クロスチェーンに焦点を当てた 2 つのプロジェクトである Cosmos と Polkadot の違いについては、多くの議論が行われてきました。これら 2 つのプロジェクトに詳しくない場合は、このツイートストームで詳しく説明されており、学習するためのリソースが提供されています。

副題

なぜ新しいブロックチェーンを開発するのでしょうか?

人々が既存のプラットフォーム上でスマートコントラクトの形で既存のアプリケーションを開発するのではなく、アプリケーション固有のブロックチェーンをゼロから開発することを好む主な理由は 2 つあります。

まず、既存のスマート コントラクト プラットフォームでは、アプリケーションに必要な柔軟性とカスタマイズ性が提供されない可能性があります。たとえば、アプリケーションでカスタム ハッシュ関数が必要な場合、関数が呼び出されるたびに EVM (イーサリアム仮想マシン) で実行する必要があるため、イーサリアム上に関数を記述するとコストが高くなります。

1 つの選択肢は、イーサリアム プロトコルにこのハッシュ関数をプリコンパイルされたコントラクトとして組み込むことを提案することですが、この関数が他の多くのアプリケーションでも広く使用されていない限り、この提案は承認されない可能性があります。独自のブロックチェーンを最初から作成すると、アプリケーションの特定のニーズを満たすためにブロックチェーンのコア ロジックを設計する自由と柔軟性が得られます。

2つ目の理由は自主性です。スマート コントラクト プラットフォームでアプリケーションを開発すると、アプリケーションはそのルールとガバナンスに従うことが強制されます。これには、ブロック時間やガス価格などのユーザー エクスペリエンスに影響を与える要素や、​​オンチェーン操作のロールバックなどの状態変更の決定が含まれる場合があります。

もちろん、独立した自律的なブロックチェーンは、異なるステートマシンを備えた別個のブロックチェーン上に存在するため、他のアプリケーションとシームレスに通信する機能を放棄します。 Cosmos と Polkadot はこの問題の解決を試みており、前者はハブ アンド ゾーン モデルを使用し、後者はリレー チェーン/パラチェーン モデルを使用しています。

副題

違い 1: ローカル セキュリティとグローバル セキュリティ

Cosmos と Polkadot は、2 つのまったく異なるセキュリティ モデルの下で動作します。画像の説明

ポルカドットネットワークアーキテクチャ

パラチェーンは、Polkadot ネットワークのブロックチェーンです。これらのチェーンには、独自のステート マシン、独自のルール、および独自のローカル ブロック プロデューサー (コレーター) があります。各パラチェーンは本質的に、あらゆる種類の独自の機能、コンセンサスアルゴリズム、トランザクションコスト構造などを使用できる独立したステートマシンです。

Polkadot ネットワークでは、すべてのパラチェーンはリレー チェーン (リレー チェーン) の親チェーンの子チェーンであり、すべてのパラチェーンの組み合わせの「グローバル状態」の特定の表現が含まれています。

リレー チェーンには独自のコンセンサス アルゴリズム GRANDPA があり、パラチェーン チェーン上のブロックを迅速に決定します。このモデルを通じて、Polkadot のパラチェーンは「共有セキュリティ」モードで動作します。リレー チェーンに高度なセキュリティを提供する 1000 個のバリデータがある場合、リレー チェーンに接続されている限り、どのパラチェーンでも強力なセキュリティ保証を得ることができます。これにより、サブチェーンには、ステート マシンとローカル ルールに対する自律性があり、他の何百ものチェーンと共有される強力なセキュリティ保証もあります。

このモデルの欠点は、リレー チェーン内のバリデーターが、どちらかのパラチェーンの状態変更について最終決定権を持っていることです。たとえば、バリデーターは何らかの理由でチェーンの照合者からのブロックを拒否し続け、そのチェーンの進行状況がグローバル状態に含まれることを永久に妨げる可能性があります。

Polkadot は、ランダムなパラチェーンを検証するようにバリデーターをシャッフルすることでこれを削減しようとします。これにより、特定のバリデーターが特定のチェーンを検閲する可能性が減ります。 Polkadot には、フィッシャーマンと呼ばれる別のクラスのバリデーターもあり、バリデーターに悪意のある動作がないか常にチェックします。

画像の説明

コスモスネットワークアーキテクチャ

Cosmos ネットワークでは、セキュリティにローカル/グローバル モデルを使用するのではなく、各ブロックチェーンが独立しており、自己保護します。各ブロックチェーンは独自のコンセンサス アルゴリズムを実行し、各ブロックチェーンのバリデーターがブロックチェーンのセキュリティに対して単独で責任を負います。

Cosmos ネットワークは、相互運用性を実現するためにハブ アンド ゾーン モデルを使用しており、ゾーン (独立したブロックチェーン) がハブ (独立したブロックチェーンも) を通過できます。"トークンを送信する"他のゾーンへ。このプロトコルはIBC(Interchain Communication)と呼ばれ、トークンの転送を表すチェーン間でメッセージを送信するためのプロトコルです。 IBC プロトコルはまだ開発中ですが、最初の解決策はトークン転送であり、最終的にはあらゆるタイプのメッセージをブロックチェーン間で転送できるようになります。

このモデルを Polkadot と比較すると、最大の違いは、各ゾーンの状態がそのバリ​​データーによってのみ保護されることです。ゾーンで強力なセキュリティを実現したい場合は、ゾーン自体がセキュリティを強化し、独自のバリデータを採用する必要がありますが、小規模なアプリケーションではこれが難しい場合があります。それでも、これは、より詳細な制御が必要な特定のアプリにとっては強力なセールスポイントです。

たとえば、Binance は、開始点として Binance Chain のバリデーターとして独自のノードを使用して、独自の DEX を構築しました。こうすることで、DEX をテストし、新機能を展開するときに、チェーンを完全に制御できます。

副題

違い 2: ガバナンスとメンバーシップ

Polkadot と Cosmos の 2 番目の大きな違いは、ガバナンスとメンバーシップに関するものです。Polkadot ネットワークには、単一のリレー チェーンと、リレー チェーンのバリデーターがサポートできるいくつかのパラチェーンがあります。現在の推定では、パラチェーンは 100 個になると考えられていますが、この数は将来的には増減する可能性があります。

Polkadot ネットワークは、オークション メカニズムを通じてパラチェーンになる時間を割り当てます。最高入札者は、PoS システムで DOT (Polkadot のネイティブ暗号通貨) をロックすることで、一定期間パラチェーンの存在を保証できます。これは、Polkadot ネットワークのパラチェーンになるには、パラチェーンとして継続したい限り、大量の DOT を購入してロックする必要があることを意味します。

一方で、Cosmos ネットワークには固定のメンバーシップ ルールはなく、誰でもハブやゾーンをセットアップできます。Hub自体は自律的なブロックチェーンであり、他のブロックチェーンを接続する機能が設計されています。 2 つの例としては、Tendermint チームが最近立ち上げた Cosmos Hub と、主に中国やアジアの他の地域で運用されているブロックチェーンを接続することを計画しているハブである Iris Hub があります。画像の説明

ハブにより複数のチェーンの接続が効率化されます

メンバーシップと密接に関係しているのは、2 つのネットワークのガバナンス プロセスの違いです。Polkadot ネットワークでは、ガバナンスの決定は有権者が保有する DOT の数によって決まります。正式なオンチェーン投票メカニズムが導入される予定ですが、まだ最終決定されていません。通常の加重投票に加えて、Polkadot は受動的な利害関係者の代表として委員会を採用しています。委員会は 6 名から始まり、2 週間ごとに 1 名ずつ増えて 24 名までのグループで構成されます。

各メンバーは投票による同意によって選出されます。このガバナンスプロセスの正確な詳細はまだ最終決定されていませんが、ブロック時間やブロック報酬などのリレーチェーン内のパラメータを変更する方法や、パラチェーンのメンバーシップを変更する方法が複数あるという結果が考えられます。たとえば、Polkadot ガバナンス プロセスは、必要な DOT の数を変更したり、パラチェーンのオークション メカニズムになる可能性があります。

よくある誤解は、DOT 保有者は特定のパラチェーンを自由にキックするために投票できるというものですが、実際には DOT 保有者が変更できるのはメンバーシッププロセスのみです。これは、パラチェーンになると、指定された期間その資格を保持できることを意味します。

一方で、Cosmos ネットワークには単一の「ガバナンス」プロセスがありません。各ハブとゾーンには独自のガバナンス プロセスがあり、ブロックチェーン ネットワーク全体に適用される最高のルールはありません。人々が「Governance of Cosmos」について話すとき、それは Tendermint チームによって立ち上げられた Cosmos Hub のガバナンスを指します。

副題

違い 3: チェーン間通信

Polkadot と Cosmos のもう 1 つの違いは、チェーン間通信プロトコルの構造と設計目標です。Polkadot の目標は、並列チェーン (パラチェーン) 間で任意のメッセージを渡すことです。これは、パラチェーン A がパラチェーン B でスマート コントラクトを呼び出したり、チェーン間でトークンを送信したり、その他の種類の通信を実行できることを意味します。

一方、Cosmos は、より単純なプロトコルである異なるチェーン間の資産の転送に焦点を当てています。現時点では、これら 2 つの通信プロトコルはどちらも完全には決定されておらず、まだ開発されていません。この点の詳細については、IBC (チェーン間通信) および ICMP (パラチェーンのチェーン間メッセージング) を参照してください。

チェーン間通信の最大の課題は、あるチェーン上のデータを別のチェーン上でどのように表現するかということではなく、チェーン上のデータがフォークから取得され、トランザクションを除外するために再編成される状況にどのように対処するかということです。これはコスモスとポルカドットの構造設計の違いによるものです。

Polkadot は 2 つの異なるメカニズムを使用してチェーン間通信を保護します。まず、共有セキュリティ モデルの存在により、メッセージの交換が容易になります。共有セキュリティの副産物として、すべてのパラチェーンのセキュリティレベルが均一になるため、各チェーンが相互に信頼できるようになります。

これを理解するために、イーサリアム (高セキュリティ) と Verge (低セキュリティ) の相互運用の例を使用してみましょう。 Verge でイーサリアムを表現したい場合は、ETH をロックして、Verge ブロックチェーン上でいくつかの ETH-XVG トークンをマイニングすることができます。

ただし、セキュリティが低いため、攻撃者は Verge チェーンに対して 51% 攻撃を実行し、二重支払いトランザクションをイーサリアム ブロックチェーンに送信することができます。これにより、攻撃者は実際に所有しているよりも多くの ETH を引き出すことができます。したがって、セキュリティの高いチェーンは、相互にメッセージを送信するときにセキュリティの低いチェーンを信頼するのが困難です。メッセージが異なるセキュリティ レベルを持つ複数の異なるチェーンに配信される場合、これはさらに複雑になります。

理論的には、統合共有セキュリティはチェーン間通信を保護する優れた方法です。ただし、この目標を達成するには、プロトコルが各チェーンに割り当てられたバリデーターを頻繁かつランダムにシャッフルできなければなりません。これは古典的な「データ可用性の問題」につながり、各バリデーターはそれに割り当てられた各パラチェーンの状態を常にダウンロードする必要があります。これは今日のこの分野で最も難しい問題の 1 つですが、Polkadot がそれを解決できるかどうかは明らかではありません。

第 2 に、Polkadot は、パラチェーン上の悪意のある行為を監視する Polkadot ネットワーク上の「賞金稼ぎ」であるフィッシャーマンの概念を使用しています。ある意味、これは悪意のある行為に対する「第 2 の防御線」です。

特定のパラチェーンを担当するバリデーターが無効なブロックを不可逆的にした場合、フィッシャーマンは証拠をリレーチェーンにコミットし、Polkadot ネットワーク全体の状態とそのネットワーク内のすべてのパラチェーンを効果的にロールバックできます。チェーン間通信段階での最大の懸念は、1 つのチェーンが再編成され、もう 1 つは通常どおり実行されることですが、Polkadot は、無効なブロックが見つかった場合にはすべてがロールバックされることを保証します。

Cosmos は、チェーン間通信に対してまったく異なるアプローチを採用しています。各ブロックチェーンには独自のバリデーターがあるため、共謀するバリデーターがゾーンを「変更」する可能性は十分にあります。つまり、ゾーンが別のゾーンと通信したい場合、ゾーン A は (接続ルートを見つけるために) Cosmos Hub とゾーン B のバリデーターを信頼する必要があります。

しかし、

しかし、人々がチェーンを信頼していても、悪意のある者によって乗っ取られ、問題が発生する可能性があります。画像の説明

複数のゾーンでトークンを使用する Cosmos ネットワーク

たとえば、これらの小さな赤い点は ETM トークン (Ethermint ゾーンのネイティブ通貨) を表します。ゾーン A、B、C のユーザーは、これらのゾーン内の一部のアプリケーションに ETM を使用したいと考えており、Ethermint ゾーンを信頼しているため、IBC メッセージを送信してこれらのゾーンに ETM を配信します。ここで、Ethermint バリデーターが共謀し、二重支払いトランザクションを開始し、トークンを自由に使用したとします。

ETM トークンはさまざまなゾーンにも存在するため、これはネットワークの残りの部分に影響を及ぼします。ただし、この影響を受けるのは、Ethermint またはその他のゾーン内で ETM トークンを保有している人だけです。 Ethermint の悪意のあるバリデータが、自分自身以外の他のゾーンを自由に破壊することは不可能です。これが宇宙がそのために設計されたものです -悪意のある動作がネットワーク全体に影響を与えないようにしてください。

副題

違い 4: コンセンサスアルゴリズム

Polkadot リレー チェーンは、GRANDPA チームによって開発されたコンセンサス アルゴリズムを使用します。このアルゴリズムにより、リレー チェーンはすべての並列チェーンにわたる多くのブロックの最終状態を迅速に判断でき、また、多数のバリデーター (1000 を超える) を受け入れることができます。

簡単に言うと、これは、すべてのバリデーターがすべてのブロックに投票する必要があるわけではないためです。代わりに、バリデーターは、有効であると考える最上位のブロックに投票でき、アルゴリズムはその投票をそのブロックのすべての祖先に渡すことができます。

このプロセスを通じて、コンセンサス アルゴリズムは最も多くの票を獲得したブロックのセットを見つけ、それが最終的に有効であると判断します。 GRANDPA はまだ開発中のため、実際にどのように機能するかはわかりません。

パラチェーンは、さまざまなコンセンサス アルゴリズムを使用して、ローカルのコンセンサスを達成できます。 Polkadot は、すぐに使用できる 3 つのコンセンサス アルゴリズム (GRANDPA、Rhododendron、Aurand) が付属するソフトウェア開発キット (Substrate) を提供します。さらに多くのアルゴリズムが Substrate に追加され、Polkadot ネットワーク内で利用できるようになる可能性があります。

一方で、Cosmos ネットワーク内のすべてのブロックチェーンは、ABCI と呼ばれる仕様に準拠する任意のコンセンサス アルゴリズムを使用できます。この仕様は、チェーン間の通信を標準化するために作成されました。現在、この仕様に準拠しているのは Tendermint アルゴリズムのみですが、他にもいくつかの試みがあります。

高レベルの観点から見ると、Tendermint アルゴリズムは、各バリデーターがブロックに同意/拒否するために互いに話し合えるようにすることで機能し、それによってブロックごとのレベルでその不可逆性を決定します。このアルゴリズムは高速であり、「ゲーム オブ ステークス」では"このプロジェクトは、200 人のバリデーターと 6 秒のブロック時間を備えたライブ環境でストレス テストが行​​われました。

Cosmos チームは、Tendermint アルゴリズムをすぐに使用できるソフトウェア開発キットも提供しています。 Tendermint の最大の欠点は、バリデータ間の通信コストが高いことです。これは、バリデーターが 200 未満の場合はかなり高速に動作しますが、バリデーターが 2,000 個の場合ははるかに遅くなるということを意味します。ただし、ここでのトレードオフは、非同期で行うことで安全性が得られるということです。

これは、ネットワーク パーティションでは、最終的にマージされる 2 つのトランザクション履歴 (およびプロセス中に破棄される 1 つの履歴) が存在する代わりに、ネットワークが停止することを意味します。これは重要です。なぜなら、「状態を確定する」トランザクションが発生した場合、最悪のネットワーク条件下でもそれが取り消されることはないからです。

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違い 5: サブストレートと Cosmos SDK

Polkadot と Cosmos はどちらも、それぞれ Substrate と Cosmos SDK と呼ばれるソフトウェア開発キットを提供しています。これらはすべて、開発者が独自のブロックチェーンの構築を簡単に開始できるように設計されており、ガバナンス モジュール (投票システム)、ステーキング モジュール、本人確認モジュールなど、すぐに使えるさまざまなモジュールが含まれています。

結論は

結論は

この記事は非常に長くて詳細ですが、それでもすべてをカバーしているわけではありません。コスモスとポルカドットの違いがよくわかっておらず、見落としている点も多々あると思います。両方のプロジェクトの全体像を把握するのは難しく、開発ドキュメントが毎日変更される場合もあります。

どちらのプロジェクトもまだ初期段階にあり、来年本格的に始動する予定ですが、私が提起した問題のいくつかはすぐには解決しないかもしれません。

とにかく、信じ始めていますCosmos に対する Polkadot の利点は次のとおりです。

1. アプリケーション開発者は独自のセキュリティ メカニズムを構築する必要がありません。

2. データの可用性に対処できれば、共有セキュリティの下でのチェーン間メッセージングが容易になります。

3. 彼らは Substrate (WASM、すぐに使えるコンセンサス アルゴリズムとモジュール) に対して非常に高い期待を抱いているようです。

4. クロスコントラクト通話に対するあらゆる種類のメッセージングの有効化に焦点を当てる (ユースケースについてはまだ不明)

それどころか、

それどころか、Polkadot と比較した Cosmos の利点は次のとおりです。

1. Cosmos は正式に実行されます。ポルカドットはまだです。

2. Polkadotのパラチェーンメンバーシップは制限されており、費用が非常に高額になる可能性があります

3. 特定のプロジェクト (Binance など) のさらなるカスタマイズ

4. パラチェーンチェーンの悪意のあるバリデータは、ネットワーク全体の破損を引き起こす可能性があります。 Cosmos は破損をゾーンと対応する資産のみに制限します

5. Cosmos SDK は多くのプロジェクトで使用されています

著者：

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著者：Julian Koh

翻訳者プロフィール: Chuan、ブロックチェーン研究所の特別著者。

声明：元のリンク:

元のリンク:https://medium.com/@juliankoh/5-differences-between-cosmos-polkadot-67f09535594b