OSM:对比跨链双雄Polkadot和Cosmos分别有哪些特点？_gate.io安卓下载app官网

“波卡知识图谱”是我们针对波卡从零到一的入门级文章，我们尝试从波卡最基础的部分讲起，为大家提供全方位了解波卡的内容，当然这是一项巨大的工程，也充满了挑战，然而我们希望通过这样的努力让大家能够正确认知波卡，也让不了解波卡的人方便快速掌握波卡相关知识，今天是该栏目的第42期，一起看看在跨链赛道的两大巨头波卡与Cosmos之间都有哪些异同？

随着区块链行业的发展，万联互通的未来也逐渐被广泛认可，因此跨链技术成为了区块链蓬勃发展亟需的解决方案。

与波卡同为跨链之王的Cosmos，被称为是区块链的互联网。

Cosmos基于Tendermint开发，具有高性能、一致性、具备拜占庭容错等特点，CosmosHub通过与兼容链建立IBC连接，从而实现资产和数据的跨链交换。

2022年初，Cosmos作为跨链赛道的代表引发了诸多关注，而波卡自主网平行链插槽Auction开启后，也在不断地探索自身生态，那么波卡与Cosmos之间究竟有哪些不同呢？

Polkadot和Cosmos都是为不同状态机相互通信提供接口的协议。

这两种协议都基于这样一个前提，即未来将有多个需要相互操作的区块链，而不是孤立存在的单个区块链。

模型

Polkadot使用分片模型，其中协议中的每个分片都有一个抽象状态转换函数。Polkadot使用WebAssembly作为“元协议”。

只要Polkadot上的验证者可以在Wasm环境中执行，分片的STF就可以是抽象的。

Coinbase发文反驳“比特币挖矿对环境不友好”，提出对比特币的五大误解:Coinbase发文“事实核查：比特币挖矿对环境不友好吗？”表示，比特币挖矿是一个能源密集型过程，这一点毋庸置疑。但弄清楚能源使用对环境的实际影响是复杂的。

误解1：比特币是气候变化的重要原因。

今年4月，一些新闻称中国比特币挖矿的排放可能会导致全球变暖失控。但这些文章所依据的报告存在严重缺陷，其并不是矿工使用的能源。事实是，全球矿业的一半在中国四川，那里多余的水力发电使矿业95%依靠可再生能源。此外，75%的矿工已经将可再生能源作为其能源结构的一部分。

误解2：比特币与健康环境不兼容。

可再生能源往往供应过剩。天然气开采中简单燃烧销毁多余产品。比特币激励公司建立更多的绿色基础设施，从而进一步降低清洁能源的价格。这种良性循环实际上可以为应对气候变化做出贡献。

误解3：比特币本质上比传统金融系统效率低。

能源消耗主要来自区块链上的区块，而不是交易。随着隔离见证、闪电网络等工具，允许各方在每个区块中聚合更多的交易，每笔交易的能源成本将降低。

误解4：比特币消耗“太多”能源。

美国每年因家用设备闲置而浪费的能源就可以为比特币挖矿提供1.5年的动力。比特币的能源消耗远少于其他金融系统，仅为黄金开采业的一半。

误解5：加密货币领域无法解决环境影响。

ETH正在升级为PoS，更环保，更便宜，速度更快。埃隆·马斯克最近宣布，特斯拉将因能源问题而暂停接受比特币付款等等。[2021/5/26 22:45:51]

Polkadot的分片被称为“parachain”。每次平行链想要进行状态转换时，它都会提交一个块以及Polkadot验证者可以独立验证的状态证明。

Adamant Capital创始人：机构投资者对比特币的兴趣正处于“争夺地盘”阶段:金色财经报道，Adamant Capital创始人Tuur Demeester表示，自从比特币首次减半以来，比特币就一直处于“基础设施阶段”，而从2020年到2022年可能是比特币的部署阶段。Demeester认为，为比特币引入的协议，如闪电网络和其他协议，都是为了开发比特币的基础设施。因此，摩根大通决定担任Coinbase和Gemini的银行也是更大计划的一部分。然而，从市场兴趣来看，相比散户投资者，机构投资者的兴趣正在增长。Demeester称，机构的兴趣现在有点像在“争夺地盘”。据Skew称，CME平台注意到，在过去12到14个月里，人们对BTC衍生品市场的兴趣高涨。随着需求的增长，以及BTC的稀缺性，Demeester认为比特币最低可能会跌至6000美元。与此同时，5万美元和10万美元的看涨预期是可能的，但鉴于美联储最近的行动，比特币是否能升至10万美元，则必须考虑美元的购买力。[2020/5/19]

当这些区块在被Polkadot的中继链，也就是系统的主链最终确定时，这些区块将最终确定为平行链。

因此，所有平行链与整个系统共享状态，这意味着单个平行链的链式重组将需要所有平行链和中继链的重新组织。

Cosmos使用连接Tendermint链的桥接集线器模型。该系统可以有多个Hub，但每个枢纽连接一组外部链，称为“Zone”。每个Zone负责用足够质押和去中心化的验证者集来保护链的安全。

报告：量化宽松对比特币价格具有积极影响:Quantum Economics在最新报告中分析了量化宽松对BTC产生的影响，报告指出：“一方面，量化宽松似乎对比特币的价格产生了积极的影响。自2009年比特币诞生以来，第一次量化宽松是在2010年11月，第二次是在2012年9月，两次都伴随着BTC价格的惊人上涨。而在第二轮量化宽松中，BTC/USD从不足1美元上升到超过40美元，而在第三轮量化宽松中，BTC/USD从10美元左右上升到2014年初的1000美元以上。”

此外，报告解释称，比特币的未来掌握在交易员和投资者手中，他们最终相信比特币是一种安全的避风港资产。该报告还强调了Paul Tudor Jones指出的“比特币将因通胀而升值”的前景：“归根结底，这取决于交易员和投资者如何看待比特币网络。如果大多数人认为比特币是一种安全的资产，那么量化宽松最终将推高比特币的价格。随着货币变得极为丰富，具有强大网络效应和数量有限的资产往往会升值。”[2020/5/12]

Zone与Zone之间通过Hub发送消息和通证，使用的协议称为区块链间通信，由于各个Zone之间不共享状态，一个Zone的重组不会重新组织其他Zone，这意味着每条消息都是由收件人对发件人安全的信任所约束的。

架构

波卡

Polkadot有一个中继链作为系统的主链。Polkadot中的所有验证者都在中继链上。

平行链有收集者，他们为验证者构建平行链区块并提出建议。收集者没有任何安全性相关的责任，因此不需要强大的激励系统。

分析 | 以太坊链上活跃地址数持续下滑 对比特币汇率有下行趋势:据TokenGazer数据显示，截止至6月10日11时，以太坊价格为$233.89，总市值为$24,971.1M，主流交易所交易量约为$232.2M，以太坊对比特币汇率逐渐下探；基本面方面，以太坊链上交易量有较大幅度下滑，算力保持平稳波动，链上活跃地址数持续下滑，30天开发者指数约为2.64，30天回报收益率有一定上行趋势；目前ERC20代币总市值约为以太坊总市值的63.22%，保持上行趋势；ERC20活跃地址数方面，排名前五的代币为USDC、TUSD、DAI、PAX、NPXS，其中最高值为1786，最低值为664，与此前数值相比，有较大幅度缩水。[2019/6/10]

收集者可以每6秒为中继链区块提交一个平行链区块。平行链提交区块后，验证者会在将其提交到最终链之前执行一系列可用性和有效性检查。

平行链插槽是有限的，因此平行链候选人参与拍卖，以保留一个长达2年的插槽。

对于没有资金用于平行链插槽或需要以6秒出块时间执行的链，Polkadot也有平行线程。平行线程的执行方式是随用随付，只在需要的时候付费执行区块。

为了与想要使用自己的最终确定过程的链进行交互，Polkadot具有提供双向兼容性的桥接平行链。

Cosmos

Cosmos有一个称为“Hub”的主链，它连接其他被称为“Zone”的区块链。Cosmos可以有多个Hub，但本概述将考虑一个Hub。

声音 | 邓建鹏：针对比特币等虚拟货币，立法者急亟需明确其法律地位:今日，中央财经大学法学院教授邓建鹏在《区块链监管困境的全面思考》一文中表示，当前针对比特币等虚拟货币，立法者急亟需明确其法律地位，切实保持虚拟货币持有者合法权益，进而统一司法上的认识和判定。[2019/5/17]

每个Zone必须保持自己的状态，因此拥有自己的验证者社区。当一个Zone想要与另一个Zone通信时，它会通过IBC发送数据包。Hub维护一个通证余额的多通证分账本。

Zone使用轻客户端监控Hub的状态，但Hub并不跟踪各Zone的状态。

Zone必须使用确定性的最终算法并实现IBC接口，以便能够通过Hub向其他链发送消息。

Cosmos还可以通过“pegzone”与外部链进行交互，这与桥接的平行链类似。

共识

Polkadot使用混合共识协议，其中包含两个子协议：BABE和GRANDPA，统称为“FastForward”。

BABE使用可验证随机函数将插槽分配给验证器，并使用回退循环模式来保证每个插槽都有作者。

GRANDPA对链进行投票，而不是对单个块进行投票。BABE可以一起创作候选区块来扩展最终链，而GRANDPA可以分批完成它们。

这种任务隔离提供了几个好处。首先，它代表了区块生产和最终确定的传输复杂性的降低。

BABE具有线性复杂性，可以轻松扩展到成千上万的区块生产者并且网络开销低。GRANDPA具有二次复杂度，但它可以通过延迟的因子来降低。

其次，具有使用未完成区块扩展链的能力允许其他验证者执行广泛的可用性和有效性检查，以确保没有无效的状态转换进入最终链。

Cosmos使用Tendermint共识，这是一种提供即时最终结果的循环协议。

区块生产和最终确定在算法的同一条路径上，这意味着它一次生产和最终确定一个区块。因为它是一种基于PBFT的算法，它具有二次传输复杂性，但一次只能最终确定一个区块。

质押机制

Polkadot使用提名权益证明来选择使用顺序Phragmén算法的验证者。

验证者集的大小由治理设定，不想运行验证者基础设施的质押者最多可以提名16个验证者。Phragmén的算法选择股权的最优分配，其中最优基于拥有最均匀的股权集。

Polkadot中的所有验证者在共识协议中具有相同的权重。

也就是说，要获得超过2/3的支持率，必须有超过2/3的验证者对其做出承诺，而不是2/3的股权。

同样，验证者的奖励与他们的活动相关，主要是区块生产和确定性证明，而不是他们的股权数量。这会激励提名具有较低质押的验证者，因为他们将获得更高的质押回报。

CosmosHub使用BondedProofofStake来选举验证者。质押者必须为他们想要委托给的每个验证者绑定资金并提交委托交易，其中包含要委托的通证数量。CosmosHub计划支持多达300个验证者。

在Cosmos中，共识投票和奖励都是基于权益的。在共识投票的情况下，超过2/3的权益必须提交，而不是2/3的验证者。同样，持有总股份10%的验证者将获得10%的奖励。

最后，在Cosmos中，如果质押者未在治理公投中投票，验证者将承担其投票权。正因为如此，Cosmos中的许多验证者都是零佣金，以便获得对协议的更多控制权。

在Polkadot中，治理和质押是完全脱节的；提名验证者不会将任何治理投票权分配给验证者。

消息传递

Polkadot使用交叉共识消息传递格式让平行链相互发送任意消息。平行链相互之间打开连接，并可以通过他们建立的渠道发送消息。

收集者是平行链的全节点和中继链的全节点，因此收集者节点是消息传递的关键组成部分。消息不通过中继链，只有发布和通道操作的证明进入中继链。这通过将数据保留在系统的边缘来增强可扩展性。

在链重组的情况下，消息可以根据中继链中的发布证明回滚到重组点。中继链之间的共享状态意味着消息不受信任的限制；它们都在相同的环境中运行。

Polkadot有一个名为SPREE的附加协议，它为跨链消息提供共享逻辑。使用SPREE发送的消息带有关于接收链出处和解释的额外保证。

Cosmos使用称为跨链通信的跨链协议。目前Cosmos的实现使用Hub在区域之间传递通证。

但是，Cosmos确实有一个用于传递任意数据的新规范。尽管如此，由于链不共享状态，因此接收链必须信任消息来源的安全性。

治理

Polkadot有一个多院治理系统，有多种通过提案的途径。所有提案最终都要通过公投，大多数通证通常可以控制结果。

对于低投票率的公投，Polkadot使用自适应法定人数偏差来设置通过门槛。公投可以包含各种提案，包括来自链上国库的资金分配。决策在链上制定，同时具有约束力和自主性。

Polkadot有几个链上的、无需许可的机构。最重要的是理事会，它由一组以Phragmén方式选举产生的账户组成。

理事会代表少数人的利益，因此，理事会一致通过的提案在公投中的通过门槛较低。还有一个技术委员会来提出技术建议。

Cosmos使用coin-vote信号来通过公投。治理决策的实际制定是通过协议分叉执行的，就像其他区块链一样。

所有通证持有者都可以投票，但是，如果委托者弃权，则他们委托的验证者将承担其投票权。Polkadot中的验证者不会根据其提名者获得任何投票权。

升级

使用Wasm元协议，Polkadot可以在没有硬分叉的情况下进行链升级和成功的建议。任何在STF、交易队列或链下工作人员中的东西都可以在不分叉链的情况下被升级。

由于Cosmos不是基于元协议，它必须通过正常的分叉机制来制定升级和提案。

开发框架

Cosmos和Polkadot的设计使得每条链都有自己的STF，并且都为Wasm和以太坊虚拟机中的智能合约提供支持。

Polkadot提供了一个超前的Wasm编译器以及一个用于执行的解释器，而Cosmos只在解释器中执行智能合约。

Cosmos链可以用Go语言编写的CosmosSDK来开发。CosmosSDK包含大约10个模块，可以包含在链的STF中。该SDK建立在Tendermint之上。

平行链的主要开发框架是用Rust编写的Substrate。Substrate带有FRAME，这是一组大约40个模块，可以在链的STF中使用。

除了简单地使用pallets之外，Substrate还添加了进一步的抽象层，允许开发人员通过添加自定义模块和配置链的参数和初始存储值来组合FRAME的pallets。

Polkadot可以支持用任何语言编写的STF只要它能编译到其元协议Wasm。同样，它仍然可以使用Substrate客户端；它只需要在接口上实现基元。

后记

Polkadot的设计原则是可扩展性和互操作性需要共享验证逻辑，以创建无信任的环境。随着越来越多的区块链被开发出来，它们的安全性必须是合作的，而不是竞争的。

因此，Polkadot提供跨链共享的验证逻辑和安全流程，以便它们可以交互，知道它们的对话者在相同的安全背景下执行。

Cosmos网络使用bridge-hub模型来连接具有独立安全保障的链，这意味着链间通信仍然受到接收链对发送链的信任的约束。

尽管在发展的前几年，Cosmos似乎尚未激起什么水花，但随着几年时间的探索，区块链行业已经进入了多链时代，对跨链的需求也随之升温，Cosmos生态发展也再次焕发新的活力。

Cosmos通过提供模块化的区块链，为开发者使用公链提供便利，而波卡更具深度的跨链方式，使其有着明晰的价值捕获。

目前，链间消息传递格式XCMv2已完成第二次审计，XCMv3也处于开发的最后阶段了，未来将实现成为两个共识系统间的通用和可扩展性语言的目标。

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