 交易类型。 同样,Bitcoin 通过分布式更安全, 大规模复制的账本,我们可以使交易所不易受到 通过在 blockchain 上运行它来进行外部和内部黑客攻击。我们 称之为分布式交换。 加密货币社区所谓的去中心化 今天的交易所基于所谓的“原子跨链”(AXC)交易。通过 AXC 交易,两个用户 两条不同的链可以进行两笔转账交易 在两个分类账上一起承诺,或者根本没有承诺(即 原子地)。例如,两个用户可以用比特币交换以太币(或 两个不同分类账上的任意两个 token)使用 AXC 交易, 即使 Bitcoin 和 Ethereum 没有连接到每个 其他。在 AXC 交易上运行交易所的好处是 用户不需要互相信任或交易匹配 服务。缺点是双方都需要在线 交易发生。 另一种类型的去中心化交易所是大规模复制的 自行运行的分布式交换 blockchain。用户在 这种交易所可以提交限价订单并将其转为 计算机关闭,无需用户操作即可执行交易 在线。 blockchain 代表匹配并完成交易 交易者的。
Anwendungen
Eine zentralisierte Börse kann ein umfangreiches Orderbuch mit Limits schaffen Bestellungen und locken so mehr Händler an. Liquidität erzeugt mehr Liquidität in der Börsenwelt und somit ein starkes Netzwerk Effekt (oder zumindest einen Winner-Take-Most-Effekt) im Austausch Geschäft. Der derzeitige Marktführer für Kryptowährungsbörsen ist Poloniex mit einem 24-Stunden-Volumen von 20 Millionen US-Dollar und an zweiter Stelle Bitynex mit einem 24-Stunden-Volumen von 5 Millionen US-Dollar. Angesichts eines so starken Netzwerks Auswirkungen ist es unwahrscheinlich, dass AXC-basierte dezentrale Börsen dies tun Gewinnen Sie Volumen gegenüber den zentralisierten Börsen. Für eine dezentrale Um mit einer zentralisierten Börse konkurrieren zu können, bräuchte es eine Börse um tiefe Orderbücher mit Limit-Orders zu unterstützen. Nur eine verteilte Exchange auf einem blockchain kann dies bieten. Tendermint bietet zusätzliche Vorteile einer schnelleren Transaktion begeht. Indem wir der schnellen Synalität Priorität einräumen, ohne Opfer zu bringen Konsistenz können Zonen in Cosmos Transaktionen schnell synchronisieren – z sowohl Börsenauftragstransaktionen als auch IBC token Überweisungen an und aus anderen Zonen. Angesichts der heutigen Lage der Kryptowährungsbörsen ist das großartig Anwendung für Cosmos ist der verteilte Austausch (auch bekannt als Cosmos DEX). Die Transaktionsdurchsatzkapazität sowie Die Commit-Latenz kann mit der zentralisierten Latenz vergleichbar sein Austausch. Händler können Limitaufträge erteilen, die ausgeführt werden können ohne dass beide Parteien online sein müssen. Und mit Tendermint, Über den Hub Cosmos und IBC können Händler Gelder ein- und auszahlen den schnellen Austausch von und zu anderen Zonen. Eine privilegierte Zone kann als Quelle eines überbrückten token von dienen eine andere Kryptowährung. Eine Brücke ähnelt der Beziehung zwischen einem Cosmos-Hub und einer Zone; beide müssen mithalten neuesten Blöcke des anderen, um Beweise zu überprüfen, die tokens haben von einem zum anderen bewegt. Eine „Brückenzone“ auf der Cosmos Das Netzwerk hält sowohl mit dem Hub als auch mit den anderen Schritt
Kryptowährung. Die Umleitung durch die Brückenzone ermöglicht Die Logik des Hubs besteht darin, einfach und agnostisch gegenüber anderen zu bleiben blockchain Konsensstrategien wie Bitcoins proof-of-work Bergbau. Jede Bridge-Zone validator würde einen Tendermint-betriebenen Betrieb betreiben blockchain mit einer speziellen ABCI Bridge-App, aber auch einem Vollknoten von der „Ursprung“ blockchain. Wenn neue Blöcke am Ursprung, der Brückenzone, abgebaut werden validators werden sich durch Unterzeichnung auf festgeschriebene Blöcke einigen und Teilen ihrer jeweiligen lokalen Sicht auf den Ursprungsort blockchain Tipp. Wenn eine Bridge-Zone die Zahlung am Ursprungsort erhält (und Es wurde vereinbart, dass in dem Fall genügend Bestätigungen gesehen wurden einer PoW-Kette wie Ethereum oder Bitcoin), ein entsprechender Mit diesem Guthaben wird ein Konto in der Bridge-Zone erstellt. Im Fall von Ethereum kann die Bridge-Zone dasselbe teilen validator-set als Cosmos Hub. Auf der Seite Ethereum (die Ursprung) würde ein Brückenvertrag es Ether-Inhabern ermöglichen, Ether zu senden an die Bridge-Zone senden, indem Sie es an den Bridge-Vertrag senden Ethereum. Sobald Ether vom Brückenvertrag empfangen wird, wird der Ether kann nicht zurückgezogen werden, es sei denn, es liegt ein entsprechendes IBC-Paket vor durch den Brückenvertrag von der Brückenzone erhalten. Die Bridge-Contract verfolgt den validator-Satz der Bridge-Zone, der kann mit dem validator-Set des Hubs Cosmos identisch sein. Im Fall von Bitcoin ist das Konzept ähnlich, außer dass statt ein einzelner Bridge-Vertrag, jeder UTXO würde von a gesteuert werden Schwellenwert-Multisignatur-P2SH-Pubscript. Aufgrund der Einschränkungen von Im P2SH-System können die Unterzeichner nicht mit dem Cosmos identisch sein. Hub validator-set.Ether auf der Bridge-Zone („bridged-ether“) kann übertragen werden und vom Hub entfernt und später mit einer Transaktion zerstört werden sendet es an eine bestimmte Auszahlungsadresse unter Ethereum. Ein IBC Paket, das beweist, dass die Transaktion in der Bridge-Zone stattgefunden hat kann an den Bridge-Vertrag Ethereum gesendet werden, um den Ether zuzulassen zurückgezogen werden. Im Fall von Bitcoin reicht das eingeschränkte Skriptsystem aus Es ist schwierig, den Münztransfermechanismus IBC nachzubilden. Jeder UTXO verfügt über ein eigenes unabhängiges Pubscript, daher muss jedes UTXO eines sein wird auf ein neues UTXO migriert, wenn sich der Satz ändert Bitcoin Treuhandunterzeichner. Eine Lösung besteht darin, zu komprimieren und Dekomprimieren Sie den UTXO-Satz nach Bedarf, um die Gesamtzahl beizubehalten von UTXOs ausgefallen. Das Risiko eines solchen Überbrückungsvertrags besteht in einem betrügerischen validator-Set. ≥⅓ Die byzantinische Stimmmacht könnte eine Abspaltung verursachen und Ether abziehen vom Bridge-Vertrag auf Ethereum, während der Bridgedether auf der Bridge-Zone bleibt. Schlimmer noch, >⅔ byzantinische Stimmmacht kann Stehlen Sie Ether direkt von denen, die ihn an den Brückenvertrag gesendet haben durch Abweichung von der ursprünglichen Brückenlogik der Brückenzone. Es ist möglich, diese Probleme durch die Gestaltung der Brücke zu lösen völlig verantwortlich. Zum Beispiel alle IBC-Pakete vom Hub und Der Ursprung erfordert möglicherweise eine Bestätigung durch die Bridge-Zone in so dass alle Zustandsübergänge der Bridge-Zone möglich sind effizient herausgefordert und bestätigt, entweder vom Hub oder vom Ursprung Brückenvertrag. Der Hub und der Ursprung sollten es den Bridgezone-validators ermöglichen, Sicherheiten zu hinterlegen, und token-Transfers aus der Bridgezone Der Brückenvertrag sollte verzögert werden (und die Aufhebung der Sicherheiten). ausreichend lange Zeit), um etwaige Herausforderungen zu berücksichtigen unabhängige Wirtschaftsprüfer. Wir verlassen das Design der Spezifikation und Die Implementierung dieses Systems ist zukunftsoffen Cosmos
Verbesserungsvorschlag, der von den Cosmos Hubs verabschiedet werden soll Governance-System. Die Lösung des Skalierungsproblems ist für Ethereum ein offenes Thema. Derzeit verarbeiten Ethereum Knoten jede einzelne Transaktion und Speichern Sie auch alle Zustände. Link. Da Tendermint Blöcke viel schneller festschreiben kann als die von Ethereum proof-of-work, EVM Zonen, die auf dem Tendermint-Konsens basieren und Der Betrieb mit Bridged-Ether kann eine höhere Leistung bieten Ethereum blockchains. Darüber hinaus sind der Cosmos Hub und IBC Die Paketmechanik lässt keine willkürliche Vertragslogik zu Da es sich um eine reine Ausführung handelt, kann es zur Koordinierung von token Bewegungen verwendet werden zwischen Ethereum Verträgen, die in verschiedenen Zonen laufen, Bereitstellung einer Grundlage für die token-zentrierte Ethereum-Skalierung über Scherben. Cosmos Zonen führen beliebige Anwendungslogik aus, die definiert ist der Beginn des Lebens der Zone und kann möglicherweise aktualisiert werden im Laufe der Zeit durch Governance. Diese Zexibilität ermöglicht Cosmos Zonen fungieren als Brücken zu anderen Kryptowährungen wie Ethereum oder Bitcoin, und es erlaubt auch Ableitungen dieser blockchains, Verwendung derselben Codebasis, aber mit einem anderen validator-Satz und Erstverteilung. Dies ermöglicht viele bestehende Kryptowährungen Frameworks wie die von Ethereum, Zerocash, Bitcoin, CryptoNote und so weiter, zur Verwendung mit Tendermint Core eine leistungsfähigere Konsens-Engine in einem gemeinsamen Netzwerk, Dies eröffnet enorme Möglichkeiten für die Interoperabilität zwischen allen Plattformen. Darüber hinaus als Multi-Asset blockchain, ein Single Die Transaktion kann mehrere Ein- und Ausgänge enthalten Die Eingabe kann ein beliebiger Typ token sein, sodass Cosmos direkt als dienen kann eine Plattform für den dezentralen Austausch, allerdings werden Aufträge angenommenüber andere Plattformen gematcht werden. Alternativ kann auch eine Zone dienen als verteilte fehlertolerante Börse (mit Orderbüchern), die kann eine deutliche Verbesserung gegenüber bestehenden zentralisierten Systemen darstellen Kryptowährungsbörsen, die im Laufe der Zeit dazu neigen, gehackt zu werden. Zonen können auch als blockchain-gestützte Versionen des Unternehmens dienen und Regierungssysteme, in denen Teile eines bestimmten Dienstes das sind werden traditionell von einer Organisation oder einer Gruppe von Organisationen betrieben werden stattdessen als ABCI-Anwendung in einer bestimmten Zone ausgeführt ermöglicht es ihm, die Sicherheit und Interoperabilität der Öffentlichkeit zu übernehmen Cosmos Netzwerk, ohne die Kontrolle über das zugrunde liegende zu opfern Dienst. Somit bietet Cosmos möglicherweise das Beste aus beiden Welten Organisationen, die die Technologie blockchain nutzen möchten, dies aber tun Bedenken Sie, die Kontrolle vollständig an einen verteilten Dritten abzugeben Party. Einige behaupten, dass die Konsistenzbegünstigung ein großes Problem darstellt Konsensalgorithmen wie Tendermint sind für jedes Netzwerk geeignet Partition, was dazu führt, dass es keine einzelne Partition mit >⅔ gibt Stimmrecht (z. B. ≥⅓ Weggang des Magazins) wird den Konsens insgesamt stoppen. Die Cosmos-Architektur kann durch die Verwendung dazu beitragen, dieses Problem zu mildern ein globaler Knotenpunkt mit regionalen autonomen Zonen, in denen Stimmrechte bestehen für jede Zone werden auf der Grundlage einer gemeinsamen geografischen Lage verteilt Region. Beispielsweise kann ein gemeinsames Paradigma für Einzelpersonen gelten Städte oder Regionen können ihre eigenen Zonen betreiben und gleichzeitig eine teilen gemeinsamer Hub (z. B. der Cosmos Hub), der kommunale Aktivitäten ermöglicht bleibt bestehen, falls der Hub aufgrund eines temporären Netzwerks anhält Partition. Beachten Sie, dass dies echte geologische, politische und Netzwerktopologische Merkmale, die bei der robusten Gestaltung berücksichtigt werden müssen föderierte fehlertolerante Systeme.
NameCoin war einer der ersten blockchains, der versuchte, das Problem zu lösen Namensauflösungsproblem durch Anpassung von Bitcoin blockchain. Leider gab es bei diesem Ansatz mehrere Probleme. Mit Namecoin können wir beispielsweise überprüfen, ob es @satoshi war irgendwann in der Vergangenheit mit einem bestimmten öffentlichen Schlüssel registriert, aber wir würden nicht wissen, ob der öffentliche Schlüssel inzwischen vorhanden war vor kurzem aktualisiert, es sei denn, wir laden alle Blöcke seit dem letzten herunter Aktualisierung dieses Namens. Dies ist auf die Beschränkung von Bitcoin zurückzuführen UTXO Transaktion Merkle-isierungsmodell, bei dem nur die Transaktionen (jedoch nicht der veränderliche Anwendungsstatus) sind Merkle-isiert in den Block-hash. Dadurch können wir die Existenz, aber nicht die Nichtexistenz späterer Aktualisierungen eines Namens nachweisen. Daher können wir es nicht wissen Sichern Sie sich den neuesten Wert eines Namens, ohne einem vollständigen Wert zu vertrauen oder dass durch den Download erhebliche Bandbreitenkosten entstehen das ganze blockchain. Selbst wenn ein Merkle-isierter Suchbaum in NameCoin implementiert würde, Seine Abhängigkeit von proof-of-work erleichtert die Überprüfung des Clients problematisch. Light-Kunden müssen eine vollständige Kopie davon herunterladen Header für alle Blöcke im gesamten blockchain (oder zumindest alle Header seit der letzten Aktualisierung eines Namens). Dies bedeutet, dass die Der Bandbreitenbedarf skaliert linear mit der Zeit [21]. Darüber hinaus sind Namensänderungen an einem proof-of-work blockchain erfordert das Warten auf zusätzliche Bestätigungsblöcke proof-of-work, Dies kann auf Bitcoin bis zu einer Stunde dauern. Bei Tendermint benötigen wir lediglich den aktuellsten Block: hash unterzeichnet von einem Quorum von validators (nach Stimmstärke) und einem Merkle Nachweis auf den aktuellen Wert, der dem Namen zugeordnet ist. Das macht es möglich, einen prägnanten, schnellen und sicheren Light-Client zu haben Überprüfung von Namenswerten. In Cosmos können wir dieses Konzept aufgreifen und weiter ausbauen. Jeder Die Namensregistrierungszone in Cosmos kann einen zugehörigen Toplevel-Domain-Namen (TLD) wie „.com“ oder „.org“ haben, und jeder Name-
Die Registrierungszone kann über eine eigene Verwaltung und Registrierung verfügen Regeln.
应用领域
中心化交易所可以创建深度限价订单簿 订单,从而吸引更多的交易者。流动性产生更多 交易所世界的流动性,因此有强大的网络 交换中的效应(或至少是赢家通吃的效应) 业务。当今加密货币交易所的当前领导者 Poloniex 的 24 小时交易量为 2000 万美元,位居第二的是 Bitynex 24 小时交易量为 500 万美元。鉴于如此强大的网络 影响,基于 AXC 的去中心化交易所不太可能 赢得中心化交易所的交易量。对于去中心化的 交易所要与中心化交易所竞争,需要 支持带有限价订单的深度订单簿。只有一个分布式 blockchain 上的交换可以提供这一点。 Tendermint 提供更快交易的额外好处 承诺。通过优先考虑快速性而不牺牲 一致性,Cosmos 中的区域可以快速分析事务 – 用于 交换订单交易以及 IBC token 转账至 以及来自其他区域的。 鉴于当今加密货币交易所的状况,一个伟大的 Cosmos 的应用程序是分布式交换(又名 Cosmos DEX)。交易吞吐能力以及 提交延迟可以与集中式的延迟相媲美 交流。交易者可以提交可以执行的限价订单 无需双方都在线。和 Tendermint 一起, Cosmos 中心和 IBC,交易者可以将资金转入和转出 与其他区域的快速交换。 特权区域可以充当桥接 token 的源 另一种加密货币。桥梁类似于关系 Cosmos 中心和区域之间;两者都必须跟上 另一个的最新区块,以验证 tokens 拥有的证据 从一个移动到另一个。 Cosmos 上的“桥接区” 网络与集线器以及其他设备保持同步
加密货币。通过桥接区的间接允许 中心的逻辑保持简单并且与其他人无关 blockchain 共识策略,例如 Bitcoin 的 proof-of-work 采矿。 每个桥区 validator 将运行由 Tendermint 驱动的 blockchain 具有特殊的 ABCI 桥接应用程序,而且也是一个全节点 “起源”blockchain。 当在原点开采新区块时,桥接区 validators 将通过签名就承诺区块达成一致 并分享他们各自对原产地 blockchain 的本地看法 小费。当桥接区域在来源处收到付款时(以及 已同意在本案中看到足够的确认 PoW 链(例如 Ethereum 或 Bitcoin),相应的 帐户是在桥接区域上用该余额创建的。 在 Ethereum 的情况下,桥接区域可以共享相同的 validator-设置为 Cosmos 集线器。在 Ethereum 一侧( 起源),桥接合约将允许以太币持有者发送以太币 通过将其发送到桥接合约来发送到桥接区 Ethereum。一旦桥接合约收到以太币, 除非有适当的 IBC 数据包,否则无法提取以太币 由桥接合同从桥接区接收。的 桥接合约跟踪桥接区域的 validator 集,其中 可能与 Cosmos 集线器的 validator 集相同。 在 Bitcoin 的情况下,概念类似,只不过不是 一个桥梁合约,每个 UTXO 将由 阈值多重签名 P2SH pubscript。由于限制 P2SH 系统中,签名者不能与 Cosmos 相同 轮毂 validator-套。桥接区域上的以太币(“桥接以太币”)可以转移到 并从中心,然后通过交易销毁 将其发送到 Ethereum 上的特定提款地址。 IBC 证明事务发生在桥接区域的数据包 可以发布到 Ethereum 桥接合约以允许以太币 被撤回。 在 Bitcoin 的情况下,受限脚本系统使其 很难反映 IBC 硬币转移机制。每个 UTXO 有自己独立的pubscript,因此每个 UTXO 必须是 当集合发生变化时迁移到新的 UTXO Bitcoin 托管签名者。一种解决方案是压缩并 根据需要解压 UTXO-set 以保留总数 UTXO 秒下降。 这种桥接合约的风险是流氓 validator 集。 ≥⅓ 拜占庭投票权可能会导致分叉,提取以太币 来自 Ethereum 的桥接合约,同时将桥接以太币保持在桥接区域。更糟糕的是,>⅔ 拜占庭投票权可以 从发送到桥接合约的人那里直接窃取以太币 偏离了桥接区的原始桥接逻辑。 可以通过设计桥梁来解决这些问题 完全负责。例如,来自集线器的所有 IBC 数据包和 起源,可能需要桥接区的确认 这样桥区的所有状态转换都可以 受到枢纽或始发地的有效挑战和验证 过桥合同。中心和来源应允许桥区 validators 发布抵押品,并且 token 转出 过渡合同应该被推迟(并且抵押品解绑 足够长的时间)以允许提出任何挑战 独立审计师。我们留下规格的设计和 该系统的实施作为未来开放 Cosmos
改进提案,由 Cosmos 中心通过 治理体系。 解决缩放问题是 Ethereum 的一个悬而未决的问题。 目前,Ethereum 节点处理每笔交易并 还存储所有状态。关联。 由于 Tendermint 提交区块的速度比 Ethereum 快得多 proof-of-work、EVM 由 Tendermint 共识支持的区域和 在桥接以太网上运行可以提供更高的性能 Ethereum blockchains。此外,虽然 Cosmos 集线器和 IBC 数据包机制不允许任意合约逻辑 执行本身,它可用于协调 token 运动 在不同区域运行的 Ethereum 合约之间, 为以 token 为中心的 Ethereum 扩展提供基础 分片。 Cosmos 区域运行任意应用程序逻辑,其定义为 该区域生命的开始,并且有可能更新 随着时间的推移,通过治理。这种灵活性允许 Cosmos 区域 充当其他加密货币的桥梁,例如 Ethereum 或 Bitcoin,并且它还允许这些 blockchain 的衍生物, 使用相同的代码库但具有不同的 validator 集并且 初始分布。这使得许多现有的加密货币 框架,例如 Ethereum、Zerocash、Bitcoin 的框架, CryptoNote 等,与 Tendermint Core 一起使用, 在公共网络上更高性能的共识引擎, 为跨领域的互操作性提供了巨大的机会 平台。此外,作为多资产 blockchain,单一资产 交易可能包含多个输入和输出,其中每个 输入可以是任何 token 类型,使 Cosmos 能够直接用作 去中心化交易平台,但假设有订单通过其他平台进行匹配。或者,区域可以服务 作为分布式容错交易所(带有订单簿), 可以是对现有集中式的严格改进 随着时间的推移,加密货币交易所往往会遭到黑客攻击。 区域还可以用作 blockchain 支持的企业版本 和政府系统,其中特定服务的各个部分 传统上由一个组织或一组组织运营 相反,它们作为 ABCI 应用程序在某个区域上运行, 让它继承大众的安全性和互操作性 Cosmos 网络而不牺牲对底层的控制 服务。因此,Cosmos 可能会提供两全其美的方案: 希望利用 blockchain 技术但谁是的组织 警惕将控制权完全交给分布式第三方 聚会。 一些人声称,有利于一致性的一个主要问题是 像 Tendermint 这样的共识算法是任何网络 分区导致不存在 >⅔ 的单个分区 投票权(例如≥⅓)将完全停止共识。 Cosmos 架构可以通过使用来帮助缓解这个问题 拥有区域自治区的全球中心,拥有投票权 每个区域都根据共同的地理分布 地区。例如,一个共同的范式可能适用于个人 城市或地区在共享资源的同时运营自己的区域 公共中心(例如 Cosmos 中心),使市政活动能够 在集线器由于临时网络而停止的情况下继续存在 分区。请注意,这允许真实的地质、政治和 设计鲁棒性时要考虑的网络拓扑特征 联合容错系统。
NameCoin 是第一个尝试解决这个问题的 blockchain 之一 通过调整 Bitcoin blockchain 来解决名称解析问题。 不幸的是,这种方法存在几个问题。 通过 Namecoin,我们可以验证,例如,@satoshi 是 在过去的某个时刻使用特定的公钥注册, 但我们不知道公钥是否已经被 最近更新,除非我们下载自上次以来的所有块 该名称的更新。这是由于 Bitcoin 的限制 UTXO 交易默克尔化模型,其中只有 交易(但不是可变的应用程序状态)是 Merkle 化的 进入块-hash。这让我们可以证明名称的存在,但不能证明名称的后续更新不存在。因此,我们无法得知 确定名称的最新值而不信任完整的 节点,或者通过下载产生大量带宽成本 整个blockchain。 即使在 NameCoin 中实现了 Merkle 化的搜索树, 它对 proof-of-work 的依赖使得轻客户端验证 有问题的。轻客户端必须下载完整的副本 整个 blockchain 中所有块的标头(或者至少是所有 自上次更新名称以来的标题)。这意味着 带宽需求随时间量线性变化 [21]。此外,proof-of-work blockchain 上的名称更改 需要等待额外的 proof-of-work 确认块, Bitcoin 上最多可能需要一个小时。 对于 Tendermint,我们只需要最新的区块 -hash 由 validator 的法定人数(通过投票权)和 Merkle 签署 证明与该名称关联的当前值。这使得 可以拥有一个简洁、快速、安全的轻客户端 名称值的验证。 在Cosmos中,我们可以采用这个概念并进一步扩展它。每个 Cosmos 中的名称注册区域可以有一个关联的顶级域 (TLD) 名称,例如“.com”或“.org”,并且每个名称-
注册区可以有自己的治理和注册 规则。
Governance und Wirtschaft
Während es sich beim Cosmos Hub um ein Multi-Asset-Distributed-Ledger handelt, gibt es eines ein besonderes natives token namens Atom. Atome sind die einzigen staking token des Hubs Cosmos. Atome sind eine Lizenz für den Inhaber abstimmen, bestätigen oder an andere validators delegieren. Wie die von Ethereum Ether, Atome können auch zur Bezahlung von Transaktionsgebühren verwendet werden Spam eindämmen. Zusätzliche Inzationsatome und Blocktransaktion Gebühren werden an validators und Delegierte vergütet, die an delegieren validators. Mit der BurnAtomTx -Transaktion können alle Dateien wiederhergestellt werden anteiliger Betrag von tokens aus dem Reservepool. Die anfängliche Verteilung der Atome tokens und validators in Genesis geht an die Spender der Spendenaktion Cosmos (75 %), Hauptspender (5 %), Cosmos Network Foundation (10 %) und ALL IN BITS, Inc (10 %). Von der Entstehung an wird 1/3 der gesamten Atommenge vorhanden sein werden jedes Jahr an gebundene validators und Delegierte belohnt. Weitere Einzelheiten finden Sie im Plan Cosmos. Im Gegensatz zu Bitcoin oder anderen proof-of-work blockchains ist ein Tendermint blockchain wird aufgrund der Erhöhung mit mehr validators langsamer Kommunikationskomplexität. Glücklicherweise können wir genug unterstützen validators sorgen für eine robuste, global verteilte blockchain mit sehr schnellen Transaktionsbestätigungszeiten und als Bandbreite
Speicher- und parallele Rechenkapazitätserhöhungen werden wir in der Lage sein um in Zukunft weitere validators zu unterstützen. Am Genesis-Tag wird die maximale Anzahl von validators festgelegt 100, und diese Zahl wird 10 Jahre lang um 13 % steigen, und bei 300 validators abrechnen. Atominhaber, die es noch nicht sind, können validators werden Unterzeichnen und Senden einer BondTx-Transaktion. Die Menge an Als Sicherheit bereitgestellte Atome müssen ungleich Null sein. Jeder kann werden a validator jederzeit, außer wenn die Größe des Stroms Der Satz validator ist größer als die maximale Anzahl von validators erlaubt. In diesem Fall ist die Transaktion nur dann gültig, wenn der Betrag von Atome ist größer als die Menge der effektiven Atome, die von ihnen gehalten werden kleinster validator, wobei effektive Atome delegierte Atome umfassen. Wenn ein neuer validator einen vorhandenen validator auf diese Weise ersetzt, das bestehende validator wird inaktiv und alle Atome und Die delegierten Atome gehen in den nichtbindenden Zustand über. Für jeden muss den validators eine Strafe auferlegt werden absichtliches oder unbeabsichtigtes Abweichen vom Sanktionen Protokoll. Einige Beweismittel sind sofort zulässig, wie z Doppelschild auf gleicher Höhe und rund, oder ein Verstoß gegen Jahr 0: 100 Jahr 1: 113 Jahr 2: 127 Jahr 3: 144 Jahr 4: 163 Jahr 5: 184 Jahr 6: 208 Jahr 7: 235 Jahr 8: 265 Jahr 9: 300 Jahr 10: 300 ...
„prevote-the-lock“ (eine Regel des Tendermint-Konsensprotokolls). Solche Beweise führen dazu, dass die validator ihren guten Ruf verliert und seine gebundenen Atome sowie sein anteiliger Anteil an tokens in Der Reservepool – zusammenfassend als „Einsatz“ bezeichnet – wird gekürzt. Manchmal sind validators aus regionalen Gründen nicht verfügbar Netzwerkstörungen, Stromausfall oder andere Gründe. Wenn überhaupt Punkt in den vergangenen ValidatorTimeoutWindow-Blöcken, ein validator Die Commit-Abstimmung ist nicht mehr im blockchain enthalten ValidatorTimeoutMaxAbsent-Zeiten, die zu validator werden inaktiv und verlieren ValidatorTimeoutPenalty (STANDARD 1 %) davon Pfahl. Manches „böswillige“ Verhalten ist nicht offensichtlich erkennbar Beweise auf dem blockchain. In diesen Fällen können die validators Koordinieren Sie Out-of-Band, um das Timeout dieser bösartigen Angriffe zu erzwingen validators, wenn ein Konsens mit Supermehrheit besteht. In Situationen, in denen der Cosmos-Hub aufgrund einer Koalition von ≥⅓ anhält Stimmrechte gehen aus dem Magazin oder in Situationen, in denen eine ≥⅓ Koalition besteht der Stimmrechte zensieren Beweise für böswilliges Verhalten Bei Eingabe von blockchain muss der Hub mit einer Hard-Fork wiederhergestellt werden Reorg-Vorschlag. (Link zu „Forks und Zensurangriffe“). Cosmos Hub-validators können jeden token-Typ oder jede Kombination akzeptieren Arten wie Gebühren für die Abwicklung einer Transaktion. Jeder validator kann subjektiv den gewünschten Wechselkurs festlegen und wählen welche Transaktionen es auch immer möchte, solange das BlockGasLimit ist nicht überschritten. Die eingezogenen Gebühren, abzüglich etwaiger unten aufgeführter Steuern, werden anteilig an die gebundenen Anteilseigner umverteilt ihre gebundenen Atome, alle ValidatorPayoutPeriod (STANDARD 1 Stunde).Von den erhobenen Transaktionsgebühren wird ReserveTax (STANDARD 2 %) übernommen Gehen Sie zum Reservepool, um den Reservepool zu vergrößern und Erhöhen Sie die Sicherheit und den Wert des Cosmos-Netzwerks. Diese Mittel können auch entsprechend den Beschlüssen verteilt werden durch das Governance-System geschaffen. Atominhaber, die ihr Stimmrecht an andere validators delegieren zahlen Sie eine Provision an den Delegierten validator. Die Kommission kann von jedem validator festgelegt werden. Die Sicherheit des Cosmos Hubs hängt von der Sicherheit des ab zugrunde liegende validators und die Wahl der Delegation durch die Delegierenden. Um die Entdeckung und frühzeitige Meldung von Fundstücken zu fördern Schwachstellen ermutigt der Cosmos Hub Hacker zur Veröffentlichung erfolgreiche Exploits über eine ReportHackTx -Transaktion, die besagt: „Dies validator wurde gehackt. Bitte senden Sie das Kopfgeld an diese Adresse.“ Auf Bei einem solchen Exploit werden validator und Delegatoren inaktiv. HackPunishmentRatio (Standard 5 %) aller Atome erhalten durchgestrichen und HackRewardRatio (Standard 5 %) aller Atome wird an die Kopfgeldadresse des Hackers belohnt. Der validator müssen die verbleibenden Atome mithilfe ihres Sicherungsschlüssels wiederherstellen. Um zu verhindern, dass diese Funktion zum Übertragen missbraucht wird nicht übertragene Atome, der Anteil der übertragenen gegenüber nicht übertragenen Atomen von validators und Delegatoren vor und nach dem ReportHackTx willen bleiben gleich, und das Hacker-Kopfgeld wird einige davon umfassen nicht gebundene Atome, falls vorhanden. Der Cosmos Hub wird von einer verteilten Organisation betrieben Dafür ist ein gut durchdachter Governance-Mechanismus erforderlich Koordinieren Sie verschiedene Änderungen an blockchain, beispielsweise an der Variablen
Parameter des Systems sowie Software-Upgrades und Verfassungsänderungen. Alle validators sind für die Abstimmung über alle Vorschläge verantwortlich. Gelingt es nicht Eine rechtzeitige Abstimmung über einen Vorschlag führt zum validator automatisch für einen Zeitraum namens deaktiviert AbsenteeismPenaltyPeriod (STANDARD 1 Woche). Delegierte erben automatisch die Stimme des Delegierten validator. Diese Abstimmung kann manuell überschrieben werden. Ungebundene Atome keine Stimme bekommen. Für jedes Angebot ist eine Anzahlung in Höhe von „MinimumProposalDeposit“ erforderlich tokens, die eine Kombination aus einem oder mehreren tokens sein können einschließlich Atome. Für jeden Vorschlag können die Wähler dafür stimmen die Anzahlung. Wenn sich mehr als die Hälfte der Wähler für die Annahme entscheiden Anzahlung (z. B. weil es sich bei dem Vorschlag um Spam handelte) geht die Anzahlung an der Reservepool, mit Ausnahme aller Atome, die verbrannt werden. Für jeden Vorschlag können die Wähler mit den folgenden Optionen abstimmen: Ja YeaWithForce Nein Nein, mit Kraft Enthalten Eine strikte Mehrheit der Ja- oder Ja-mit-Force-Stimmen (oder Nein-Stimmen) NeinMitForce-Stimmen) ist erforderlich, damit über den Vorschlag entschieden werden kann bestanden (oder als gescheitert entschieden), aber 1/3+ kann gegen die Mehrheit ein Veto einlegen Entscheidung durch Abstimmung „mit Gewalt“. Wenn eine strikte Mehrheit abgelehnt wird, Jeder wird durch den Verlust von VetoPenaltyFeeBlocks bestraft (STANDARD: Blöcke im Wert von 1 Tag) im Wert von Gebühren (außer Steuern). (die nicht betroffen ist) und der Partei, die ihr Veto mehrheitlich eingelegt hat
Die Entscheidung wird zusätzlich mit dem Verlust von VetoPenaltyAtoms bestraft (STANDARD 0,1 %) seiner Atome. Jeder der hier definierten Parameter kann mit geändert werden Übergabe eines ParameterChangeProposal. Mit dem können Atome aktiviert und Reserve-Pool-Gelder ausgegeben werden Verabschiedung eines BountyProposal. Alle anderen Vorschläge, wie etwa ein Vorschlag zur Aktualisierung des Protokolls, wird über das generische TextProposal koordiniert. Siehe den Plan. Es gab viele Neuerungen im blockchain-Konsens und Skalierbarkeit in den letzten Jahren. Dieser Abschnitt bietet eine kurze Zusammenfassung Übersicht über eine ausgewählte Anzahl wichtiger. Ein Konsens in Anwesenheit böswilliger Teilnehmer ist ein Problem stammt aus den frühen 1980er Jahren, als Leslie Lamport das Wort prägte Der Ausdruck „byzantinischer Fehler“ bezieht sich auf willkürliches Prozessverhalten vom beabsichtigten Verhalten abweicht, im Gegensatz zu einem „Crash-Fehler“, wobei ein Prozess einfach abstürzt. Es wurden frühe Lösungen gefunden für synchrone Netzwerke, bei denen es eine Obergrenze gibtNachrichtenlatenz, obwohl der praktische Nutzen auf sehr begrenzt war kontrollierte Umgebungen wie Flugzeugsteuerungen und Rechenzentren über Atomuhren synchronisiert. Es dauerte bis zum Ende der 90er Jahre war die praktische byzantinische Fehlertoleranz (PBFT) [11] als effizienter, teilweise synchroner Konsens eingeführt Algorithmus, der bis zu ⅓ der Prozesse tolerieren kann willkürlich. PBFT wurde zum Standardalgorithmus und brachte viele hervor Variationen, darunter zuletzt eine, die von IBM im Rahmen von erstellt wurde ihr Beitrag zu Hyperledger. Der Hauptvorteil des Tendermint-Konsenses über PBFT ist Folgendes Tendermint hat eine verbesserte und vereinfachte Grundstruktur, Einige davon sind das Ergebnis der Übernahme des blockchain-Paradigmas. Tendermint-Blöcke müssen in der richtigen Reihenfolge festgeschrieben werden, wodurch das vermieden wird Komplexität und Kommunikationsaufwand im Zusammenhang mit PBFT Ansichtsänderungen. In Cosmos und vielen Kryptowährungen gibt es keine Es muss berücksichtigt werden, dass Block N+i mit i >= 1 festgeschrieben werden kann, wenn Block N selbst hat sich noch nicht verpflichtet. Wenn die Bandbreite der Grund für den Block N ist nicht in einer Cosmos-Zone festgeschrieben wurde, hilft die Verwendung nicht Bandbreitenteilungsstimmen für Blöcke N+i. Wenn eine Netzwerkpartition bzw ofzine-Knoten ist also der Grund, warum Block N nicht festgeschrieben wurde N+ich werde mich sowieso nicht festlegen. Darüber hinaus ermöglicht die Stapelung von Transaktionen in Blöcken Regelmäßige Merkle-hashing des Anwendungsstatus, anstatt periodische Digests wie beim Checkpointing-Schema von PBFT. Dies ermöglicht für schnellere und nachweisbare Transaktions-Commits für Light-Clients Kommunikation zwischen blockchain. Tendermint Core enthält außerdem viele Optimierungen und Funktionen die über das hinausgehen, was in PBFT angegeben ist. Zum Beispiel, Die von validators vorgeschlagenen Blöcke sind in Teile aufgeteilt, Merkle-isiert, und so geklatscht, dass die Übertragung verbessert wird Leistung (siehe LibSwift [19] als Inspiration). Auch Tendermint Core macht keine Annahmen über Punkt-zu-Punkt
Konnektivität und funktioniert so lange wie das P2P-Netzwerk schwach verbunden. BitShares1.0 [12] ist zwar nicht das erste Mal, dass proof-of-stake (PoS) bereitgestellt wird. hat wesentlich zur Forschung und Einführung von PoS beigetragen blockchains, insbesondere solche, die als „delegierte“ PoS bekannt sind. In Bei BitShares wählen die Stakeholder „Zeugen“, die für die Ordnung verantwortlich sind und Durchführung von Transaktionen sowie „Delegierte“, die dafür verantwortlich sind Koordinieren von Software-Updates und Parameteränderungen. BitShares2.0 zielt darauf ab, eine hohe Leistung zu erreichen (100.000 TX/s, 1 s). Latenz) unter idealen Bedingungen, wobei jeder Block von einem einzelnen signiert ist Unterzeichner und Transaktionsynalität dauern etwas länger als die Blockintervall. Eine kanonische Spezifizierung befindet sich noch in der Entwicklung. Stakeholder können sich ungebührlich benehmende Zeugen entfernen oder ersetzen täglich, aber es gibt keine nennenswerten Sicherheiten von Zeugen oder Delegatoren in Form von Tendermint PoS, die eingeschnitten werden der Fall eines erfolgreichen Double-Spend-Angriffs. Aufbauend auf einem von Ripple entwickelten Ansatz, Stellar [13] reyned a Modell des Föderierten Byzantinischen Abkommens, in dem die Prozesse stattfinden Die Teilnahme am Konsens stellt keine yxed und global dar bekannter Satz. Vielmehr kuratiert jeder Prozessknoten einen oder mehrere „Quorum-Slices“, die jeweils eine Reihe vertrauenswürdiger Prozesse darstellen. A „Quorum“ in Stellar ist eine Reihe von Knoten, die at enthalten mindestens ein Quorum-Slice für jeden Knoten im Satz, so dass eine Einigung erzielt werden kann. Die Sicherheit des Stellar-Mechanismus beruht auf der Annahme dass der Schnittpunkt zweier beliebiger Quoren nicht leer ist, während die Für die Verfügbarkeit eines Knotens ist mindestens einer seiner Quorum-Slices erforderlich bestehen vollständig aus korrekten Knoten, wodurch ein Kompromiss zwischen ihnen entsteht Verwendung großer oder kleiner Quorum-Slices, die möglicherweise schwer auszugleichen sind ohne wesentliche Annahmen über Vertrauen aufzuerlegen. Letztlich,Knoten müssen dafür irgendwie geeignete Quorum-Slices auswählen eine ausreichende Fehlertoleranz aufweisen (oder überhaupt irgendwelche „intakten Knoten“) Viele der Ergebnisse der Arbeit hängen davon ab) und das Einzige Die bereitgestellte Strategie zur Sicherstellung einer solchen Konfiguration ist hierarchisch und ähnelt dem Border Gateway Protocol (BGP), das von erstklassigen ISPs im Internet zum Erstellen globaler Routing-Tabellen verwendet wird die von Browsern zur Verwaltung von TLS-Zertifikaten verwendet wird; beide berüchtigt für ihre Unsicherheit. Die Kritik im Stellar-Papier an den Tendermint-basierten Proof-of-Stake-Systemen wird durch die beschriebene token-Strategie abgemildert Hier wird ein neuer Typ von token namens Atom ausgegeben stellen Ansprüche auf künftige Honorar- und Vergütungsanteile dar. Die Der Vorteil von Tendermint-basiertem proof-of-stake ist also sein Verwandter Einfachheit und bietet dennoch ausreichende und nachweisbare Sicherheit Garantien. BitcoinNG ist eine vorgeschlagene Verbesserung zu Bitcoin, die dies ermöglichen würde für Formen der vertikalen Skalierbarkeit, wie z. B. die Erhöhung der Blockgröße, ohne die typischen negativen wirtschaftlichen Folgen mit einer solchen Änderung, etwa den unverhältnismäßig großen Auswirkungen auf kleine Bergleute. Diese Verbesserung wird durch die Trennung erreicht Wahl des Anführers aus der Transaktionsübertragung: Anführer stehen an erster Stelle von proof-of-work in „Mikroblöcken“ gewählt und dann dazu in der Lage Broadcast-Transaktionen müssen bis zu einem neuen Mikroblock festgeschrieben werden gefunden wird. Dadurch werden die erforderlichen Bandbreitenanforderungen reduziert Gewinnen Sie das PoW-Rennen und ermöglichen Sie kleinen Bergleuten einen faireren Wettbewerb. und es ermöglicht, dass Transaktionen regelmäßiger durchgeführt werden können Letzter Miner, der einen Mikroblock gefunden hat. Casper [16] ist ein vorgeschlagener proof-of-stake Konsensalgorithmus für Ethereum. Seine Hauptbetriebsart ist „Konsens-by-Wette“. Von Lassen Sie validators iterativ darauf wetten, welcher Block ihrer Meinung nach erfolgreich sein wird
werden auf der Grundlage der anderen Wetten in den blockchain eingebunden Soweit sie es bisher gesehen haben, kann irgendwann Gleichheit erreicht werden. Link. Dies ist ein aktives Forschungsgebiet des Casper-Teams. Die Die Herausforderung besteht darin, einen Wettmechanismus zu konstruieren, der dies kann hat sich als evolutionär stabile Strategie erwiesen. Der Hauptvorteil von Casper bietet im Vergleich zu Tendermint möglicherweise „Verfügbarkeit“. Überkonsistenz“ – für den Konsens ist kein Quorum von >⅔ erforderlich Stimmmacht – vielleicht auf Kosten der Commit-Geschwindigkeit oder Komplexität der Implementierung. Das Interledger-Protokoll [14] ist nicht unbedingt eine Skalierbarkeitslösung. Es Bietet eine Ad-hoc-Interoperation zwischen verschiedenen Ledgern Systeme durch ein lose gekoppeltes bilaterales Beziehungsnetzwerk. Wie beim Lightning Network besteht der Zweck von ILP darin, zu erleichtern Zahlungen, aber es konzentriert sich speziell auf Zahlungen über unterschiedliche hinweg Ledger-Typen und erweitert den atomaren Transaktionsmechanismus auf umfassen nicht nur hash-Sperren, sondern auch ein Quorum von Notaren (genannt das Atomtransportprotokoll). Der letztere Mechanismus für Die Durchsetzung der Atomizität bei Transaktionen zwischen Hauptbüchern ähnelt Der Light-Client-SPV-Mechanismus von Tendermint, also eine Illustration davon Die Unterscheidung zwischen ILP und Cosmos/IBC ist gerechtfertigt und unten angegeben. 1. Die Notare eines Connectors in ILP unterstützen keine Mitgliedschaft Änderungen und erlauben keine flexible Gewichtung dazwischen Notare. Andererseits ist IBC speziell dafür konzipiert blockchains, wobei validators unterschiedliche Gewichte haben können, und wobei sich die Mitgliedschaft im Laufe des Jahres ändern kann blockchain. 2. Wie im Lightning Network der Zahlungsempfänger bei ILP muss online sein, um eine Bestätigung an den Absender zurückzusenden. In einemtoken Übertragung über IBC, den validator-Satz des Empfängers blockchain ist für die Bestätigung verantwortlich, nicht die empfangenden Benutzer. 3. Der auffälligste Unterschied besteht darin, dass dies bei den ILP-Anschlüssen nicht der Fall ist Verantwortlicher oder verantwortlicher Staat für Zahlungen, wohingegen in Cosmos die validators eines Hubs die Autorität von sind der Staat der IBC token Übertragungen sowie die Autorität der Anzahl der tokens, die von jeder Zone gehalten werden (jedoch nicht die Menge an tokens, die von jedem Konto innerhalb einer Zone gehalten werden). Das ist das grundlegende Innovation, die eine sichere Asymmetrischkeit ermöglicht Übertragung von tokens von Zone zu Zone; das Analogon zu ILPs Der Connector in Cosmos ist dauerhaft und maximal sicher blockchain Hauptbuch, der Cosmos Hub. 4. Die Inter-Ledger-Zahlungen in ILP müssen durch eine abgesichert sein Börsenorderbuch, da keine asymmetrische Übertragung erfolgt Münzen von einem Hauptbuch zum anderen, nur die Übertragung von Werten oder Marktäquivalente. Sidechains [15] sind ein vorgeschlagener Mechanismus zur Skalierung des Bitcoin Netzwerk über alternative blockchains, an die „zweiseitig gekoppelt“ ist die Bitcoin blockchain. (Zwei-Wege-Pegging entspricht Überbrückung. In Cosmos sagen wir „Bridging“, um es vom Marketpegging zu unterscheiden. Sidechains ermöglichen die effektive Bewegung von Bitcoins aus dem Bitcoin blockchain zur Sidechain und zurück und berücksichtigen Experimentieren mit neuen Funktionen auf der Sidechain. Wie in der Cosmos Hub, die Sidechain und Bitcoin dienen als Light-Clients von einander unter Verwendung von SPV-Proofs, um zu bestimmen, wann Münzen sein sollten auf die Sidechain und zurück übertragen. Natürlich, seit Bitcoin verwendet proof-of-work, Sidechains rund um Bitcoin leiden darunter von den vielen Problemen und Risiken von proof-of-work als Konsensmechanismus. Darüber hinaus ist dies ein Bitcoin-Maximalist Lösung, die eine Vielzahl von tokens und nicht nativ unterstützt
Interzonen-Netzwerktopologie wie Cosmos. Das heißt, der Kern Der Mechanismus des Zwei-Wege-Stifts ist im Prinzip derselbe im Netzwerk Cosmos beschäftigt. Ethereum erforscht derzeit verschiedene Strategien um den Zustand der zu adressierenden Ethereum blockchain zu teilen Skalierbarkeitsanforderungen. Ziel dieser Bemühungen ist die Aufrechterhaltung der Abstraktionsschicht, die von der aktuellen virtuellen Maschine Ethereum angeboten wird über den gemeinsamen Zustandsraum hinweg. Mehrere Forschungsanstrengungen sind derzeit im Gange. [18][22] Cosmos und Ethereum 2.0 Mauve [22] verfolgen unterschiedliche Designziele. Bei Cosmos geht es speziell um tokens. Bei Mauve geht es um Skalierung allgemeine Berechnung. Cosmos ist nicht an EVM gebunden, sodass dies auch für verschiedene VMs möglich ist zusammenarbeiten. Mit Cosmos kann der Zonenersteller bestimmen, wer die validiert Zone. Jeder kann eine neue Zone in Cosmos starten (es sei denn, Governance entscheidet anders). Der Hub isoliert Zonenausfälle, sodass globale token-Invarianten vorhanden sind konserviert. Das Lightning Network ist ein vorgeschlagenes token Übertragungsnetzwerk Betrieb auf einer Ebene über der Bitcoin blockchain (und anderen öffentlichen blockchains), was Verbesserungen um viele Größenordnungen ermöglicht im Transaktionsdurchsatz, indem der Großteil der Transaktionen verschoben wird außerhalb des Konsensbuchs in sogenannte „Zahlungskanäle“ übertragen.Möglich wird dies durch On-Chain-Kryptowährungsskripte, die Ermöglichen Sie den Parteien den Abschluss bilateraler Stateful-Verträge, bei denen die Der Status kann durch die gemeinsame Nutzung digitaler Signaturen und Verträge aktualisiert werden kann durch abschließende Veröffentlichung von Beweisen auf dem blockchain abgeschlossen werden, a Mechanismus, der erstmals durch kettenübergreifende Atomaustausche populär gemacht wurde. Von Eröffnung von Zahlungskanälen mit vielen Parteien, Teilnehmern an der Lightning Network kann zu Brennpunkten für das Routing werden Zahlungen anderer, was zu einem vollständig vernetzten Zahlungskanal führt Netzwerk, auf Kosten der Kapitalbindung an Zahlungskanäle. Das Lightning-Netzwerk kann sich jedoch auch problemlos über das gesamte Netzwerk erstrecken mehrere unabhängige blockchains, um die Wertübertragung zu ermöglichen Über einen Devisenmarkt kann es nicht asymmetrisch genutzt werden tokens von einem blockchain auf einen anderen übertragen. Der Hauptvorteil Der Zweck des hier beschriebenen Netzwerks Cosmos besteht darin, eine solche Direktübertragung zu ermöglichen token Überweisungen. Das heißt, wir erwarten Zahlungskanäle und das Lightning Network wird zusammen mit unserem weit verbreitet sein token-Übertragungsmechanismus aus Kosteneinsparungs- und Datenschutzgründen. Segregated Witness ist ein Link zu einem Bitcoin Verbesserungsvorschlag zielt darauf ab, den Transaktionsdurchsatz pro Block um das Zweifache oder Dreifache zu erhöhen. Gleichzeitig wird die Blocksynchronisierung für neue Knoten beschleunigt. Die Brillanz dieser Lösung liegt in der Art und Weise, wie sie innerhalb der funktioniert Einschränkungen des aktuellen Protokolls von Bitcoin und ermöglicht einen Soft-Fork Upgrade (d. h. Clients mit älteren Versionen der Software werden dies tun). nach dem Upgrade weiterhin funktionieren). Tendermint, ein neues Protokoll, unterliegt keinen Designbeschränkungen und weist daher eine andere Skalierung auf Prioritäten. Tendermint verwendet hauptsächlich einen BFT Round-Robin-Algorithmus basierend auf kryptografischen Signaturen statt Mining, was Ermöglicht trivialerweise eine horizontale Skalierung durch mehrere Parallelen blockchains, während regelmäßige, häufigere Block-Commits dies zulassen auch vertikale Skalierung.
治理与经济
虽然 Cosmos Hub 是一个多资产分布式账本,但 一个特殊的原生 token 称为原子。原子是唯一的 staking Cosmos 中心的 token。原子是持有者的许可证 投票、验证或委托给其他 validator。就像 Ethereum 的 以太,原子也可以用来支付交易费用 减少垃圾邮件。额外的信息原子和区块交易 费用奖励给 validator 和委托给的委托人 validators。 BurnAtomTx 交易可用于恢复任何 从储备池中按比例分配 token。 Genesis 上原子 tokens 和 validators 的初始分布 将捐给 Cosmos 筹款活动的捐助者 (75%),主要捐助者 (5%)、Cosmos 网络基金会 (10%) 和 ALL IN BITS, Inc (10%)。从创世开始,原子总数的 1/3 将 每年都会奖励给绑定的 validator 和委托人。 有关更多详细信息,请参阅 Cosmos 计划。 与 Bitcoin 或其他 proof-of-work blockchain 不同,Tendermint 由于 validator 的数量增加,blockchain 会变慢 通信复杂性。幸运的是,我们可以支持足够多的人 validators 打造强大的全球分布式 blockchain 具有非常快的交易确认时间和带宽,
存储和并行计算能力的增加,我们将能够 将来支持更多 validator。 在创世日,validator 的最大数量将设置为 100,并且这个数字将在10年内以13%的速度增长,并且 稳定在 300 validators。 尚未成为 validators 的 Atom 持有者可以通过以下方式成为 validators: 签署并提交 BondTx 交易。金额 作为抵押品提供的原子必须非零。任何人都可以成为 a validator 在任何时候,除非当前的大小 validator 设置大于 validator 的最大数量 允许。在这种情况下,交易仅在金额达到 原子数大于所持有的有效原子数 最小的 validator,其中有效原子包括委托原子。 当新的 validator 以这种方式替换现有的 validator 时, 现有的 validator 变得不活跃,所有原子和 委托原子进入脱键状态。 必须对 validator 处以任何处罚 有意或无意偏离制裁规定 协议。有些证据可以立即采纳,例如 在相同的高度和轮次处进行双重签名,或者违反 第 0 年:100 第一年:113 第二年:127 第三年:144 第四年:163 5 年:184 第六年:208 7 年:235 8 年:265 9 年:300 10 年:300 ...
“prevote-the-lock”(Tendermint 共识协议的规则)。 此类证据将导致 validator 失去良好信誉 及其键合原子以及 tokens 的比例份额 储备池——统称为“股份”——将被削减。 有时,由于区域原因,validators 将不可用 网络中断、电源故障或其他原因。如果,在任何 在过去的 ValidatorTimeoutWindow 块中,validator 的点 提交投票未包含在 blockchain 中超过 ValidatorTimeoutMaxAbsent 次,validator 将变为 不活动,并失去其 ValidatorTimeoutPenalty(默认 1%) 股份。 一些“恶意”行为不会产生明显可辨别的结果 blockchain 上的证据。在这些情况下,validator 可以 带外协调以强制这些恶意软件超时 validators,如果达成绝大多数共识。 在 Cosmos 集线器因 ≥⅓ 联盟而停止的情况下 投票权消失,或者在 ≥⅓ 联盟的情况下 投票权审查的恶意行为证据 进入blockchain,集线器必须通过硬分叉恢复 重组提案。 (链接至“分叉和审查攻击”)。 Cosmos 集线器 validators 可接受任何 token 类型或组合 作为处理交易的费用的类型。每个 validator 可以 主观设定想要的汇率,然后选择 无论它想要什么交易,只要 BlockGasLimit 是 没有超过。收取的费用减去下面指定的任何税费, 按比例重新分配给担保利益相关者 他们的键合原子,每个 ValidatorPayoutPeriod (默认 1 小时)。在收取的交易费用中,保留税(默认 2%)将 前往储备池增加储备池并 提高 Cosmos 网络的安全性和价值。这些 资金也可以根据决定进行分配 由治理体系制定。 将投票权委托给其他 validator 的 Atom 持有者 向受委托人 validator 支付佣金。委员会可以 由每个 validator 设置。 Cosmos 集线器的安全性取决于 底层 validator 以及委托人的委托选择。 为了鼓励发现并及早报告所发现的 漏洞,Cosmos 中心鼓励黑客发布 通过 ReportHackTx 交易成功利用该交易,该交易表示:“这 validator 被黑了。请将赏金发送至此地址”。之上 这样的漏洞,validator 和委托人将变得不活跃, 每个人的原子都会受到 HackPunishmentRatio(默认 5%) 削减,以及每个人原子的 HackRewardRatio(默认 5%) 将获得奖励至黑客的赏金地址。 validator 必须使用其备份密钥恢复剩余的原子。 为了防止该功能被滥用进行转账 未归属原子,已归属原子与未归属原子的部分 ReportHackTx 之前和之后的 validators 和委托人将 保持不变,黑客赏金将包括一些 未归属的原子,如果有的话。 Cosmos 中心由一个分布式组织运营,该组织 需要一个明确的治理机制 协调对 blockchain 的各种更改,例如变量
系统参数,以及软件升级和 宪法修正案。 所有 validator 负责对所有提案进行投票。未能 及时对提案进行投票将产生 validator 自动停用一段时间,称为 缺勤处罚期(默认 1 周)。 委托人自动继承被委托人的投票权 validator。该投票可能会被手动覆盖。未键合的原子 没有投票权。 每个提案都需要缴纳最低提案存款 (MinimumProposalDeposit) tokens,可以是一个或多个tokens的组合 包括原子。对于每项提案,选民可以投票通过 押金。如果超过半数选民选择投票 存款(例如,因为该提案是垃圾邮件),存款将转到 储备池,除了被燃烧的任何原子。 对于每项提案,选民可以对以下选项进行投票: 是啊 力挺 不 强行反对 弃权 绝对多数赞成票或 YeaWithForce 票(或反对票或反对票) NayWithForce 投票)需要提案被决定为 通过(或判定失败),但 1/3+ 可以否决多数 通过“强力”投票做出决定。当绝对多数被否决时, 每个人都会因失去 VetoPenaltyFeeBlocks 而受到惩罚 (默认 1 天的区块)价值的费用(税费除外) 不会受到影响),以及否决多数票的一方
决定将受到失去 VetoPenaltyAtoms 的额外惩罚 (默认 0.1%)其原子。 此处定义的任何参数都可以通过以下命令更改 传递 ParameterChangeProposal。 原子可以被注入,储备池资金可以用在 通过赏金提案。 所有其他提案,例如升级协议的提案, 将通过通用的 TextProposal 进行协调。 参见计划。 blockchain 共识有很多创新, 过去几年的可扩展性。本节提供了一个简短的 对选定的一些重要问题进行的调查。 存在恶意参与者的共识是一个问题 可以追溯到 20 世纪 80 年代初,当时 Leslie Lamport 创造了 短语“拜占庭错误”指的是任意进程行为 与“崩溃故障”相比,偏离了预期的行为, 其中一个进程简单地崩溃了。发现了早期的解决方案 对于有上限的同步网络消息延迟,尽管实际使用仅限于高度 受控环境,例如飞机控制器和 通过原子钟同步的数据中心。直到 90 年代末,实用拜占庭容错 (PBFT) [11] 作为有效的部分同步共识引入 算法能够容忍多达 ⅓ 的进程行为 任意地。 PBFT 成为标准算法,催生了许多 变体,包括 IBM 最近创建的一个变体,作为 他们对超级账本的贡献。 Tendermint 共识对 PBFT 的主要好处是 Tendermint 具有改进和简化的底层结构, 其中一些是采用 blockchain 范式的结果。 Tendermint 区块必须按顺序提交,这可以避免 与 PBFT 相关的复杂性和通信开销 视图更改。在 Cosmos 和许多加密货币中,没有 需要允许块 N+i(其中 i >= 1)提交,当块 N 本身还没有承诺。如果带宽是阻止 N 的原因 尚未在 Cosmos 区域中提交,那么使用它无济于事 N+i 块的带宽共享投票。如果网络分区或 ofzine节点是区块N没有提交的原因,那么 无论如何,N+i 都不会承诺。 此外,将交易分批放入区块允许 应用程序状态的常规 Merkle-hashing,而不是 与 PBFT 的检查点方案一样的定期摘要。这允许 为轻客户端提供更快的可证明事务提交,并且速度更快 blockchain 之间的通信。 Tendermint Core 还包括许多优化和功能 超出 PBFT 中指定的范围。例如, validators 提出的区块被分成几个部分,默克尔化, 并以改善广播的方式传播八卦 性能(请参阅 LibSwift [19] 以获取灵感)。还有,嫩薄荷 Core 不做任何关于点对点的假设
只要 P2P 网络存在,连接性和功能就一直存在 弱连接。 虽然不是第一次部署 proof-of-stake (PoS),但 BitShares1.0 [12] 为 PoS 的研究和采用做出了巨大贡献 blockchains,特别是那些被称为“委托”PoS 的。在 比特股,利益相关者选举“见证人”,负责排序 并提交交易,以及“代表”,负责 协调软件更新和参数更改。 BitShares2.0旨在实现高性能(100k tx/s,1s 延迟)在理想条件下,每个块由单个签名 签名者和交易 ynality 花费的时间比 块间隔。规范规范仍在开发中。 利益相关者可以删除或更换行为不端的证人 每日进行,但没有重要的证人或证据 Tendermint PoS 中的委托人被削减 成功的双花攻击的情况。 基于 Ripple 首创的方法,Stellar [13] 雷尼德 联邦拜占庭协议模型,其中的过程 参与共识并不构成yxed和全球性的 已知集。相反,每个流程节点都会策划一个或多个 “仲裁切片”,每个切片构成一组可信进程。一个 Stellar 中的“quorum”被定义为包含以下内容的一组节点: 集合中的每个节点至少有一个仲裁片,这样 可以达成协议。 Stellar 机制的安全性依赖于以下假设 任意两个法定人数的交集非空,而 节点的可用性至少需要其仲裁片之一 完全由正确的节点组成,在之间创建一个权衡 使用可能难以平衡的大或小的仲裁片 无需对信任强加重大假设。最终,节点必须以某种方式选择足够的仲裁片 具有足够的容错能力(或任何“完整节点”,其中 论文的大部分结果取决于),并且唯一的 提供了确保这种配置是分层的策略 类似于边界网关协议 (BGP),互联网上的顶级 ISP 使用它来建立全球路由表,并且 浏览器用来管理 TLS 证书;都臭名昭著 因为他们的不安全感。 Stellar 论文中对基于 Tendermint 的权益证明系统的批评通过所描述的 token 策略得到了缓解 这里,发出了一种称为原子的新类型 token 代表对未来部分费用和奖励的要求。的 那么,基于 Tendermint 的 proof-of-stake 的优势是它的相对优势 简单性,同时仍然提供充分且可证明的安全性 保证。 BitcoinNG 是对 Bitcoin 的拟议改进,允许 对于垂直可扩展性的形式,例如增加块大小, 不会产生通常相关的负面经济后果 有了这样的变化,比如不成比例的巨大影响 关于小矿工。这种改进是通过分离来实现的 交易广播中的领导者选举:领导者是第一名 由 proof-of-work 在“微块”中选出,然后能够 广播要提交的交易,直到出现新的微块 被发现。这降低了所需的带宽要求 赢得 PoW 竞赛,让小矿工更公平地竞争, 并允许交易更定期地由 最后一个矿工创建一个微块。 Casper [16] 是一种提议的 proof-of-stake 共识算法 Ethereum。其主要运作模式是“投注共识”。由 让 validators 迭代地押注他们认为会出现的区块
根据其他赌注投入 blockchain 到目前为止,他们已经看到,最终可以实现 ynality。关联。 这是 Casper 团队的一个活跃研究领域。的 挑战在于构建一个可以 被证明是一种进化稳定的策略。主要好处是 Casper 与 Tendermint 相比可能在于提供“可用性” 过度一致性”——共识不需要>⅔法定人数 投票权 – 可能以牺牲提交速度或 实施复杂度。 Interledger 协议 [14] 严格来说并不是一个可扩展性解决方案。它 提供不同账本之间的临时互操作 系统通过松散耦合的双边关系网络。 与闪电网络一样,ILP 的目的是促进 支付,但它特别关注不同领域的支付 账本类型,并将原子交易机制扩展到 不仅包括 hash-锁,还包括法定人数的公证人(称为 原子传输协议)。后一种机制用于 在账本间交易中强制执行原子性类似于 Tendermint 的轻客户端 SPV 机制,因此说明 ILP 和 Cosmos/IBC 之间的区别是有保证的,并且 下面提供。 1. ILP中连接器的公证人不支持会员资格 变化,并且不允许在之间进行灵活的权重 公证人。另一方面,IBC 是专门为 blockchains,其中 validators 可以有不同的权重,并且 成员资格可以在整个过程中发生变化 blockchain。 2. 与闪电网络一样,ILP中的付款接收方 必须在线才能将确认信息发送回发件人。在一个token 通过 IBC 传输,即接收器的 validator 集 blockchain 负责提供确认,而不是 接收用户。 3. 最显着的区别是 ILP 的连接器不是 对付款负责或保持权威状态, 而在 Cosmos 中,集线器的 validator 是 IBC token 的状态转移以及权限 每个区域持有的 token 数量(但不是 区域内每个账户持有的 tokens)。这是 允许安全不对称的根本性创新 将 tokens 从一个区域转移到另一个区域; ILP 的类似物 Cosmos 中的连接器是持久且高度安全的 blockchain 分类账,Cosmos 中心。 4. ILP 中的账本间支付需要有一个 交换订单簿,因为不存在非对称转移 硬币从一个分类账到另一个分类账,仅转移价值或 市场等价物。 侧链 [15] 是一种提议的用于扩展 Bitcoin 的机制 通过“双向挂钩”的替代 blockchain 网络 Bitcoin blockchain。 (双向挂钩相当于 桥接。在 Cosmos 中,我们说“桥接”以区别于市场挂钩)。侧链允许比特币有效地从 Bitcoin blockchain 到侧链和后面,并允许 侧链新功能的实验。正如在 Cosmos Hub、侧链和 Bitcoin 作为轻客户端 彼此之间,使用 SPV 证明来确定硬币何时应该被 转移到侧链并返回。当然,从 Bitcoin 开始 使用 proof-of-work,以 Bitcoin 为中心的侧链受到影响 从 proof-of-work 作为一个 共识机制。此外,这是一个 Bitcoin-最大化主义 本身不支持各种 token 的解决方案和
区域间网络拓扑如 Cosmos 那样。也就是说,核心 双向挂钩的机制原理上是一样的 受雇于 Cosmos 网络。 Ethereum 目前正在研究多种不同的策略 将 Ethereum blockchain 的状态分片以寻址 可扩展性需求。这些努力的目标是维持 当前 Ethereum 虚拟机提供的抽象层 跨越共享状态空间。多项研究工作正在 此时正在进行。 [18][22] Cosmos 和 Ethereum 2.0 Mauve [22] 具有不同的设计目标。 Cosmos 特别是关于 tokens。紫红色是关于缩放 一般计算。 Cosmos 未绑定到 EVM,因此即使不同的虚拟机也可以 互操作。 Cosmos 让区域创建者确定谁验证该区域 区。 任何人都可以在 Cosmos 中启动一个新区域(除非治理 另有决定)。 集线器隔离区域故障,因此全局 token 不变量是 保存下来。 闪电网络是提议的 token 传输网络 在 Bitcoin blockchain (以及其他公共 blockchains),实现多个数量级的改进 通过移动大部分交易来提高交易吞吐量 在共识账本之外进入所谓的“支付渠道”。这是通过链上加密货币脚本实现的,该脚本 使各方能够签订双边国家合同,其中 状态可以通过共享数字签名和合约来更新 可以通过将证据发布到 blockchain 来关闭,a 这种机制最早是通过跨链原子交换而普及的。由 与多方、参与者开放支付渠道 闪电网络可以成为路由的焦点 他人支付,形成全连接的支付通道 网络,代价是资金被束缚在支付渠道上。 虽然闪电网络也可以轻松地跨 多个独立的 blockchain 允许价值转移 通过交易市场,它不能被用来不对称地 将 token 从一个 blockchain 转移到另一个。主要收益 这里描述的 Cosmos 网络的目的是启用这种直接 token 转账。也就是说,我们期望支付渠道和 闪电网络将与我们一起被广泛采用 token 传输机制,出于节省成本和隐私的原因。 隔离见证是一个 Bitcoin 改进提案链接, 旨在将每块交易吞吐量提高 2 倍或 3 倍, 同时使新节点的块同步速度更快。 该解决方案的出色之处在于它如何在 Bitcoin 当前协议的限制并允许软分叉 升级(即使用旧版本软件的客户端将 升级后继续使用)。 Tendermint,成为新的 协议,没有设计限制,所以它有不同的缩放比例 优先事项。 Tendermint 主要使用 BFT 循环算法 基于加密签名而不是挖掘,这 简单地允许通过多个并行进行水平缩放 blockchains,而定期、更频繁的块提交允许 垂直缩放也是如此。
Konsens und technische Details
Ein gut gestaltetes Konsensprotokoll sollte einiges bieten Garantien für den Fall, dass die Toleranzkapazität überschritten wird und der Konsens scheitert. Dies ist insbesondere in der Wirtschaft notwendig Systeme, in denen byzantinisches Verhalten erhebliche finanzielle Auswirkungen haben kann Belohnung. Die wichtigste Garantie dieser Art ist eine Form der Rechenschaftspflicht, bei der die Prozesse, die zum Konsens geführt haben, berücksichtigt werden scheitern (d. h. dazu geführt, dass Clients des Protokolls unterschiedliche Werte akzeptieren - a Fork) können nach den Regeln der identifiziert und bestraft werden Protokoll oder möglicherweise das Rechtssystem. Wenn das Rechtssystem ist validators können unzuverlässig oder übermäßig teuer sein gezwungen, eine Kaution zu hinterlegen, um teilnehmen zu können, und so weiter Einzahlungen können widerrufen oder gekürzt werden, wenn böswilliges Verhalten vorliegt erkannt [10]. Beachten Sie, dass dies im Gegensatz zu Bitcoin ist, wo eine Verzweigung regelmäßig vorkommt aufgrund der Netzwerkasynchronität und der probabilistischen Natur des Findens teilweise hash Kollisionen. Da es sich in vielen Fällen um einen bösartigen Fork handelt Aufgrund der Asynchronität ist Bitcoin nicht von einem Fork zu unterscheiden Implementieren Sie die Fork-Rechenschaftspflicht zuverlässig, anders als implizit Opportunitätskosten, die von Bergleuten für den Abbau eines verwaisten Blocks gezahlt werden. Wir nennen die Abstimmungsphasen PreVote und PreCommit. Eine Abstimmung kann dafür sein einen bestimmten Block oder für Null. Wir nennen eine Sammlung von >⅔ PreVotes für einen einzelnen Block in derselben Runde eine Polka und eine Sammlung von >⅔ Precommits für einen einzelnen Block in derselben Runde sind ein Commit. Wenn >⅔ Wenn in derselben Runde ein PreCommit für Null erfolgt, gehen sie zur nächsten über rund. Beachten Sie, dass der strikte Determinismus im Protokoll eine Schwachstelle mit sich bringt Synchronitätsannahme, da fehlerhafte Leiter erkannt und erkannt werden müssen
übersprungen. Daher warten validators einige Zeit, TimeoutPropose, bevor sie Null vorabstimmen, und der Wert von TimeoutPropose erhöht sich mit jeder Runde. Fortschritt durch Der Rest einer Runde ist vollständig asynchron, insofern nur der Fortschritt Wird erstellt, sobald ein validator von mehr als 2/3 des Netzwerks hört. In der Praxis, Es würde einen extrem starken Gegner erfordern, um ihn auf unbestimmte Zeit zu vereiteln die schwache Synchronitätsannahme (was dazu führt, dass der Konsens scheitert). jemals einen Block festschreiben), und dies kann sogar noch mehr sein schwierig, indem für jeden zufällige Werte von TimeoutPropose verwendet werden validator. Ein zusätzlicher Satz von Einschränkungen oder Sperrregeln stellt sicher, dass die Das Netzwerk wird letztendlich nur einen Block auf jeder Höhe festschreiben. Irgendein böswilliger Versuch, die Festschreibung von mehr als einem Block zu bewirken in einer bestimmten Höhe identifiziert werden. Zuerst ein PreCommit für einen Block muss mit einer Begründung in Form einer Polka für diesen Block versehen sein. Wenn validator in Runde R_1 bereits einen Block vorab festgeschrieben hat, wir Sagen Sie, sie sind auf diesen Block fixiert, und die Polka hat dies als Rechtfertigung verwendet Neues PreCommit in Runde R_2 muss in einer Runde R_polka erfolgen wobei R_1 < R_polka <= R_2. Zweitens müssen validators einen Vorschlag machen und/oder den Block, auf den sie gesperrt sind, vorab abstimmen. Zusammen, diese Bedingungen stellen sicher, dass ein validator nicht ohne PreCommit ausgeführt wird ausreichende Beweise als Rechtfertigung, und dass validators dies getan haben bereits PreCommit kann nicht zu Beweisen für PreCommit beitragen etwas anderes. Dies gewährleistet sowohl Sicherheit als auch Lebendigkeit Konsensalgorithmus. Die vollständigen Details des Protokolls werden hier beschrieben. Die Notwendigkeit, alle Blockheader zu synchronisieren, entfällt in TendermintPoS, da die Existenz einer alternativen Kette (eines Forks) ≥⅓ davon bedeutet Der gebundene Pfahl kann gekürzt werden. Natürlich, da das Schneiden erforderlich ist Dass jemand Beweise für eine Abspaltung weitergibt, sollten leichte Kunden aufbewahren alle Block-hash-Commits, die es sieht. Darüber hinaus leichte Kundenkönnte regelmäßig mit Änderungen am validator-Satz synchronisiert bleiben um Angriffe über große Entfernungen zu vermeiden (aber es gibt auch andere Lösungen). möglich). Im Geiste ähnlich wie Ethereum ermöglicht Tendermint Anwendungen dazu Das Einbetten einer globalen Merkle-Wurzel hash in jeden Block erleichtert dies Überprüfbare Statusabfragen für Dinge wie Kontostände, den Wert in einem Vertrag gespeicherte Informationen oder das Vorliegen einer nicht ausgegebenen Transaktion Ausgabe abhängig von der Art der Anwendung. Voraussetzung ist eine ausreichend belastbare Sammlung von Rundfunknetzen und ein statisches validator-Set, jede Abzweigung im blockchain kann sein entdeckt und die Einlagen der betreffenden validators gekürzt. Dies Die erstmals Anfang 2014 von Vitalik Buterin vorgeschlagene Innovation löst dieses Problem das Nichts-auf-dem-Spiel-Problem anderer proof-of-stake Kryptowährungen (siehe Verwandte Arbeiten). Da jedoch validator gesetzt ist muss in der Lage sein, das Original über einen langen Zeitraum hinweg zu verändern validators können alle ungebunden werden und wären daher frei dazu Erstellen Sie eine neue Kette aus dem Genesis-Block, ohne dass Kosten anfallen Sie haben keine Einlagen mehr gesperrt. Es kam zu diesem Angriff bekannt als Long Range Attack (LRA), im Gegensatz zu einem Short Distanzangriff, bei dem validators, die derzeit verbunden sind, einen verursachen Fork und sind daher strafbar (vorausgesetzt, ein Fork ist BFT Algorithmus wie Tendermint-Konsens). Langstreckenangriffe sind wird oft als schwerer Schlag für proof-of-stake angesehen. Glücklicherweise kann die LRA wie folgt gemildert werden. Erstens für a validator zur Aufhebung der Kaution (wodurch ihre Sicherheit zurückerlangt wird). und keine Gebühren mehr für die Teilnahme am Konsens verdienen), die Die Anzahlung muss für einen bestimmten Zeitraum unübertragbar gemacht werden bekannt als „Entbindungszeitraum“, der in der Größenordnung von liegen kann Wochen oder Monate. Zweitens, damit ein Light-Client sicher ist, das Jahr Sobald eine Verbindung zum Netzwerk hergestellt wird, muss ein aktueller Block überprüft werden: hash gegen eine vertrauenswürdige Quelle oder vorzugsweise gegen mehrere Quellen. Dies
Dieser Zustand wird manchmal als „schwache Subjektivität“ bezeichnet. Schließlich, Um sicher zu bleiben, muss es mit dem neuesten validator-Satz synchronisiert werden mindestens so häufig wie die Dauer der Entbindungsperiode. Dies Stellt sicher, dass der Light-Client über Änderungen an validator informiert ist. Das Kapital, das vor einem validator gesetzt wird, ist ungebunden und daher nicht mehr auf dem Spiel steht, was es ihm ermöglichen würde, den Kunden durch die Ausführung zu täuschen Ein Fernangriff durch die Erstellung neuer Blöcke, beginnend bei a Höhe, auf der es verklebt wurde (vorausgesetzt, es hat ausreichend Kontrolle darüber). viele der frühen privaten Schlüssel). Beachten Sie, dass die Überwindung der LRA auf diese Weise eine Überarbeitung erfordert das ursprüngliche Sicherheitsmodell von proof-of-work. In PoW ist es so Es wird davon ausgegangen, dass ein Light-Client mit der aktuellen Höhe synchronisiert werden kann Sie können jederzeit einen vertrauenswürdigen Genesis-Block erstellen, indem Sie einfach den Proof-of-Work in jedem Block-Header verarbeiten. Um die LRA zu überwinden, müssen wir jedoch erfordern, dass ein Light-Client regelmäßig online geht Verfolgen Sie Änderungen im Satz validator, und zwar beim ersten Mal Wenn Sie online gehen, müssen Sie bei der Authentifizierung besonders vorsichtig sein was sie aus dem Netzwerk hören, gegen vertrauenswürdige Quellen. Von Natürlich ähnelt diese letztere Anforderung der von Bitcoin, wo Das Protokoll und die Software müssen ebenfalls von einem vertrauenswürdigen Anbieter bezogen werden Quelle. Die obige Methode zur Verhinderung von LRA eignet sich gut für validators und vollständige Knoten eines von Tendermint betriebenen blockchain, weil diese Knoten sollen mit dem Netzwerk verbunden bleiben. Die Die Methode eignet sich auch für zu erwartende Light-Clients häufig mit dem Netzwerk synchronisieren. Für leichte Kunden gilt das jedoch Es wird nicht erwartet, dass sie häufigen Zugriff auf das Internet oder das Internet haben blockchain Netzwerk kann noch eine andere Lösung zur Überwindung verwendet werden die LRA. Nicht-validator token-Inhaber können ihre tokens als posten Sicherheiten mit einer sehr langen Unverbindlichkeitsdauer (z. B. viel länger). als der Entbindungszeitraum für validators) und leichte Kunden bedienen mit einer sekundären Methode zur Bestätigung der Gültigkeit aktueller und vergangener Block-hashes. Diese tokens zählen zwar nicht zum Sie können die Sicherheit des blockchain-Konsenses dennoch gewährleistenbieten starke Garantien für kleine Kunden. Wenn historischer Block-hash Abfragen wurden in Ethereum unterstützt, jeder konnte sie verbinden tokens in einem speziell entwickelten smart contract und bereitstellen Zertifizierungsdienste gegen Bezahlung, wodurch effektiv ein Markt für Lightclient-LRA-Sicherheit geschaffen wird. Aufgrund der Definition eines Block-Commits kann jede ≥⅓ Koalition von Das Stimmrecht kann die blockchain stoppen, indem man das Magazin verlässt oder nicht ihre Stimmen übermitteln. Eine solche Koalition kann auch zensieren bestimmte Transaktionen durch Ablehnung von Blöcken, die diese enthalten Allerdings würde dies zu einem erheblichen Anteil führen Anzahl der abzulehnenden Blockvorschläge, was die Rate verlangsamen würde von Block-Commits des blockchain, was seinen Nutzen und Wert verringert. Die böswillige Koalition könnte so im Handumdrehen auch Stimmen verbreiten B. um blockchain-Block-Commits fast zum Stillstand zu bringen oder einzugreifen jede Kombination dieser Angriffe. Schließlich kann es dazu führen, dass blockchain zu forken, durch Doppelsignierung oder Verletzung der Sperre Regeln. Wäre auch ein global agierender Gegner beteiligt, könnte es zu einer Teilung kommen das Netzwerk so, dass es den Anschein erwecken kann, dass es falsch ist Eine Teilmenge der validators war für die Verlangsamung verantwortlich. Das ist nicht der Fall nur eine Einschränkung von Tendermint, sondern eher eine Einschränkung von allem Konsensprotokolle, deren Netzwerk möglicherweise von einem kontrolliert wird aktiver Gegner. Für diese Art von Angriffen sollte eine Teilmenge der validators verwendet werden Koordinieren Sie mit externen Mitteln die Unterzeichnung eines Reorg-Vorschlags wählt eine Abzweigung (und alle Beweise dafür) und die anfängliche Teilmenge davon validators mit ihren Unterschriften. Validatoren, die einen solchen Reorganisationsvorschlag unterzeichnen, verzichten auf ihre Sicherheiten für alle anderen Forks. Kunden sollten Überprüfen Sie die Unterschriften auf dem Reorg-Vorschlag, überprüfen Sie alle Beweise, und ein Urteil fällen oder den Endbenutzer zu einer Entscheidung auffordern. Für Beispielsweise kann eine Telefon-Wallet-App den Benutzer zur Eingabe einer Sicherheit auffordern
Warnung, während ein Kühlschrank jeden Reorg-Vorschlag annehmen kann unterzeichnet von +½ der ursprünglichen validators nach Stimmrecht. Es kann keinen asynchronen byzantinischen fehlertoleranten Algorithmus geben zum Konsens, wenn ≥⅓ der Stimmrechte unehrlich sind, aber dennoch eine Abspaltung geht davon aus, dass ≥⅓ der Stimmberechtigten bereits unehrlich waren Doppelsignierung oder Sperränderung ohne Begründung. Also, unterschreiben Der Reorg-Vorschlag ist ein Koordinationsproblem, das nicht sein kann wird durch jedes nicht synchrone Protokoll gelöst (d. h. automatisch und ohne Annahmen über die Zuverlässigkeit des zu treffen zugrunde liegendes Netzwerk). Das Problem der Koordination von Reorganisationsvorschlägen überlassen wir vorerst der menschlichen Koordination über gesellschaftlichen Konsens in Internetmedien. Validatoren müssen dafür sorgen, dass dies gewährleistet ist Es gibt keine verbleibenden Netzwerkpartitionen vor dem Signieren eines Reorg-Vorschlags, um Situationen zu vermeiden, in denen zwei widersprüchliche Reorg-Vorschläge signiert werden. Vorausgesetzt, dass es sich um ein externes Koordinationsmedium und -protokoll handelt robust, daraus folgt, dass Forks weniger ein Problem darstellen als Zensur Angriffe. Zusätzlich zu Gabeln und Zensur, die ≥⅓ Byzantinisch erfordern Eine Koalition mit mehr als ⅔ Stimmrechten kann sich verpflichten willkürlicher, ungültiger Zustand. Dies ist charakteristisch für alle (BFT) Konsenssystem. Im Gegensatz zur Doppelsignierung, die Forks erstellt mit leicht überprüfbaren Beweisen, die die Begehung einer Person nachweisen Der ungültige Zustand erfordert, dass nicht validierende Peers ganze Blöcke überprüfen. was bedeutet, dass sie eine lokale Kopie des Status behalten und ausführen Für jede Transaktion wird die Statuswurzel unabhängig berechnet sich selbst. Sobald ein solcher Fehler erkannt wird, gibt es nur eine Möglichkeit, damit umzugehen erfolgt über gesellschaftlichen Konsens. Zum Beispiel in Situationen, in denen Bitcoin ist gescheitert, ob Forking aufgrund von Softwarefehlern (wie im März). 2013) oder das Begehen eines ungültigen Zustands aufgrund byzantinischen Verhaltens von Bergleute (wie im Juli 2015), die gut vernetzte Gemeinschaft von Unternehmen, Entwickler, Bergleute und andere Organisationen etablierte einen gesellschaftlichen Konsens darüber, was manuelle Handlungen warenvon den Teilnehmern benötigt wird, um das Netzwerk zu heilen. Darüber hinaus seit validators eines Tendermint blockchain können erwartet werden identifizierbar, möglicherweise sogar Bekenntnis eines ungültigen Staates strafbar durch Gesetz oder eine externe Rechtsprechung, falls gewünscht. ABCI besteht aus drei primären Nachrichtentypen, von denen die Zustellung erfolgt den Kern der Anwendung. Die Anwendung antwortet mit entsprechende Antwortnachrichten. Die AppendTx -Nachricht ist das Arbeitstier der Anwendung. Jeder Die Transaktion im blockchain wird mit dieser Nachricht zugestellt. Die Die Anwendung muss jede mit dem empfangene Transaktion validieren AppendTx-Nachricht gegen den aktuellen Status, Anwendungsprotokoll, und die kryptografischen Anmeldeinformationen der Transaktion. Eine validierte Die Transaktion muss dann den Anwendungsstatus aktualisieren – bis Binden eines Werts in einen Schlüsselwertspeicher oder durch Aktualisieren des UTXO Datenbank. Die CheckTx -Nachricht ähnelt AppendTx, ist jedoch nur für Validierung von Transaktionen. Mempool-Erstprüfungen von Tendermint Core die Gültigkeit einer Transaktion mit CheckTx und nur gültige Weiterleitungen Transaktionen mit seinen Kollegen. Anwendungen können eine Erhöhung prüfen nonce in der Transaktion und geben Sie bei CheckTx einen Fehler zurück, wenn der nonce ist alt. Die Commit-Nachricht wird zur Berechnung einer Kryptographie verwendet Engagement für den aktuellen Anwendungsstand, in den gestellt werden nächster Blockkopf. Dies hat einige praktische Eigenschaften. Inkonsistenzen bei der Aktualisierung dieses Status werden nun als angezeigt blockchain Forks, die eine ganze Programmierklasse abdecken Fehler. Dies vereinfacht auch die Entwicklung eines sicheren Leichtbaus Kunden, da Merkle-hash-Beweise durch Vergleich überprüft werden können Der Block-hash und der Block-hash sind von einem Quorum von unterzeichnet validators (nach Stimmstärke).
Zusätzliche ABCI-Nachrichten ermöglichen es der Anwendung, den Überblick zu behalten und ändern Sie den Satz validator und damit die Anwendung den empfängt Blockinformationen wie die Höhe und die Commit-Stimmen. ABCI Anfragen/Antworten sind einfache Protobuf-Nachrichten. Überprüfen Schauen Sie sich das Schema an. Argumente: Daten ([]Byte): Die Bytes der Anforderungstransaktion Rückgaben: Code (uint32): Antwortcode Daten ([]byte): Ergebnisbytes, falls vorhanden Protokoll (Zeichenfolge): Debug- oder Fehlermeldung Verwendung:
Hängen Sie eine Transaktion an und führen Sie sie aus. Wenn die Transaktion gültig ist, gibt CodeType.OK zurück Argumente: Daten ([]Byte): Die Bytes der Anforderungstransaktion Rückgaben: Code (uint32): Antwortcode Daten ([]byte): Ergebnisbytes, falls vorhanden Protokoll (Zeichenfolge): Debug- oder Fehlermeldung Verwendung:
Validieren Sie eine Transaktion. Diese Nachricht sollte nicht mutieren Staat. Transaktionen werden zunächst über CheckTx ausgeführt Broadcast an Peers in der Mempool-Schicht. Du kannst machen CheckTx semi-stateful und löscht den Status beim Commit oder BeginBlock , um abhängige Transaktionssequenzen zu ermöglichen im selben Block.
Rückgaben: Daten ([]Byte): Die Merkle-Wurzel hash Protokoll (Zeichenfolge): Debug- oder Fehlermeldung Verwendung:
Gibt eine Merkle-Wurzel hash des Anwendungsstatus zurück. Argumente: Daten ([]Byte): Die Abfrageanforderungsbytes Rückgaben: Code (uint32): Antwortcode Daten ([]Byte): Die Abfrageantwortbytes Protokoll (Zeichenfolge): Debug- oder Fehlermeldung Verwendung:
Leeren Sie die Antwortwarteschlange. Anwendungen, die implementieren types.Application muss diese Nachricht nicht implementieren – sie ist es vom Projekt übernommen. Rückgaben: Daten ([]byte): Die Informationsbytes Verwendung:
Gibt Informationen zum Anwendungsstatus zurück. Bewerbung Spezifisch. Argumente: Schlüssel (Zeichenfolge): Schlüssel zum Festlegen
Wert (Zeichenfolge): Wert, der für den Schlüssel festgelegt werden soll Rückgaben: Protokoll (Zeichenfolge): Debug- oder Fehlermeldung Verwendung:
Anwendungsoptionen festlegen. Z.B. Key=“mode“, Value=“mempool“ für eine Mempool-Verbindung oder Key=“mode“, Value=“consensus“ für eine Konsensverbindung. Weitere Optionen sind anwendungsspezifisch. Argumente: Validatoren ([]Validator): Initial genesis-validators Verwendung:
Einst bei der Genesis genannt Argumente: Höhe (uint64): Die Blockhöhe, die beginnt Verwendung:
Signalisiert den Beginn eines neuen Blocks. Vorher angerufen AppendTxs. Argumente: Höhe (uint64): Die Blockhöhe, die endete Rückgaben: Validatoren ([]Validator): validators durch neue geändert Stimmrechte (0 zum Entfernen) Verwendung:
Signalisiert das Ende eines Blocks. Wird schließlich vor jedem Commit aufgerufen Transaktionen Weitere Details finden Sie im Repository ABCI.Es gibt mehrere Gründe, warum ein Absender das möchte Bestätigung der Zustellung eines Pakets durch die Empfangskette. Beispielsweise kennt der Absender möglicherweise nicht den Status der Zielkette, wenn erwartet wird, dass sie fehlerhaft ist. Oder der Absender Sie möchten dem Paket eine Zeitüberschreitung auferlegen (mit der Option MaxHeight Paketausbeute), während jede Zielkette unter einem Denial-of-Service-Angriff mit einem plötzlichen Anstieg der Anzahl eingehender Daten leiden kann Pakete. In diesen Fällen kann der Absender eine Empfangsbestätigung verlangen indem Sie den anfänglichen Paketstatus auf „AckPending“ setzen. Dann ist es das Die Verantwortung der Empfangskette, die Lieferung zu bestätigen, liegt in der Verantwortung eines abgekürzt IBCPacket in der App Merkle hash. Zuerst werden ein IBCBlockCommit und IBCPacketTx auf „Hub“ gepostet. das beweist die Existenz eines IBCPacket auf „Zone1“. Sag das IBCPacketTx hat den folgenden Wert: FromChainID: „Zone1“ FromBlockHeight: 100 (sagen wir) Paket: ein IBCPaket:
Header: ein IBCPacketHeader:
SrcChainID: „Zone1“
DstChainID: „Zone2“
Anzahl: 200 (sagen wir)
Status: Bestätigung ausstehend
Typ: „Münze“
MaxHeight: 350 (sagen wir, „Hub“ befindet sich derzeit auf der Höhe 300)
Nutzlast:
FromBlockHeight: 400 (sagen wir)
Paket: ein IBCPaket:
Header: ein IBCPacketHeader:
SrcChainID: „Zone1“
DstChainID: „Zone2“
Anzahl: 200
Status: AckSent
Typ: „Münze“
Maximale Höhe: 350
PayloadHash:
Wenn Sie den Status von „Zone2“ durch Block 350 ändern, wird der Status festgelegt automatisch auf Timeout . Dadurch lässt sich ein Beweis für eine Zeitüberschreitung erhalten zurück auf „Zone1“ gepostet und alle tokens können zurückgegeben werden. Es werden zwei Arten von Merkle trees unterstützt Tendermint/Cosmos Ökosystem: The Simple Tree und das IAVL+ Baum. Der Simple Tree ist ein Merkle tree für eine statische Liste von Elementen. Wenn die Die Anzahl der Elemente ist keine Zweierpotenz, einige Blätter werden vorhanden sein verschiedene Ebenen. Simple Tree versucht, beide Seiten des Baums beizubehalten gleiche Höhe, aber die linke Seite darf um eins größer sein. Das ist Merkle tree Wird verwendet, um die Transaktionen eines Blocks und der obersten Ebene zu merkleisieren Elemente des Anwendungsstatusstamms.Der Zweck der IAVL+-Datenstruktur besteht darin, persistente Daten bereitzustellen Speicherung für Schlüssel-Wert-Paare im Anwendungsstatus, sodass a Die deterministische Merkle-Wurzel hash kann effizient berechnet werden. Die Der Baum wird mithilfe einer Variante des AVL-Algorithmus ausgeglichen, und so weiter Operationen sind O(log(n)). In einem AVL-Baum die Höhen der beiden untergeordneten Teilbäume eines beliebigen Knotens höchstens um eins unterscheiden. Immer wenn diese Bedingung bei einem verletzt wird Bei der Aktualisierung wird der Baum neu ausbalanciert, indem O(log(n)) neue Knoten erstellt werden zeigen auf unveränderte Knoten des alten Baums. Im Original-AVL Algorithmus können innere Knoten auch Schlüssel-Wert-Paare enthalten. Das AVL+ Der Algorithmus (beachten Sie das Plus) ändert den AVL-Algorithmus, um alles beizubehalten Werte auf Blattknoten, während Zweigknoten nur zum Speichern von Schlüsseln verwendet werden. Dies vereinfacht den Algorithmus und behält gleichzeitig die Merkle-Spur hash bei kurz. Der AVL+-Baum ist analog zu den Patricia-Versuchen von Ethereum. Es gibt Kompromisse. Schlüssel müssen vor dem Einsetzen nicht hashed werden IAVL+-Bäume, sodass eine schnellere geordnete Iteration im Schlüssel möglich ist Platz, der für einige Anwendungen von Vorteil sein kann. Die Logik ist einfacher implementieren, wobei nur zwei Arten von Knoten erforderlich sind – innere Knoten und Blattknoten. Der Merkle-Beweis ist im Durchschnitt kürzer und beträgt a * / \ / \ / \ / \ * * / \ / \ / \ / \ / \ / \ * * * h6 / \ / \ / \ h0 h1 h2 h3 h4 h5 Ein SimpleTree mit sieben Elementen
ausgeglichener Binärbaum. Andererseits ist die Merkle-Wurzel von an Der IAVL+-Baum hängt von der Reihenfolge der Aktualisierungen ab. Wir unterstützen weitere effiziente Merkle trees, wie z Patricia Trie von Ethereum, wenn die binäre Variante wird verfügbar. In der kanonischen Implementierung werden Transaktionen an die gestreamt Cosmos Hub-Anwendung über die Schnittstelle ABCI. Der Cosmos Hub akzeptiert eine Reihe primärer Transaktionen Typen, einschließlich SendTx , BondTx , UnbondTx , ReportHackTx , SlashTx , BurnAtomTx , ProposalCreateTx und ProposalVoteTx , die ziemlich selbsterklärend sind und in einem dokumentiert werden zukünftige Überarbeitung dieses Papiers. Hier dokumentieren wir die beiden primären Transaktionstypen für IBC: IBCBlockCommitTx und IBCPacketTx . Eine IBCBlockCommitTx -Transaktion besteht aus: ChainID (string): Die ID von blockchain BlockHash ([]byte) : Die Block-hash Bytes, die Merkle-Wurzel Dazu gehört die App-hash BlockPartsHeader (PartSetHeader): Der Blockteilsatz-Header Bytes, werden nur zur Überprüfung der Abstimmungssignaturen benötigt BlockHeight (int) : Die Höhe des Commits BlockRound (int) : Die Runde des Commits Commit ([]Vote): Das >⅔ Tendermint Precommit stimmt darüber ab umfassen einen Block-Commit ValidatorsHash ([]byte): Eine Merkle-Tree-Wurzel hash des neuen validator gesetzt
ValidatorsHashProof (SimpleProof): Ein SimpleTree Merkleproof zum Nachweis des ValidatorsHash gegenüber dem BlockHash
AppHash ([]byte): Eine IAVLTree-Merkle-Tree-Wurzel hash des
Anwendungsstatus
AppHashProof (SimpleProof): Ein SimpleTree Merkle-Proof für
Beweisen des AppHash gegenüber dem BlockHash
Ein IBCPacket besteht aus:
Header (IBCPacketHeader): Der Paket-Header
Nutzlast ([]Byte): Die Bytes der Paketnutzlast. Optional
PayloadHash ([]byte): Der hash für die Bytes des Pakets.
Optional
Es muss entweder „Payload“ oder „PayloadHash“ vorhanden sein. Der hash
eines IBCPacket ist eine einfache Merkle-Wurzel der beiden Elemente, Header
und Nutzlast . Ein IBCPaket ohne die vollständige Nutzlast wird als ein bezeichnet
abgekürztes Paket.
Ein IBCPacketHeader besteht aus:
SrcChainID (string): Die Quell-ID blockchain
DstChainID (string): Die Ziel-ID blockchain
Nummer (int): Eine eindeutige Nummer für alle Pakete
Status (Aufzählung): Kann AckPending, AckSent oder AckSent sein.
AckReceived , NoAck oder Timeout
Typ (Zeichenfolge): Die Typen sind anwendungsabhängig. Cosmos
reserviert den Pakettyp „Münze“.
MaxHeight (int) : Wenn der Status nicht NoAckWanted oder AckReceived ist
Bei dieser Höhe wird der Status zu Timeout . Optional
Eine IBCPacketTx -Transaktion besteht aus:FromChainID (string) : Die ID des blockchain, der ist
Bereitstellung dieses Pakets; nicht unbedingt die Quelle
FromBlockHeight (int) : Die blockchain Höhe, in der die
Das folgende Paket ist im Block-hash von enthalten (Merkle-isiert).
die Quellkette
Paket (IBCPacket): Ein Datenpaket, dessen Status eins sein kann
von AckPending , AckSent , AckReceived , NoAck oder Timeout
PacketProof (IAVLProof): Ein IAVLTree Merkle-Proof zum Beweisen
hash des Pakets gegen den AppHash der Quellkette unter
gegebene Höhe
Die Reihenfolge zum Senden eines Pakets von „Zone1“ nach „Zone2“
durch den „Hub“ ist in {Abbildung X} dargestellt. Zuerst ein IBCPacketTx
beweist gegenüber „Hub“, dass das Paket im App-Status enthalten ist
„Zone1“. Dann beweist ein weiterer IBCPacketTx für „Zone2“, dass die
Paket ist im App-Status von „Hub“ enthalten. Dabei
Verfahren, die IBCPacket -Ergebnisse sind identisch: die SrcChainID ist
immer „Zone1“ und die DstChainID ist immer „Zone2“.
Der PacketProof muss den richtigen Merkle-Proof-Pfad haben, z
folgt:
Wenn „Zone1“ über „Hub“ ein Paket an „Zone2“ senden möchte,
Die IBCPaketdaten sind identisch, unabhängig davon, ob das Paket auf „Zone1“, dem „Hub“ oder „Zone2“ gemerkt wird. Der einzige veränderliche Ertrag ist
Status für die Sendungsverfolgung.
Wir danken unseren Freunden und Kollegen für ihre Unterstützung bei der Konzeption,
Überprüfung und Unterstützung unserer Arbeit mit Tendermint
und Cosmos.
IBC/
Zaki Manian von SkuChain leistete viel Hilfe bei der Formatierung und Formulierungen, insbesondere im Abschnitt ABCI Jehan Tremback von Althea und Dustin Byington für ihre Hilfe erste Iterationen Andrew Miller von Honey Badger für sein Feedback zum Konsens Greg Slepak für Feedback zum Konsens und zur Formulierung Vielen Dank auch an Bill Gleim und Seunghwan Han für verschiedene Beiträge. Hier Ihr Name und Ihre Organisation für Ihren Beitrag 1 Bitcoin: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf 2 ZeroCash: http://zerocash-project.org/paper 3 Ethereum: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/WhitePaper 4 DieDAO: https://download.slock.it/public/DAO/WhitePaper.pdf 5 Getrennter Zeuge: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip0141.mediawiki 6 BitcoinNG: https://arxiv.org/pdf/1510.02037v2.pdf 7 Lightning-Netzwerk: https://lightning.network/lightningnetwork-paper-DRAFT-0.5.pdf 8 Tendermint: https://github.com/tendermint/tendermint/wiki 9 FLP-Unmöglichkeit: https://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm85.pdf 10 Slasher: https://blog.ethereum.org/2014/01/15/slasher-apunitive-proof-of-stake-algorithm/ 11 PBFT: http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf 12 BitShares: https://bitshares.org/technology/delegatedproof-of-stake-consensus/
13 Stellar: https://www.stellar.org/papers/stellar-consensusprotocol.pdf 14 Zwischenbuch: https://interledger.org/rfcs/0001-interledgerarchitecture/ 15 Seitenketten: https://blockstream.com/sidechains.pdf 16 Casper: https://blog.ethereum.org/2015/08/01/introducing-casperfriendly-ghost/ 17 ABCI: https://github.com/tendermint/abci 18 Ethereum Sharding: https://github.com/ethereum/EIPs/issues/53 19 LibSwift: http://www.ds.ewi.tudelft.nl/yleadmin/pds/papers/Performa nceAnalysisOfLibswift.pdf 20 DLS: http://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm88.pdf 21 Thin Client-Sicherheit: https://en.bitcoin.it/wiki/Thin_Client_Security 22 Ethereum 2,0 Mauve-Papier: http://vitalik.ca/yles/mauve_paper.html https://www.docdroid.net/ec7xGzs/314477721-ethereumplatform-review-opportunities-and-challenges-for-privateand-consortium-blockchains.pdf.html
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共识和技术细节
一个设计良好的共识协议应该提供一些 超出耐受能力时的保证 并且共识失败。这在经济上尤其必要 系统中,拜占庭行为可能会产生大量的经济影响 奖励。最重要的此类保证是一种责任形式,其中导致共识的过程 失败(即导致协议的客户端接受不同的值 - a fork)可以根据规则进行识别和惩罚 协议,或者可能是法律体系。当法律制度 不可靠或调用成本过高, validators 可能是 被迫缴纳保证金才能参加,以及那些 当恶意行为发生时,存款可以被撤销或削减 检测到 [10]。 请注意,这与 Bitcoin 不同,其中分叉是经常发生的 由于网络异步性和 ynding 的概率性质 部分 hash 碰撞。因为在很多情况下,恶意分叉是 由于异步,与分叉无法区分,Bitcoin 不能 可靠地实施分叉责任,而不是隐式的 矿工为开采孤立区块而支付的机会成本。 我们将投票阶段称为 PreVote 和 PreCommit。投票可以是 特定块或 Nil。我们称之为>⅔预投票的集合 对于同一轮 Polka 中的单个块,以及 >⅔ 的集合 在同一轮提交中预提交单个块。如果>⅔ 在同一轮中预提交为零,他们进入下一轮 圆形。 请注意,协议中的严格决定论会导致较弱的 同步假设,因为必须检测到错误的领导者并
跳过了。因此,validators 等待一段时间, TimeoutPropose,在 Prevote Nil 之前,以及值 TimeoutPropose 随着每一轮的增加而增加。进展通过 一轮的其余部分是完全异步的,因为进度只是 一旦 validator 收到来自 >⅔ 的网络消息。在实践中, 需要一个极其强大的对手才能无限期地挫败 弱同步假设(导致共识无法达成) 曾经提交过一个区块),这样做可以使更多 通过在每个上使用 TimeoutPropose 的随机值来实现困难 validator。 一组附加的约束或锁定规则,确保 网络最终将在每个高度只提交一个区块。任意 恶意尝试导致多个区块被提交 可以识别给定高度。首先,对块进行 PreCommit 必须以 Polka 的形式为该块提供合理性。 如果 validator 已经在 R_1 轮预提交了一个区块,我们 说他们被锁定在那个街区,波尔卡用来证明 R_2 轮的新 PreCommit 必须出现在 R_polka 轮中 其中 R_1 < R_polka <= R_2。其次,validators 必须提出 和/或对他们锁定的区块进行预投票。在一起,这些 条件确保 validator 不会在没有预提交的情况下进行预提交 有足够的证据作为正当理由,并且 validators PreCommit 已经无法为 PreCommit 提供证据 其他的东西。这既保证了安全性又保证了活跃性 共识算法。 此处描述了该协议的完整细节。 TendermintPoS 消除了同步所有区块头的需要,因为替代链(分叉)的存在意味着 ≥⅓ 担保权益可以被削减。当然,由于削减需要 有人分享分叉的证据,轻客户端应该存储 任何 block-hash 提交它看到的。此外,轻客户端可以定期与 validator 集的更改保持同步, 为了避免远程攻击(但其他解决方案是 可能)。 本着与 Ethereum 类似的精神,Tendermint 使应用程序能够 在每个块中嵌入一个全局 Merkle 根 hash ,从而轻松地允许 可验证的状态查询,例如帐户余额、价值 存储在合约中,或存在未花费的交易 输出,取决于应用程序的性质。 假设广播网络具有足够的弹性集合 和静态 validator 集,blockchain 中的任何分叉都可以 被发现并削减了违规 validator 的存款。这个 Vitalik Buterin 在 2014 年初提出的创新解决了 其他 proof-of-stake 的无利害关系问题 加密货币(参见相关工作)。但是,由于 validator 设置 必须能够在很长一段时间内改变原来的 validators 可能全部变为非绑定状态,因此可以自由 从创世块创建一条新链,不产生任何成本 他们不再锁定存款。这次攻击发生了 与短程攻击相比,称为远程攻击 (LRA) 范围攻击,当前绑定的 validator 会造成 分叉,因此会受到惩罚(假设分叉负责 BFT 像 Tendermint 共识这样的算法)。远程攻击是 通常被认为是对 proof-of-stake 的致命打击。 幸运的是,LRA 可以通过以下方式缓解。首先,对于一个 validator 解绑(从而收回其抵押存款 并且不再赚取参与共识的费用), 存款必须在一段时间内不可转让 称为“解绑期”,可能约为 几周或几个月。其次,为了保证轻客户端的安全,第一 当它连接到网络时,它必须验证最近的块-hash 针对可信来源,或者最好是多个来源。这个
这种情况有时被称为“弱主观性”。最后, 为了保持安全,它必须与最新的 validator 设置同步 最少与解绑期的长度一样频繁。这个 确保轻客户端知道 validator 的更改 在 validator 的资本解除绑定之前设置,因此不再 处于危险之中,这将使其能够通过执行来欺骗客户 通过从某个位置开始创建新块来进行远程攻击 它粘合的高度(假设它有足够的控制 许多早期的私钥)。 请注意,以这种方式克服 LRA 需要彻底修改 proof-of-work 的原始安全模型。在 PoW 中,是 假设轻客户端可以从 只需处理每个块头中的工作量证明即可随时获得可信创世块。然而,为了战胜上帝抵抗军,我们 要求轻客户端定期上线 跟踪 validator 集中的变化,并且第一时间他们 上网时他们必须特别小心地进行身份验证 他们从网络上听到的来自可信来源的信息。的 当然,后一个要求类似于 Bitcoin 的要求,其中 协议和软件还必须从受信任的机构获得 来源。 上述预防 LRA 的方法非常适合 validators 以及 Tendermint 支持的 blockchain 的完整节点,因为这些 节点旨在保持与网络的连接。的 该方法也适用于可以预期的轻客户端 经常与网络同步。然而,对于轻量级客户来说 预计不会经常访问互联网或 blockchain 网络,可以使用另一种解决方案来克服 圣主抵抗军。非 validator token 持有者可以将其 token 发布为 具有很长解绑期限的抵押品(例如更长的 超过 validators 的解绑期)并为轻客户端提供服务 使用第二种方法来证明当前和的有效性 过去的区块-hashes。虽然这些 token 不计入 blockchain 共识的安全性,但他们仍然可以为轻客户提供有力保障。如果历史区块-hash Ethereum 支持查询,任何人都可以绑定他们的 tokens 在专门设计的 smart contract 中并提供 付费认证服务,有效地为轻客户端 LRA 安全创造了市场。 由于块提交的定义,任何 ≥⅓ 的联盟 投票权可以通过是否关闭 blockchain 来阻止 blockchain 广播他们的选票。这样的联盟也可以审查 通过拒绝包含这些的块来特定交易 交易,尽管这会导致相当大的比例 的区块提案被拒绝,这将减慢速度 blockchain 的块提交,降低了其实用性和价值。 恶意联盟也可能会少量广播投票,以便 为了磨炼 blockchain 块,承诺几乎停止,或从事 这些攻击的任意组合。最后,它可能会导致 blockchain 通过双重签名或违反锁定来分叉 规则。 如果全球活跃的对手也参与其中,它可能会分裂 网络的方式可能会出现错误 validator 的子集导致了速度下降。这不是 只是 Tendermint 的限制,而是所有的限制 其网络可能由某个人控制的共识协议 积极的对手。 对于这些类型的攻击,validator 的子集应该 通过外部手段协调签署重组提案 选择一个分叉(及其任何证据)和初始子集 validator 及其签名。签署此类重组提案的验证者将放弃所有其他分叉上的抵押品。客户应该 验证重组提案上的签名,验证任何证据, 并做出判断或提示最终用户做出决定。对于 例如,手机钱包应用程序可能会提示用户安全
警告,而冰箱可以接受任何重组建议 由原始 validator 的 +1/2 投票权签署。 没有非同步的拜占庭容错算法可以来 当 ≥⅓ 的投票权不诚实时达成共识,但仍存在分叉 假设 ≥⅓ 的投票权已经被不诚实 没有正当理由的双重签名或锁更改。所以,签 重组提案是一个协调问题,无法解决 通过任何非同步协议解决(即自动,并且 不对可靠性做出假设 底层网络)。目前,我们将重组提案的协调问题留给人类通过社会共识进行协调 在网络媒体上。验证者必须注意确保 在签署重组提案之前没有剩余的网络分区,以避免签署两个相互冲突的重组提案的情况。 假设外部协调介质和协议是 稳健,因此与审查相比,分叉更受关注 攻击。 除了分叉和审查,需要≥⅓拜占庭 投票权,超过⅔投票权的联盟可以承诺 任意的、无效的状态。这是任何 (BFT) 的特征 共识系统。与创建分叉的双重签名不同 通过易于验证的证据,检测某人的承诺 无效状态需要非验证节点来验证整个块, 这意味着他们保留状态的本地副本并执行 每笔交易,独立计算状态根 他们自己。一旦检测到,处理此类故障的唯一方法 是通过社会共识。例如,在 Bitcoin 的情况下 失败了,是否由于软件 bug 导致分叉(如 3 月份 2013),或者由于拜占庭行为而提交无效状态 矿工(截至 2015 年 7 月),紧密联系的社区 企业、开发商、矿工和其他组织 关于什么是手动操作建立了社会共识参与者需要治愈网络。此外,由于 Tendermint blockchain 的 validator 可能预计为 无效国家的承诺甚至可能是可识别的 如果需要的话,可以受到法律或某些外部判例的惩罚。 ABCI 由 3 种主要消息类型组成,这些消息类型从 应用程序的核心。应用程序回复 相应的响应消息。 AppendTx 消息是应用程序的主力。每个 blockchain 中的事务随此消息一起传递。的 应用程序需要验证收到的每笔交易 针对当前状态、应用程序协议的 AppendTx 消息, 以及交易的加密凭证。经过验证的 然后事务需要更新应用程序状态 - 通过 将值绑定到键值存储中,或者通过更新 UTXO 数据库。 CheckTx 消息与 AppendTx 类似,但仅适用于 验证交易。 Tendermint Core 的内存池首次检查 与 CheckTx 交易的有效性,并且仅中继有效 与其同行的交易。应用程序可以检查递增 nonce 在交易中,并在 CheckTx 上返回错误,如果 nonce 已旧。 “提交”消息用于计算密码 对当前应用程序状态的承诺,将被放入 下一个块头。这有一些方便的属性。 更新该状态时的不一致现在将显示为 blockchain fork 捕获整个类的编程 错误。这也简化了安全轻量化的开发 客户,因为 Merkle-hash 证明可以通过检查来验证 区块-hash,区块-hash由法定人数签名 validators(按投票权)。
额外的 ABCI 消息允许应用程序跟踪 并更改 validator 设置,并让应用程序接收 区块信息,例如高度和提交投票。 ABCI 请求/响应是简单的 Protobuf 消息。检查 出架构yle。 论据: 数据([]byte):请求交易字节 返回: 代码 (uint32):响应代码 数据([]byte):结果字节(如果有) 日志(字符串):调试或错误消息 用途:
追加并运行事务。如果交易有效, 返回 CodeType.OK 论据: 数据([]byte):请求交易字节 返回: 代码 (uint32):响应代码 数据([]byte):结果字节(如果有) 日志(字符串):调试或错误消息 用途:
验证交易。此消息不应改变 状态。交易首先通过 CheckTx 运行 广播到内存池层中的对等点。你可以使 CheckTx 半状态并在提交时清除状态或 BeginBlock ,允许依赖的交易序列 在同一个街区。
返回: 数据([]byte):Merkle 根 hash 日志(字符串):调试或错误消息 用途:
返回应用程序状态的 Merkle 根 hash。 论据: Data ([]byte) :查询请求字节 返回: 代码 (uint32):响应代码 数据([]byte):查询响应字节 日志(字符串):调试或错误消息 用途:
刷新响应队列。实施的应用程序 types.Application 不需要实现此消息 - 它是 由项目处理。 返回: 数据([]byte):信息字节 用途:
返回有关应用程序状态的信息。应用 具体。 论据: Key(字符串):要设置的键
值(字符串):为键设置的值 返回: 日志(字符串):调试或错误消息 用途:
设置应用程序选项。例如。键=“模式”,值=“mempool” 内存池连接,或 Key=“mode”,Value=“consensus” 共识连接。其他选项是特定于应用程序的。 论据: 验证器([]Validator):初始起源-validators 用途:
创世时被召唤一次 论据: 高度 (uint64):起始区块高度 用途:
表示新块的开始。在任何之前调用 追加 Txs。 论据: 高度 (uint64):结束的区块高度 返回: 验证器([]Validator):将 validators 更改为新的 投票权(0表示删除) 用途:
发出块结束的信号。毕竟在每次提交之前调用 交易 有关更多详细信息,请参阅 ABCI 存储库。发件人可能想要的原因有多种 接收链对数据包传送的确认。 例如,发送者可能不知道消息的状态 目标链(如果预计会出现故障)。或者,发件人可以 想要对数据包施加超时(使用 MaxHeight 数据包产量),而任何目标链都可能遭受拒绝服务攻击,传入数量突然激增 数据包。 在这些情况下,发件人可以要求送达确认 将初始数据包状态设置为 AckPending。那么,就是 接收链有责任通过包括 Merkle 应用程序中缩写为 IBCPacket hash。 首先,在“Hub”上发布 IBCBlockCommit 和 IBCPacketTx 这证明了“Zone1”上存在 IBCPacket。这么说 IBCPacketTx 具有以下值: FromChainID:“Zone1” FromBlockHeight : 100 (比如说) 数据包:IBC数据包:
标头:IBCPacketHeader: 源链ID:“Zone1” 目标链 ID:“Zone2” 数量:200(比如说) 状态:确认待处理 类型:“硬币” MaxHeight:350(假设“Hub”当前高度为 300) Payload : <“硬币”有效负载的字节> 接下来,在“Zone2”上发布 IBCBlockCommit 和 IBCPacketTx 这证明了“Hub”上存在IBCPacket。这么说 IBCPacketTx 具有以下值: FromChainID : “Hub” 从块高度:300 数据包: IBC 数据包: 标头:IBCPacketHeader: 源链ID:“Zone1” 目标链 ID:“Zone2” 数量:200 状态:确认待处理 类型:“硬币” 最大高度:350 有效负载:<“硬币”有效负载的相同字节> 接下来,“Zone2”必须在其应用程序-hash中包含一个缩写数据包 显示 AckSent 的新状态。 IBCBlockCommit 和 IBCPacketTx 被发布回“Hub”,证明存在 “Zone2”上的缩写IBCPacket。说 IBCPacketTx 具有以下值: FromChainID:“Zone2”
FromBlockHeight : 400 (比如说) 数据包: IBC 数据包: 标头:IBCPacketHeader: 源链ID:“Zone1” 目标链 ID:“Zone2” 数量:200 状态:已发送 类型:“硬币” 最大高度:350 PayloadHash : <同一“硬币”有效负载的 hash 字节> 最后,“集线器”必须更新数据包的状态 AckPending 到 AckReceived。这种新的分析状态的证据 应该回到“Zone2”。假设 IBCPacketTx 具有以下内容 值: FromChainID : “Hub” 从块高度:301 数据包: IBC 数据包: 标头:IBCPacketHeader: 源链ID:“Zone1” 目标链 ID:“Zone2” 数量:200 状态:已收到 类型:“硬币” 最大高度:350 PayloadHash : <同一“硬币”有效负载的 hash 字节> 同时,“Zone1”可能乐观地认为交付成功 除非有相反的证据证明是“硬币”包 “枢纽”。在上面的示例中,如果“Hub”未收到 AckSent
块 350 来自“Zone2”的状态,它会设置状态 自动超时。这个超时的证据可以得到 发回“Zone1”,并且可以返回任何 token。 支持两种类型的 Merkle tree Tendermint/Cosmos 生态系统:简单树和 IAVL+ 树。 简单树是一个静态元素列表的 Merkle tree 。如果 项目数不是 2 的幂,有些叶子将位于 不同的级别。简单树试图保持树的两侧 高度相同,但左侧可能更大。这个 Merkle tree 是 用于对区块的交易进行 Merkle 化,顶层 应用程序状态根的元素。IAVL+数据结构的目的是提供持久性 应用程序状态中键值对的存储,以便 可以有效地计算确定性 Merkle 根 hash。的 使用 AVL 算法的变体来平衡树,并且所有 操作是 O(log(n))。 在AVL树中,任意节点的两个子子树的高度 最多相差一。每当违反此条件时 更新时,通过创建 O(log(n)) 个新节点来重新平衡树 指向旧树中未修改的节点。在原来的AVL中 算法中,内部节点也可以保存键值对。 AVL+ 算法(注意加号)修改AVL算法以保留所有 叶节点上的值,而仅使用分支节点来存储键。 这简化了算法,同时保留了 Merkle hash 踪迹 短。 AVL+ 树类似于 Ethereum 的 Patricia 尝试。有 权衡。键在插入之前不需要 hashed IAVL+ 树,因此这可以在键中提供更快的有序迭代 空间可能有利于某些应用程序。逻辑更简单 实现,只需要两种类型的节点——内部节点和 叶节点。 Merkle 证明平均较短,是 * / \ / \ / \ / \ * * / \ / \ / \ / \ / \ / \ * * * h6 / \ / \ / \ h0 h1 h2 h3 h4 h5 具有 7 个元素的 SimpleTree
平衡二叉树。另一方面,默克尔根 IAVL+树取决于更新的顺序。 我们将支持额外的高效 Merkle tree,例如 当二进制变体变为 Ethereum 的 Patricia Trie 时 可用。 在规范的实现中,交易被流式传输到 Cosmos 集线器应用程序通过 ABCI 接口。 Cosmos Hub将接受一些主要交易 类型,包括 SendTx、BondTx、UnbondTx、ReportHackTx、 SlashTx、BurnAtomTx、ProposalCreateTx 和 ProposalVoteTx、 这是相当不言自明的,并将记录在 本文的未来修订。在这里我们记录了两个主要的 IBC 的交易类型:IBCBlockCommitTx 和 IBCPacketTx。 IBCBlockCommitTx 交易由以下部分组成: ChainID(字符串):blockchain 的 ID BlockHash ([]byte) :块 hash 字节,Merkle 根 其中包括应用程序-hash BlockPartsHeader (PartSetHeader) :块部件集标头 字节,仅需要验证投票签名 BlockHeight (int) :提交的高度 BlockRound (int) :提交的轮次 提交([]投票):>⅔ Tendermint 预提交投票表明 包含一个块提交 ValidatorsHash ([]byte) :新的 Merkle 树根 hash validator 设置
ValidatorsHashProof (SimpleProof):一个 SimpleTree Merkleproof,用于根据 BlockHash 证明 ValidatorsHash AppHash ([]byte) :IAVLTree Merkle 树根 hash 应用状态 AppHashProof (SimpleProof):SimpleTree Merkle 证明 对照 BlockHash 证明 AppHash IBC数据包由以下部分组成: 标头 (IBCPacketHeader) :数据包标头 Payload ([]byte) :数据包有效负载的字节。可选 PayloadHash ([]byte) :数据包字节的 hash 。 可选 Payload 或 PayloadHash 之一必须存在。 hash IBCPacket 的 是两个项目的简单 Merkle 根,即 Header 和有效负载。没有完整负载的 IBC 数据包称为 缩写数据包。 IBCPacketHeader 由以下部分组成: SrcChainID(字符串):源 blockchain ID DstChainID(字符串):目的地 blockchain ID Number(int):所有数据包的唯一编号 状态(枚举):可以是 AckPending 、 AckSent 之一, AckReceived 、 NoAck 或超时 类型(字符串):类型取决于应用程序。 Cosmos 保留“coin”数据包类型 MaxHeight (int) :如果状态不是 NoAckWanted 或 AckReceived 到了这个高度,状态就变成 Timeout 。可选 IBCPacketTx 交易由以下部分组成:FromChainID(字符串):blockchain 的 ID,即 提供此数据包;不一定是来源 FromBlockHeight (int) : blockchain 高度,其中 以下数据包包含(Merkle 化)在块 hash 中 源链 Packet (IBCPacket) :数据包,其状态可能是一个 AckPending 、 AckSent 、 AckReceived 、 NoAck 或 Timeout PacketProof (IAVLProof):用于证明的 IAVLTree Merkle-proof 数据包的 hash 与源链的 AppHash 相对应 给定高度 从“Zone1”到“Zone2”发送数据包的顺序 通过“集线器”的情况如{图X}所示。首先,一个 IBCPacketTx 向“Hub”证明该数据包包含在应用程序状态中 “1区”。然后,另一个 IBCPacketTx 向“Zone2”证明 数据包包含在“Hub”的应用程序状态中。在此期间 过程中,IBCPacket 的结果是相同的:SrcChainID 是 始终为“Zone1”,DstChainID 始终为“Zone2”。 PacketProof 必须具有正确的 Merkle-proof 路径,如下所示 如下: 当“Zone1”想要通过“Hub”向“Zone2”发送数据包时, 无论数据包在“Zone1”、“Hub”还是“Zone2”上进行 Merkleized,IBCPacket 数据都是相同的。唯一可变的yield是 跟踪递送的状态。 我们感谢我们的朋友和同行在概念化方面提供的帮助, 审查并为我们与 Tendermint 的合作提供支持 和 Cosmos。 IBC/<源链ID>/<目标链ID>/<编号>
SkuChain 的 Zaki Manian 在格式化和 措辞,特别是在 ABCI 部分下 Althea 的 Jehan Tremback 和达斯汀·拜因顿 (Dustin Byington) 提供的帮助 初始迭代 Honey Badger 的 Andrew Miller 对共识的反馈 Greg Slepak 对共识和措辞的反馈 还要感谢 Bill Gleim 和 Seunghwan Han 所做的各种努力 贡献。 此处提供您的姓名和组织以供您贡献 1 Bitcoin:https://bitcoin.org/bitcoin.pdf 2 零现金:http://zerocash-project.org/paper 3Ethereum:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/WhitePaper 4DAO: https://download.slock.it/public/DAO/WhitePaper.pdf 5 隔离证人: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip0141.mediawiki 6 BitcoinNG:https://arxiv.org/pdf/1510.02037v2.pdf 7 闪电网络:https://lightning.network/lightningnetwork-paper-DRAFT-0.5.pdf 8 嫩薄荷: https://github.com/tendermint/tendermint/wiki 9 FLP 不可能: https://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm85.pdf 10 杀手:https://blog.ethereum.org/2014/01/15/slasher-apunitive-proof-of-stake-algorithm/ 11 PBFT:http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf 12 种比特股:https://bitshares.org/technology/delegatedproof-of-stake-consensus/
13Stellar:https://www.stellar.org/papers/stellar-consensusprotocol.pdf 14 跨账本:https://interledger.org/rfcs/0001-interledgerarchitecture/ 15 条侧链:https://blockstream.com/sidechains.pdf 16卡斯帕: https://blog.ethereum.org/2015/08/01/introducing-casperfriendly-ghost/ 17ABCI:https://github.com/tendermint/abci 18 Ethereum 分片: https://github.com/ethereum/EIPs/issues/53 19 LibSwift: http://www.ds.ewi.tudelft.nl/yleadmin/pds/papers/Performa nceAnalysisOfLibswift.pdf 20 个 DLS: http://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm88.pdf 21 瘦客户端安全: https://en.bitcoin.it/wiki/Thin_Client_Security 22 Ethereum 2.0 紫红色纸: http://vitalik.ca/yles/mauve_paper.html https://www.docdroid.net/ec7xGzs/314477721-ethereumplatform-review-opportunities-and-challenges-for-privateand-consortium-blockchains.pdf.html
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