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Cosmos、波卡、AVAE,比以太坊和比特币更好吗?

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开放和分散的互联网承诺面临着第一代加密网络比特币、以太坊及其变体性能、可用性和能源效率的挑战。虽然以太坊新版本及其Layer2解决方案的开发旨在解决当前的性能问题,但波卡和雪崩已经发布了具有非凡能力的基础设施。
他们的目标是通过异步异构网络模型水平扩展,特定于应用程序的区块链在需要时共存并相互操作。在跨链经济安全方面,他们有自己的设计选择和平衡,这将产生不同的影响。
我们将在本文中逐一讨论。他们的目标是创建一个区块链互联网,每天容纳数十万(像今天一样)甚至数百万活跃用户,并实现用户拥有和控制的网络3愿景。本文旨在帮助开发人员、研究人员、企业家、投资者和任何渴望分散未来的人了解加密网络的范式变化。
网络
Cosmos,Polkadot,Avalanche链之间的经济安全拓扑。
随着时间的推移,比特币打开了潘多拉的魔盒,成为数字黄金。以太坊引入了可编程的互联网货币,成为加密经济创新的平台。
然而,比特币、以太坊及其变体存在关键问题,以防止公众使用加密网络。我们将首先看看这些问题,然后比较新一代的区块链平台。
1.能源效率:为了使分散的计算机网络正常运行,其独立参与者需要就共享状态达成。同时,尽管信息不完善或恶意,网络应保持有效的共识容错(拜占庭容错)。
允许参与开放网络的共识,防止同一实体操作多个身份(女巫攻击)是通过一种接受方法(Cynthiadwork于1992年首次推出,用于打击垃圾邮件)来处理的。这种方法要求参与者使用巨大的计算能力来温暖地球,并将一些价值转移给电力公司。
显然,保护分布式网络需要经济成本。新项目采用替代权益证明(POS)机制进行验证,即锁定代币存款成为参与者。存款必须足够昂贵,以完全抑制恶意行为或离线。事实上,类似模型的经济适用于股权证明(POS)和工作量证明(POW):运营验证节点的成本从OPEX(矿山运营成本)转移到CAPEX(资本机会成本)。
2.交易延迟:比特币、以太坊及其变体采用中国共识,需要等待创建多个新块,以确保交易无法恢复。因此,中国共识链具有很高的可用性,但由于其概率交易的最终保证和交易速度较低,需要等待足够长的链。
为了实现更快的交易最终性,许多区块链项目采用了经典的实用拜占庭容错(PBFT)共识,包括验证集网络速度,有利于正常运行时间或活动的安全。
3.吞吐量计算:分布式计算机网络中每秒可完成的计算工作量为吞吐量,定义了网络的可扩展性。一个常见的指标是误导性的,因为交易可以指简单的转移或复杂的财务计算;它们需要不同数量的计算能力。
作为网络参与者的函数,实际吞吐量是网络每秒可以处理的计算工作量。为了实现高吞吐量的整体,项目要么采用垂直扩展策略,即高性能计算和优化节点软件,要么采用水平扩展策略,将网络分为多个部分并行处理。
4.交易成本:区块链必须找到限制其执行的方法,否则区块链的节点网络很容易被拒绝攻击(DOS)。为了实现这一限制,比特币允许使用相当有限的脚本语言,以太坊根据智能合同GAS测量交易成本。
问题是,无论你是在交易中进行简单的转账还是复杂的计算,它们都在同一个网络上处理。因此,当网络流量增加时,即使是简单的操作也会增加交易成本,因此使用链已经成为拥有大钱包的人的专属。向矿工支付费用作为优先交易的激励。
虽然比特币交易成本将是发行达到2100万上限后的唯一激励措施,但其唯一目的是优先考虑以太坊交易。燃烧交易成本是吸引新项目的机制。以太坊最近开始燃烧部分成本。因此,随着网络活动的增加,所有代币持有者都受益于稀缺性的增加。
5.分散度:与一般观点相反,由于矿池集中,比特币和以太坊的实际分散度非常低(截至2021年11月,90%的比特币计算能力由11个矿池控制,90%的以太坊计算能力由16个矿池控制)。
随着中国共识中采矿成本的增加,成功的块变得更加困难,运行网络的权力也聚集在少数聚合矿工身上。新一代区块链通过我们讨论的各种解决方案来解决这个问题。
6.公平分配:随着网络的发展,区块链项目如何分配所有权份额(代币)?区块链中比特币的代币分配是安全的,采矿生态系统与交易所创造了相互依赖的关系。这已成为许多项目的一种模式:随着矿工加入该网络,该网络变得更加分散和安全,以吸引更多的人使用它。
随着需求的增加和价格的上涨,吸引了更多的矿工来保护封闭的循环网络。然而,随着采矿成本的增加,越来越难以成功越来越困难;因此,运行网络的代币或权力分配集中在几个聚合物上。
以太坊采取了不同的策略:提前开采代币,取消总供应上限,向早期投资者和公开销售参与者出售部分代币,将部分代币分配给基金会运营礼品和奖励计划,开始像比特币模型一样奖励矿工。
很快,以太坊的代币发行集中在几个矿池上,最大的代币持有人成为了一家交易所。最后,随着时间的推移,公平分配定义了谁拥有网络权:生产区块权(订单、接受或审查交易)、跨网络权、协议升级权、投资和质押应用权。
7.治理:无论他们是否意识到网络协议的变化都将对所有现有和未来的用户产生重大影响。在比特币和以太坊,核心专家社区将讨论、决定、实施和应用改进提案,导致协议升级和参数变化。
如果一群矿工对追求与大多数人不同的方向感兴趣,他们可以分叉协议启动一个新的网络,痛苦地忘记大多数网络效应。此外,R&D基金的分配通常由中央基金会管理。随着社区聚集在资本协调DAO(分散的自治组织)周围,替代品正在出现。
大型代币持有人或用户组在治理决策中没有真正的发言权,因为他们可能对决策主题没有专业知识、兴趣或意识。即使他们这样做了,他们也可能比大型代币持有人更有影响力,因为投票通常是加权的。
随着新项目采用更公平、更多代币持有人可以参与间锁定投票、适应法定人数偏差、投票委托、分散身份实现一人一票)和链下信号机制正在发生变化。
这些问题不仅限制了分散网络的大规模使用,而且促使现有用户继续依赖分散的交易所和托管钱包。非技术人员很难定期使用真正分散的应用程序。
另一方面,现有用户继续使用以太坊和比特币,因为他们没有意识到这些问题;公司和投资者继续使用它们,因为它们想要流动性;早期进入者或原始帮派捍卫这些网络,因为它们有很大的好处。但另一个世界是可能的。

ETH地址来源:ETherscan。
如今,以太坊平均每天有50万活跃用户,而Twitter等流行的Web应用有2亿活跃用户(以太坊的400倍),Facebook有近20亿活跃用户(以太坊的4000倍)。
即使加上Layer2和比特币用户,网络规模还有很长的路要走。扩张是开放和分散互联网的关键挑战。这不是明天的问题,而是这里的主要问题。
虽然以太坊的新版本旨在解决扩容问题,其临时layer2解决方案正试图满足日益增长的需求,但新一代平台cosmos、polkadot和avalanche(主网于2019年和2020年推出)重新点燃了对真正分散互联网的承诺。我们将首先研究以太坊的新版本。
以太坊是EVM生态系统的新版本。
以太坊的新版本自诞生以来,通过新的科学研究和新的区块链平台发明机制发生了变化。以太坊的新版本将使用权益证书将网络分为同步分割,以增加吞吐量的总计算。操作相同以太坊虚拟机(EVM)的验证人将被分配到不同的网络分割,生成块,积累不同的用户活动数据,并通过名为Beacon的中继链同步。
然而,尝试同步所有分割部分意味着尝试完全复制,即在所有节点中都有相同的数据库副本。这是一个问题,因为分布式计算中的分割点是通过不复制整个网络中的所有数据来扩展的。
在同步模型或同构网络拓扑中,当一个分片(如流行的DeFi分片)比其他分片使用更多时,它将开始以相同的速度、成本和扩展。此外,另一个新问题是有效地同步分片之间的数据。
虽然据说以太坊向新版本的过渡将在一年左右完成,但所谓的Layer2解决方案Rollup(Optimistic、zksync)已经推出,为以太坊日益增长的使用需求提供了效率和速度。
困境在于,Layer2信任模型要么有中央运营商破坏分散化和抗审查的目的,要么有多个激励运营商(即polygon由tendermint构建并在多个验证器上运行,materlabs的目标是使用zksync验证器网络)
这类似于另一个有自己代币的分散区块链,最终与第一层竞争。因此,随着更多用户的加入,这些单链架构将遇到相同的交易成本问题。
模块化区块链设计。
最近,以太坊采用了以Rollup为中心的新策略。该策略将以太坊Layer1定位为数据可用性,并计算Layer2项目。换句话说,以太坊希望成为确保数据可用性和与Rollup共享安全的基础。
因此,以太坊正在使用EVM区块链生态系统进行计算,无论是单个Rollup还是多个Rollup共存(请参考VitalikButerin的文章《终局游戏》)。事实上,该策略适用于新兴的模块化区块链设计,可以将数据可用性或执行性外包给其他区块链。
该策略的一般模型是由Celestia和Eigenlayr开发的。此外,以太坊的新策略类似于Polkadot和Avalanche中使用的共享安全模型。
另一方面,由于cosmos,polkadot和avalanche在至少一条与EVM兼容的链条上与以太坊有桥接,有时放在同一个Layer2存储桶中,通常称自己为Layer0,因为它们提供连接Layer1区块链的基础设施。
Cosmos,Polkadot,Avalanche。
Cosmos、Polkadot和Avalanche旨在通过异步异构网络模型水平扩展。区块链有不同的虚拟机,必要时可以与其他链相互操作。
这些基础设施平台提供了建立自己定制区块链的能力,并为分散的应用程序和资产提供了更多的设计空间。一组智能组合有三个基本优势:
性能隔离:隔离您的链和其他链可以确保您的用户体验不受互联网上无关高活动的影响,因此它提供了更好的性能,您可以在需要时连接到其他链。
可预测和定制成本:共享无许可网络上的成本不受您的控制。网络上一些应用程序的高活动可能会增加您应用程序的任何成本。自定义的成本结构允许您获得可预测的成本,并消除应用程序和用户之间的基础设施。您可以在没有ATOM、DOT或AVAX的情况下使用特定于应用程序的链。不强迫用户使用基础设施代币对主流使用非常重要。
定制验证器:定制验证器的规则和要求将您的链集中在特定领域的需求上。您的链验证器可以满足一些高性能硬件的司法管辖范围(如欧盟GDPR),或成为验证器。
为了充分实现区块链互联网的愿景,这些新一代网络也与以太坊和比特币建立了桥梁。
Cosmos、Polkadot、Avalanche在协议层面(如共识机制、经济安全拓扑)存在关键差异,会影响平台功能(如链间通信、代币经济、可能的应用类型)以及如何扩展其网络(如验证人参与、抵押释放)。
以下比较旨在帮助开发人员、企业家、投资者、研究人员和考虑建立这些新一代基础设施的人了解这些结构之间的差异和平衡。
?共识机制
通过共识机制,在开放的机器网络上安全复制应用程序状态。同时,尽管信息不完善或恶意(拜占庭容错),但网络仍应保持容错和有效共识。
Cosmos和Polkadot中使用的实用拜占庭容错(PBFT)要求所有参与节点相互通信,因此网络绝对同意一个决定。它具有低延迟和快速最终性,但不能扩展到世界各地许多开放网络的参与者,因为随着验证工作的增加,每个验证节点的负载呈指数级增长。
比特币引入了最长的链共识机制(中国共识),允许概率确定性和极低的错误率。随着时间的推移,它允许建立一个强大而可扩展的网络,但速度非常慢。
Cosmos,主网于2019年3月推出,采用TendermintPBFT共识,提供快速的最终确定性。但由于每个节点都必须相互通信,它具有二次信息传输的复杂性,可以一次完成一个块。
Polkadot是2020年5月推出的主网,通过共识将区块生产与最终确定分开:BABE(OuroborosPraos变体)编写候选区块,GRANDPA(PBFT变体)分批完成。这种混合共识在一定程度上优化了二次新闻传输的复杂性。
Avalanche主网于2020年9月推出,采用Avalanche共识是一种独特的机制。它结合了验证节点(雪球)之间的重复投票和无环图(DAG)中的传输投票,而不是线性链。由于Avalanche共识具有恒定的新闻传输复杂性,允许低延迟和大量参与网络。和中本聪共识一样,有最终概率,但可以配置,故障率很低。

验证人进入标准。
允许参与开放网络的共识,防止同一实体操作多个身份(女巫攻击),由工作量证明(Po操作多个身份(女巫攻击)。
和所有新项目一样,Cosmos.Polkadot和Avalanche都使用权益证明,因为它们的能源效率和提供更大设计空间的能力。这些网络上的一些项目实施了轻工作量证明机制,以实现公平的代币分配机制。
?交易延迟
交易的最终性可在6-7秒内实现。
一般来说,Polkadot可以在12-60秒内实现最终性,区块创建和最终性是分开的。
Avalanche可以在一秒钟内实现交易的最终性。最终概率和比特币一样低。
计算吞吐量。
网络每秒可处理的计算工作总量取决于网络上使用的虚拟机和运行时函数的复杂性。cosmos.polkadot和avalanche正在建立一个特殊的异步区块链网络,因此它们的整个网络最终具有无限的吞吐量。真正重要的是这些网络能增加多少,以及它们对跨链经济安全的选择。
?交易成本
随着整个网络活动的增加,交易成本也会增加。cosmos.polkadot和avalanche建立了一个特殊的网络,每个链都有自己的定制成本机制,基于自己的状态增长。
每条链都有定制的成本机制。
Polkadot每条链都有定制的成本机制。成本由权重系统提前计算。可选择每条链的燃烧成本。
Avalanche的每个链都有一个定制的成本机制。对于不同类型的功能,主要的网络成本是固定的或零的,所有的成本都被烧毁了,所以代币持有者从使用中受益。
分散化程度。
以下数字来自2022年3月17日。
Cosmos在节点之间传输二次信息,因此参与者数量有限。Cosmos中的活动验证人数为150,IRIS中的活动验证人数为115,Osmosis中的活动验证人数为100。目前,至少需要147.231个ATOM(约130万美元)才能加入Cosmoshub活动验证人集,至少需要ATOM委托。总质押价值约50亿美元。
Polkadot优化了节点之间的二次方信息传输和有限数量的参与者。Polkadot中活跃验证者的数量为297,Kusama中活跃验证者的数量为1000。目前,您需要至少175万个DOT(约3300万美元)才能加入Polkadot中继链,至少120个DOT才能提名。总质押价值约为120亿美元。
Avalanche在节点之间有恒定数量的信息传输,因此参与者的数量是无限的。主网络中的活跃验证人数为1311。目前,您需要至少2000AVAX(约16万美元)才能加入主网络的活动验证集,并委托至少25AVAX。总质押价值约为160亿美元。
分散也是验证人质押和奖励集中度(基于权益加权奖励)的函数。它通常遵循长尾分布——很少有验证人质押最多,而许多验证人质押最少。对于区块链平台来说,公平的质押分配仍然是一个悬而未决的问题,每个项目都试图以不同的方式实现公平。
例如,由于Polkadot的核心是基于PBFT的共识,可以有限的活跃验证人集,但这些活跃验证人通过Phragmen选举获得平等奖励。由于其新颖的共识机制,Avalanche可以拥有无限的活跃验证人,平均验证人的权重逐渐下降,从而提高了其分散水平。
跨链网络拓扑。
以下数字来自2022年3月17日。
Cosmos允许使用自己的验证器集的分布式链网络。通过区块链之间的通信(IBC)桥接协议实现了这些链之间的相互可操作性。IBC必须连接到其他链接。目前,IBC有28条链,包括DeFi。EVM智能合同、社交媒体、隐私、可再生收入耕作和游戏。以太坊、比特币等桥梁正在发展中。
Polkadot允许从中央中继链到连接链(平行链)分层继承安全性。平行链没有自己的验证器。它们有一个收集器节点,可以收集交易,并为中继链验证器生成状态转换证书。由于继承的安全性,平行链之间的互操作可以通过跨链信息(XCM)格式实现。目前,Defi。EVM智能合同、社交媒体、隐私和游戏等10条平行链的关键方向不同。以太坊、比特币等桥梁正在发展中。
Avalanche允许将验证器的重叠网络组织成运行多个链的子网络,并验证主网络。同一子网络中的不同链几乎可以立即转移资产(导出导入)。子网到子网络的通信,即子网络中的一个链和子网络中的另一个链通信,目前通过网络桥处理(使用EVM链的chainbridge-solidity合同)。事实上,与其他子网络重叠的子网络越多,相互通信的安全性就越高。这是因为交叉验证人将在两个子网络中获得共同的利益。如果一组验证人在子网络中恶意行为,他们也将承担在主网络和其他子网络中验证权益的风险。
虽然从子网到子网的直接互操作方法尚未公布,但看到AvalanchePrinetwork本身就是所有子网之间的中介也就不足为奇了。目前有三个主网链:X-chain用于转账,P-chain用于Staking,C-chain用于EVM智能合同。其他链和子网络正在生态系统中建设。此外,像其他平台一样,还有Avalanche-以太坊桥,它们是60座以太坊桥中最常用的桥梁之一。
在没有安全共享机制的情况下,不同安全级别的区块链之间的桥接与桥接中的任何一般链接都没有区别,就像当前的Cosmos架构一样。因此,如果没有共同的确定性保证,跨链通信的风险水平将会有所不同。
Polkadot继承的安全模型允许统一的确定性保证。在这把伞下,平行链可以安全地相互传输任何数据。目前,Avalanche的重叠验证人网络模型可以实现主网络链之间的安全共享,无需桥接。
因此,重叠验证器的子网络越多(两个子网络的共同利益),其通信就越安全。一般来说,不同链之间的重叠验证器(如工作量证书中的合并采矿)可以提供更安全的链通信。
?治理
Cosmos有一个共识参数,协调资金链机制。
Polkadot的整个操作逻辑sm)二进制文件存储在链上,允许无分叉操作时升级,这意味着决策是根据公投结果独立制定的,不依赖开发人员或验证人。治理模块包括代币加权投票。轮换委员会。时间锁定代币投票。适应法定数量偏差机制。
Avalanche的一些参数可以通过链上投票升级。基于其独特共识的扩展治理机制正在发展中。

?可开发性
所有区块链的核心都有以下组件:数据库、p2p网络、共识机制、事务处理机制和状态转换功能(运行或虚拟机)。cosmos、polkadot和avalanche提供这些核心组件,允许开发人员构建自定义的状态转换函数。
Cosmos提供CosmosDK和Tendermint中间件,允许任何语言编程交易。您可以建立自己的虚拟机,开发自己的验证社区。为了让你的链上线,你需要从零开始建立一个验证社区,以吸引现有链中的验证社区。您还可以在EVM兼容链上部署智能合同(Ethermint或CosmWasm)。
Polkadot提供基于Wasm的元协议和Substrate开发工具包。您可以使用提供的模块(如账户、资产、治理、EVM和构建自定义模块)开发自己的虚拟机。您还可以从Substrate的链条调度、链条下的员工和免费交易的免费执行模型中受益。
在你在平行链拍卖中赢得插槽后,你的链将上线,这为中继链的继承提供了安全。或者,您可以开发自己的验证社区。您还可以在EVM兼容链上部署智能合同或使用Ink智能合同(Moonbeam和Acala)。
Avalanche提供Avalanche虚拟机(AVM)。您可以作为自己的虚拟机(VM开发的模块化SDK尚未发布)克隆和定制示例或构建新示例。
为了让你的链上线,你需要启动子网络并吸引验证人——他们已经验证了主网络——来运行你的链。有一个子网络evm代码可以用来启动自定义evm链。您可以在与evm兼容的C-chain上部署智能合同。
异构区块链网络拓扑。
通过特殊区块链的异步网络托管网络的用户活动优于运行相同虚拟机(即以太坊的新版本)的区块链网络。在本节中,我们将更详细地讨论区块链网络和链间通信,如Cosmos、Polkadot和Avalanche。
Cosmos生态系统。
Cosmos生态系统具有分布式网络拓扑结构,不同用途的不同区块链有自己的验证集,必要时通过桥接器通信。这种拓扑被批评为最不安全的链,这决定了它的安全性(当最安全的链接从最不安全的链接收到资产时,就不那么安全了)。
然而,它也使整个网络灵活,因为没有一个单独的链的安全性对整个生态系统的生存至关重要。然而,Cosmos生态系统与几乎任何连接到其他链的区块链有什么区别?Cosmos有一无附加条件政策,允许Binancedex、Oasis、Tera、Nym等项目使用Tendermint开发和启动自己的特定应用区块链。
链间通信(IBC)协议连接Cosmos生态系统中的区块链(见Zones地图上的28条互联链)。随着IBC协议的实施,它们相互连接,整个Cosmos生态系统的流动性增加。IBC几乎遵循区块链桥的工作模式。
当您将资产从一个链发送到另一个链时,I)将其锁定在源链中,II),然后监控链的第三方(可能是联合中继器)拿起收据并将其交付给目标链。III)接收链验证收据,并为您提供源链中资产的表示。在Cosmos生态系统中,IBC链具有Tendermint轻客户端验证器,以便在通信中使用和验证这些收据。
此外,IBC是一种通用协议,可以在不同的区块链架构中实现(Substrate由IBC实现)。此外,新的IBC版本将有一个共享的安全方案(请参考Billyrenekamps的演讲)。
Polkadot继承的安全拓扑。
Polkadot具有分层继承的安全拓扑结构,对平行链之间的任何数据通信都非常有效,但这些平行链依赖于中央中继链的租赁安全。Polkadot平行链不需要建立验证社区,而是从中继链租赁安全。
他们通过赢得一个插槽共约100个插槽)和锁定PolkadotDOT代币(他们通过众筹筹集DOT资金)来做到这一点。当这些特定领域的平行链通过其收集节点连接并同步到中继链时,可以立即使用其功能。
批评这种机制的是,不同的链可能不需要相同级别的安全性。此外,任何链的安全性都不应该对生态系统的生存至关重要。虽然Polkadot的叙述在今天推广了未经验证的平行链的想法,但人们可以使用Substrate启动区块链,而不依赖中央中继链开发验证社区(见Compoundgateway)。
此外,平行链还可以开发自己的验证社区,在租赁期结束时解锁DOT资金,并在需要跨链通信时使用桥梁。此外,多个中继链还可以帮助整个Polkadot生态系统。由于支持继承安全的跨链通信比使用平行链之间的桥梁更有效,因此可能会保留分层拓扑。
Polkadot开发了跨共识新闻格式Cross-Consusmesageformat,这是一种通用格式,不仅用于平行链之间的通信,也用于不同智能合约、桥接器和Substrate托盘之间的通信。
XCM与垂直新闻传输(VMP)和跨链新闻传输(XCMP)一起使用。它允许从中继链到平行链,并返回新闻交换。它允许平行链与同一中继链上的其他平行链交换新闻。
XCM中的消息是在跨共识虚拟机(XCVM)上运行的程序(请参考GavinWod的文章系列)。这种用于编程网络和构建可组合链间应用的抽象也可用于其他异构区块链网络。
随着平行链社区的发展,他们也可能希望拥有自己的验证器集,成为租赁其他链的安全中继链。虽然嵌套式安全共享机制可能变得复杂,但所有子平行链都将共享共享的最终保证,每秒状态转换的总数将增加,从而扩大整个Polkadot网络的总吞吐量。
Avalanche重叠网络拓扑。
Avalanche有重叠的网络拓扑。每个Avalanche验证器节点必须保护主网络和其他子网络。一组验证器形成子网络。
一个子网络可以验证多个区块链,而每个区块链只能验证一个子网络。换句话说,验证器节点可能是许多子网络的成员。当您启动新链时,您必须提供吸引验证器网络的激励措施,这些验证器已经在运行主网络,并可能正在运行其他链。
如果你的链吸引了新的验证者,他们必须能够运行主网络和子网络来运行你的链。一般来说,子网络架构支持验证器的重叠网络(见上图)源于新颖的Avalanche共识机制。由于Avalanche共识在验证节点之间重复子采样,它不需要所有节点,但需要少数节点相互通信,导致网络中信息传输的复杂性较低。
因此,即使网络增加到数千名验证人,每个节点的带宽和处理能力要求也保持不变。因此,在验证人的参与方面,基于Avalanche的链比Polkadot和Cosmos更具包容性,因为每个链的参与是无限的。验证器能运行多少链取决于链运行/虚拟机设计的复杂性,这仍然是一个悬而未决的问题。
Avalanche链之间的互操作性非常高效。

?可开发性
区块链的所有核心都有以下组件:数据库、p2p网络、共识机制、事务处理机制和状态转换功能(运行或虚拟机)。cosmos、polkadot和avalanche提供这些核心组件,允许开发人员构建定制的状态转换函数。
Cosmos提供Cosmosk和Tendermint中间件,允许任何语言编程交易。您可以建立自己的虚拟机,开发自己的验证社区。为了让你的链上线,你需要从零开始建立一个验证社区,以吸引现有链中的验证社区。智能合同也可以部署在EVM兼容链上。
Polkadot提供基于Wasm的元协议和Substrate开发工具包。您可以使用提供的模块开发自己的虚拟机(如账户、资产、治理、EVM和构建自定义模块)。您还可以从Substrate的链条调度、员工和免费交易的免费执行模型中受益。
在你在平行链拍卖中赢得插槽后,你的链将上线,这为中继链的继承提供了安全。或者,您可以开发自己的验证社区。您还可以在EVM兼容链上部署智能合同或使用Ink智能合同(Moonbeam和Acala)。
Avalanche提供Avalanche虚拟机(AVM)。您可以克隆和定制示例或构建自己的虚拟机(VM开发的模块化SDK尚未发布)。
为了让你的链上线,你需要启动子网络并吸引验证人——他们已经验证了主网络——来运行你的链。有一个子网络evm代码可以用来启动自定义evm链。您可以在与evm兼容的C-chain上部署智能合同。
异构区块链网络拓扑。
特殊区块链异步网络托管网络的用户活动优于运行相同虚拟机(即以太坊的新版本)的区块链网络。在本节中,我们将详细讨论区块链网络和链间通信,如Cosmos、Polkadot和Avalanche。
Cosmos生态系统。
Cosmos生态系统具有分布式网络拓扑结构,不同用途的区块链有自己的验证集,必要时通过桥接器通信。这种拓扑被批评为最不安全的链,这决定了它的安全性(当最安全的链接从最不安全的链接收到资产时,就不那么安全了)。
然而,它也使整个网络灵活,因为没有单独链的安全性对整个生态系统的生存至关重要。然而,Cosmos生态系统与几乎任何连接到其他链的区块链有什么区别?Cosmos有一个政策,允许Binancedex、Oasis、Tera、Nym等项目使用Tendermint开发和启动自己的特定应用区块链。
链间通信(IBC)协议连接Cosmos生态系统中的区块链(见Zones地图上的28条互联链)。随着IBC协议的实施,它们相互连接,整个Cosmos生态系统的流动性增加。IBC几乎遵循区块链桥的工作模式。
当您将资产从一个链发送到另一个链时,II)将其锁定在源链中,II),然后监控链的第三方(可能是联合中继器)拿起收据并将其交付给目标链。III)接收链验证收据,并为您提供源链中资产的表示。IBC链在Cosmos生态系统中有一个轻客户端验证器,可以在通信中使用和验证。
此外,IBC是可以在不同区块链架构中实现的通用协议(Substrate由IBC实现)。此外,新的IBC版本将有一个共享的安全解决方案(请参考Billyrenekamps的演讲)。
Polkadot继承的安全拓扑。
Polkadot具有分层继承的安全拓扑结构,对平行链之间的任何数据通信都非常有效,但这些平行链取决于中央中继链的租赁安全。Polkadot平行链不需要建立验证社区,而是从中继链租赁安全。
他们通过赢得大约100个插槽来实现这一点(他们通过众筹筹集DOT资金)和锁定PolkadotDOT代币。当这些特定领域的平行链通过收集节点连接并同步到中继链时,可以立即使用。
批评这种机制的是,不同的链可能不需要相同级别的安全。此外,任何链的安全都不应该对生态系统的生存至关重要。虽然Polkadot的叙述在今天推广了未经验证的平行链概念,但人们可以使用Substrate来启动区块链,而不依赖中央中继链开发验证社区(见Compoundgateway)。
此外,平行链还可以开发自己的验证社区,在租赁期结束时解锁DOT资金,在需要跨链通信时使用桥梁。此外,多个中继链还可以帮助整个Polkadot生态系统。由于支持安全继承的跨链通信比使用平行链之间的桥梁更有效,因此可以保持分层拓扑。
Polkadot开发了跨共识新闻格式Cross-Consusmesageformat,它不仅用于平行链之间的通信,还用于不同智能合约、桥接器和Substrate托盘之间的通信。
XCM与垂直新闻传输(VMP)和跨链新闻传输(XCMP)一起使用。它允许从中继链到平行链,并返回新闻交换。它允许平行链与同一中继链上的其他平行链交换新闻。
XCM中的消息是在跨共识虚拟机(XCVM)上运行的程序(请参考GavinWod的文章系列)。这种抽象的编程网络和组合链也可用于其他异构区块链网络。
随着平行链社区的发展,他们也可能希望拥有自己的验证集,成为租赁其他链的安全中继链。虽然嵌套式安全共享机制可能变得复杂,但所有子平行链都将确保共享的最终保证,每秒状态转换的总数将增加,从而扩大整个Polkadot网络的总吞吐量。
Avalanche重叠网络拓扑。
Avalanche有重叠的网络拓扑。每个Avalanche验证节点必须保护主网络和其他子网络。一组验证器形成子网络。
一个子网络可以验证多个区块链,而每个区块链只能验证一个子网络。换句话说,验证器节点可能是许多子网络的成员。当您启动新链时,您必须提供激励措施来吸引主网络和其他链的验证器。
如果你的链吸引了新的验证人,他们必须能够运行主网络和子网络来运行你的链。一般来说,子网络架构支持验证器的重叠网络(见上图)来自新的Avalanche共识机制。由于Avalanche共识在验证节点之间重复采样,不需要所有节点,但需要少数节点相互通信,导致网络中信息传输的复杂性较低。
因此,即使网络增加到数千名验证人,每个节点的带宽和处理能力要求也保持不变。因此,在验证人的参与方面,基于avalanche的链比polkadot和cosmos更具包容性,因为每个链的参与是无限的。验证器能运行多少链取决于链操作/虚拟机设计的复杂性,这仍然是一个悬而未决的问题。
Avalanche链之间的互操作性非常高效。

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