Cosmos: Một mạng lưới sổ cái phân tán

作者 Jae Kwon and Ethan Buchman · 2016

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 throughput vs block size benchmarked across 64 nodes in 7 datacenters on 5 continents

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。

Giới thiệu

Sự thành công tổng hợp của hệ sinh thái nguồn mở, chia sẻ yle phi tập trung và tiền điện tử công cộng có truyền cảm hứng cho sự hiểu biết rằng các giao thức internet phi tập trung có thể được sử dụng để cải thiện triệt để cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội. Chúng tôi đã thấy các ứng dụng blockchain chuyên dụng như Bitcoin [1] (a tiền điện tử), Zerocash [2] (tiền điện tử bảo mật) và nền tảng smart contract tổng quát như Ethereum [3], với vô số ứng dụng được phân phối cho Etherium Virtual Máy (EVM) như Augur (thị trường dự đoán) và TheDAO [4] (câu lạc bộ đầu tư). Tuy nhiên, cho đến nay, blockchain này đã gặp phải một số vấn đề về những hạn chế, bao gồm cả sự kém hiệu quả về năng lượng, kém hoặc hiệu quả hoạt động còn hạn chế và cơ chế quản trị chưa trưởng thành. Đề xuất mở rộng quy mô thông lượng giao dịch của Bitcoin, chẳng hạn như Nhân chứng tách biệt [5] và BitcoinNG [6], có tỷ lệ theo chiều dọc các giải pháp vẫn bị giới hạn bởi khả năng của một thiết bị vật lý duy nhất máy, để đảm bảo tính chất có thể kiểm toán hoàn chỉnh. Lightning Network [7] có thể giúp mở rộng quy mô giao dịch Bitcoin

khối lượng bằng cách loại bỏ hoàn toàn một số giao dịch khỏi sổ cái, và rất phù hợp cho các khoản thanh toán vi mô và bảo vệ quyền riêng tư đường ray thanh toán, nhưng có thể không phù hợp cho tổng quát hơn nhu cầu mở rộng quy mô. Giải pháp lý tưởng là giải pháp cho phép nhiều blockchains song song tương tác trong khi vẫn giữ được các đặc tính bảo mật của chúng. Cái này có đã được chứng minh là khó khăn, nếu không nói là không thể, với proof-of-work. Đã hợp nhất ví dụ: khai thác mỏ cho phép công việc được thực hiện để bảo đảm cấp độ cha mẹ chuỗi được tái sử dụng trên chuỗi con, nhưng các giao dịch vẫn phải được thực hiện được xác thực theo thứ tự theo từng nút và blockchain được khai thác hợp nhất dễ bị tấn công nếu phần lớn nguồn điện hash trên cha mẹ không tích cực khai thác hợp nhất đứa trẻ. Một đánh giá học thuật kiến trúc mạng blockchain thay thế được cung cấp cho bối cảnh bổ sung và chúng tôi cung cấp bản tóm tắt các đề xuất khác và những hạn chế của chúng trong Công việc liên quan. Ở đây chúng tôi giới thiệu Cosmos, một kiến trúc mạng blockchain mới lạ đó giải quyết tất cả những vấn đề này. Cosmos là một mạng lưới gồm nhiều blockchain độc lập, được gọi là vùng. Các khu vực được cung cấp năng lượng bởi Tendermint Core [8], cung cấp hiệu suất cao, công cụ đồng thuận giống như PBFT nhất quán, an toàn, trong đó trách nhiệm phân tách nghiêm ngặt đảm bảo duy trì hành vi độc hại diễn viên. Thuật toán đồng thuận BFT của Tendermint Core rất phù hợp để mở rộng quy mô công khai proof-of-stake blockchains. Vùng đầu tiên trên Cosmos được gọi là Cosmos Hub. Cosmos Hub là một loại tiền điện tử proof-of-stake đa tài sản với cách thức đơn giản Cơ chế quản trị cho phép mạng thích ứng và nâng cấp. Ngoài ra, Cosmos Hub có thể được mở rộng bằng cách kết nối các khu vực khác. Trung tâm và các vùng của mạng Cosmos giao tiếp với với nhau thông qua giao thức liên lạc giữa blockchain (IBC), một loại UDP hoặc TCP ảo cho blockchains. Token có thể chuyển từ vùng này sang vùng khác một cách an toàn và nhanh chóngmà không cần trao đổi thanh khoản giữa các khu vực. Thay vào đó, tất cả các giao dịch chuyển khoản liên vùng token đều đi qua Trung tâm Cosmos. theo dõi tổng số token được nắm giữ bởi mỗi khu vực. các hub cô lập từng vùng khỏi sự thất bại của các vùng khác. Bởi vì bất kỳ ai cũng có thể kết nối một vùng mới với Cosmos Hub, các vùng cho phép để có khả năng tương thích trong tương lai với những cải tiến blockchain mới. Trong phần này chúng tôi mô tả giao thức đồng thuận Tendermint và giao diện được sử dụng để xây dựng các ứng dụng với nó. Để biết thêm chi tiết xem phụ lục. Trong thuật toán chịu lỗi Byzantine cổ điển (BFT), mỗi nút có cùng trọng lượng. Trong Tendermint, các nút có giá trị không âm số lượng quyền biểu quyết và các nút có biểu quyết tích cực sức mạnh được gọi là validators. Người xác nhận tham gia vào giao thức đồng thuận bằng cách phát sóng chữ ký mật mã, hoặc phiếu bầu, để thống nhất khối tiếp theo. Quyền biểu quyết của người xác nhận được xác định ngay từ đầu hoặc được thay đổi một cách xác định bởi blockchain, tùy thuộc vào ứng dụng. Ví dụ: trong ứng dụng proof-of-stake chẳng hạn như Trung tâm Cosmos, quyền biểu quyết có thể được xác định bởi số tiền staking token được thế chấp làm tài sản thế chấp. LƯU Ý: Các phân số như ⅔ và ⅓ đề cập đến các phân số của tổng số phiếu bầu công suất, không bao giờ là tổng số validator giây, trừ khi tất cả validators có trọng lượng bằng nhau. >⅔ có nghĩa là “hơn ⅔”, ≥⅓ có nghĩa là “ít nhất ⅓”. Tendermint là giao thức đồng thuận BFT đồng bộ một phần bắt nguồn từ thuật toán đồng thuận DLS [20]. bạc hà là

đáng chú ý vì tính đơn giản, hiệu suất và trách nhiệm giải trình của nó. Giao thức yêu cầu một tập hợp validator đã biết yxed, trong đó mỗi validator được xác định bằng khóa chung của họ. Người xác thực cố gắng đạt được sự đồng thuận về từng khối một, trong đó khối là một danh sách của các giao dịch. Việc bỏ phiếu cho sự đồng thuận về một khối tiến hành trong vòng. Mỗi vòng có một người đứng đầu hoặc người đề xuất, người này đề xuất một khối. Sau đó, validator sẽ bỏ phiếu theo từng giai đoạn về việc liệu chấp nhận khối được đề xuất hoặc chuyển sang vòng tiếp theo. các người đề xuất cho một vòng được chọn một cách xác định từ thứ tự danh sách validator, tương ứng với quyền biểu quyết của họ. Các chi tiết đầy đủ của giao thức được mô tả ở đây. Tính bảo mật của Tendermint bắt nguồn từ việc sử dụng Byzantine tối ưu khả năng chịu lỗi thông qua biểu quyết siêu đa số (>⅔) và khóa cơ chế. Cùng nhau, họ đảm bảo rằng: ≥⅓ quyền biểu quyết phải thuộc về Byzantine mới có thể vi phạm an toàn, trong đó có nhiều hơn hai giá trị được cam kết. nếu bất kỳ tập hợp validator nào vi phạm an toàn thành công hoặc thậm chí cố gắng làm như vậy, chúng có thể được xác định bởi giao thức. Cái này bao gồm cả việc bỏ phiếu cho các khối xung đột và phát sóng số phiếu không chính đáng. Mặc dù có sự đảm bảo mạnh mẽ, Tendermint vẫn mang đến những điều đặc biệt hiệu suất. Trong điểm chuẩn của 64 nút được phân bổ trên 7 trung tâm dữ liệu trên 5 châu lục, trên các phiên bản đám mây hàng hóa, Sự đồng thuận của Tendermint có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi lần thứ hai, với độ trễ cam kết theo thứ tự từ một đến hai giây. Đáng chú ý là hiệu suất của hơn một nghìn giao dịch trên mỗi thứ hai được duy trì ngay cả trong điều kiện đối nghịch khắc nghiệt, với validator bị lỗi hoặc phát đi các phiếu bầu được tạo ra một cách độc hại. Xem ygure bên dưới để biết chi tiết.

Tendermint throughput vs block size benchmarked across 64 nodes in 7 datacenters on 5 continents

Lợi ích chính của thuật toán đồng thuận của Tendermint được đơn giản hóa bảo mật khách hàng nhẹ, làm cho nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng cho thiết bị di động và các trường hợp sử dụng internet của vạn vật. Trong khi ứng dụng khách nhẹ Bitcoin phải đồng bộ hóa chuỗi tiêu đề khối và tìm chuỗi có nhiều bằng chứng nhất về hoạt động, khách hàng của Tendermint chỉ cần theo kịp các thay đổi đến bộ validator, sau đó xác minh >⅔ Cam kết trước trong khối mới nhất để xác định trạng thái mới nhất. Bằng chứng ứng dụng khách ngắn gọn cũng cho phép inter-blockchain giao tiếp. Tendermint có các biện pháp bảo vệ để ngăn ngừa một số các cuộc tấn công đáng chú ý, chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi tầm xa mà không bị đe dọa và kiểm duyệt. Những vấn đề này sẽ được thảo luận đầy đủ hơn trong phần phụ lục.Thuật toán đồng thuận Tendermint được triển khai theo cách chương trình có tên Tendermint Core. Tendermint Core là một "công cụ đồng thuận" bất khả tri về ứng dụng có thể biến bất kỳ ứng dụng hộp đen xác định thành một bản sao phân tán blockchain. Tendermint Core kết nối với blockchain ứng dụng thông qua Giao diện chuỗi khối ứng dụng (ABCI) [17]. Vì vậy, ABCI cho phép các ứng dụng blockchain được lập trình ở bất kỳ ngôn ngữ, không chỉ là ngôn ngữ lập trình mà sự đồng thuận công cụ được ghi vào. Ngoài ra, ABCI giúp bạn có thể dễ dàng hoán đổi lớp đồng thuận của bất kỳ ngăn xếp blockchain hiện có nào. Chúng tôi rút ra sự tương tự với tiền điện tử nổi tiếng Bitcoin. Bitcoin là tiền điện tử blockchain trong đó mỗi nút duy trì cơ sở dữ liệu Đầu ra giao dịch chưa chi tiêu (UTXO) đã được kiểm tra đầy đủ. Nếu người ta muốn tạo một hệ thống giống Bitcoin trên ABCI, Tendermint Core sẽ chịu trách nhiệm Chia sẻ khối và giao dịch giữa các nút Thiết lập một trật tự giao dịch chuẩn/bất biến (các blockchain) Trong khi đó, ứng dụng ABCI sẽ chịu trách nhiệm Duy trì cơ sở dữ liệu UTXO Xác thực chữ ký mật mã của các giao dịch Ngăn chặn các giao dịch chi tiêu các khoản tiền không tồn tại Cho phép khách hàng truy vấn cơ sở dữ liệu UTXO Tendermint có thể phân hủy thiết kế blockchain bằng cách cung cấp một API rất đơn giản giữa quá trình đăng ký và quá trình đồng thuận.

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”,

Cosmos hub and zones architecture showing the Cosmos Hub connecting multiple independent zones via IBC

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。

Cosmos Kiến trúc

Cosmos là mạng gồm các blockchains song song độc lập mỗi cái được hỗ trợ bởi các thuật toán đồng thuận BFT cổ điển như Bạc hà dịu dàng 1. blockchain năm đầu tiên trong mạng này sẽ là Cosmos Hub. các Cosmos Hub kết nối với nhiều blockchain (hoặc vùng) khác thông qua giao thức truyền thông liên blockchain mới. Trung tâm Cosmos theo dõi nhiều loại token và lưu giữ bản ghi tổng số số token trong mỗi vùng được kết nối. Token có thể chuyển từ vùng này sang vùng khác một cách an toàn và nhanh chóng mà không cần trao đổi chất lỏng giữa các vùng, bởi vì tất cả Chuyển tiền liên vùng đi qua Trung tâm Cosmos. Kiến trúc này giải quyết được nhiều vấn đề mà không gian blockchain phải đối mặt ngày nay, chẳng hạn như khả năng tương tác ứng dụng, khả năng mở rộng và khả năng nâng cấp liền mạch. Ví dụ: các vùng bắt nguồn từ Bitcoind, Go-Ethereum, CryptoNote, ZCash hoặc bất kỳ hệ thống blockchain nào đều có thể được cắm vào Cosmos Hub. Những vùng này cho phép Cosmos mở rộng quy mô một cách vô tận để đáp ứng nhu cầu giao dịch toàn cầu. Các khu vực cũng một yt tuyệt vời cho một sàn giao dịch phân tán, sẽ được hỗ trợ như tốt. Cosmos không chỉ là một sổ cái phân tán duy nhất và Cosmos Hub không phải là một khu vườn có tường bao quanh hay trung tâm vũ trụ của nó. Chúng tôi là thiết kế một giao thức cho một mạng lưới sổ cái phân tán mở có thể đóng vai trò là nền tảng mới cho các hệ thống tài chính trong tương lai, dựa trên các nguyên tắc mật mã, kinh tế hợp lý, sự đồng thuận lý thuyết, tính minh bạch và trách nhiệm giải trình. Trung tâm Cosmos là công khai đầu tiên blockchain trong Cosmos Mạng, được hỗ trợ bởi thuật toán đồng thuận BFT của Tendermint. các Dự án nguồn mở Tendermint ra đời vào năm 2014 nhằm giải quyết vấn đề các vấn đề về tốc độ, khả năng mở rộng và môi trường của thuật toán đồng thuận bằng chứng công việc của Bitcoin. Bằng cách sử dụng và cải tiến dựa trên những gì đã được chứng minh

BFT thuật toán được phát triển tại MIT vào năm 1988 [20], Tendermint nhóm là nhóm đầu tiên chứng minh một cách khái niệm proof-of-stake tiền điện tử giải quyết vấn đề không có gì đáng lo ngại phải chịu đựng các loại tiền điện tử thế hệ thứ nhất proof-of-stake như như NXT và BitShares1.0. Ngày nay, thực tế tất cả ví di động Bitcoin đều sử dụng máy chủ đáng tin cậy để cung cấp cho họ xác minh giao dịch. Điều này là do bằng chứng công việc đòi hỏi phải chờ nhiều sự đồng ý trước khi giao dịch có thể được coi là cam kết không thể đảo ngược. Các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi đã được chứng minh trên các dịch vụ như CoinBase. Không giống như các hệ thống đồng thuận blockchain khác, Tendermint cung cấp xác minh thanh toán của khách hàng di động ngay lập tức và được chứng minh là an toàn. Vì Tendermint được thiết kế để không bao giờ phân nhánh nên thiết bị di động ví có thể nhận được xác nhận giao dịch ngay lập tức, điều này làm cho thanh toán đáng tin cậy và thiết thực trở thành hiện thực trên điện thoại thông minh. Cái này có sự phân chia đáng kể cho các ứng dụng Internet of Things như tốt. Trình xác thực trong Cosmos có vai trò tương tự như công cụ khai thác Bitcoin, nhưng thay vào đó hãy sử dụng chữ ký mật mã để bỏ phiếu. Trình xác nhận là máy móc an toàn, chuyên dụng chịu trách nhiệm thực hiện khối. Những người không phảivalidator có thể ủy quyền staking token của họ (được gọi là “nguyên tử”) cho bất kỳ validator nào để kiếm một phần phí khối và nguyên tử phần thưởng, nhưng họ có nguy cơ bị trừng phạt (chém) nếu đại biểu validator bị hack hoặc vi phạm giao thức. Đã được chứng minh đảm bảo an toàn của sự đồng thuận Tendermint BFT và tài sản thế chấp tiền gửi của các bên liên quan–validators và người được ủy quyền–cung cấp bảo mật có thể chứng minh, định lượng được cho các nút và máy khách hạng nhẹ. Sổ cái công khai được phân phối phải có cấu trúc và hệ thống quản trị. Bitcoin dựa vào Bitcoin Foundation vàkhai thác để phối hợp nâng cấp, nhưng đây là một quá trình chậm. Ethereum chia thành ETH và ETC sau khi hard fork để giải quyết Vụ hackDAO, phần lớn là do không có hợp đồng xã hội trước đó cũng như cơ chế đưa ra các quyết định đó. Người xác nhận và người ủy quyền trên Trung tâm Cosmos có thể bỏ phiếu đề xuất có thể thay đổi các tham số đặt trước của hệ thống tự động (chẳng hạn như giới hạn khối gas), phối hợp nâng cấp, như cũng như bỏ phiếu về việc sửa đổi hiến pháp mà con người có thể đọc được chi phối các chính sách của Cosmos Hub. Hiến pháp cho phép sự gắn kết giữa các bên liên quan về các vấn đề như trộm cắp và lỗi (chẳng hạn như sự cố TheDAO), cho phép xử lý nhanh hơn và độ phân giải sạch hơn. Mỗi khu vực cũng có thể có hiến pháp và quản lý riêng cơ chế nữa. Ví dụ: Trung tâm Cosmos có thể có hiến pháp thực thi tính bất biến tại Hub (không quay lui, lưu lại các lỗi trong quá trình triển khai nút Trung tâm Cosmos), trong khi mỗi khu vực có thể thiết lập chính sách riêng của mình về việc khôi phục. Bằng cách cho phép khả năng tương tác giữa các vùng chính sách khác nhau, Mạng Cosmos mang đến cho người dùng sự tự do tối đa và tiềm năng thử nghiệm không được phép. Ở đây chúng tôi mô tả một mô hình mới về phân quyền và khả năng mở rộng. Cosmos là mạng gồm nhiều blockchain được cung cấp bởi Bạc hà. Trong khi các đề xuất hiện tại nhằm mục đích tạo ra một “khu vực duy nhất blockchain” với tổng số đơn đặt hàng giao dịch toàn cầu, Cosmos cho phép nhiều blockchain chạy đồng thời với nhau trong khi vẫn duy trì khả năng tương tác. Về cơ bản, Trung tâm Cosmos quản lý nhiều blockchain được gọi là "vùng" (đôi khi được gọi là "phân đoạn", trong tham chiếu đến kỹ thuật mở rộng quy mô cơ sở dữ liệu được gọi là “sharding”).

Một luồng liên tục các cam kết khối gần đây từ các khu vực được đăng trên Hub cho phép Hub theo dõi trạng thái của từng vùng. Tương tự như vậy, mỗi vùng sẽ cập nhật trạng thái của Hub (nhưng các vùng không theo kịp nhau ngoại trừ gián tiếp thông qua trung tâm). Các gói thông tin sau đó được truyền đi từ một vùng này sang vùng khác bằng cách đăng Merkle-proofs làm bằng chứng cho thấy thông tin đã được gửi và nhận. Cơ chế này được gọi là liên lạc giữa blockchain hoặc gọi tắt là IBC. Bản thân bất kỳ vùng nào cũng có thể là trung tâm để tạo thành biểu đồ không theo chu kỳ, nhưng để rõ ràng, chúng tôi sẽ chỉ mô tả những điều đơn giản tập đoàn nơi chỉ có một trung tâm và nhiều trung tâm không phải là trung tâm khu. Trung tâm Cosmos là blockchain lưu trữ nhiều nội dung sổ cái phân tán, trong đó token có thể được giữ bởi người dùng cá nhân hoặc theo từng khu vực. Những token này có thể được di chuyển từ một vùng tới gói khác trong gói IBC đặc biệt được gọi là "gói tiền xu". Trung tâm là chịu trách nhiệm bảo toàn tính bất biến toàn cục của tổng số lượng của mỗi token trên các vùng. IBC gói tiền xu giao dịch phải được cam kết bởi người gửi, trung tâm và người nhận blockchains.Vì Trung tâm Cosmos đóng vai trò là sổ cái trung tâm cho toàn bộ hệ thống, tính bảo mật của Hub là hết sức quan trọng. Trong khi mỗi vùng có thể là Tendermint blockchain được bảo mật bởi ít nhất là 4 (hoặc thậm chí ít hơn nếu không cần sự đồng thuận BFT), Hub phải được bảo mật bằng một tập hợp validator phi tập trung toàn cầu có thể chịu được các tình huống tấn công nghiêm trọng nhất, chẳng hạn như phân vùng mạng lục địa hoặc một cuộc tấn công do quốc gia tài trợ. Vùng Cosmos là blockchain độc lập trao đổi IBC tin nhắn với Hub. Từ quan điểm của Hub, một vùng là một tài khoản đa chữ ký thành viên năng động đa tài sản có thể gửi và nhận token bằng gói IBC. Giống như một tài khoản tiền điện tử, một vùng không thể chuyển nhiều hơn token giây nó có nhưng có thể nhận token từ những người khác có chúng. Một khu vực có thể được chỉ định là "nguồn" của một hoặc nhiều loại token, cấp cho nó quyền cung cấp token nguồn cung cấp đó. Các nguyên tử của Cosmos Hub có thể được đặt cọc bởi validator của một vùng được kết nối với Hub. Trong khi các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi vào các khu vực này sẽ dẫn đến việc cắt giảm các nguyên tử với khả năng phân chia của Tendermint, một khu vực có >⅔ quyền biểu quyết Byzantine có thể cam kết trạng thái không hợp lệ. Trung tâm Cosmos không xác minh hoặc thực hiện các giao dịch đã cam kết trên các vùng khác, do đó, trách nhiệm của người dùng là gửi token tới các vùng mà họ tin tưởng. Trong tương lai, hệ thống quản trị của Hub Cosmos có thể vượt qua Hub đề xuất cải tiến giải thích cho các lỗi vùng. cho ví dụ: chuyển khoản đi token từ một số (hoặc tất cả) khu vực có thể được điều chỉnh để cho phép ngắt mạch khẩn cấp các khu vực (tạm dừng token chuyển) khi phát hiện một cuộc tấn công. Bây giờ chúng ta xem xét cách Hub và các vùng giao tiếp với nhau khác. Ví dụ: nếu có ba blockchain, “Zone1”, “Zone2”,

Cosmos hub and zones architecture showing the Cosmos Hub connecting multiple independent zones via IBC

và “Hub”, đồng thời chúng tôi mong muốn “Zone1” tạo ra gói tin được gửi đến cho “Zone2” đi qua “Hub”. Để di chuyển một gói từ một blockchain cho người khác, bằng chứng được đăng trên chuỗi nhận. Bằng chứng chỉ ra rằng chuỗi gửi đã xuất bản một gói cho điểm đến được cho là. Để chuỗi nhận kiểm tra bằng chứng này, nó phải có khả năng theo kịp các tiêu đề khối của người gửi. Cái này cơ chế tương tự như cơ chế được sử dụng bởi sidechains, đòi hỏi hai chuỗi tương tác để nhận biết nhau thông qua một luồng hai chiều của các gói dữ liệu chứng minh sự tồn tại (giao dịch). Giao thức IBC có thể được loại bỏ một cách tự nhiên bằng cách sử dụng hai loại giao dịch: giao dịch  IBCBlockCommitTx , cho phép blockchain để chứng minh cho bất kỳ người quan sát nào về khối gần đây nhất của nó-hash, và giao dịch  IBCPacketTx , cho phép blockchain chứng minh cho bất kỳ người quan sát nào rằng gói đã cho thực sự đã được xuất bản bởi ứng dụng của người gửi, thông qua Merkle-proof đến gần đây khối-hash. Bằng cách chia cơ chế IBC thành hai giao dịch riêng biệt, chúng tôi cho phép cơ chế thị trường phí gốc của chuỗi tiếp nhận xác định gói nào được cam kết (tức là đã được xác nhận), trong khi cho phép hoàn toàn tự do trong chuỗi gửi về cách thức nhiều gói gửi đi được cho phép. Trong ví dụ trên, để cập nhật block-hash của "Zone1" trên “Hub” (hoặc của “Hub” trên “Zone2”),  IBCBlockCommitTxgiao dịch phải được đăng trên “Hub” với khối-hash của “Zone1” (hoặc trên "Zone2" có khối-hash của “Hub”). Xem IBCBlockCommitTx và IBCPacketTx để biết thêm thông tin trên hai loại giao dịch IBC. Theo cách tương tự, Bitcoin sẽ an toàn hơn bằng cách được phân phối, sổ cái được sao chép hàng loạt, chúng ta có thể làm cho các sàn giao dịch ít bị tấn công hơn hack bên ngoài và bên trong bằng cách chạy nó trên blockchain. Chúng tôi gọi đây là một cuộc trao đổi phân tán. Cái mà cộng đồng tiền điện tử gọi là phi tập trung Exchange ngày nay dựa trên một thứ gọi là giao dịch “chuỗi chéo nguyên tử” (AXC). Với giao dịch AXC, hai người dùng trên hai chuỗi khác nhau có thể thực hiện hai giao dịch chuyển khoản được cam kết cùng nhau trên cả hai sổ cái hoặc không có gì cả (tức là về mặt nguyên tử). Ví dụ: hai người dùng có thể giao dịch bitcoin lấy ether (hoặc bất kỳ hai token nào trên hai sổ cái khác nhau) sử dụng giao dịch AXC, mặc dù Bitcoin và Ethereum không được kết nối với nhau khác. Lợi ích của việc thực hiện trao đổi trên các giao dịch AXC là rằng cả hai người dùng đều không cần phải tin tưởng lẫn nhau hoặc việc kết hợp giao dịch dịch vụ. Nhược điểm là cả hai bên cần trực tuyến để thương mại xảy ra. Một loại sàn giao dịch phi tập trung khác là sàn giao dịch được nhân rộng hàng loạt trao đổi phân phối tự chạy blockchain. Người dùng trên loại sàn giao dịch này có thể gửi lệnh giới hạn và chuyển giao tắt máy tính và giao dịch có thể được thực hiện mà người dùng không cần phải trực tuyến. blockchain thay mặt khớp và hoàn tất giao dịch của người buôn bán.

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。

Ứng dụng

Một sàn giao dịch tập trung có thể tạo ra một sổ đặt hàng có giới hạn sâu đơn đặt hàng và do đó thu hút nhiều thương nhân hơn. Thanh khoản ngày càng nhiều tính thanh khoản trong thế giới trao đổi và do đó có một mạng lưới mạnh mẽ hiệu ứng (hoặc ít nhất là hiệu ứng người thắng được nhiều nhất) trong trao đổi kinh doanh. Người dẫn đầu hiện tại về trao đổi tiền điện tử là Poloniex với khối lượng giao dịch trong 24 giờ là 20 triệu USD và ở vị trí thứ hai là Bitynex với khối lượng 24 giờ là 5 triệu USD. Với mạng lưới mạnh mẽ như vậy có hiệu lực, các sàn giao dịch phi tập trung dựa trên AXC khó có thể giành được khối lượng trên các sàn giao dịch tập trung. Đối với một nền tảng phi tập trung trao đổi để cạnh tranh với một sàn giao dịch tập trung, nó sẽ cần để hỗ trợ sổ đặt hàng sâu với các đơn đặt hàng giới hạn. Chỉ có một phân phối trao đổi trên blockchain có thể cung cấp điều đó. Tendermint cung cấp thêm lợi ích cho giao dịch nhanh hơn cam kết. Bằng cách ưu tiên khả năng hoạt động nhanh chóng mà không phải hy sinh tính nhất quán, các vùng trong Cosmos có thể thúc đẩy giao dịch nhanh chóng – cho cả giao dịch đặt hàng trao đổi cũng như IBC token chuyển tới và từ các khu vực khác. Với tình trạng trao đổi tiền điện tử ngày nay, một điều tuyệt vời ứng dụng cho Cosmos là sàn giao dịch phân tán (còn gọi là Cosmos DEX). Năng lực thông lượng giao dịch cũng như độ trễ cam kết có thể tương đương với độ trễ của tập trung trao đổi. Nhà giao dịch có thể gửi lệnh giới hạn có thể được thực hiện mà không cần cả hai bên phải trực tuyến. Và với Tendermint, trung tâm Cosmos và IBC, nhà giao dịch có thể chuyển tiền vào và ra trao đổi đến và đi từ các khu vực khác với tốc độ. Vùng đặc quyền có thể đóng vai trò là nguồn của token cầu nối của một loại tiền điện tử khác. Một cây cầu tương tự như mối quan hệ giữa trung tâm và vùng Cosmos; cả hai đều phải theo kịp các khối mới nhất của khối kia để xác minh bằng chứng rằng token có chuyển từ cái này sang cái khác. "Khu vực cầu" trên Cosmos mạng theo kịp Hub cũng như các mạng khác

tiền điện tử. Việc chuyển hướng qua vùng cầu cho phép logic của Hub vẫn đơn giản và không thể tin được đối với những người khác blockchain chiến lược đồng thuận như proof-of-work của Bitcoin khai thác mỏ. Mỗi vùng cầu validator sẽ chạy một hệ thống được hỗ trợ bởi Tendermint blockchain với ứng dụng cầu nối ABCI đặc biệt nhưng cũng có nút đầy đủ của “nguồn gốc” blockchain. Khi các khối mới được khai thác ở điểm gốc, vùng cầu validators sẽ đi đến thống nhất về các khối đã cam kết bằng cách ký tên và chia sẻ quan điểm địa phương tương ứng của họ về nguồn gốc blockchain tiền boa. Khi một bridge-zone nhận được khoản thanh toán từ nguồn gốc (và sự đồng ý đầy đủ đã được đồng ý đã được nhìn thấy trong vụ án của chuỗi PoW chẳng hạn như Ethereum hoặc Bitcoin), tương ứng tài khoản được tạo trên bridge-zone với số dư đó. Trong trường hợp Ethereum, bridge-zone có thể chia sẻ tương tự validator-được đặt làm Trung tâm Cosmos. Về phía Ethereum ( Origin), một hợp đồng bắc cầu sẽ cho phép người nắm giữ ether gửi ether tới bridge-zone bằng cách gửi nó tới bridge-contract trên Ethereum. Sau khi hợp đồng cầu nối nhận được ether, không thể rút ether trừ khi có gói IBC thích hợp được nhận bởi hợp đồng cầu từ khu vực cầu. các hợp đồng cầu nối theo dõi tập hợp validator của vùng cầu, trong đó có thể giống hệt với bộ validator của Hub Cosmos. Trong trường hợp Bitcoin, khái niệm này tương tự ngoại trừ việc thay vì một hợp đồng cầu nối duy nhất, mỗi UTXO sẽ được kiểm soát bởi một ngưỡng công bố P2SH đa chữ ký. Do những hạn chế của hệ thống P2SH, người ký không thể giống với Cosmos Bộ trung tâm validator.Ether trên vùng cầu (“bridged-ether”) có thể được chuyển sang và từ Hub, sau đó bị hủy bởi một giao dịch gửi nó đến một địa chỉ rút tiền cụ thể trên Ethereum. Một IBC gói chứng minh rằng giao dịch xảy ra trên bridge-zone có thể được đăng lên hợp đồng cầu nối Ethereum để cho phép ether được rút lại. Trong trường hợp Bitcoin, hệ thống tập lệnh bị hạn chế khiến nó khó có thể phản ánh cơ chế chuyển tiền IBC. Mỗi UTXO có bản công bố độc lập riêng, vì vậy mọi UTXO đều phải được di chuyển sang UTXO mới khi có thay đổi trong tập hợp Bitcoin người ký khế ước. Một giải pháp là nén và giải nén bộ UTXO nếu cần để giữ tổng số trong số UTXO giây bị hỏng. Rủi ro của một hợp đồng bắc cầu như vậy là có thể xảy ra validator lừa đảo. ≥⅓ Quyền biểu quyết của Byzantine có thể gây ra fork, rút ether từ hợp đồng cầu trên Ethereum trong khi vẫn giữ cầu nối trên vùng cầu. Tệ hơn nữa, >⅔ Quyền biểu quyết của Byzantine có thể ăn cắp ether hoàn toàn từ những người đã gửi nó đến hợp đồng cầu nối bằng cách đi chệch khỏi logic bắc cầu ban đầu của vùng cầu. Có thể giải quyết những vấn đề này bằng cách thiết kế cây cầu phù hợp hoàn toàn chịu trách nhiệm. Ví dụ: tất cả các gói IBC, từ trung tâm và nguồn gốc, có thể yêu cầu xác nhận của bridge-zone trong theo cách mà tất cả các chuyển đổi trạng thái của vùng cầu có thể được được thách thức và xác minh một cách hiệu quả bởi trung tâm hoặc nguồn gốc hợp đồng cầu đường. Hub và nguồn gốc phải cho phép các bridgezone validator gửi tài sản thế chấp và token chuyển ra khỏi hợp đồng bắc cầu sẽ bị trì hoãn (và tài sản thế chấp sẽ được hủy bỏ khoảng thời gian đủ dài) để cho phép mọi thách thức được thực hiện bởi kiểm toán viên độc lập. Chúng tôi để lại thiết kế của thông số kỹ thuật và việc triển khai hệ thống này mở như một tương lai Cosmos

đề xuất cải tiến sẽ được Trung tâm Cosmos thông qua hệ thống quản trị. Giải quyết vấn đề mở rộng quy mô là một vấn đề mở đối với Ethereum. Hiện tại, các nút Ethereum xử lý mọi giao dịch và cũng lưu trữ tất cả các trạng thái. liên kết. Vì Tendermint có thể thực hiện các khối nhanh hơn nhiều so với Ethereum proof-of-work, EVM khu vực được hỗ trợ bởi sự đồng thuận của Tendermint và hoạt động trên bridged-ether có thể mang lại hiệu suất cao hơn cho Ethereum blockchains. Ngoài ra, mặc dù Trung tâm Cosmos và IBC cơ chế gói không cho phép logic hợp đồng tùy ý thực chất nó có thể được sử dụng để phối hợp các chuyển động token giữa Ethereum hợp đồng chạy trên các vùng khác nhau, cung cấp nền tảng cho việc mở rộng quy mô token lấy trung tâm Ethereum thông qua phân mảnh. Cosmos vùng chạy logic ứng dụng tùy ý, được xác định tại thời điểm bắt đầu vòng đời của vùng và có thể được cập nhật theo thời gian bởi sự quản lý. Tính linh hoạt như vậy cho phép các vùng Cosmos đóng vai trò là cầu nối với các loại tiền điện tử khác như Ethereum hoặc Bitcoin và nó cũng cho phép các dẫn xuất của blockchain đó, sử dụng cùng một cơ sở mã nhưng với bộ validator khác và phân phối ban đầu. Điều này cho phép nhiều loại tiền điện tử hiện có các khuôn khổ, chẳng hạn như của Ethereum, Zerocash, Bitcoin, CryptoNote, v.v., sẽ được sử dụng với Tendermint Core, một công cụ đồng thuận hiệu suất cao hơn, trên một mạng chung, mở ra cơ hội to lớn cho khả năng tương tác giữa nền tảng. Hơn nữa, với tư cách là nhiều nội dung blockchain, một giao dịch có thể chứa nhiều đầu vào và đầu ra, trong đó mỗi đầu vào có thể là bất kỳ loại token nào, cho phép Cosmos phân phát trực tiếp dưới dạng một nền tảng trao đổi phi tập trung, mặc dù các đơn đặt hàng được giả địnhđể được khớp thông qua các nền tảng khác. Ngoài ra, một vùng có thể phục vụ như một sàn giao dịch có khả năng chịu lỗi phân tán (với sổ đặt hàng), có thể là một cải tiến nghiêm ngặt so với tập trung hiện có trao đổi tiền điện tử có xu hướng bị hack theo thời gian. Các vùng cũng có thể đóng vai trò là phiên bản doanh nghiệp được blockchain hỗ trợ và các hệ thống chính phủ, nơi các phần của một dịch vụ cụ thể theo truyền thống được điều hành bởi một tổ chức hoặc một nhóm tổ chức thay vào đó được chạy dưới dạng ứng dụng ABCI trên một vùng nhất định, cho phép nó kế thừa tính bảo mật và khả năng tương tác của công chúng Cosmos mạng mà không hy sinh quyền kiểm soát cơ bản dịch vụ. Do đó, Cosmos có thể mang lại những điều tốt nhất cho cả hai thế giới các tổ chức đang tìm cách sử dụng công nghệ blockchain nhưng ai cảnh giác với việc từ bỏ hoàn toàn quyền kiểm soát cho một bên thứ ba được phân phối bữa tiệc. Một số người cho rằng vấn đề lớn với việc ủng hộ tính nhất quán các thuật toán đồng thuận như Tendermint là bất kỳ mạng nào phân vùng khiến không có phân vùng duy nhất có >⅔ quyền biểu quyết (ví dụ: ≥⅓ chuyển sang sử dụng zine) sẽ ngăn chặn hoàn toàn sự đồng thuận. Kiến trúc Cosmos có thể giúp giảm thiểu vấn đề này bằng cách sử dụng một trung tâm toàn cầu với các khu tự trị khu vực, nơi quyền biểu quyết cho mỗi khu vực được phân bổ dựa trên một địa lý chung khu vực. Ví dụ, một mô hình chung có thể dành cho cá nhân thành phố hoặc khu vực để vận hành các khu vực riêng của họ trong khi chia sẻ trung tâm chung (ví dụ: Trung tâm Cosmos), cho phép hoạt động của thành phố tồn tại trong trường hợp trung tâm tạm dừng do mạng tạm thời phân vùng. Lưu ý rằng điều này cho phép thực tế về địa chất, chính trị và các tính năng cấu trúc liên kết mạng cần được xem xét trong việc thiết kế mạnh mẽ các hệ thống có khả năng chịu lỗi liên kết.

NameCoin là một trong những blockchain đầu tiên cố gắng giải quyết vấn đề vấn đề phân giải tên bằng cách điều chỉnh Bitcoin blockchain. Thật không may, đã có một số vấn đề với cách tiếp cận này. Với Namecoin, chúng tôi có thể xác minh rằng, chẳng hạn như @satoshi đã được đăng ký với một khóa công khai cụ thể tại một thời điểm nào đó trong quá khứ, nhưng chúng tôi không biết liệu khóa công khai đã được được cập nhật gần đây trừ khi chúng tôi tải xuống tất cả các khối kể từ lần cuối cùng cập nhật tên đó. Điều này là do hạn chế của Bitcoin UTXO mô hình Merkle-ization giao dịch, trong đó chỉ có các giao dịch (nhưng không phải trạng thái ứng dụng có thể thay đổi) được Merkle-ized vào khối-hash. Điều này cho phép chúng tôi chứng minh sự tồn tại chứ không phải sự không tồn tại của các bản cập nhật sau này cho một tên. Vì vậy, chúng ta không thể biết đối với nhất định giá trị gần đây nhất của một tên mà không tin tưởng vào giá trị đầy đủ nút hoặc phát sinh chi phí đáng kể về băng thông bằng cách tải xuống toàn bộ blockchain. Ngay cả khi cây tìm kiếm được Merkle hóa đã được triển khai trong NameCoin, sự phụ thuộc của nó vào proof-of-work khiến việc xác minh ứng dụng khách trở nên dễ dàng có vấn đề. Các khách hàng nhẹ phải tải xuống bản sao hoàn chỉnh của tiêu đề cho tất cả các khối trong toàn bộ blockchain (hoặc ít nhất là tất cả tiêu đề kể từ lần cập nhật cuối cùng cho một tên). Điều này có nghĩa là yêu cầu về băng thông tỉ lệ tuyến tính với lượng thời gian [21]. Ngoài ra, việc thay đổi tên trên proof-of-work blockchain yêu cầu chờ thêm proof-of-work khối xác nhận, việc này có thể mất tới một giờ trên Bitcoin. Với Tendermint, tất cả những gì chúng ta cần là khối gần đây nhất-hash được ký bởi số đại biểu validators (theo quyền biểu quyết) và Merkle bằng chứng cho giá trị hiện tại được liên kết với tên. Điều này làm cho nó có thể có một light-client ngắn gọn, nhanh chóng và an toàn xác minh các giá trị tên. Trong Cosmos, chúng tôi có thể áp dụng khái niệm này và mở rộng nó hơn nữa. Mỗi vùng đăng ký tên trong Cosmos có thể có tên miền cấp cao nhất (TLD) được liên kết chẳng hạn như “.com” hoặc “.org” và mỗi tên-

khu vực đăng ký có thể có quản trị và đăng ký riêng quy luật.

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。

Quản trị và Kinh tế

Mặc dù Trung tâm Cosmos là sổ cái phân phối nhiều tài sản, nhưng có một người bản địa đặc biệt token được gọi là nguyên tử. Nguyên tử là staking duy nhất token của Trung tâm Cosmos. Nguyên tử là một giấy phép cho người nắm giữ bỏ phiếu, xác thực hoặc ủy quyền cho validators khác. Giống như của Ethereum ether, nguyên tử cũng có thể được sử dụng để thanh toán phí giao dịch cho giảm thiểu thư rác. Các nguyên tử bổ sung và giao dịch khối phí được thưởng cho validator và người được ủy quyền validator giây. Giao dịch  BurnAtomTx  có thể được sử dụng để khôi phục mọi số lượng tương ứng token từ nhóm dự trữ. Sự phân bổ ban đầu của nguyên tử tokens và validators trên Genesis sẽ đến tay các nhà tài trợ của Cosmos Người gây quỹ (75%), nhà tài trợ chính (5%), Cosmos Network Foundation (10%) và ALL IN BITS, Inc (10%). Từ khi hình thành trở đi, 1/3 tổng số nguyên tử sẽ được khen thưởng cho validator ngoại quan và người được ủy quyền hàng năm. Xem Kế hoạch Cosmos để biết thêm chi tiết. Không giống như Bitcoin hoặc proof-of-work blockchain khác, Tendermint blockchain trở nên chậm hơn với nhiều validator giây hơn do tăng sự phức tạp trong giao tiếp. May mắn thay, chúng tôi có thể hỗ trợ đủ validators để tạo nên sự phân phối mạnh mẽ trên toàn cầu blockchain với thời gian xác nhận giao dịch rất nhanh và băng thông,

lưu trữ và khả năng tính toán song song tăng lên, chúng ta sẽ có thể để hỗ trợ thêm validators trong tương lai. Vào ngày khởi nguồn, số lượng validator tối đa sẽ được đặt thành 100, và con số này sẽ tăng với tốc độ 13% trong 10 năm, và giải quyết ở mức 300 validator giây. Những người nắm giữ Atom chưa có thể trở thành validators bằng cách ký và gửi giao dịch  BondTx. Số lượng của các nguyên tử được cung cấp làm tài sản thế chấp phải khác không. Bất cứ ai cũng có thể trở thành a validator bất cứ lúc nào, ngoại trừ khi kích thước của dòng điện Bộ validator lớn hơn số lượng tối đa validator giây được phép. Trong trường hợp đó, giao dịch chỉ có hiệu lực nếu số tiền nguyên tử lớn hơn số lượng nguyên tử hữu hiệu được giữ bởi nhỏ nhất validator, trong đó các nguyên tử hiệu quả bao gồm các nguyên tử được ủy quyền. Khi validator mới thay thế validator hiện có theo cách như vậy, validator hiện có sẽ không hoạt động và tất cả các nguyên tử và các nguyên tử được ủy quyền đi vào trạng thái không liên kết. Phải có một số hình phạt áp dụng đối với validator đối với bất kỳ cố ý hoặc vô ý đi chệch khỏi mức bị xử phạt giao thức. Một số bằng chứng được chấp nhận ngay lập tức, chẳng hạn như một ký kép ở cùng độ cao và hình tròn hoặc vi phạm Năm 0: 100  Năm 1: 113  Năm 2: 127  Năm 3: 144  Năm 4: 163  Năm 5: 184  Năm 6: 208  Năm 7: 235  Năm 8: 265  Năm 9: 300  Năm 10: 300  ...

“prevote-the-lock” (một quy tắc của giao thức đồng thuận Tendermint). Bằng chứng như vậy sẽ khiến validator mất đi vị thế tốt và các nguyên tử liên kết của nó cũng như tỷ lệ tokens trong quỹ dự trữ – được gọi chung là “cổ phần” của nó – sẽ bị cắt giảm. Đôi khi, validator sẽ không khả dụng do điều kiện khu vực gián đoạn mạng, mất điện hoặc các lý do khác. Nếu, bất cứ lúc nào điểm trong các khối  ValidatorTimeoutWindow  trước đây, validator's phiếu cam kết không được bao gồm trong blockchain nhiều hơn  ValidatorTimeoutMaxAbsent  lần, validator đó sẽ trở thành không hoạt động và mất  ValidatorTimeoutPenalty  (MẶC ĐỊNH 1%) trong tổng số cổ phần. Một số hành vi “có hại” không tạo ra sự khác biệt rõ ràng bằng chứng trên blockchain. Trong những trường hợp này, validator có thể phối hợp ngoài băng để buộc thời gian chờ của những kẻ độc hại này validators, nếu có sự đồng thuận của đa số. Trong trường hợp Trung tâm Cosmos dừng do liên minh ≥⅓ quyền biểu quyết sẽ thuộc về zine hoặc trong trường hợp liên minh ≥⅓ quyền biểu quyết kiểm duyệt bằng chứng về hành vi độc hại từ vào blockchain, trung tâm phải khôi phục bằng hard-fork đề xuất tái tổ chức. (Liên kết đến “Các cuộc tấn công phân nhánh và kiểm duyệt”). Cosmos Hub validator có thể chấp nhận bất kỳ loại token hoặc kết hợp nào các loại phí để xử lý một giao dịch. Mỗi validator có thể chủ quan đặt ra bất kỳ tỷ giá hối đoái nào nó muốn và chọn bất kỳ giao dịch nào họ muốn, miễn là  BlockGasLimit  là không vượt quá. Các khoản phí thu được, trừ đi các khoản thuế được quy định dưới đây, được phân phối lại cho các bên liên quan theo tỷ lệ các nguyên tử liên kết của chúng, mỗi  ValidatorPayoutPeriod  (MẶC ĐỊNH 1 giờ).Trong số phí giao dịch được thu,  ReserveTax  (MẶC ĐỊNH 2%) sẽ đi về phía nhóm dự trữ để tăng nhóm dự trữ và tăng tính bảo mật và giá trị của mạng Cosmos. Những cái này nguồn vốn cũng có thể được phân bổ theo các quyết định do hệ thống quản lý thực hiện. Người sở hữu Atom ủy quyền quyền biểu quyết của họ cho validators khác trả hoa hồng cho người được ủy quyền validator. Ủy ban có thể được đặt bởi mỗi validator. Tính bảo mật của Cosmos Hub là một chức năng bảo mật của validator cơ bản và sự lựa chọn ủy quyền của người được ủy quyền. Để khuyến khích việc phát hiện và báo cáo sớm các phát hiện các lỗ hổng bảo mật, Trung tâm Cosmos khuyến khích tin tặc xuất bản khai thác thành công thông qua giao dịch  ReportHackTx  có nội dung: “Điều này validator đã bị hack. Vui lòng gửi tiền thưởng đến địa chỉ này”. Khi việc khai thác như vậy, validator và người ủy quyền sẽ không hoạt động,  HackPunishmentRatio  (mặc định 5%) nguyên tử của mọi người sẽ nhận được bị chém và  HackRewardRatio  (mặc định 5%) nguyên tử của mọi người sẽ nhận được phần thưởng theo địa chỉ tiền thưởng của hacker. validator phải phục hồi các nguyên tử còn lại bằng cách sử dụng khóa dự phòng của chúng. Để ngăn chặn tính năng này bị lạm dụng để chuyển các nguyên tử chưa được đầu tư, phần nguyên tử được giao so với các nguyên tử chưa được đầu tư của validators và người được ủy quyền trước và sau  ReportHackTx  sẽ vẫn giữ nguyên và tiền thưởng của hacker sẽ bao gồm một số nguyên tử chưa đầu tư, nếu có. Trung tâm Cosmos được vận hành bởi một tổ chức phân phối đòi hỏi phải có cơ chế quản lý chặt chẽ để điều phối các thay đổi khác nhau đối với blockchain, chẳng hạn như biến

các thông số của hệ thống, cũng như nâng cấp phần mềm và sửa đổi hiến pháp. Tất cả validator đều có trách nhiệm bỏ phiếu cho tất cả đề xuất. Không thể bỏ phiếu cho một đề xuất một cách kịp thời sẽ dẫn đến validator bị vô hiệu hóa tự động trong một khoảng thời gian được gọi là  Vắng mặtThời gian phạt  (MẶC ĐỊNH 1 tuần). Người được ủy quyền tự động kế thừa phiếu bầu của người được ủy quyền validator. Phiếu bầu này có thể được ghi đè bằng tay. nguyên tử không liên kết không nhận được phiếu bầu. Mỗi đề xuất yêu cầu một khoản tiền gửi là  Tiền gửi đề xuất tối thiểu  tokens, có thể là sự kết hợp của một hoặc nhiều tokens trong đó có nguyên tử. Đối với mỗi đề xuất, cử tri có thể bỏ phiếu để thông qua tiền đặt cọc. Nếu hơn một nửa số cử tri chọn tham gia tiền gửi (ví dụ: vì đề xuất là thư rác), khoản tiền gửi sẽ chuyển đến nguồn dự trữ, ngoại trừ bất kỳ nguyên tử nào bị đốt cháy. Đối với mỗi đề xuất, cử tri có thể bỏ phiếu với các phương án sau: vâng YeaWithForce không NayVới Lực Lượng kiêng Đa số phiếu thuận hoặc YeaWithForce (hoặc Không hoặc Cần có phiếu bầu NayWithForce) để đề xuất được quyết định là được thông qua (hoặc quyết định là thất bại), nhưng 1/3+ có thể phủ quyết đa số quyết định bằng cách bỏ phiếu "có hiệu lực". Khi đa số tuyệt đối bị phủ quyết, mọi người đều bị trừng phạt bằng cách thua  VetoPenaltyFeeBlocks  (MẶC ĐỊNH số khối có giá trị trong 1 ngày) phí (trừ thuế sẽ không bị ảnh hưởng) và bên phủ quyết đa số

quyết định sẽ bị phạt bổ sung bằng việc mất  VetoPenaltyAtoms  (MẶC ĐỊNH 0,1%) số nguyên tử của nó. Bất kỳ tham số nào được mô tả ở đây đều có thể được thay đổi bằng chuyển  Đề xuất thay đổi thông số . Các nguyên tử có thể được sản xuất và dự trữ quỹ dành cho thông qua  Đề xuất tiền thưởng . Tất cả các đề xuất khác, chẳng hạn như đề xuất nâng cấp giao thức, sẽ được điều phối thông qua  Đề xuất văn bản  chung. Xem Kế hoạch. Đã có nhiều đổi mới trong blockchain sự đồng thuận và khả năng mở rộng trong vài năm qua. Phần này cung cấp một bản tóm tắt khảo sát một số lựa chọn quan trọng. Sự đồng thuận khi có sự hiện diện của những người tham gia độc hại là một vấn đề bắt đầu từ đầu những năm 1980, khi Leslie Lamport đặt ra cụm từ “Lỗi Byzantine” để chỉ hành vi xử lý tùy ý đi chệch khỏi hành vi dự định, trái ngược với “lỗi sự cố”, trong đó một quá trình chỉ đơn giản là gặp sự cố. Các giải pháp ban đầu được phát hiện đối với các mạng đồng bộ có giới hạn trênđộ trễ của tin nhắn, mặc dù việc sử dụng thực tế bị giới hạn ở mức cao môi trường được kiểm soát như bộ điều khiển máy bay và trung tâm dữ liệu được đồng bộ hóa thông qua đồng hồ nguyên tử. Mãi cho đến khi vào cuối những năm 90, Dung sai lỗi Byzantine thực tế (PBFT) [11] là được giới thiệu như một sự đồng thuận đồng bộ một phần hiệu quả thuật toán có thể chịu được tới ⅓ quy trình hoạt động tùy ý. PBFT đã trở thành thuật toán tiêu chuẩn, tạo ra nhiều thuật toán các biến thể, bao gồm cả biến thể gần đây nhất do IBM tạo ra như một phần của đóng góp của họ cho Hyperledger. Lợi ích chính của sự đồng thuận của Tendermint đối với PBFT là Tendermint có cấu trúc cơ bản được cải tiến và đơn giản hóa, một số trong đó là kết quả của việc áp dụng mô hình blockchain. Các khối Tendermint phải được thực hiện theo thứ tự, điều này ngăn cản độ phức tạp và chi phí liên lạc liên quan đến PBFT lượt xem-thay đổi. Trong Cosmos và nhiều loại tiền điện tử, không có cần cho phép khối N+i trong đó i >= 1 được cam kết, khi khối N bản thân nó vẫn chưa cam kết. Nếu băng thông là nguyên nhân khiến khối N chưa cam kết trong vùng Cosmos thì việc sử dụng sẽ không có ích gì phiếu chia sẻ băng thông cho khối N+i. Nếu một phân vùng mạng hoặc nút ofzine là lý do tại sao khối N chưa được cam kết, thì N+i dù sao cũng sẽ không cam kết. Ngoài ra, việc gộp các giao dịch thành các khối cho phép Merkle-hashing thường xuyên của trạng thái ứng dụng, thay vì các bản tóm tắt định kỳ như với sơ đồ điểm kiểm tra của PBFT. Điều này cho phép để có các cam kết giao dịch có thể chứng minh nhanh hơn dành cho khách hàng nhẹ và nhanh hơn liên lạc giữablockchain. Tendermint Core cũng bao gồm nhiều tính năng và tối ưu hóa vượt xa những gì được chỉ định trong PBFT. Ví dụ, các khối do validators đề xuất được chia thành các phần, được Merkle hóa, và buôn chuyện theo cách giúp cải thiện việc phát sóng hiệu suất (xem LibSwift [19] để biết cảm hứng). Ngoài ra, bạc hà Core không đưa ra bất kỳ giả định nào về điểm-điểm

khả năng kết nối và hoạt động miễn là mạng P2P kết nối yếu. Mặc dù không phải là năm đầu tiên triển khai proof-of-stake (PoS), BitShares1.0 [12] đóng góp đáng kể vào việc nghiên cứu và áp dụng PoS blockchains, đặc biệt là những PoS được ủy quyền. trong BitShares, người nắm giữ cổ phần bầu ra “nhân chứng”, chịu trách nhiệm ra lệnh và thực hiện các giao dịch, và các "đại biểu" chịu trách nhiệm về phối hợp cập nhật phần mềm và thay đổi thông số. BitShares2.0 nhằm mục đích đạt được hiệu suất cao (100k tx/s, 1s độ trễ) trong điều kiện lý tưởng, với mỗi khối được ký bởi một người ký và thời gian thực hiện giao dịch mất nhiều thời gian hơn một chút so với khoảng chặn. Một đặc tả kinh điển vẫn đang được phát triển. Các bên liên quan có thể loại bỏ hoặc thay thế các nhân chứng có hành vi sai trái hàng ngày, nhưng không có tài sản thế chấp đáng kể của nhân chứng hoặc các đại biểu giống như Tendermint PoS bị chém vào trường hợp tấn công chi tiêu gấp đôi thành công. Dựa trên cách tiếp cận do Ripple tiên phong, Stellar [13] đã đưa ra một mô hình Thỏa thuận Byzantine Liên bang trong đó các quy trình tham gia vào sự đồng thuận không cấu thành một yxed và trên toàn cầu tập đã biết. Đúng hơn, mỗi nút quy trình quản lý một hoặc nhiều “các lát cắt đại biểu”, mỗi lát tạo thành một tập hợp các quy trình đáng tin cậy. A “quorum” trong Stellar được coi là tập hợp các nút chứa tại ít nhất một lát đại biểu cho mỗi nút trong tập hợp, sao cho thỏa thuận có thể đạt được. Tính bảo mật của cơ chế Stellar dựa trên giả định rằng giao điểm của hai đại biểu bất kỳ không trống, trong khi tính khả dụng của một nút yêu cầu ít nhất một trong các lát cắt đại biểu của nó để bao gồm toàn bộ các nút chính xác, tạo ra sự cân bằng giữa sử dụng các lát đại biểu lớn hoặc nhỏ có thể khó cân bằng mà không áp đặt những giả định quan trọng về niềm tin. Cuối cùng,các nút bằng cách nào đó phải chọn các lát đại biểu đầy đủ để có có đủ khả năng chịu lỗi (hoặc bất kỳ "nút nguyên vẹn" nào, trong đó phần lớn kết quả của bài báo phụ thuộc vào) và duy nhất cung cấp chiến lược để đảm bảo sự kết hợp như vậy được phân cấp và tương tự như Giao thức cổng biên (BGP), được sử dụng bởi các ISP hàng đầu trên internet để thiết lập các bảng định tuyến toàn cầu và bởi được trình duyệt sử dụng để quản lý chứng chỉ TLS; cả hai đều khét tiếng vì sự bất an của họ. Những lời chỉ trích trong bài báo Stellar về hệ thống bằng chứng cổ phần dựa trên Tendermint được giảm nhẹ nhờ chiến lược token được mô tả ở đây, trong đó một loại token mới được gọi là nguyên tử được phát hành thể hiện các yêu cầu đối với các phần phí và phần thưởng trong tương lai. các thì lợi thế của proof-of-stake dựa trên Tendermint là tương đối của nó đơn giản, trong khi vẫn cung cấp đủ mức độ bảo mật và có thể chứng minh được sự đảm bảo. BitcoinNG là cải tiến được đề xuất cho Bitcoin sẽ cho phép dành cho các dạng khả năng mở rộng theo chiều dọc, chẳng hạn như tăng kích thước khối, không có những hậu quả kinh tế tiêu cực thường liên quan đến với sự thay đổi như vậy, chẳng hạn như tác động lớn không tương xứng trên các thợ mỏ nhỏ. Sự cải thiện này đạt được bằng cách tách bầu cử lãnh đạo từ phát sóng giao dịch: lãnh đạo là người đầu tiên được bầu chọn bởi proof-of-work trong “khối vi mô” và sau đó có thể các giao dịch quảng bá sẽ được cam kết cho đến khi có một khối vi mô mới được tìm thấy. Điều này làm giảm các yêu cầu về băng thông cần thiết để giành chiến thắng trong cuộc đua PoW, cho phép các thợ mỏ nhỏ cạnh tranh công bằng hơn, và cho phép các giao dịch được thực hiện thường xuyên hơn bởi thợ mỏ cuối cùng tìm được một khối vi mô. Casper [16] là thuật toán đồng thuận proof-of-stake được đề xuất cho Ethereum. Phương thức hoạt động chính của nó là “đồng thuận bằng cách đặt cược”. Bởi để validator đặt cược lặp đi lặp lại vào khối mà họ tin rằng sẽ

cam kết tham gia blockchain dựa trên các cược khác mà họ đã thấy cho đến nay, cuối cùng thì tính đồng bộ có thể đạt được. liên kết. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực của nhóm Casper. các thách thức là xây dựng một cơ chế cá cược có thể đã được chứng minh là một chiến lược ổn định về mặt tiến hóa. Lợi ích chính của Casper so với Tendermint có thể cung cấp “tính khả dụng quá nhất quán” – sự đồng thuận không yêu cầu >⅔ số đại biểu quyền biểu quyết - có lẽ phải trả giá bằng tốc độ cam kết hoặc độ phức tạp thực hiện. Giao thức Interledger [14] không hẳn là một giải pháp có khả năng mở rộng. Nó cung cấp sự tương tác đặc biệt giữa các sổ cái khác nhau hệ thống thông qua mạng lưới quan hệ song phương được kết nối lỏng lẻo. Giống như Lightning Network, mục đích của ILP là tạo điều kiện thuận lợi thanh toán, nhưng nó đặc biệt tập trung vào các khoản thanh toán khác nhau các loại sổ cái và mở rộng cơ chế giao dịch nguyên tử sang bao gồm không chỉ hash-khóa mà còn bao gồm số đại biểu công chứng viên (được gọi là Giao thức vận chuyển nguyên tử). Cơ chế sau cho thực thi tính nguyên tử trong các giao dịch giữa các sổ cái tương tự như Cơ chế SPV máy khách nhẹ của Tendermint, do đó minh họa về sự khác biệt giữa ILP và Cosmos/IBC được đảm bảo và được cung cấp dưới đây. 1. Công chứng viên kết nối trong ILP không hỗ trợ tư cách thành viên thay đổi và không cho phép trọng số linh hoạt giữa công chứng viên. Mặt khác, IBC được thiết kế đặc biệt cho blockchains, trong đó validators có thể có trọng số khác nhau và nơi tư cách thành viên có thể thay đổi trong quá trình blockchain. 2. Giống như trong Lightning Network, người nhận thanh toán trong ILP phải trực tuyến để gửi xác nhận lại cho người gửi. trong mộttoken chuyển qua IBC, bộ validator của máy thu blockchain chịu trách nhiệm cung cấp xác nhận chứ không phải người dùng nhận. 3. Điểm khác biệt nổi bật nhất là đầu nối của ILP không chịu trách nhiệm hoặc giữ thẩm quyền về các khoản thanh toán, trong khi ở Cosmos, validator của trung tâm là thẩm quyền của trạng thái IBC token chuyển giao cũng như thẩm quyền của số lượng token được giữ bởi mỗi vùng (nhưng không phải số lượng token được nắm giữ bởi mỗi tài khoản trong một vùng). Đây là sự đổi mới cơ bản cho phép đảm bảo tính bất đối xứng chuyển token từ vùng này sang vùng khác; tương tự như ILP trình kết nối trong Cosmos là một kết nối ổn định và an toàn tối đa sổ cái blockchain, trung tâm Cosmos. 4. Các khoản thanh toán liên sổ cái trong ILP cần được hỗ trợ bởi một sổ đặt hàng trao đổi, vì không có sự chuyển giao bất đối xứng của tiền từ sổ cái này sang sổ cái khác, chỉ chuyển giá trị hoặc tương đương trên thị trường. Chuỗi bên [15] là cơ chế được đề xuất để mở rộng quy mô Bitcoin mạng thông qua các blockchain thay thế được “chốt hai chiều” với Bitcoin blockchain. (Chốt hai chiều tương đương với bắc cầu. Trong Cosmos chúng tôi nói "bắc cầu" để phân biệt với định vị thị trường). Sidechains cho phép bitcoin di chuyển một cách hiệu quả từ Bitcoin blockchain vào sidechain và ngược lại, đồng thời cho phép thử nghiệm các tính năng mới trên sidechain. Như trong Cosmos Hub, sidechain và Bitcoin đóng vai trò là khách hàng nhẹ của lẫn nhau, sử dụng bằng chứng SPV để xác định khi nào các đồng xu sẽ được được chuyển sang sidechain và ngược lại. Tất nhiên, vì Bitcoin sử dụng proof-of-work, các chuỗi bên xoay quanh Bitcoin bị ảnh hưởng khỏi nhiều vấn đề và rủi ro của proof-of-work như một cơ chế đồng thuận Hơn nữa, đây là một người theo chủ nghĩa tối đa Bitcoin giải pháp vốn không hỗ trợ nhiều loại token và

cấu trúc liên kết mạng liên vùng như Cosmos. Điều đó nói lên rằng, cốt lõi cơ chế của chốt hai chiều về nguyên tắc giống như cơ chế đó được sử dụng bởi mạng Cosmos. Ethereum hiện đang nghiên cứu một số chiến lược khác nhau để phân chia trạng thái của Ethereum blockchain để giải quyết nhu cầu về khả năng mở rộng. Những nỗ lực này nhằm mục đích duy trì lớp trừu tượng được cung cấp bởi Máy ảo Ethereum hiện tại trên không gian trạng thái được chia sẻ. Nhiều nỗ lực nghiên cứu đang đang được tiến hành vào thời điểm này. [18][22] Cosmos và Ethereum 2.0 Màu hoa cà [22] có các mục tiêu thiết kế khác nhau. Cosmos đặc biệt là khoảng tokens. Mauve là về việc mở rộng quy mô tính toán tổng quát. Cosmos không bị ràng buộc với EVM, do đó, ngay cả các máy ảo khác nhau cũng có thể tương tác. Cosmos cho phép người tạo vùng xác định ai xác thực khu. Bất kỳ ai cũng có thể bắt đầu một khu vực mới trong Cosmos (trừ khi quản trị quyết định khác). Hub cách ly các lỗi vùng nên các bất biến token toàn cầu được được bảo tồn. Mạng Lightning là mạng chuyển giao token được đề xuất hoạt động ở lớp phía trên Bitcoin blockchain (và lớp công cộng khác blockchains), cho phép cải thiện nhiều cấp độ lớn trong thông lượng giao dịch bằng cách di chuyển phần lớn các giao dịch ngoài sổ cái đồng thuận vào cái gọi là “kênh thanh toán”.Điều này được thực hiện nhờ các tập lệnh tiền điện tử trên chuỗi, cho phép các bên ký kết các hợp đồng nhà nước song phương trong đó trạng thái có thể được cập nhật bằng cách chia sẻ chữ ký số và hợp đồng có thể bị đóng bằng cách xuất bản bằng chứng đồng thời lên blockchain, một cơ chế lần đầu tiên được phổ biến rộng rãi nhờ sự hoán đổi nguyên tử xuyên chuỗi. Bởi mở kênh thanh toán với nhiều bên, người tham gia Lightning Network có thể trở thành điểm tập trung cho việc định tuyến thanh toán của người khác, dẫn đến một kênh thanh toán được kết nối đầy đủ mạng, với chi phí vốn bị ràng buộc trên các kênh thanh toán. Mặc dù Lightning Network cũng có thể dễ dàng mở rộng khắp nhiều blockchain độc lập để cho phép chuyển giá trị thông qua thị trường trao đổi, nó không thể được sử dụng để chuyển token từ blockchain này sang blockchain khác. Lợi ích chính của mạng Cosmos được mô tả ở đây là kích hoạt trực tiếp như vậy token chuyển khoản. Điều đó nói lên rằng, chúng tôi kỳ vọng các kênh thanh toán và Lightning Network sẽ được áp dụng rộng rãi cùng với token cơ chế chuyển giao, vì lý do tiết kiệm chi phí và bảo mật. Segregated Witness là một liên kết đề xuất cải tiến Bitcoin nhằm mục đích tăng thông lượng giao dịch trên mỗi khối lên gấp 2 lần hoặc 3 lần, đồng thời làm cho việc đồng bộ hóa khối nhanh hơn cho các nút mới. Điểm sáng chói của giải pháp này nằm ở cách nó hoạt động trong hạn chế của giao thức hiện tại của Bitcoin và cho phép phân nhánh mềm nâng cấp (tức là các máy khách có phiên bản phần mềm cũ hơn sẽ tiếp tục hoạt động sau khi nâng cấp). Tendermint, là một sản phẩm mới giao thức, không có hạn chế về thiết kế, vì vậy nó có tỷ lệ khác những ưu tiên. Về cơ bản, Tendermint sử dụng thuật toán quay vòng BFT dựa trên chữ ký mật mã thay vì khai thác, một cách tầm thường cho phép chia tỷ lệ theo chiều ngang thông qua nhiều song song blockchains, trong khi các cam kết khối thường xuyên hơn, thường xuyên hơn cho phép cũng có thể chia tỷ lệ theo chiều dọc.

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

Ø è

Sự đồng thuận và chi tiết kỹ thuật

Một giao thức đồng thuận được thiết kế tốt sẽ cung cấp một số đảm bảo trong trường hợp vượt quá khả năng chịu đựng và sự đồng thuận không thành công. Điều này đặc biệt cần thiết trong nền kinh tế các hệ thống, nơi hành vi của Byzantine có thể có tác động tài chính đáng kể phần thưởng. Sự đảm bảo quan trọng nhất như vậy là một hình thức phân tách trách nhiệm, trong đó các quy trình tạo ra sự đồng thuận thất bại (tức là khiến các máy khách của giao thức chấp nhận các giá trị khác nhau - a nĩa) có thể bị xác định và trừng phạt theo quy định của giao thức, hoặc có thể là hệ thống pháp luật. Khi hệ thống pháp luật được không đáng tin cậy hoặc quá tốn kém để gọi, validators có thể buộc phải đặt cọc tiền bảo đảm để tham gia, và những tiền gửi có thể bị thu hồi hoặc bị cắt giảm khi có hành vi nguy hiểm đã phát hiện [10]. Lưu ý rằng điều này không giống như Bitcoin, trong đó việc phân nhánh là chuyện thường xuyên xảy ra do mạng không đồng bộ và tính chất xác suất của kết quả hash va chạm một phần. Vì trong nhiều trường hợp một fork độc hại có thể không thể phân biệt được với ngã ba do không đồng bộ, Bitcoin không thể thực hiện một cách đáng tin cậy trách nhiệm giải trình của ngã ba, ngoại trừ ngầm định chi phí cơ hội mà thợ mỏ phải trả khi khai thác một khối mồ côi. Chúng tôi gọi giai đoạn bỏ phiếu là PreVote và PreCommit. Một cuộc bỏ phiếu có thể dành cho một khối cụ thể hoặc cho Nil. Chúng tôi gọi một tập hợp >⅔ Phiếu bầu trước cho một khối trong cùng một vòng, một Polka và một bộ sưu tập >⅔ Cam kết trước cho một khối trong cùng một vòng Cam kết. Nếu >⅔ Cam kết trước cho Nil trong cùng một vòng, họ sẽ chuyển sang vòng tiếp theo tròn. Lưu ý rằng tính xác định nghiêm ngặt trong giao thức phát sinh một điểm yếu giả định đồng bộ là các nhà lãnh đạo bị lỗi phải được phát hiện và

bỏ qua. Vì vậy, validator hãy đợi một khoảng thời gian, Hết thời gianĐề xuất, trước khi họ bỏ phiếu trước cho con số không và giá trị của Thời gian chờĐề xuất tăng theo mỗi vòng. Tiến triển thông qua phần còn lại của vòng hoàn toàn không đồng bộ, trong tiến trình đó chỉ có được thực hiện khi validator nghe được từ >⅔ mạng. Trong thực tế, phải có một đối thủ cực kỳ mạnh mới có thể ngăn cản được giả định về tính đồng bộ yếu (làm cho sự đồng thuận không thành công) từng thực hiện một khối) và làm như vậy có thể còn được thực hiện nhiều hơn khó khăn bằng cách sử dụng các giá trị ngẫu nhiên của TimeoutPropose trên mỗi validator. Một tập hợp các ràng buộc bổ sung, hoặc Quy tắc khóa, đảm bảo rằng mạng cuối cùng sẽ chỉ cam kết một khối ở mỗi độ cao. bất kỳ nỗ lực ác ý nhằm thực hiện nhiều hơn một khối ở một độ cao nhất định có thể được xác định. Đầu tiên, PreCommit cho một khối phải đi kèm với sự biện minh, dưới dạng Polka cho khối đó. Nếu validator đã PreCommit một khối ở vòng R_1, chúng tôi nói rằng họ bị khóa ở khu nhà đó và Polka dùng để biện minh cho việc đó PreCommit mới ở vòng R_2 phải có trong vòng R_polka trong đó R_1 < R_polka <= R_2. Thứ hai, validators phải Đề xuất và/hoặc Bỏ phiếu trước cho khối mà họ đang bị khóa. Cùng với nhau, những điều này điều kiện đảm bảo rằng validator không PreCommit mà không có có đủ bằng chứng để biện minh và validator có PreCommit đã không thể đóng góp bằng chứng cho PreCommit một cái gì đó khác. Điều này đảm bảo cả sự an toàn và sự sống động của thuật toán đồng thuận. Các chi tiết đầy đủ của giao thức được mô tả ở đây. Nhu cầu đồng bộ hóa tất cả các tiêu đề khối bị loại bỏ trong TendermintPoS vì sự tồn tại của một chuỗi thay thế (một nhánh) có nghĩa là ≥⅓ của cổ phần ngoại quan có thể được cắt giảm. Tất nhiên, vì việc chém đòi hỏi rằng ai đó chia sẻ bằng chứng về một fork, light client nên lưu trữ bất kỳ khối-hash nào cam kết rằng nó nhìn thấy. Ngoài ra, các client nhẹcó thể được đồng bộ hóa định kỳ với các thay đổi đối với bộ validator, trong để tránh các cuộc tấn công tầm xa (nhưng các giải pháp khác có thể). Với tinh thần tương tự Ethereum, Tendermint cho phép các ứng dụng nhúng gốc Merkle toàn cầu hash vào mỗi khối, cho phép dễ dàng truy vấn trạng thái có thể kiểm chứng được về những thứ như số dư tài khoản, giá trị được lưu trữ trong hợp đồng hoặc sự tồn tại của một giao dịch chưa được chi tiêu đầu ra, tùy thuộc vào tính chất của ứng dụng. Giả sử một tập hợp các mạng phát sóng có đủ khả năng phục hồi và một bộ validator tĩnh, bất kỳ phân nhánh nào trong blockchain đều có thể bị phát hiện và số tiền gửi của validator vi phạm bị cắt giảm. Cái này sự đổi mới, được đề xuất lần đầu tiên bởi Vitalik Buterin vào đầu năm 2014, giải quyết vấn đề không có gì đáng lo ngại của proof-of-stake khác tiền điện tử (xem Công việc liên quan). Tuy nhiên, vì validator đặt phải có khả năng thay đổi, trong một khoảng thời gian dài, bản gốc validator đều có thể không được liên kết và do đó có thể tự do tạo một chuỗi mới từ khối gốc, không phát sinh chi phí như họ không còn tiền gửi bị khóa nữa. Cuộc tấn công này đã xảy ra được gọi là Tấn công tầm xa (LRA), trái ngược với Tấn công ngắn Tấn công tầm xa, trong đó validator hiện đang được liên kết gây ra fork và do đó có thể bị trừng phạt (giả sử một fork chịu trách nhiệm BFT thuật toán như sự đồng thuận của Tendermint). Tấn công tầm xa là thường được cho là đòn chí mạng đối với proof-of-stake. May mắn thay, LRA có thể được giảm nhẹ như sau. Đầu tiên, đối với một validator hủy trái phiếu (do đó lấy lại tiền ký quỹ của họ và không còn kiếm được phí để tham gia vào sự đồng thuận), tiền gửi phải được đặt ở mức không thể chuyển nhượng trong một khoảng thời gian được gọi là “thời kỳ không liên kết”, có thể theo thứ tự tuần hoặc tháng. Thứ hai, để một khách hàng hạng nhẹ được an toàn, lần đầu tiên khi kết nối với mạng, nó phải xác minh khối gần đây-hash chống lại một nguồn đáng tin cậy, hoặc tốt nhất là nhiều nguồn. Cái này

điều kiện đôi khi được coi là “tính chủ quan yếu”. Cuối cùng, để duy trì tính bảo mật, nó phải đồng bộ hóa với validator mới nhất được đặt tại ít nhất là thường xuyên như độ dài của thời kỳ không liên kết. Cái này đảm bảo rằng ứng dụng khách nhẹ biết về những thay đổi đối với validator được đặt trước validator có vốn không bị ràng buộc và do đó không còn đang bị đe dọa, điều này sẽ cho phép nó đánh lừa khách hàng bằng cách thực hiện một cuộc tấn công tầm xa bằng cách tạo các khối mới bắt đầu từ chiều cao nơi nó được liên kết (giả sử nó có đủ khả năng kiểm soát nhiều khóa riêng đầu tiên). Lưu ý rằng việc khắc phục LRA theo cách này đòi hỏi phải xem xét lại mô hình bảo mật ban đầu của proof-of-work. Trong PoW, đó là giả sử rằng một máy khách nhẹ có thể đồng bộ hóa với chiều cao hiện tại từ khối gốc đáng tin cậy bất cứ lúc nào chỉ bằng cách xử lý bằng chứng công việc trong mỗi tiêu đề khối. Tuy nhiên, để khắc phục LRA, chúng tôi yêu cầu một khách hàng nhỏ phải lên mạng thường xuyên để theo dõi các thay đổi trong bộ validator và lần đầu tiên chúng khi trực tuyến họ phải đặc biệt cẩn thận để xác thực những gì họ nghe được từ mạng so với các nguồn đáng tin cậy. của Tất nhiên, yêu cầu sau này tương tự như yêu cầu của Bitcoin, trong đó giao thức và phần mềm cũng phải được lấy từ một cơ quan đáng tin cậy nguồn. Phương pháp ngăn chặn LRA ở trên rất phù hợp với validators và các nút đầy đủ của blockchain được hỗ trợ bởi Tendermint vì những nút này các nút có nghĩa là vẫn được kết nối với mạng. các Phương pháp này cũng phù hợp với những khách hàng nhẹ nhàng có thể mong đợi đồng bộ với mạng thường xuyên. Tuy nhiên, đối với những khách hàng nhẹ thì dự kiến sẽ không có quyền truy cập thường xuyên vào internet hoặc các blockchain mạng, nhưng có thể sử dụng một giải pháp khác để khắc phục LRA. Những người không thuộc validator token chủ sở hữu có thể đăng token của họ dưới dạng tài sản thế chấp có thời hạn không ràng buộc rất dài (ví dụ: dài hơn nhiều hơn khoảng thời gian không liên kết trong validator giây) và phục vụ các khách hàng nhẹ bằng phương pháp thứ cấp để chứng thực tính hợp lệ của thông tin hiện hành và khối quá khứ-hashes. Mặc dù những token này không được tính vào bảo mật cho sự đồng thuận của blockchain, tuy nhiên họ có thểcung cấp sự đảm bảo mạnh mẽ cho các khách hàng nhẹ. Nếu khối lịch sử-hash truy vấn được hỗ trợ trong Ethereum, bất kỳ ai cũng có thể liên kết token trong smart contract được thiết kế đặc biệt và cung cấp dịch vụ chứng thực được trả tiền, tạo ra một thị trường hiệu quả cho bảo mật LRA của khách hàng nhẹ. Do sự từ chối của cam kết khối, bất kỳ liên minh ≥⅓ nào của quyền biểu quyết có thể tạm dừng blockchain bằng cách tắt zine hoặc không phát sóng phiếu bầu của họ. Một liên minh như vậy cũng có thể kiểm duyệt các giao dịch cụ thể bằng cách từ chối các khối bao gồm những giao dịch này giao dịch, mặc dù điều này sẽ dẫn đến một tỷ lệ đáng kể số đề xuất chặn bị từ chối, điều này sẽ làm chậm tốc độ cam kết khối của blockchain, làm giảm tiện ích và giá trị của nó. Liên minh độc hại cũng có thể phát tán phiếu bầu một cách nhỏ giọt nên để nghiền nát khối blockchain cam kết gần như dừng lại hoặc tham gia vào bất kỳ sự kết hợp nào của các cuộc tấn công này. Cuối cùng, nó có thể gây ra blockchain phân nhánh, bằng cách ký hai lần hoặc vi phạm khóa quy luật. Nếu một đối thủ hoạt động toàn cầu cũng tham gia, nó có thể phân chia mạng theo cách mà có thể có vẻ như sai tập hợp con validator là nguyên nhân gây ra tình trạng chậm lại. Đây không phải là chỉ là một hạn chế của Tendermint, mà đúng hơn là một hạn chế của tất cả các giao thức đồng thuận có mạng lưới có khả năng được kiểm soát bởi một đối thủ tích cực. Đối với những kiểu tấn công này, một tập hợp con của validator sẽ phối hợp thông qua các phương tiện bên ngoài để ký một đề xuất tái tổ chức chọn một ngã ba (và bất kỳ bằng chứng nào về nó) và tập hợp con ban đầu của validator có chữ ký của họ. Những người xác thực ký một đề xuất tái tổ chức như vậy sẽ từ bỏ tài sản thế chấp của họ trên tất cả các nhánh khác. Khách hàng nên xác minh các chữ ký trong đề xuất tái tổ chức, xác minh mọi bằng chứng, và đưa ra phán quyết hoặc nhắc nhở người dùng cuối đưa ra quyết định. cho Ví dụ: ứng dụng ví điện thoại có thể nhắc người dùng về bảo mật

cảnh báo, trong khi tủ lạnh có thể chấp nhận bất kỳ đề xuất tái tổ chức nào được ký bởi +½ trong số validator ban đầu theo quyền biểu quyết. Không có thuật toán chịu lỗi Byzantine không đồng bộ nào có thể xảy ra đạt được sự đồng thuận khi ≥⅓ quyền biểu quyết là không trung thực, nhưng vẫn có một fork giả định rằng ≥⅓ quyền biểu quyết đã không trung thực bởi ký hai lần hoặc thay đổi khóa mà không có lý do chính đáng. Vì vậy, việc ký kết đề xuất tái tổ chức là một vấn đề phối hợp không thể giải quyết được được giải quyết bằng bất kỳ giao thức không đồng bộ nào (tức là tự động và mà không đưa ra giả định về độ tin cậy của mạng cơ bản). Hiện tại, chúng tôi để vấn đề phối hợp đề xuất tổ chức lại cho sự phối hợp của con người thông qua sự đồng thuận xã hội. trên phương tiện truyền thông internet. Người xác nhận phải cẩn thận để đảm bảo rằng có không có phân vùng mạng nào còn lại trước khi ký một đề xuất tái tổ chức, để tránh tình huống hai đề xuất tái tổ chức xung đột được ký kết. Giả sử rằng phương tiện và giao thức phối hợp bên ngoài là mạnh mẽ, theo đó việc phân nhánh ít được quan tâm hơn việc kiểm duyệt các cuộc tấn công. Ngoài fork và kiểm duyệt, yêu cầu ≥⅓ Byzantine quyền biểu quyết, một liên minh có >⅔ quyền biểu quyết có thể vi phạm trạng thái tùy ý, không hợp lệ. Đây là đặc điểm của bất kỳ (BFT) nào hệ thống đồng thuận. Không giống như ký kép, tạo ra các nhánh với bằng chứng dễ dàng xác minh, phát hiện sự cam kết của một trạng thái không hợp lệ yêu cầu các đồng nghiệp không xác thực phải xác minh toàn bộ khối, ngụ ý rằng họ giữ một bản sao cục bộ của trạng thái và thực thi mỗi giao dịch, tính toán gốc trạng thái một cách độc lập cho chính họ. Một khi đã được phát hiện, cách duy nhất để xử lý lỗi đó là là thông qua sự đồng thuận xã hội. Ví dụ: trong các tình huống Bitcoin đã thất bại, cho dù việc phân nhánh do lỗi phần mềm (như vào tháng 3 2013), hoặc phạm phải trạng thái không hợp lệ do hành vi của Byzantine thợ mỏ (như vào tháng 7 năm 2015), cộng đồng được kết nối tốt của doanh nghiệp, nhà phát triển, thợ mỏ và các tổ chức khác đã thiết lập sự đồng thuận xã hội về những hành động thủ công nào được thực hiệnđược yêu cầu bởi những người tham gia để chữa lành mạng. Hơn nữa, kể từ khi validators của Tendermint blockchain có thể được mong đợi có thể xác định được, cam kết của một trạng thái không hợp lệ thậm chí có thể có thể bị trừng phạt bởi luật pháp hoặc một số luật lệ bên ngoài, nếu muốn. ABCI bao gồm 3 loại tin nhắn chính được gửi từ cốt lõi của ứng dụng. Ứng dụng trả lời bằng tin nhắn phản hồi tương ứng. Thông báo  AppendTx  là công cụ chính của ứng dụng. Mỗi giao dịch trong blockchain được gửi cùng với thông báo này. các ứng dụng cần xác thực từng giao dịch nhận được bằng Thông báo AppendTx dựa vào trạng thái hiện tại, giao thức ứng dụng, và thông tin xác thực mật mã của giao dịch. Đã được xác thực giao dịch sau đó cần cập nhật trạng thái ứng dụng - bằng cách liên kết một giá trị vào kho lưu trữ giá trị khóa hoặc bằng cách cập nhật UTXO cơ sở dữ liệu. Thông báo  CheckTx  tương tự như AppendTx nhưng chỉ dành cho xác thực các giao dịch. Lần kiểm tra mempool đầu tiên của Tendermint Core tính hợp lệ của giao dịch với CheckTx và chỉ chuyển tiếp hợp lệ giao dịch với các đồng nghiệp của nó. Các ứng dụng có thể kiểm tra mức tăng dần nonce trong giao dịch và trả về lỗi khi CheckTx nếu nonce đã cũ. Thông báo  Cam kết  được dùng để tính toán mật mã cam kết với trạng thái ứng dụng hiện tại, được đưa vào tiêu đề khối tiếp theo. Điều này có một số thuộc tính tiện dụng. Sự không nhất quán trong việc cập nhật trạng thái đó bây giờ sẽ xuất hiện dưới dạng blockchain nhánh giúp nắm bắt cả lớp lập trình lỗi. Điều này cũng đơn giản hóa sự phát triển của an toàn nhẹ khách hàng, vì bằng chứng Merkle-hash có thể được xác minh bằng cách kiểm tra khối-hash và khối-hash được ký bởi số đại biểu validators (theo quyền biểu quyết).

Thông báo ABCI bổ sung cho phép ứng dụng theo dõi và thay đổi bộ validator và để ứng dụng nhận được chặn thông tin, chẳng hạn như chiều cao và phiếu bầu cam kết. ABCI yêu cầu/phản hồi là các tin nhắn Protobuf đơn giản. Kiểm tra ra lược đồ yle. Lập luận: Dữ liệu ([]byte): Các byte giao dịch yêu cầu Trả về: Mã (uint32): Mã phản hồi Dữ liệu ([]byte): Byte kết quả, nếu có Nhật ký (chuỗi): Gỡ lỗi hoặc thông báo lỗi Cách sử dụng:

Nối và chạy một giao dịch. Nếu giao dịch hợp lệ, trả về CodeType.OK Lập luận: Dữ liệu ([]byte): Các byte giao dịch yêu cầu Trả về: Mã (uint32): Mã phản hồi Dữ liệu ([]byte): Byte kết quả, nếu có Nhật ký (chuỗi): Gỡ lỗi hoặc thông báo lỗi Cách sử dụng:

Xác thực một giao dịch. Thông báo này không được làm thay đổi trạng thái. Giao dịch lần đầu tiên được thực hiện thông qua CheckTx trước phát sóng tới các đồng nghiệp trong lớp mempool. Bạn có thể làm CheckTx bán trạng thái và xóa trạng thái khi Cam kết hoặc BeginBlock , để cho phép các chuỗi giao dịch phụ thuộc trong cùng một khối.

Trả về: Dữ liệu ([]byte): Gốc Merkle hash Nhật ký (chuỗi): Gỡ lỗi hoặc thông báo lỗi Cách sử dụng:

Trả về gốc Merkle hash của trạng thái ứng dụng. Lập luận: Dữ liệu ([]byte): Các byte yêu cầu truy vấn Trả về: Mã (uint32): Mã phản hồi Dữ liệu ([]byte): Các byte phản hồi truy vấn Nhật ký (chuỗi): Gỡ lỗi hoặc thông báo lỗi Cách sử dụng:

Xóa hàng đợi phản hồi. Các ứng dụng thực hiện loại. Ứng dụng không cần triển khai thông báo này - đó là do dự án xử lý. Trả về: Dữ liệu ([]byte): Các byte thông tin Cách sử dụng:

Trả về thông tin về trạng thái ứng dụng. ứng dụng cụ thể. Lập luận: Khóa (chuỗi): Khóa để đặt

Giá trị (chuỗi): Giá trị cần đặt cho khóa Trả về: Nhật ký (chuỗi): Gỡ lỗi hoặc thông báo lỗi Cách sử dụng:

Đặt tùy chọn ứng dụng. Ví dụ. Key=“mode”, Value=“mempool” cho kết nối mempool hoặc Key=“mode”, Value=“consensus” cho một kết nối đồng thuận. Các tùy chọn khác là ứng dụng cụ thể. Lập luận: Trình xác thực ([]Trình xác thực): Nguồn gốc ban đầu-validators Cách sử dụng:

Được gọi một lần khi có nguồn gốc Lập luận: Chiều cao (uint64): Chiều cao khối bắt đầu Cách sử dụng:

Báo hiệu sự bắt đầu của một khối mới. Được gọi trước bất kỳ Nối thêm Tx. Lập luận: Chiều cao (uint64): Chiều cao khối kết thúc Trả về: Trình xác thực ([]Trình xác thực): Đã thay đổi validator bằng mới quyền biểu quyết (0 để loại bỏ) Cách sử dụng:

Báo hiệu sự kết thúc của một khối. Được gọi trước mỗi lần Commit giao dịch Xem kho lưu trữ ABCI để biết thêm chi tiết.Có một số lý do tại sao người gửi có thể muốn xác nhận việc gửi gói tin của chuỗi nhận. Ví dụ, người gửi có thể không biết trạng thái của chuỗi đích nếu nó được cho là có lỗi. Hoặc người gửi có thể muốn áp đặt thời gian chờ cho gói (với  MaxHeight  gói tin), trong khi bất kỳ chuỗi đích nào cũng có thể bị tấn công từ chối dịch vụ với sự gia tăng đột ngột về số lượng gói tin đến. gói. Trong những trường hợp này, người gửi có thể yêu cầu xác nhận việc gửi bằng cách đặt trạng thái gói ban đầu thành  Đang chờ xử lý . Sau đó, nó là trách nhiệm của chuỗi nhận hàng trong việc đồng ý giao hàng bằng cách bao gồm một viết tắt  IBCPacket  trong ứng dụng Merkle hash. Đầu tiên, _IBCBlockCommit  và  IBCPacketTx  được đăng trên “Hub” điều đó chứng tỏ sự tồn tại của _IBCGói  trên “Vùng 1”. Nói thế  IBCPacketTx  có giá trị sau: FromChainID : “Khu vực1” FromBlockHeight : 100 (nói) Gói: một IBCGói:

Tiêu đề : một IBCPacketHeader : SrcChainID: “Vùng 1” DstChainID : “Khu vực2” Số: 200 (giả sử) Trạng thái: Đang chờ xử lý Loại: “đồng xu” MaxHeight : 350 (giả sử “Hub” hiện ở độ cao 300) Tải trọng: Tiếp theo, _IBCBlockCommit  và  IBCPacketTx  được đăng trên “Zone2” điều đó chứng tỏ sự tồn tại của _IBCGói  trên “Hub”. Nói thế  IBCPacketTx  có giá trị sau: FromChainID : “Trung tâm” TừBlockHeight : 300 Gói: một IBCGói: Tiêu đề : một IBCPacketHeader : SrcChainID: “Vùng 1” DstChainID : “Khu vực2” Số lượng: 200 Trạng thái: Đang chờ xử lý Loại: “đồng xu” Chiều cao tối đa: 350 Tải trọng: Tiếp theo, “Zone2” phải bao gồm trong ứng dụng của nó-hash một gói viết tắt hiển thị trạng thái mới của  AckSent . Một _IBCBlockCommit  và  IBCPacketTx  được đăng lại trên “Hub” chứng minh sự tồn tại của một  IBCGói  viết tắt trên "Zone2". Nói như vậy  IBCPacketTx  có giá trị sau: FromChainID : “Khu vực2”

FromBlockHeight : 400 (giả sử) Gói: một IBCGói: Tiêu đề : một IBCPacketHeader : SrcChainID: “Vùng 1” DstChainID : “Khu vực2” Số lượng: 200 Trạng thái: Đã xác nhận Loại: “đồng xu” Chiều cao tối đa: 350 PayloadHash : Cuối cùng, “Hub” phải cập nhật trạng thái của gói tin từ  Đang chờ xác nhận  đến  Đã nhận được. Bằng chứng về tình trạng ynalized mới này nên quay lại "Zone2". Giả sử rằng _IBCPacketTx  có nội dung sau giá trị: FromChainID : “Trung tâm” TừBlockHeight : 301 Gói: một IBCGói: Tiêu đề : một IBCPacketHeader : SrcChainID: “Vùng 1” DstChainID : “Khu vực2” Số lượng: 200 Trạng thái: Đã nhận Loại: “đồng xu” Chiều cao tối đa: 350 PayloadHash : Trong khi đó, “Zone1” có thể lạc quan cho rằng việc giao hàng thành công của gói "đồng xu" trừ khi có bằng chứng ngược lại được chứng minh trên “Trung tâm”. Trong ví dụ trên, nếu “Hub” chưa nhận được  AckSent

trạng thái từ “Zone2” theo khối 350, nó sẽ đặt trạng thái tự động chuyển sang  Hết giờ . Bằng chứng về thời gian chờ này có thể nhận được được đăng lại trên “Zone1” và mọi tokens đều có thể được trả lại. Có hai loại Merkle tree được hỗ trợ trong Hệ sinh thái Tendermint/Cosmos: Cây đơn giản và IAVL+ Cây. Cây đơn giản là Merkle tree cho danh sách các phần tử tĩnh. Nếu số lượng vật phẩm không phải là lũy thừa của hai, một số lá sẽ ở mức mức độ khác nhau. Cây đơn giản cố gắng giữ cả hai mặt của cây cùng chiều cao nhưng bên trái có thể lớn hơn một đơn vị. Merkle tree này là được sử dụng để Merkle-ize các giao dịch của một khối và mức cao nhất các phần tử của trạng thái gốc của ứng dụng.Mục đích của cấu trúc dữ liệu IAVL+ là cung cấp khả năng liên tục lưu trữ các cặp khóa-giá trị ở trạng thái ứng dụng sao cho Căn cứ Merkle xác định hash có thể được tính toán một cách hiệu quả. các cây được cân bằng bằng cách sử dụng một biến thể của thuật toán AVL và tất cả hoạt động là O(log(n)). Trong cây AVL, chiều cao của hai cây con con của bất kỳ nút nào khác nhau nhiều nhất là một. Bất cứ khi nào điều kiện này bị vi phạm cập nhật, cây được cân bằng lại bằng cách tạo các nút mới O(log(n)) trỏ đến các nút chưa được sửa đổi của cây cũ. Trong AVL gốc thuật toán, các nút bên trong cũng có thể chứa các cặp khóa-giá trị. AVL+ thuật toán (lưu ý dấu cộng) sửa đổi thuật toán AVL để giữ tất cả giá trị trên các nút lá, trong khi chỉ sử dụng các nút nhánh để lưu trữ khóa. Điều này giúp đơn giản hóa thuật toán trong khi vẫn giữ dấu vết hash ngắn. Cây AVL+ tương tự như nỗ lực của Patricia của Ethereum. có sự đánh đổi. Khóa không cần phải hashed trước khi chèn vào Cây IAVL+, do đó, điều này mang lại phép lặp có thứ tự nhanh hơn trong khóa không gian có thể mang lại lợi ích cho một số ứng dụng. Logic đơn giản hơn để thực hiện, chỉ yêu cầu hai loại nút – các nút bên trong và các nút lá. Bằng chứng Merkle trung bình ngắn hơn, là một                 *                 / \               /     \             /         \           /             \          *               *         / \            //\        /   \           /   \       /     \        //     \      *       *       *       h6     / \     / \     / \    h0  h1  h2  h3  h4  h5    Một SimpleTree có 7 phần tử

cây nhị phân cân bằng. Mặt khác, gốc Merkle của một Cây IAVL+ phụ thuộc vào thứ tự cập nhật. Chúng tôi sẽ hỗ trợ thêm Merkle trees hiệu quả, chẳng hạn như Ethereum Patricia Trie khi biến thể nhị phân trở thành có sẵn. Trong quá trình triển khai chuẩn, các giao dịch được truyền trực tiếp đến Ứng dụng trung tâm Cosmos qua giao diện ABCI. Trung tâm Cosmos sẽ chấp nhận một số giao dịch chính các loại, bao gồm  SendTx ,  BondTx ,  UnbondTx ,  ReportHackTx ,  SlashTx ,  BurnAtomTx ,  ProposalCreateTx  và  ProposalVoteTx , khá dễ hiểu và sẽ được ghi lại trong một sửa đổi trong tương lai của bài viết này. Ở đây chúng tôi ghi lại hai vấn đề chính loại giao dịch cho IBC:  IBCBlockCommitTx  và  IBCPacketTx . Giao dịch  IBCBlockCommitTx  bao gồm: ChainID (chuỗi): ID của blockchain BlockHash ([]byte): Các byte block-hash, gốc Merkle bao gồm ứng dụng-hash BlockPartsHeader (PartSetHeader): Tiêu đề tập hợp phần khối byte, chỉ cần thiết để xác minh chữ ký biểu quyết BlockHeight (int): Chiều cao của cam kết BlockRound (int) : Vòng cam kết Cam kết ([]Bỏ phiếu) : >⅔ Phiếu cam kết trước Tendermint rằng bao gồm một cam kết khối Trình xác thựcHash ([]byte): Gốc cây Merkle hash của cái mới validator đã đặt

Trình xác thựcHashProof (SimpleProof): Bằng chứng Merkleproof của SimpleTree để chứng minh Trình xác thựcHash so với BlockHash AppHash ([]byte): Gốc cây Merkle IAVLtree hash của trạng thái ứng dụng AppHashProof (SimpleProof): Bằng chứng Merkle SimpleTree dành cho chứng minh AppHash chống lại BlockHash Một _IBCGói  bao gồm: Tiêu đề (IBCPacketHeader): Tiêu đề gói Tải trọng ([]byte): Các byte của tải trọng gói. Tùy chọn PayloadHash ([]byte) : hash cho byte của gói. Tùy chọn Phải có một trong  Payload  hoặc  PayloadHash . hash của  IBCGói  là gốc Merkle đơn giản của hai mục,  Tiêu đề  và  Tải trọng . Một _IBCGói  không có tải trọng đầy đủ được gọi là gói rút gọn. Một _IBCPacketHeader  bao gồm: SrcChainID (chuỗi) : ID nguồn blockchain DstChainID (chuỗi): ID đích blockchain Số (int): Một số duy nhất cho tất cả các gói Trạng thái (enum): Có thể là một trong số AckPending , AckSent , Đã nhận, Không cóAck hoặc Hết thời gian chờ Loại (chuỗi) : Các loại phụ thuộc vào ứng dụng. Cosmos dự trữ loại gói "đồng xu" MaxHeight (int) : Nếu trạng thái không phải là NoAckWanted hoặc AckReceived ở độ cao này, trạng thái sẽ trở thành Timeout . Tùy chọn Giao dịch  IBCPacketTx  bao gồm:FromChainID (string) : ID của blockchain là cung cấp gói này; không nhất thiết phải là nguồn FromBlockHeight (int) : Chiều cao blockchain trong đó gói sau được bao gồm (Merkle-ized) trong khối-hash của chuỗi nguồn Gói (IBCPacket): Một gói dữ liệu có trạng thái có thể là một trong số AckPending , AckSent , AckReceived , NoAck hoặc Timeout PacketProof (IAVLProof): Bằng chứng Merkle IAVLTree để chứng minh hash của gói đối với AppHash của chuỗi nguồn tại chiều cao nhất định Trình tự gửi gói tin từ “Zone1” đến “Zone2” thông qua "Hub" được mô tả trong {Hình X}. Đầu tiên, _IBCPacketTx  chứng minh cho "Hub" rằng gói được đưa vào trạng thái ứng dụng của “Khu 1”. Sau đó, _IBCPacketTx  khác chứng minh cho “Zone2” rằng gói được bao gồm trong trạng thái ứng dụng của “Hub”. Trong thời gian này quy trình, các trường  IBCPacket  giống hệt nhau:  SrcChainID  là luôn là “Zone1” và  DstChainID  luôn là "Zone2".  PacketProof  phải có đường dẫn chống Merkle chính xác, vì sau: Khi “Zone1” muốn gửi gói đến “Zone2” thông qua “Hub”, dữ liệu _IBCGói  giống hệt nhau cho dù gói được Merkleized trên “Zone1”, “Hub” hay “Zone2”. Yeld có thể thay đổi duy nhất là  Trạng thái theo dõi quá trình phân phối. Chúng tôi xin cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp đã hỗ trợ trong việc hình thành ý tưởng, xem xét và cung cấp hỗ trợ cho công việc của chúng tôi với Tendermint và Cosmos. IBC///

Zaki Manian của SkuChain đã cung cấp nhiều trợ giúp về định dạng và cách diễn đạt, đặc biệt là trong phần ABCI Jehan Tremback của Althea và Dustin Byington đã giúp đỡ lần lặp ban đầu Andrew Miller của Honey Badger đã đưa ra phản hồi về sự đồng thuận Greg Slepak đã đưa ra phản hồi về sự đồng thuận và cách diễn đạt Cũng xin cảm ơn Bill Gleim và Seunghwan Han vì nhiều đóng góp. Tên và tổ chức của bạn ở đây để đóng góp 1 Bitcoin: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf 2 ZeroCash: http://zerocash-project.org/paper 3 Ethereum: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/WhitePaper 4DAO: https://download.slock.it/public/DAO/WhitePaper.pdf 5 Nhân chứng tách biệt: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip0141.mediawiki 6 BitcoinNG: https://arxiv.org/pdf/1510.02037v2.pdf 7 Mạng Lightning: https://lightning.network/lightningnetwork-paper-DRAFT-0.5.pdf 8 Cây bạc hà dịu dàng: https://github.com/tendermint/tendermint/wiki 9 FLP Không thể thực hiện được: https://groups.csail.mit.edu/tds/papers/Lynch/jacm85.pdf 10 Kẻ Chém: https://blog.ethereum.org/2014/01/15/slasher-apunitive-proof-of-stake-algorithm/ 11 PBFT: http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf 12 lượt chia sẻ bit: https://bitshares.org/technology/delegatedproof-of-stake-consensus/

13 Stellar: https://www.stellar.org/papers/stellar-consensusprotocol.pdf 14 Sổ cái xen kẽ: https://interledger.org/rfcs/0001-interledgerarchitecture/ 15 chuỗi bên: 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 Phân mảnh: 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 Bảo mật máy khách mỏng: https://en.bitcoin.it/wiki/Thin_Client_Security 22 Ethereum 2.0 Giấy màu hoa cà: http://vitalik.ca/yles/mauve_paper.html https://www.docdroid.net/ec7xGzs/314477721-ethereumplatform-review-opportunities-and-challenges-for-privateand-consortium-blockchains.pdf.html

¥ è