# 从Cosmos了解L0

By [Cyber China](https://paragraph.com/@cyber-china) · 2022-12-04

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在大多数介绍区块链的架构的文章中，L0的介绍一般非常简单，显得很神秘。

L0作为“传输/数据”层，在区块链的架构承担了Web2通信的作用。但如今的区块链世界还较为简单，可以理解为“局域网”阶段，对互联互通的要求并不迫切。在本篇文章中，我们将通过Cosmos这个大名鼎鼎的项目，了解L0。

在cosmos官网中，“区块链的互联网”醒目的写在了最显眼的地方。

![https://cosmos.network/](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/2b7a19cf66617bc5e1bd8f79fcfda0180912fc66661aa931ba64a93944464fd9.png)

https://cosmos.network/

**1.Cosmos是什么？**

Cosmos并不是一条独立的区块链，而是一个旨在链接各类区块链的网络（是不可以copy下腾讯的slogen：连接一切？）

Cosmos的目标也不是建立自己的区块链，而是建立一个可互通的网络生态。为了实现互通的网络，Cosmos提供开发者工具降低开发门槛。

在理解Cosmos的开发思路之前，我们不妨先回顾下区块链的发展。

**1.1 比特币：区块链1.0, 去中心化的价值**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/ff9463e1bb14f39accbdb8be8d5aea4ea253fb7683bed13fd2275c09340b63cc.png)

**比特币是一个任何人都可以参与记账的账本，但是没有任何人结合能够拥有这个账本，所以也没有人能改变这个账本上的记录，是第一个通过技术的手段实现去中心化的货币体系。**

比特币的区块链技术第一次在分布式数据库引入了共识机制：Proof of work的工作量证明，通过奖励原生代币bitcoin激励参与者成为矿工，确保账本一致。你可以与世界上任何一个人进行交易或者转账，只需要知道对方的比特币地址即可，不需要确认开户银行甚至提供居住地址。

**POW的共识机制解决了信任问题（互不信任是区块链网络的隐形约定）。** 每一个人都可以参与比特币的网络，成为节点一起记账，一个节点只有在计算出加密算法的数学难题后才能记账并获得全网的共识，保证同一个比特币不会被用两次。如果有人想要恶意攻击网络，比如说把1000个比特币划到自己的账本上，那需要51%的网络的节点同同意才可能完成修改。而现在比特币的挖矿更像是军备竞赛，加入网络的壁垒变得越来越高，想要掌握51%的节点更是难上加难，保证了网络的安全。所以比特币作为去中心化的价值越来越被更多的人认识，获得全球共识。

**但是，比特币的可开发空间有限。** 如果想要在比特币网络上开发应用，基于POW的比特币只给了开发者两种选择，分叉或者在原有的代码上进行开发。选择分叉的需要花费大量ji保持原代码的运行，而且在2008年创建的比特币的脚本语言过于原始，难度较高；选择在比特币网络上开发的话，比特币的网络层、共识层和应用层都混合在一起，而且比特币支持的简单的脚本编写基本只适用于交易，很难在上面继续开发其他的功能。

**1.2 以太坊：区块链2.0，应用的爆发**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/6aeb1f68a0d7adc5f8d1c671057ea005c1276c9580332dd98bc4f21b5a20fb2b.png)

**区别于比特币，以太坊在技术层面更加开放，通过以太坊虚拟机支持了智能合约，带来了应用场景的开发空间，使L2层具备活力。** 

在经济模型上，以太坊也更多考虑经济模型长期运行的可行性，增加了更加灵活的货币扩充和销毁机制(EIP-1559)。

但是以太坊依然没有解决不可能三角，尤其是可扩展性。现有的部署在EVM上的app的DAPP，本质上是在争夺链上有限的区块空间，可扩展的空间受限：需要处理各种类型的EVM只能做普适的优化，但是不同的应用场景却有不同的需求，比如说Defi需要快速确认，然而NFT的应用需要的是存储空间，所以以太坊不可能适合所有的应用场景，可用性天花板较低：基于EVM的所有DAPP都是需要依赖以太坊的底层环境，因为EVM是部署在以太坊网络上的每个节点，DAPP需要修改的话还有受限与底层以太坊网络是否能兼容。一旦部署智能合约，开发者基本上只能依靠合约自主运行了。

但是，随着这些应用获得越来越多的流量和用户，比如日活达到200万的Axie Infinity游戏，大约每秒处理15笔交易的以太坊公链显然无力承载如此庞大的流量。同时智能合约升级也十分困难，且难以修改，使用智能合约的应用也无法快速迭代提供更好的用户体验。同时其他公链也开始形成自己的生态，用户在每个公链都持有一定的资产，但是跨链转移资产依然面临诸多不便。

![https://axieinfinity.com/](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/48553bed3d61031d898fc0699f381a6660082be9a0b613d57fec86b7c65c7a5b.png)

https://axieinfinity.com/

**1.3 Cosmos ：区块链3.0，可扩展的模块化区块链网络**

Cosmos实际上可以理解为一个超级公链，在区块链架构的各层都增加了扩展性，支持通过Cosmos的工具Cosmos SDK进行开发，也兼容其他公链。

**1.3a 构建公链需要什么**

1.数据层：数据存储的技术， 主要是基于密码学的数据存储，实现交易安全，包括Merklle树、数字签名、散列函数、非对称加密技术等，将数据存在一个区块再通过链式结构，结合时间戳的技术按顺序相连接组成一条区块。

2.网络层：Peer-to-peer点对点的网络中节点沟通的机制，影响区块链的信息确认的速度，也决定了区块链的可扩展性

3.共识层：统一记账的方式，让分散的节点同意并确认账本的记录，确保区块链的安全性。

4.激励层：通过经济激励模型鼓励节点来参与区块链，也就是常说的挖矿机制，是区块链运行的基础

5.合约层：由以太坊为代表的智能合约可以开发并自动执行应用程序

6.应用层：面向用户的产品。

**1.3b** **跨链协议：区块链互联网的TCP/IP协议**

IBC跨链协议是Cosmos SDK其中一个模块，使用Cosmos SDK构建的应用都可以通过升级兼容IBC协议，和我们平常升级手机软件一样。

IBC，全称Inter Blockchain Communication 区块链间通信协议，统一了在不同的区块链之间跨链沟通的标准。可以理解成战国时期秦国统一度量衡，或者用Tendermint 的前首席研究员 Sunny Aggarwal 的话则是，IBC是将运输货物的集装箱标准化，实现全球经济贸易。

**1.3c 如何跨链以太坊**

在现有的异构（非cosmos sdk）区块链中，Cosmos最先实现的是和以太坊的通信。

显而易见，作为开发者最多的生态，以太坊的兼容可以让更多的开发者加入Cosmos的生态并吸引更多的用户。

**1.3c 1）跨链桥：代币互通**

跨链桥是允许在不同共识机制、代币标准、治理模型的区块链之间转移资产和数据的方式，将资产保留在原链上，并在目标链释放资产，并定义托管以及解锁资产的条件。在2022年1月19日成功部署的Gravity Bridge桥接以太坊和Cosmos，通过IBC协议支持基于 Cosmos SDK 的链和以太坊之间转移资产。

**1.3c 2)EVMOS:Cosmos 的EVM中心**

Evmos 作为兼容EVM区块链，在Cosmos生态中可以作为Hub连接特定应用场景的以太坊链，比如支持Defi去中心化金融的链，或者支持NFT的链，让每个应用场景都能在独立的区块链中获得最大的支持。

EVMO支持以太坊的代币模式(ERC20)，这也意味着在Cosmos生态内通过IBC通信的其他非EVM兼容的链也可以和以太坊的生态互操作。换句话说，Cosmos生态和以太坊生态就可以实现互操作了.

**2.多链的世界：无限扩展的模块化区块链**

公链承载的流量是有限的，在一个公链上承载所有应用场景显然不现实的。所以在区块链发展前期必将出现多链。但当信息需要互通时（比如SocialFi，需要大量的用户参与）公链间的信息互通问题必须解决。

**2.1a）模块化能部分解决不可能三角**

在区块链的设计中，有一个著名的不可能三角，即：

1）去中心化：是否有集中化权力中心，主要以节点的数量来衡量

2）可扩展性：数据吞吐量是多少，主要以TPS，Transaction Per Second每秒事务处理量来衡量。

3）安全：是否能够低于网络攻击，包括女巫攻击、DOS等

模块化的设计将区块链从这个不可能三角中解救出来，但让不同的模块负责不同的目标，通过组合模块完成目标，将部分解决问题。同时，通过分工提升效率。

**2.1b） 区块链设计：专业化分工**

不管是去中心化，安全性，还是可扩展性，这些性能都是描述区块链的工作过程的结果。我们在前文所述的工作流程可以概括为：

1.共识：让参与网络的节点达成一致，每个节点都按照相同的顺序复制同样的结果，决定了区块链的去中心化程度和安全性。可以理解为交易的确认。

2.数据可用：当节点完成共识并得出结果后，链上有足够的空间可以保存并且对所有人都可以使用，可以理解为交易的清算。

3.执行：完成所要求的功能并将新的结果上链，执行的速度决定了区块链是否可扩展支持更多的交易。可以理解为交易的结算。

虽然大多数的区块链都是将三种功能放在同一条链上进行执行，但是以太坊已经开始探索通过Layer2，也就是在保留以太坊的共识和智能合约层的同时新添一层独立的结算层解决扩展性。这其实就是区块链的分工化设计。

经济学之父亚当·斯密早在18世纪就提出了现代经济的基础是分工，区块链也同样适用。模块化的设计将区块链拆成不同的组件，每个组件都可以优化，再组合成区块链。区块链设计从此进去模块化时代，搭建区块链也可以像搭建积木一样，我们可能迎来指数级的效率增长。

**2.2）多链的Defi：完整的金融体系**

\*\*金融的可组合性大的前提是跨链的信息互通。\*\*现在各个公链都是根据自己链上生态的资产和信息决定价格，像是数据孤岛。虽然有预言机能够提供市场价格，但是现在的市场和技术尚未成熟。链上危机四伏，安全事件几乎从未停止。

**2.2a）分割的战局：流动性浪费**

但是对于金融市场来说，资产定价的底层是流动性，流动性的前提是信息对称。在资产流动前需要信息的流通，市场的有效就基于市场的价格能多大程度的反应影响市场的信息。显然，基于风格的区块链上的市场信息在缺乏有效的沟通渠道上依然存在着价格偏差。

虽然有大量的工具和机器人存在链上能够在发现跨链的价格不对称套利拉平价差，但是这些只是基于利润的短期套利，并没有真正的让资产流动在不同的链之间，本身还是在于不同的链之间并没有建立跨链的资产交易通道让资产可以在两端互相流通。

多链的生态导致流动性割裂，每个链都沉淀了一定的流量和资产在链上。但是不同的公链之间缺乏沟通渠道使得这些资产无法流通。同样的资产缺因为不同的链的映射方式而变成不可交易的资产，或者说交易成本过高的资产，过高的交易摩擦造成了流动性浪费。

**2.2b）跨链通信：重构金融网络的第一步**

区块链技术正在重构新一代的金融基础设施，从提供流动性的交易所和资本的借贷市场，到提供风险管理工具的利率对冲，期权，期货市场等都只是金融系统里的拼图的一部分。完整的金融市场是一张完整的拼图，当资产能够自由的从借贷市场，流通到货币市场，或者更高风险的资本市场时，金融系统才算形成。而这些流通的渠道，而cosmos通过IBC协议和桥构建的网络提供了金融网络流通的渠道。

**2.2c）多链的Defi：应用前景**

当不同的链之间的资产可以流动，我们或许可以发现新的应用场景：

1）跨链借贷：借贷是金融系统中最底层的需求，为交易者提供流动性去参与金融系统中所提供的各种各样的投资和收益机会，不论是基于什么链，还是什么标准的代币。当前的用户可以在以太坊上抵押ETH，在Cosmos上接触Atom，在Gravity上的DEX，去中心化交易所，获得固定甚至投资更高的收益，大大增加不同链上的流动性，打开新的交易机会。

2）信用评分：当用户在不同的链上都留下部分记录，比如以太坊上是借贷，Cosmos上是存款，那么在不同的链上的行为就只是组成用户的信用的一部分记录。当所有的借贷信息，交易信息可以汇总进行分析，可以帮助不同的金融机构针对不同风险偏好、资金实力、交易策略的用户提供不同的解决方案。

**2.3）多链的社交：统一的身份**

现实生活中，我们在公司上班，在银行贷款，在画廊逛展，我们可能拥有不同的身份。在Web 2中，我们每一个人都拥有一个微信账号、支付宝账号、抖音账号，但是这些都是独立的账号，你需要记忆这些账号信息并且你在这些应用上的行为也不能在其他的平台上展示。**比如你并在微信上的朋友并不一定能发现你是抖音上的搞笑视频博主。**

在多链的世界中，这些行为都可以链上记录并展示，这些数据可以包括金融的资产，交易的行为，参与的活动。**不同于传统社会中细碎的、散落的、破碎的数据存储，链上可以就可以看到你的身份，你的兴趣，你的经验，你可以发现和自己收藏同一个NFT的艺术爱好者，也可以找到一起玩游戏的玩家。**

**2.3a）多链的社交：应用前景**

Web 3 的社交3.0时代里，，那人与人之间的沟通、合作、社交会不会发生其他的改变

1）DID ，Decentalized Identity 去中心化的身份标识：一个人可以不只是defi世界的金融高手，也可以是一个gamefi的游戏王者，甚至是NFT的创作者，而这所有的身份都可以通过一个ID体现。你所有的社会属性，工作技能，艺术品味都能通过DID被被人发现和认可。

2）DAO，Decentralized Autonomous Organization去中心化组织：DAO 的去中心化的治理让人们真正的参与到社区的形成、治理、和生产，过程透明，给予了社区成员参与的权利。成员既是这个社区产品的用户，也是塑造这个社区的团队，这些通过而这吸引到了更多的人群想要参与。

  

**总结** 

Cosmos网络提出了一种区块链L0架构的解决方案，我们不评论对错。随着区块链技术的发展和受众人群逐渐增多，可能某一个拐点出现了，然后就进入了一个爆炸式的增长。

这个拐点可能非常快就发生，也可能几年后才发生，我们无法判断什么时候会发生，就像我们无法想象这会带来什么样翻天覆地的变化。但是当我们身在其中，我们可能会发现，原来回过头去看，有些事情注定会发生。

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*Originally published on [Cyber China](https://paragraph.com/@cyber-china/cosmos-l0)*