撰文：Charlie Noyes 和 Dan Robinson

编译：Perry Wang

在以太坊区块链上，所有应用都在一个共享状态机上运行。而在 Cosmos 中，许多应用专属的区块链在彼此之间传递资产和其他消息。如果以太坊是一台大型计算机， Cosmos 则是将独立服务器联成网络的协议。

当应用仍处于平台本地时，大型机的方法可以运行良好。但是，这些区块链中每条链可以支持的应用数量是有限的，并且这些应用在设计之初就没有考虑彼此通信。

如今，以太坊主链的拥堵状况推动应用重新选择替代的第一层（L1） 和 第二层（ L2）解决方案，因为这些项目负担不起以太坊中的「大都会溢价」。每个新的 L1 和 L2 需要尴尬的中间件（桥接），才能与其他 L1 和 L2 通信。

Cosmos 则对区块链互相链接的未来提出了不一样的愿景：以互操作性为首要原则进行建设。Cosmos 认为，为主权链提供共享的通信标准是协议设计演进的自然步骤。这一愿景具有包容性，而不是竞争性。以太坊和其他平台也将能够集成这种互操作性模式。

什么是 Cosmos？

Cosmos 自身并不是区块链——而是设计应用专用区块链（称为 Zone）的蓝图。如果每条区块链都必须从零开始实现所有联网和共识代码，要构建由许多区块链组成世界将是不现实的，因此 Cosmos 提供了可处理这些功能的模板软件 Cosmos SDK。

Cosmos 对 SDK 的多年开发工作，已经使得启动 Zone 就像部署智能合约一样容易。但是这种方法并不是 Cosmos 独有的，其他结合应用专属区块链想法的项目也为开发者提供了「盒装区块链」，例如，Polkadot 的 Substrate 框架，类似于 Cosmos 的 SDK。

Cosmos 是独一无二的，是因为它在不包含共享安全层的情况下实现了实用的互操作性。这些功能是以与以太坊相反的架构得到了诠释。

安全模式

以太坊的安全模式是统一的。部署在以太坊上的每个应用都具有相同的安全级别：广义上来说，也就是以太坊分类账的安全级别。由于所有以太坊应用都存在于共享的运行时中，因此在默认情况下，它们紧密挂钩且可互操作。

相反，Cosmos 安全模式是不统一的。每个 Zone（简单说就是每个应用）都必须选择足以满足其目的的安全级别，并激励一个理性的验证者市场来提供该安全性。每个 Zone 都存在于其自己的运行时中，因此默认情况下它们是不可互操作的，并且通信需要共享的消息传递协议。

互操作性

Cosmos 通过将互操作性作为可选择的市场流程来处理跨 Zone 安全性假设的不统一：Zone 及其用户选择所承受的其他远程 Zone 安全风险的级别。

未挂钩的 Zone 甚至都不会传递资产。完全挂钩的 Zone 可能彼此都是一个共识流程的分片。在 Zone 生态系统中，这些成对关系的整体是一个新兴的安全拓扑——跨链。

跨链通信 ( IBC ) 协议 是一种通用的通信标准，旨在实现所有必要的互操作性。IBC 可以应用于包罗万象的用例，从简单的资产转移到跨 Zone 数据可用性证明，以及罚没远程 Zone 验证人的资产（例如，完全共享的安全性）等等。

此外，任何使用具有最终性（Finality）的共识机制的区块链都可以使用 IBC 协议，并可以加入 Cosmos Network。例如，ETH2 的 Gasper、Polkadot 的 GRANDPA 和 Libra 的 HotStuff 都兼容 IBC。

理论上，一切都是一个 Cosmos Zone。

IBC 如今已进入生产阶段。第一个标准化应用——跨 Zone 资产转移，最近上线了。对于多数去中心化金融（DeFi ）应用来说，这种可组装模式已经足够了。请参阅以太坊创始人 Vitalik Buterin 曾经发表的论点，他的看法中涵盖了许多引人瞩目的用例（自动做市商 AMM、贷款等）。

Cosmos 的闪光点

概括地说，在 Cosmos 中，每个应用被鼓励部署为一个独立的 Cosmos Zone。Cosmos 提供了开发这些区块链并使之可互操作所需的核心软件基础（SDK、IBC 等）。Cosmos 将互操作性级别不同视为一个谱系，并允许网络中的每条区块链选择与其它区块链进行交互的方式。这些关系共同构成了跨链。

那么， Cosmos 的模式为什么具有吸引力？

主权链的优势

1.  可扩容性：应用专属链组成的网络比一切都必须由所有验证者保护的区块链更具可扩容性；即使是分片平台也有上限。Cosmos Zone 依据可接受的交易对手安全假设，通过动态定位点「横向」扩容。

2.  抵御矿工可提取价值（MEV）： 应用专属主权链可以拥有用强大的 MEV 缓解措施，并且可以对其所受到的激励措施进行高粒度控制。

• 可以针对特定用例量身定制交易排序机制（例如，Cosmos Hub 的 AMM 强制在一个区块中批量处理所有交易）。

• 每个 Cosmos Zone 仅保护一个应用的安全，因此与提供任意可编程性的平台相比，它们随着时间积累 MEV 的可能性较小。从这个意义上讲，Cosmos Zone 更接近于比特币区块链，而不是以太坊。

• 此外，Zone 可以选择与谁进行互操作，因此它们不会像在共享平台上那样受到任意应用的外部激励。

3. 开发者体验：Cosmos Zone 可以优化特定应用的运行时，而不是进行通用优化（例如，为以太坊虚拟机 EVM）。开发者可以使用想用的任何语言和工具，其中许多现在已经有可用的 SDK 绑定。

4. 可防御性：鉴于 Zone 负责其自身安全，其代币和价值捕捉更难被分叉，出现竞次恶斗的可能性就更小了。

主权链的劣势

1.  安全性：以太坊上的智能合约可以依靠该平台来保护其免受回滚或无效状态转换之类的安全故障的影响。在 Cosmos 中，每条链负责其自身的安全性，因此应用出故障的可能性更高。

• 抗辩 1：从本质上讲，每一个以太坊应用或者为安全付出了过高的代价，或者没有为其提供应有的资源份额，而所有应用分担了灾难性的相关安全失败（MEV’s death-by-a-thousand-cuts）的风险。那些无法承担自己安全性成本的应用会迅速失败，这种情况其实更健康。

• 抗辩 2：实际上，以太坊上的许多应用（例如 Maker 和 Compound，不过不是 Uniswap）已经拥有安全性方面的治理代币。这些应用也可以使用代币达成共识。定义治理代币权限的范围与设计应用专属共享安全层的问题类似。

• 抗辩 3：Cosmos 未来将启用多种共享安全选项。IBC 可用于挂钩多个 Zone 的共识集。像 LazyLedger 这样的 Zone 将使主权执行环境，通过 rollup 共享安全性（非常类似于以 rollup 为中心的以太坊设计）。

2.  同步互操作性：虽然 Cosmos 各条区块链可以相互转移资产，并以其他异步方式进行交互，但无法从一条 Cosmos 链向另一条 Cosmos 链进行同步调用。

• 抗辩：在单个 Cosmos 区块链中仍然可以进行同步交互。大规模与其他所有应用的同步交互最终依然不可能实现。可以通过以太坊 2.0 和 Polkadot 之类的分片平台交易同步通信以实现可扩容性， rollup 和其他 L2 架构也是如此。

3. 心理上的影响：应用开发者必须要了解类似 MEV 这样的区块链协议设计中不为人知的细节。

• 抗辩：这估计是不可避免的。应用开发者无法与以太坊上的「抢跑」行为隔离。无论他们部署到共享平台还是自己的区块链，他们都将被迫考虑这些动态因素，而自己的区块链通常会接纳更有效的改进措施。两种架构都可以使用高级工具和中间件来对部分复杂性进行抽象。

小结

区块链协议设计是模糊的。可扩容性或安全性没有「正确」的级别。诸如「可信中立」之类的质量不能被可靠地定义。

如今，应用平台在这些设计决策中主打「static setpoints」（静态设定点）。Cosmos 是第一个允许开发者在不放弃简单可组装性的情况下，探索全部折衷空间的项目。

对于复杂问题，自由市场通常可以找到更好的解决方案，优于我们任何手动推崇的方案。Cosmos 正在区块链应用设计的背景下测试这一假设。

随着 IBC 的推出，跨链真正崛起了。