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背景此前區塊鏈的發展,一直以來都在開啟公鏈的軍備競賽,新公鏈都旨在探索更快的性能以及更低的成本,從而能夠支持區塊鏈可能的大規模商用。然而還有一些團隊,或許想要做一條獨自運行的區塊鏈,但是構建一條區塊鏈並維護它,其難度非常高,並且團隊也很難有額外的精力去做好原本想做的事情上。但是行業的發展不能因為做鏈的難度高而受到阻礙,因此像波卡或者Cosmos 這樣的Layer 0 項目便應運而生。
Substrate 是一個開源、通用的區塊鏈開發框架,提供了區塊鏈開發所需的底層公共組件,可以讓普通的開發者快速地開發一條區塊鏈應用,來驗證自己的想法。 Substrate 在設計和開發過程中,一個首要的考量是保證軟件的可擴展性。 Parity 的工程師在開發的時候考慮了多種可能的使用場景,比如各種類型的公鏈、私鏈、聯盟鏈、跨鍊等等。 Substrate 還支持WASM 智能合約和可插拔式共識機制,並且與波卡(Polkadot)網絡兼容。
Cosmos SDK 是一個開源的框架,用於構建多資產公共權益證明(PoS)區塊鏈,如Cosmos Hub,以及許可的權威證明(PoA)區塊鏈。使用Cosmos SDK 構建的區塊鏈通常被稱為應用特定區塊鏈。 Cosmos SDK 的目標是讓開發者能夠輕鬆地從零開始創建自定義區塊鏈,這些區塊鏈可以與其他區塊鏈原生地互操作。我們將Cosmos SDK 視為在CometBFT 之上構建安全區塊鏈應用的npm-like 框架。
基於SDK 的區塊鍊是由可組合模塊構建的,其中大部分模塊都是開源的,任何開發者都可以使用。任何人都可以為Cosmos SDK 創建模塊,並且將已經構建好的模塊集成到你的區塊鏈應用中就像導入它們一樣簡單。更重要的是,Cosmos SDK 是一個基於能力的系統,它允許開發者更好地推理模塊之間交互的安全性。
關於Substrate 框架與Cosmos SDK 我們可以通過一個對比圖,簡單的對他們有個基本的了解:
但是乍一看兩者所做的事情是類似的,都是幫助開發者能快速做一條鏈出來,並且符合當下比較熱門的概念——模塊化區塊鏈,這不禁讓許多人產生好奇,兩者對比起來究竟如何。而這樣的疑問也最終在波卡論壇上被討論起來。
一名開發者提出了這樣相對具體的問題:
對於Cosmos SDK 和Substrate,能從技術層面上進行比較嗎?更具體地說:
1.相比Go,使用Rust 是否真的有優勢?
2.哪個平台在工具/庫/生態系統等方面更優越?
3.使用Substrate 還是Cosmos 進行開發更“容易”? (我知道這是主觀的,但還是想听聽一些意見)
4.哪個更容易學習?
5.兩者都可以實現相同的功能嗎? (比如說,我想創建一個獨立的DeFi 區塊鏈,為什麼會選擇其中一個而不是另一個?)
而Parity 的軟件工程主管Shawn Tabrizi,主要負責改善Substrate 生態系統中的開發者體驗,也參與了Polkadot 的核心軟件開發,為Polkadot 提供了共享安全性、跨鏈通信和平行鏈插槽等功能。由他來回答這個問題,是恰如其分的。
他是這樣回答的:
首先,在理解你上述一些問題的出發點的同時,我建議你將問題分為關於平台核心支柱的問題,即那些無法改變的事物,以及更多短暫性質的問題。
例如:我認為目前可以說Cosmos 可能是更“容易”構建和學習的平台。這很大程度上是因為它們使用Go 語言,這對新開發者來說似乎更友好。當Cosmos 開始啟動鏈時,到Polkadot 開始啟動平行鏈時,Cosmos 提前了1-2 年,我認為指出這一點是公平的。最後,我認為他們的一些事物更簡單,因為他們更專注於創建以通證/DeFi 為中心的區塊鏈,而不是以通用計算為中心的區塊鏈,但這是我超出了真正了解的範圍。
關於這些問題,我想指出的是,儘管Cosmos 可能更容易學習,但我們絕對在竭盡所能去改變這一點,我希望構建不可阻擋的去中心化應用程序的決策不是基於“今天哪個更容易” 。相反,在選擇要在其上構建業務的平台時,你需要選擇在技術和哲學上做出正確決策的平台。
在這種情況下,我認為這是我們會主張Polkadot 相較於所有其他新一代區塊鏈平台具有重大優勢的地方。
對於計算擴展性,我們通過分片實現執行的並行化(這在今天的生產中已經在運行;不是未來路線圖的一部分)。
對於活躍性,我們將BABE 用於區塊生產,將GRANDPA 用於最終確定性。
等等...
為了未來的兼容性和性能,我們將Wasm 作為所有狀態轉換函數的核心。
為了讓我們的所有軟件都易於使用並提高性能,我們使用Rust。
為了開發敏捷性,我們將鏈上治理和升級作為我們技術的核心。
通過查看NFT 發布、比較總價值鎖定(TVL)或者閱讀白皮書,這些事物的重要性並不容易理解。這些決策會隨著鏈產生的每個區塊而累積。這些決策的影響將在很多年裡。
我認為Cosmos 的“鏈間安全”試圖聽起來像共享安全,但實際上它們並不相同。像共享安全這樣的東西無法在現有協議中進行回溯。支持共享安全需要從底層設計,從Wasm 作為狀態轉換函數的共享語言,到平行鏈協議和PoV/PVF(有效性證明、平行鏈驗證功能),以及中繼鏈本身的存在。
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這和那些稱自己為去中心化、開放、安全、容錯等的鍊是一樣的……用這些詞描述任何東西很容易。讓事物真正成為這些詞則很困難。
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以下是我打算發表的一篇討論Polkadot 共享安全和Cosmos 所談論的構建之間差異的Twitter 帖子的初稿。由於Cosmos 方面的提案被拒絕了34 ,我選擇不發布任何內容,而不是與過去的幽靈作鬥爭。 (注:Shawn 回答該問題時,cosmos 的2.0 提案剛被拒絕,不過在2023 年初,cosmos 2.0 被正式通過了)
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在Polkadot 白皮書強調共享安全的重要性近6 年之後,Cosmos Hub 正在試圖效仿。然而,不像Polkadot,Cosmos 試圖在事實之後引導這些決策,並將其應用到最終未能很好地支持它的協議上。讓我們深入了解。
1.池化安全性;
自2016 年11 月的原始白皮書首次提交以來,共享安全一直是Polkadot 設計的關鍵部分。當時,它被稱為“池化安全性”,但自那時起一直是指導每一個架構決策的指導原則。
圖中內容:
換句話說,Polkadot 可以被認為是相當於一組獨立鏈(例如,包含以太坊、以太坊經典、Namecoin 和比特幣的集合),除了以下兩個非常重要的點:
1.池化安全性;
2.無需信任的鏈間可交易性。正是這些點使我們認為Polkadot 具有“可擴展性”。從原理上講,要在Polkadot 上部署的問題可以在大量平行鏈上大規模並行化。由於每個平行鏈的所有方面都可以由Polkadot 網絡的不同部分並行進行,因此系統具有一定的擴展能力。
Cosmos Hub 發布了一篇新的關於“Atom 2.0 ”的白皮書,這是他們現有協議的擴展,其中一個新原則是“鏈間安全”。 Cosmos 團隊將此功能定位為類似於Polkadot 提供的共享安全,但這兩種技術實際上截然不同。
圖中內容:
鏈間安全:安全性是為Cosmos 網絡構建關鍵組件所必需的基礎,Cosmos Hub 的鏈間安全環境將得到豐富的新功能,使其更加實用、高效和協同。
那麼,Cosmos 上的鏈間安全將如何工作? Polkadot 上的共享安全如何工作?這裡的關鍵區別是什麼,它們之間的真正比較如何?
Cosmos 生態系統由主權鏈組成,通常使用Cosmos SDK 構建。鏈間安全建議Cosmos Hub 的驗證者將被治理強制參與其他鏈的驗證。為此,Cosmos Hub 的驗證者需要為將提供“鏈間安全”的每個鏈運行額外的可執行二進製文件。如果未能履行職責,他們押注的ATOM 通證將被削減。問題在於,這種設計不具備可擴展性,並且無法像Cosmos 生態系統目前的設計那樣具備可擴展性。
想像一下,如果Hub 想要向其他100 條鏈提供安全保障,那麼節點運營方現在將需要運行100 條區塊鏈,可能需要在100 台獨立的機器上運行,以防止競爭性計算資源。這種設計還增加了驗證者受到惡意二進制升級攻擊的風險。對於數百個團隊的軟件很難建立信任,你需要運行所有這些軟件,而且所有這些軟件都可能針對你在這些機器上存儲的敏感密鑰。
另一方面,Polkadot 從一開始就設計了共享安全,並使用元協議在單個生態系統中以真正可擴展且安全的方式抽象運行多個區塊鏈。這個元協議就是Wasm。
你可以將Polkadot 兼容的區塊鏈看作兩部分:客戶端和Runtime。每個客戶端充當Wasm 執行器,區塊鏈運行時(即狀態轉換功能)是一個可以在安全沙盒中執行的Wasm 二進制大對象(blob)。
你可以將其與遊戲機進行比較,遊戲機被設計成可以玩許多不同的遊戲。就像Polkadot 客戶端一樣,遊戲機只是運行遊戲的主機。借助我們的區塊鏈開發SDK(軟件開發工具包)Substrate,我們允許您輕鬆設計與此遊戲機兼容的“遊戲”(Runtime)。
在這種背景下,你可以將Polkadot 二進製文件視為“一體機”。 Polkadot 驗證者運行一個可執行任何平行鏈Wasm Runtime 的可執行文件。這意味著,單個Polkadot 二進製文件可以實時將自己變成Polkadot 生態系統中的任何區塊鏈。
Polkadot 生態系統的驗證者在任何時候只扮演一個角色。從我們的驗證者池中,一些被選為驗證中繼鏈,其餘的被分配到Polkadot 同時保護的許多平行鏈中。這種選擇過程是隨機的,並隨著時間的推移而改變,抵制來自惡意行為者子集的串通可能性。
未來將是多鏈的,而Polkadot 在設計上最適合支持這個未來。
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Shawn 的解答充滿了許多技術上的解答,也許理解起來有些難度,簡單來說,Shawn 想要表達的是以下幾個意思:
總之,儘管Cosmos 在鏈間安全方面朝著正確的哲學方向發展,但這種哲學在事後幾乎不可能設計進去。過去6 年來,Polkadot 在最開始設計上就考慮了鏈間安全性並一直秉承這些原則進行構建。未來將是多鏈的,而Polkadot 在設計上最適合支持這個未來。
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