一文看懂 | 肖风博士赞不绝口的Cosmos和波卡两大跨链技术项目

白话区块链

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在刚刚过去的2018年，大家曾对EOS、Cardano（ADA）等公链寄予了厚望， 但这些所谓的“区块链3.0”项目，或是进展缓慢，或是主网上线后效果没有达到此前预期，距离大家期待中的场景尚有不少差距。而后，大家对区块链的应用期待又集中在能够出现一个杀手级的DApp。

3月14日，Cosmos项目主网成功上线，以太坊创始人V神、万向区块链肖风等业内知名人士纷纷表达祝贺。Cosmos主打跨链技术，而区块链跨链技术也一直被视为“区块链3.0”的一种可能性。

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跨链技术让区块链世界真正连通

2018年的主赛道是基础公链。目前，除了大家所熟知的BTC、ETH之外，还出现了EOS、Cardano（ADA）、AE等一大批公链项目。它们正在谋求建立起自己的生态体系，力求成为公链之争的胜出者。

站在更高的维度来审视，目前的这些公链项目，尽管性能有所提升，但还很难以一己之力成为大家期待中的区块链“底层高速公路”，尤其值得思考的是：在当今“每条公链独自成为一个生态”的思维趋势下，每条公链都成为了技术架构各异、互不连通、独立运行的信息孤岛。

这对于DApp开发者而言是非常尴尬的。选择哪条公链，成为了一个开发者不得不面对的单选题，淋漓地体现了目前区块链技术推进的窘境。可见，区块链之间互通性差的现状，正极大程度地限制着区块链的落地应用。

反观今天的互联网，之所以互联网能给我们的现实生活带来极大的便利，其核心是它真正做到了将整个世界互连互通。

所谓跨链技术，顾名思义，就是为了实现不同的区块链平台之间的资产流转、信息互通、应用协同。它类似于不同公链之间的桥梁，实现不同区块链网络间的数据传输，并极大降低传输成本。

今天的区块链世界，对跨链技术的需求已然非常迫切。

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跨链技术的应用场景

所谓跨链主要包含两个层面，一个是数据层面的跨链，另一个是操作层面的跨链。

对于BTC和ETH等传统公链来说，交易速度慢和交易成本高成为了最大的瓶颈。应用跨链技术后，它们能够将大量交易运行到其他网络中，这样就也极大地拓展了原本区块链网络的性能。

最近慢慢流行开来的比特币闪电网络，其实就是跨链技术的一种应用，它在最近取得了非常明显的进展，提高了比特币网络的交易速度和实用性。

此外，一些去中心化兑换平台也在使用跨链技术来提高币币兑换业务的执行效率并降低服务成本。

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跨链的实现机制

目前的跨链技术，主要有以下几种实现模式：

1、公证人机制（Notary Schemes）

公证人机制是链与链交互操作最简单的方法，由某个或某组受信任的团体来声明A链对B链上发生了某件事情。比较有代表的项目是瑞波网络，这种方式更关注金融资产的转移。

2、侧链/中继（Sidechains/Relays）

是指由侧链或中继链来进行交易，用多中心化的方式来解决信任问题。比较有代表性的项目是Cosmos和Polkadot，它们比较侧重于解决跨链基础设施方面，也是现阶段关注度很高的技术热点。

3、哈希锁定（Hash-Locking）

是通过智能合约来保障任意两个人之间的转账都可以通过一条“支付”通道来实现，完成“中介”的角色，比较有代表的项目是近期有重大进展的闪电网络。

4、分布式私钥控制（Distributed Private Key Control）

是一种相对较新的跨链方式，它引入锁定和解锁的概念，通过这样的一个锁定和解锁的操作，可以对原有链上的Token进行管理权的操作。比较有代表性的项目是FUSION，实现了多Token种类的智能合约。

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热门的跨链项目：Cosmos

在彭博社（Bloomberg）发布的2019年最值得期待的几个项目中，Cosmos和Polkadot都入围了，可见业界对于今年的跨链基础层项目期待有多高。

Cosmos经过了多次跳票，主网终于在3月14日成功上线，上线时间已经比原定计划延迟一年多。可见，这类技术拓展型的区块链项目难度和挑战非常之大。

Cosmos直译过来就是“宇宙”，该项目有一个很鲜明的宇宙观：区块链世界不可能由一个链所主导，未来一定会是多链并存，多币并行的。Cosmos希望把“各自为政”的区块链世界，整合成一个统一的生态系统。

在Cosmos的观念中，"币"是可以脱离“链”的。在Cosmos里有个核心共识机制Tendermint，使得Token可以跨区块链进行转移，Tendermint也是区块链世界中较早基于拜占庭容错协议的PoS共识引擎。此外，基于“万链互联”和“人人都该有条链”的目标，Cosmos还提供给开发者可以很容易地开发一条链的基础工具。

1、Cosmos的运行机制

Cosmos是由很多独立、平行运行的区块链所组成的网络，各条区块链之间是通过节点来实现连接。Cosmos上的区块链称为“分区（Zone)”，其中的一些分区又称为＂枢纽 (Hub)"，而不同的分区可以通过共享的枢纽来互相通信与互操作。

Cosmos网络上的第一个分区就是Cosmos枢纽（The Cosmos Hub)。Cosmos枢纽是一个公共的PoS区块链，其原生 Token称为Atom。

所有跨分区的Token转移都需要通过Cosmos枢纽进行，任何类型的区块链都可以连接到Cosmos上，Cosmos枢纽起到了一种类似中央银行结算功能的作用，用以保证各种Token可以安全、迅速地在分区之间进行转移。

例如，当Cosmos需要在以太坊上进行一笔转账时，首先需要在以太坊上部署一个智能合约，然后把ETH转入到该智能合约中，智能合约会暂时冻结这些Token。在100个新区块确认了这笔交易后，就会释放这笔Token，从而完成以太坊和Cosmos之间的跨链交易。当然，其他链的Token也能通过Cosmos实现跨链交易。

2、Cosmos网络的几大特点

Cosmos不仅仅是一个产品，而是一个基于一系列模块化，适应性和可互换工具组成的生态系统。它提供了一系列的基础工具，可以让开发者以模块化的方式更简单快捷地完成一条全新区块链的技术开发，然后为不同的链提供互相连接的能力，最终组成一个更大的价值网络。

通过创建新分区，Cosmos理论上可以实现无限制的交易吞吐量扩展，解决比特币和以太坊等网络交易速度受限的问题。

此外，Cosmos可以实现不同区块链网络之间的互操作，以及Token兑换等功能，同时也能让原有区块链保持主权。区块链技术升级时，仅需将新版本的区块链以分区的形式插入到Cosmos枢纽上，便可将原有分区的用户导入到新分区上，很大程度上避免了硬分叉的出现。 

3、Cosmos的Token经济模型

Cosmos是一个拜占庭共识+PoS的项目，Atom是Cosmos的权益抵押代币，也就是持有人投票、验证或委托给其他验证人的许可证明。

如果Token持有者选择将Atom锁定质押，将可以获得额外的收益，即"Staking”模式。

Atom采用通胀模型，第一年将增发7%用于节点和其他类型奖励。之后的增发比例会根据每年的抵押率波动：如果总抵押少于Atom供应总量的2/3，通胀率会上升到20%；如果总抵押股权多于Atom供应总量的2/3，通胀率将会减小，直到7%。质押Atom数量的前100名将成为验证节点获得相应的收益，其中包括持有收益与交易收益。

除了Atom之外，各个Cosmos空间可以发行自己的Token。空间节点内部也可以根据PoS模型去分配Token的手续费和分红收入。

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热门的跨链项目：Polkadot

除了Cosmos之外，大家比较熟知的跨链底层项目还有Polkadot（波卡）。Polkadot项目和Cosmos的定位比较接近，同样是尝试建立一套多链的架构，将让所有接入此架构的区块链能更好的完成互相之间的信息交互。

Polkadot作为后来者，为了解决区块链的可伸缩性和可扩展性，定义了一套平行链（Parachain）和中继链（Relaychain），来分别解决扩展性和伸缩性问题。

平行链负责数据运算和交易，多条平行链可以完成横向扩展。而中继链作为Polkadot的一个中心，验证各个平行链给出来的区块，并给出最终确定性的证明。中继链会给平行链分配验证组，帮助验证区块，并参与决定是否允许新的平行链的加入等等，来解决区块链的可伸缩性。

下面重点讲讲Polkadot与Cosmos存在哪些明显的差异。

1、设计哲学的差异

Cosmos主张分权，Cosmos Hub作为整个架构的中心只充当交互协调的作用，来记录和传输数据。而接入网络的其他侧链则需要自己来完成自己的生态治理。

Polkadot主张集权，也就是侧链生态的区块验证将由Polkadot的中心Relaychain提供，同时它也需要负责运算和安全。这样的设计，使得接入网络的侧链不需要自己去招募验证人。

可见，相对于Cosmos而言，Polkadot的管理哲学更偏向于中心包办式。从某种角度上说，Polkadot更像是为DApp这样的架构服务的，因为DApp没有验证人生态，只对接用户和链数据，所以整个安全由Polkadot本身提供，DApp使用者的Token也都是Polkadot的Token。

未来是互联网项目区块链化，还是互联网项目直接DApp化，或者这二者之间会出现一个过渡期，现在还很难判断。

2、接入机制的差异

Cosmos分权的好处就是其他区块链可以非常自由地接入到Cosmos生态，而不需要任何人的准许。而Polkadot的接入，则需要抵押Polkadot的Token，同时还需要已有验证人准许。

所以，从准入门槛上来说，两者是有区别的。但对于准入机制而言，其实也无所谓好坏，这就有点像Android和iOS系统的区别，是什么不重要，谁能真正做起来才是关键。

3、开发难度的差异

除了权利分配和准入自由度之外，两者还有开发理念上的不同。Cosmos更务实，且落地性强，更强调Token的价值交换；Polkadot的理念更长远，且更宏大，强调各个链的数据交换。

这就出现了一个开发难度高低的问题。

Cosmos曾经宣布过在2017年底上线主网，但实际上一直延期到了2019年3月，跳票好几次，可见开发难度不小。而Polkadot的开发难度显然会更大，上线时间也会更漫长。

目前Polkadot的开发计划已经排到了2020年，今年10月份的主网上线预计也仅仅是上线一个PoS共识网络，而侧链接入、侧链与中继之间的交互等都没有上线。 

如果跨链技术成熟，不同链的Token可以自由兑换，你认为现在的这些中心化Token兑换平台还有必要存在吗？为什么？欢迎在留言区留言。

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