Cosmos

Com o recente lançamento de sua mainnet, a plataforma de blockchain Cosmos ganhou destaque como uma solução que busca atuar como mediadora entre blockchains independentes operando em sua rede descentralizada.

O que é ATOM?

Atom (ATOM) (não deve ser confundido com projeto abandonado Atomic Coin (ATOM)) é a principal criptomoeda existente no topo da plataforma Cosmos que é projetada para facilitar a comunicação, escalonamento e interoperação entre cadeias independentes. Denominado como “a Internet de blockchains”, o Cosmos busca reunir vários blockchains em uma única plataforma e resolver diversos problemas-chave que afetam essa tecnologia desde o início:

• Escalabilidade
• Interoperabilidade
• Usabilidade
• Soberania

Projetos lançados na Rede Cosmos devem possibilitar que seus tokens sejam trocados sem muito barulho. A rede é organizada como uma solução modular construída para o uso com cadeias de blocos específicas de aplicativos de vários tipos. Essas cadeias devem ser desenvolvidas mais facilmente, combinadas com a capacidade de transferir valor de uma para outra sem afetar sua soberania mútua.

Além disso, o Cosmos se comercializa como uma espécie de kit de ferramentas, com suas ferramentas modulares e adaptáveis ​​à disposição dos desenvolvedores que se sentem prontos para começar a trabalhar na descentralização da internet e da infraestrutura financeira associada.

Como o Cosmos planeja lidar com a escalabilidade?

Os desenvolvedores do Cosmos descrevem as provas de trabalho existentes como protocolos lentos, caros, prejudiciais ao ambiente e sem potencial de escalabilidade. No caso do Bitcoin, por exemplo, o aumento no número de transações provavelmente levou a uma queda pronunciada na velocidade de desempenho de toda a plataforma. Com o Ethereum, os aplicativos descentralizados construídos sobre ele são descritos como limitados pela quantidade limitada de transações que podem ser processadas em um segundo, bem como pelos dApps que precisam lutar por recursos no blockchain.

O Cosmos visa resolver esses problemas utilizando uma série de ferramentas à sua disposição, como:

• Tendermint. O Tendermint Core é um suposto mecanismo de consenso Byzantine Fault Tolerance (BFT) que apresenta um tempo de bloqueio de 1 segundo, com a capacidade teórica de lidar com o volume de transações de 10.000 transações por segundo para transações de 250 bytes. Ao eliminar a Prova de Trabalho e otimizar o desempenho em torno da escalabilidade vertical, os desenvolvedores do Cosmos esperam chegar ao ponto em que o próprio aplicativo se tornará o único gargalo de escalabilidade. A construção de aplicativos descentralizados em cima do Tendermint é feita abordando o desenvolvimento como o próprio aplicativo blockchain. Basta determinar os tipos de transação e funções de transição que a aplicação em questão realmente necessita, melhorando assim seu desempenho no processo.
• Cosmos SDK. É um conjunto de ferramentas tecnológicas projetado para simplificar o processo de criação de aplicativos blockchain seguros no topo do Tendermint. Com ele, os desenvolvedores afirmam que construir um blockchain deve ser simplificado a ponto de que todo o processo não seja mais difícil do que codificar vários módulos.
• Protocolo de Comunicação Inter-Blockchain (IBC). Emparelhado com o Tendermint, o IBC permite que cadeias heterogêneas troquem valor (como tokens), bem como dados entre si. Por ter várias arquiteturas de cadeia executando os mesmos aplicativos e um conjunto de validadores comum, os blockchains devem atingir escalabilidade teórica infinita, que a equipe do Cosmos descreve como “horizontal”.

Como o Cosmos pode melhorar a interoperabilidade do Blockchain?

A falta de interoperabilidade entre blockchains é mais um obstáculo que o Cosmos tenta contornar. A questão central é descrita como baseada no fato de que as economias baseadas em blockchain são isoladas, ou seja, isoladas umas das outras e, como tal, são incapazes de transferir ativos entre si.

A plataforma Cosmos visa resolver isso com seu protocolo IBC. Essa tecnologia também funciona como um protocolo de mensagens para blockchains, vagamente parecido com o que é encontrado nas soluções TCP/IP.

Usabilidade e soberania de Blockchain 

A usabilidade e soberania de Blockchain são pontos fracos adicionais que são almejados pelo Cosmos. Plataformas populares como Ethereum Virtual Machine funcionam como soluções sandbox, forçando os desenvolvedores a tentar otimizar seus aplicativos para a maioria dos casos de uso em potencial, em vez de se concentrar em um único problema.

Com seu SDK, a plataforma Cosmos tem como objetivo oferecer uma solução amigável para o desenvolvedor e personalizável para a construção de blockchain em que os compromissos de design seriam limitados ao mínimo.

Mesmo quando os aplicativos são criados, às vezes eles precisam limitar sua soberania com base no fato de que compartilham uma estrutura subjacente comum. O protocolo IBC do Cosmos deve permitir que blockchains com vários aplicativos e conjuntos de validadores ainda se envolvam na transferência de ativos e dados entre si, incluindo transferências entre blockchains públicos e privados.

Cosmos: uma colmeia de hubs e zonas

A fim de enfrentar esses desafios e trabalhar em direção ao seu objetivo de “internet de blockchains”, a arquitetura de rede do Cosmos teve que ser organizada em dois componentes principais:

• Zonas, que funcionam como blockchains independentes
• Hubs, que atuam como blockchains de ligação central

Com base neste tipo de organização, os hubs assumem a função de livros-razão centralizados para cada cadeia independente na rede Cosmos. Tokens mantidos em hubs também podem ser trocados com a ajuda de hubs. O próprio hub Cosmos é o blockchain Proof-of-Stake (POS) em execução no algoritmo Tendermint. Ele serve como o eixo principal da rede, mantendo juntos os blockchains não relacionados sob um guarda-chuva e evitando que caiam em um modo caótico de operação. Um papel fundamental aqui é desempenhado pelo hub que deve promover interações entre as cadeias com a ajuda do IBC.

Como funcionam os hubs?

O suporte para as atividades, como a troca de tokens, pode se apresentar como um desafio quando se trata de garantir que as fontes de tokens sejam tão confiáveis ​​quanto os validadores. À medida que os tokens são movidos entre várias cadeias, cada vez que a cadeia recebe um novo token, ela precisa confiar em todos os conjuntos de validadores anteriores.

A plataforma Cosmos espera contornar esse problema com base no fato de que seus hubs vinculam as zonas apropriadas a eles, em vez de oferecer suporte à conexão direta entre as próprias zonas. Uma vez que as conexões são limitadas apenas a outros hubs, a exposição a gastos duplos ou descongelamento de tokens deve ser reduzida. Assim, os hubs atuam como as principais fontes de “confiança” entre as cadeias, ao invés de forçá-los a se responsabilizarem por confiarem uns nos outros diretamente ou fazer o mesmo com as cadeias pelas quais os tokens passam durante sua transferência.

O papel central desempenhado pelo hub coloca sua segurança na vanguarda dos esforços empreendidos pelos desenvolvedores do Cosmos. Sua segurança é gerenciada por um grupo de validadores descentralizados operando em escala global.

A natureza descentralizada da arquitetura do hub deve atrair desenvolvedores de código aberto para essa tecnologia. Além do próprio hub Cosmos, já existem alguns projetos de hub secundários em andamento. Um desses projetos é a rede IRIS com base na China, que foi lançada em março de 2019 com o objetivo de conectar vários serviços de negócios e cadeias individuais com a rede Cosmos.

Como funciona o Tendermint?

As zonas que compõem a rede Cosmos ainda precisam de um sistema subjacente robusto, capaz de fornecer desempenho, segurança e responsabilidade consistentes para todos os participantes. Essas tarefas recaem sobre a plataforma Tendermint, particularmente os dois de seus componentes principais:

• O Tendermint Core garante que as mesmas transações sejam registradas na mesma sequência em cada máquina em que são executadas. Ele funciona como o protocolo que compreende um algoritmo de consenso e um protocolo de rede peer-to-peer. As transações são propagadas entre os nodes com a ajuda do protocolo gossip. Protocolos de pares de discovery e gossip são protegidos com a ajuda do sistema de criptografia do Tendermint.
• O segundo componente do sistema Tendermint é sua interface de aplicativo chamada Application Blockchain Interface (ABCI). Ele também garante que as transações podem ser processadas em qualquer linguagem de programação.

O aspecto principal de sua implementação na plataforma Cosmos é que ela reúne duas das três camadas principais da arquitetura blockchain genérica – as camadas de consenso e de rede. Com base nisso, os desenvolvedores podem se concentrar em definir apenas a camada de aplicativo, economizando muito tempo de codificação que poderia ser usado para o desenvolvimento.

A Tendermint opta pela arquitetura modular em vez de monolítica, que supostamente oferece finalidade instantânea, melhor segurança e desempenho.

Como ABCI e Cosmos SDK funcionam juntos?

Depois de criados, os aplicativos devem se vincular ao Tendermint Core por meio do protocolo ABCI, que também oferece suporte à comunicação entre o aplicativo residente e o próprio Core. A ABCI fornece três tipos de conexões para o Tendermint Core:

• A conexão Mempool verifica se as transações precisam ser retransmitidas antes de serem confirmadas.
• A conexão de consenso ajuda no gerenciamento de transações que foram confirmadas.
• A conexão de consulta auxilia a plataforma na consulta do estado do aplicativo.

Rodando na estrutura ABCI, o Cosmos Software Development Kit deve tornar a vida mais fácil para os desenvolvedores focados na criação de blockchains de aplicativos específicos. Isso é feito tornando a construção da ABCI para blockchains mais fácil com a ajuda de uma estrutura unificada. O SDK possui uma estrutura modular que é dividida em camadas existentes no topo da ABCI e repleta de ferramentas destinadas ao uso dos desenvolvedores.

Zonas IBC e Peg

Uma vez que uma das principais tarefas do ecossistema Cosmos é garantir a interoperabilidade, isso precisa ser garantido tanto para as cadeias baseadas no Tendermint quanto para aquelas que não funcionam nelas. As cadeias de finalização rápida podem se conectar com o Cosmos adaptando o IBC. Ao mesmo tempo, as cadeias de finalidade probabilística, como aquelas que usam a Prova de Trabalho, também precisam ser apoiadas. Para eles, os desenvolvedores do Cosmos implementaram um tipo especial de cadeia de proxy chamada Peg Zone.

O Peg Zone é um blockchain encarregado de rastrear o estado de outro blockchain. Uma vez que a própria Peg Zone personalizável oferece suporte para finalização rápida, ela já é compatível com o IBC e estabelece a finalidade para o blockchain que está sendo conectado ao Cosmos. Com a ajuda do Peg Zone, por exemplo, o usuário pode usar qualquer token no Cosmos e enviá-lo para a cadeia Ethereum.

Ao mesmo tempo, o Protocolo IBC serve para conectar várias zonas e hubs da rede, bem como para apoiar a troca de valor entre as cadeias que não são homogêneas. Isso significa que o IBC deve permitir o estabelecimento de ligações entre as cadeias com arquitetura de camada única, modelos de governança independentes e estruturas de software (como aquelas que estão sendo construídas no Tendermint). A capacidade de suportar a troca simplificada de tokens entre os usuários deve tornar o Cosmos uma solução potencial para as exchanges descentralizadas.

Em qualquer caso, o processo de transferência de token seguiria as seguintes linhas:

• Sally deseja enviar 50 tokens da cadeia A para a cadeia B.
• Seus tokens na cadeia A são bloqueados e a prova é encaminhada para a cadeia B.
• A cadeia B verifica se mais de dois terços dos validadores na cadeia A assinaram a prova para confirmar a quantidade bloqueada de tokens na cadeia original.
• Depois que a prova for validada, os 50 tokens de Sally serão disponibilizados na cadeia B.

Tokens na rede Cosmos 

A rede Cosmos implementou dois tokens:

• ATOM é a moeda de stake usada principalmente para governança. Ao realizar stake de ATOM, os validadores de zona podem se juntar aos hubs, com a opção de ter seu stake reduzido por mau comportamento em suas zonas.
• Os Photons são as moedas usadas para o pagamento das taxas de transação no ecossistema da plataforma Cosmos. Como as zonas podem usar seus próprios tokens, os validadores nos hubs podem ter suas taxas de transação pagas em qualquer combinação de tokens. Dois por cento das taxas são destinadas ao pool de reserva, enquanto o restante vai para os validadores com base no tamanho de sua aposta.

The initial coin offering (ICO) for the Cosmos was held in April 2017, ending up with more than USD 17 million collected as part of the fundraising effort. The total supply of ATOM is capped at 236 million ATOM. After the launch of the Cosmos mainnet on March 13, ATOM found itself being added to various cryptocurrency exchanges.

A oferta inicial de moedas (ICO) para o Cosmos foi realizada em abril de 2017, terminando com mais de $17 milhões arrecadados como parte do esforço de arrecadação de fundos. O fornecimento total de ATOM é limitado a 236 milhões de ATOM. Após o lançamento da rede principal Cosmos em 13 de março, o ATOM foi adicionado a várias exchanges de criptomoedas.

História da plataforma Cosmos

Considerando a importância do Tendermint Core para a plataforma Cosmos, não é de se admirar que muitos dos membros da equipe por trás dessa tecnologia sejam os mesmos profissionais que desenvolveram o Cosmos. Eles trabalham na All in Bits, empresa com fins lucrativos, cujos esforços para desenvolver a plataforma Cosmos são auxiliados pela Interchain Foundation (ICF), cujo trabalho gira em torno da promoção da interoperabilidade do blockchain.