技术评测 | Cosmos：跨链项目形态完整，但集中式风险仍有待验证

跨链是今年非常火热的话题，其中备受人们关注的莫过于两个明星项目：Cosmos和Polkadot。这两个跨链项目虽然底层技术实现有着非常大的差异，但是两者都是为了一个目标：实现各个区块链网络之间的互操作性。

所谓区块链网络之间的互操作性，其实也是打通区块链之间的信息通道。比如，我们使用比较多的ETH和EOS这两条公链，上面存在的代币其实有很多，互相是无法转移的。比如币乎使用的key代币，就发布在ETH和EOS上，通过Mykey提供的跨链服务来完成这两者的兑换。再接着，如果一款游戏在ETH上发布，后期在EOS上也发布，能不能实现两个链的数据互通呢？这就需要跨链网络来往常。这种体验，就像你使用着微信，在安卓手机和苹果手机上都可以同步数据，不会受到手机的操作系统影响，这就能够有效打通数据孤岛。

随着区块链底层技术的兴起，可以预想到未来链上数据的交互、资产的转移必然会越发增多。但是由于各个目前区块链开发者与用户都只能在单一区块链上进行操作，这导致目前整个区块链还难以形成更大规模的生态。然而，对于开发者而言，目前通用性公链在性能与开发灵活性上能有非常大的限制，这导致许多项目方都有自定义底层区块链协议的需求。这样的结果，会导致未来世界出现多种底层垂直公链+应用的数据孤岛。它们能够在单一公链上良好交互与操作，但难以与外界公链进行数据交互。

打破这个信息孤岛，仍需要跨链项目方提供中转渠道，完成各个公链之间的数据交互。这样，跨链项目方的意义就是为了打通数据孤岛，为上层应用开发者与用户提供跨公链级别的操作，最终为区块链世界带来完整、丰富的应用生态。

Cosmos英文名为“宇宙”的含义，形象地阐述了这个项目方的定位和野心。我们将未来每个单一公链都看作每个浩瀚宇宙中的星球，那么Cosmos则将这些星球包含起来，为各个星球打通“交通”的枢纽，达成宇宙大一统的空间。

跨链解决方案简述

因为跨链技术方案相对比较复杂，我们先尝试将跨链的基础技术进行补充讲解。从基本跨链方案来看，可以将技术分为4种：

1、公证人机制

这是相对容易理解的。

所谓跨链，即将A区块链的数据安全传输到B区块链，实现A与B之间的数据与资产交互。公证人方式，则由单一中心化的权威方作为传输的认证。代表性项目方为瑞波网络。作为跨链资产的转移网络，瑞波的承兑商因为能够信任度较高，成为担保双方彼此之间的资产转移。

但公证人机制过度依赖单一中心，安全系数较低，难以成为主流方向。

2、中继\侧链

这是指两条需要交互的链之间，有一条中继链或者是侧链作为中介，负责彼此之间的数据交互和资产转移。本质而言，这个中介的技术是由区块链来完成的，所以也就是用去中心化的方式来完成中介，相对比较安全可靠。代表性的项目就是Cosmos和Polkadot。它们本质是利用区块链技术实现了中继，并提供多个区块链的接口，完成区块链之间的交互。

3、哈希锁定

这个技术，就是找一条现有公链（如以太坊或者比特币），利用智能合约层面，完成两条链之间的数据交互。这个能提升现有公链的容量，但是开发通用性跨链来看，过度受限于底层公链技术，所以能应用的场景相对有限。

这一技术代表是闪电网络、RIF网络。

4、分布式私钥控制

这种跨链，更多应用于资产转移，也是难以完成通用性底层基础设施。其技术本质是当两条链需要完成资产转移时，在A链上锁定相应的资产，并在B链上解锁对应的资产，从而完成资产在两条链上的转移。这个技术的本质是对锁定和解锁的资产私钥进行分布式管理，从而完成分布式验证的资产转移。这个技术代表性的项目是FUSION和NuCpyher。

Cosmos技术方案

对跨链有基本认识后，我们来看看Cosmos的技术方案。

CosmosHub帮助多个zone（即单一区块链网络）完成交互

截图来自：Cosmos白皮书

简单来说，跨链就是各个区块链之间的中介。只是Cosmos这样的项目方，用了区块链的底层技术，来记录与验证两个区块链之间需要交互时发生的数据交互与资产转移，确保这个已发生的操作是能够被验证的。

因此，本质而言，这个交互的中心，还是一个区块链网络。只是相比其他区块链网络，它还需要完整的接口，去对接两个区块链，并完成通信协议。

因此Cosmos的技术方案分为三个主要模块：

这三个模块作用分别是：

Tendermint共识引擎

Tendermint是一套共识引擎和BFT共识算法。这个Tendermint 是由JaeKwon在2014年创建的，他为区块链底层公链开发者将区块链与共识算法打包成为一个引擎。任何一个区块链开发者，想要打造一个底层公链时，可以直接利用Tendermint开发，无需考虑底层共识算法与网络协议，能够快速降低开发门槛。

因此，Cosmos利用这个Tendermint BFT引擎，打造了自身的中继链Cosmos Hub。

相比其他底层公链，利用Tendermint引擎打造的区块链网络，具备高性能（1秒数量级的出块时间）、安全（BFT容错、分叉可定责）、不分叉的特性。

Cosmos SDK

Cosmos有了自身的区块链底层技术后，需要攻克的就是与其他区块链交互的接口。

截图来自：深入浅出区块链技术公众号

作为跨链项目方，Cosmos为开发者提供一套完成的SDK（软件开发架构）。Cosmos寄希望于SDK能为自身打造一套完整的模块生态。开发者无需深入底层网络协议的实现，只需要利用SDK提供的完整工具创建特定应用的区块链，最终通过Cosmos Hub中继链进行交互。

另外，SDK为开发者提供了相应的形式化验证工具，确保开发者能够在开发中及时发现自身开发过程中出现的错误，降低整个应用的安全风险。

利用SDK的完整工具链，Cosmos能降低开发门槛，提升生态的建设速度与质量。

IBC（区块链通信协议）

这一步就是非常关键：Cosmos建设了中继链，有两条链需要Cosmos进行交互了，这需要怎么交互？

IBC就是这个交互的桥梁。

IBC的通信协议是非常重要的，也是面临困难重重。Cosmos需要帮助不同网络结构的区块链（如比特币与以太坊、以太坊与EOS）之间完成跨链操作，就要IBC去做这个传信人员。

截图来自：Cosmos白皮书

IBC的工作是一套比较容易理解的流程。假设A链要发送数据或资产给B链，如10个EOS，IBC是这样工作的：

（1）跟踪：

B链上，运行一个A链的轻型客户端，即将A链上的区块头（每个区块的概括信息）能在B链上查看。

（2）绑定

IBC转移启动，要转账的10个EOS需要绑定在A链上，作为锁定的资产。

（3）中继证明

Cosmos见证到链A上锁定10个EOS后，链B上可以产生对应数量的EOS代币，并将这份中继证明给A、B链公示。

（4）验证

链B对链A的区块投进行验证，如果发现10个EOS确实在链A上是真实锁定，并已经做了中继证明，即可在链B上创建10个EOS代币，从而完成跨链。

Cosmos技术风险

1.风险集中性

目前cosmos作为资产或者数据的交互中心，提供了CosmosHub这样的中继链来完成区块链的互操作。虽然完成的方式是用区块链的去中心化机制完成，但仍然承担着巨大的资产安全性。毕竟，当多个区块链利用CosmosHub进行交互时，如果Cosmos发生安全问题，将对多个区块链项目造成非常大资产亏损。当然，这样的风险，是整个跨链项目都需要面对的。

2.PoS共识机制有待落地考验

在进行中继证明时，Cosmos采用的是PoS共识算法。

Cosmos采用的是类似于EOS的委托权益机制，由持币人通过抵押代币来选择验证节点，由验证节点来完成出块。但不同于EOS的是，Cosmos选用是100个验证节点（未来将增加到300个节点），相比于EOS等21个节点来看，更多验证节点的加入，有助于网络的分散性，从而提升区块链网络的底层安全。

唯一存在风险的是，PoS在理论上验证可行，但仍没有像PoW这样经过长时间、大规模的可靠性验证，还难以断定PoS共识机制确实不会发生攻击风险。

3.对新兴小型公链吸引力较大，但大流量仍未明

目前来看，跨链项目能有比较明确的发展线路与愿景，但仍未看到主流公链加入一同建设。

更多的可能性是，Cosmos靠自身生态，吸引新兴的小型公链去使用，从而发展成更大规模的生态。但对于较有名的比特币、以太坊、EOS、波场等，一方面是提供的工具套件仍不够方便，另一方面是存在竞争关系，因此未能与这些较有名气的公链联合起来，形成更大流量的生态。

总结

总的来说，Cosmos是一个技术非常优质的项目。对于其目标的阐述，有着清晰的定位。对于技术路线的达成，也是相对明确。同时，注重为开发者赋能，Cosmos立足于降低开发门槛，提供更方便高效的SDK，提升开发效率。

但风险也是比较明显的，这些风险不仅是Cosmos需要去证明的点，也是整个跨链方向上存在的不确定性因素。我们只能进一步的行业发展与落地效果，去更深入了解项目方的实力。

注：本文仅为个人投资思考，不作为投资建议。本人并未持有cosmos项目代币，只做技术角度分析。市场有风险，投资需谨慎。

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编译者/作者：区块佣兵

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