Paradigm合伙人：Cosmos崛起，应用专用链是区块链的未来方向

写在前面：原文作者是Paradigm基金合伙人Charlie Noyes和Dan Robinson，在这篇文章中，他们提出应用专用链会是区块链的未来方向，而Cosmos是共享智能合约平台（以太坊）的首个须重视的替代方案。

（注：Paradigm是Cosmos的种子轮投资机构，目前其持有的ATOM代币价值超过了2.5亿美元）

在以太坊上，所有应用都运行在一个共享状态机上，而在Cosmos，很多应用专属区块链在彼此之间传递资产以及其它消息。如果说以太坊是一台大型计算机，那么Cosmos则是用于连接独立服务器的网络协议。

当应用仍在本地平台上时，大型状态机方法可以很好地工作。但是，这些区块链中可支持的应用程序数量是有限的，并且它们并非旨在彼此通信。

如今，以太坊主链的拥挤促使应用转向了替代L1区块链以及Layer 2， 因为它们负担不起以太坊的大城市溢价。每个新的L1或L2都需要笨拙的中间件（“网桥”）才能与其他网络通信。

Cosmos则对区块链链间的未来提出了一个不同的愿景：以互操作性为首要原则。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。该愿景具有包容性，而非竞争性，以太坊和其它平台也能够集成该互操作性模型。

什么是Cosmos?

Cosmos本身并不是一个区块链，而是一个为特定应用区块链而设计的称为Zone的模型。如果每个区块链都必须从头开始实现所有的网络和共识代码，那么一个由很多区块链组成的世界将是不现实的，因此Cosmos提供了处理这些功能的模板软件「Cosmos SDK」。

多年来研发人员在这个SDK上进行的工作，使得启动一个Zone像部署一个智能合约一样简单。然而，这种方法并不是Cosmos独有的，其它融入了应用特定链思想的项目也给了开发人员一个“区块链盒子工具”（例如波卡的Substrate框架，其类似于Cosmos的SDK）。

Cosmos是独一无二的，因为它实现了实际的互操作性，而不需要包含一个共享的安全层。

安全模型

以太坊的安全模型是统一的，部署在以太坊上的每个应用共享了相同的安全级别：以太坊账本的安全级别。因为所有以太坊应用程序都存在于一个共享的runtime中，所以默认情况下它们是紧密耦合和互操作的。

相反，Cosmos的安全模型是不统一的，每个Zone（粗略地说，就是每个应用）必须选择足以满足其目的的安全级别，并激励一个验证器的合理市场来提供安全保障。每个Zone都存在于自己的runtime中，因此它们在默认情况下是不可互操作的，并且通信需要一个共享的消息传递协议。

互操作性

Cosmos通过将互操作性视为一个选择加入市场的过程来处理跨Zone安全假设的不一致性：Zone及其用户选择其承受的其他远程Zone的安全风险级别。

未耦合Zone甚至不会传递资产，而完全耦合的Zone可以是单个共识过程的分片。在一个Zone生态系统中，这些成对关系的组成部分是一个紧急的安全拓扑结构——一个中间链。

区块链跨链通信（IBC）协议是一种通用通信标准，其旨在实现各种必要的互操作性。IBC可以应用于很多方面，从简单的资产转移到跨Zone数据可用性证明，再到远程Zone上罚没验证器（即完全共享的安全性）。

此外，任何使用最终性（Finality）共识机制的区块链都可以实现IBC并加入Cosmos网络。例如以太坊2.0的Gasper，波卡的GRANDPA，以及Libra的HotStuff都是和IBC兼容的，从设计上来说，所有这些区块链都可以是Cosmos Zone。

今天，IBC已经投入了生产，第一个标准化应用「跨Zone资产转移」已于上周上线。这种可组合性模型对于大多数DeFi应用而言已经足够了，关于这一点，请参加Vitalik的论点，其涵盖了很多值得注意的例子（AMM、借贷等）。

Cosmos的优点

总而言之，在Cosmos中，每个应用将被鼓励部署为一个主权Cosmos Zone。Cosmos提供了开发这些区块链并使其可互操作所需的核心软件基础（SDK、IBC等）。Cosmos将互操作性视为一个频谱，并允许网络上的每条链选择如何与其他区块链交互。这些关系共同构成了链间关系。

那么，Cosmos的模型到底有什么吸引人的地方呢？

主权链的优势

1、可扩展性：由应用专属链组成的网络，要比由所有验证器保护的链具有更大的可扩展性。甚至分片平台也有上限，Cosmos Zone在可接受的对手方安全假设下通过动态设定点（setpoint）“水平”扩展。

2、抵抗MEV：一条主权应用专属链可解锁强大的MEV缓解措施，并且可以对其所受到的激励措施进行细粒度控制。

可以根据特定的用例量身定制交易排序机制（例如，Cosmos Hub的AMM强制在一个区块中对所有交易进行批量处理）。

每个Cosmos Zone 仅保护一个应用，因此与提供任意可编程性的平台相比，它们随着时间的推移积累MEV的可能性较小。从这个意义上讲，相比以太坊，Cosmos Zone要离比特币更近。

此外，Cosmos Zone可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程序的外部激励。

请参阅“关于MEV的一切‌”以了解更深入的讨论。

开发人员的经验：Cosmos Zone可针对特定应用程序优化其runtime，而不是尝试构建通用优化（例如，针对EVM）。开发人员可以使用他们想要的任何语言和工具，其中很多已经有了可用的SDK绑定。

可防御性：由于Cosmos Zone负责其自身的安全性，因此它们的代币和价值捕获机制更难以分叉，出现恶意竞争的可能性也较小。

主权链的弊端

安全性：以太坊上的智能合约可以依靠以太坊平台来保护其免受诸如回滚或无效状态转换之类的安全故障的影响。而在Cosmos上，每条链负责其自身的安全性，因此应用可能会更容易出现故障。

反驳理由1：从本质上讲，每个以太坊应用要么为安全性付出了过高的代价，要么没有享有应有的资源份额，而所有应用均承担着灾难性的MEV风险。

反驳理由2：在实践中，以太坊上的许多应用（例如Maker和Compound）已为安全而信任治理代币，定义治理代币权限范围的问题，与设计特定于应用程序的共享安全层类似。

反驳理由3：Cosmos将在未来启用多链共享安全选项，IBC可以用来耦合多个Zone的共识集，像LazyLedger这样的Zone将使主权执行环境能够通过rollup共享安全性（类似以rollup为中心的以太坊设计）。

2、同步互操作性：虽然Cosmos链可以互相传输资产并以其他异步方式进行交互，但我们无法从一条Cosmos链到另一个Cosmos链进行同步调用。

反驳：单个Cosmos链中仍然可以进行同步交互。与所有其他应用程序的同步交互最终是不可能大规模化的，因此，以太坊2.0和波卡之类的分片平台用同步通信换取可扩展性，rollup和其他layer-2架构也是一样。

3、复杂性开销：应用程序开发人员需要摸索区块链协议设计的神秘细节，例如MEV。

反驳：这可能是不可避免的，应用程序开发人员无法与以太坊上的抢跑交易隔离开来。他们将被迫考虑这些动态，无论他们是部署在共享平台还是自己的区块链，而后者通常允许更强大的MEV缓解措施。这两种架构都可以通过使用高级工具和中间件来抽象出一些复杂性。

总结

区块链协议设计是模糊的，没有关于可扩展性和安全性的“正确”设置，像可信中立这样的品质不能被详尽地定义。

如今，应用程序平台将这些设计决策的静态设定点纳入其中，Cosmos是第一个允许开发人员在不放弃简单的可组合性的情况下，探索全部权衡空间的软件。

对于复杂的问题，自由市场往往能找到更好的方案，Cosmos正在区块链应用程序设计的背景下验证这一假设。

随着IBC的推出，跨链的时代即将真正到来。

致谢：Arjun Balaji, Dave White, Fiskantes, Fred Ehrsam, Hasu, Georgios Konstantopoulos, Lakshman Sankar, Matt Huang, Zaki Manian。