Cosmos 驗證人的經濟機制：在區塊鏈的時代橋接現有經濟系統_TOM

1.Cosmos經濟系統設計

Cosmos是即將上線的區塊鏈網絡，它通過提供擴容性和交互操作性來變革區塊鏈領域。Cosmos絡將由Atom的持有者和驗證人共同擔保，他們將運行驗證人點來驗證交易并維護網絡的共識。定義：我們隨后定義了Cosmos系統的關鍵部分，因為即使對Cosmos非常了解的人也可能不清楚最新計劃。首先，我們把經濟設計的關鍵組成部分解釋一下。CosmosHubCosmosHub是Cosmos網絡的第一區塊鏈。該Hub將連接到許多其他區塊鏈，Hub可以看作是這些區塊鏈的輕客戶端。這將使得跨鏈之間的代幣轉移能夠能通過Hub進行路由。AtomAtom是CosmosHub的原生代幣。Atom的核心效用是作為一個權益抵押機制來確保Hub在權益證明過程中起到押金作用。借用工作量證明的挖礦操作做比喻，你可以將Atom視為一種虛擬化的ASIC。每個驗證人抵押的Atom將決定它被選為出塊人的頻率和在提交區塊投票時的權重。具體的信息在這篇博客中有詳細的解釋。為了激勵大家都抵押持有的Atom，每個驗證人可以獲得相應的出塊獎勵、抵押獲利和白名單上的手續費。驗證人驗證人通過驗證和中繼交易，提出、核實和確認區塊來確保CosmosHub的安全。驗證者可以抵押自己的Atom或接受其他Atom持有者的委托。驗證人數量是有上限的，最初為100人，每個人將被要求能夠運行在高度可靠的、支持自動簽名的基礎設施上。驗證者在連接到P2P網絡進行區塊簽名時，他們必須確保他們的私鑰是安全的。驗證者可以向委托人索取一定比例的傭金，作為他們維護網絡安全的費用。委托人CosmosHub的委托人是Atom的持有者。他們通過委托Atom來保護Cosmos網絡的安全。抵押Atom時沒有最小數量的要求。具體的途徑是他們通過選擇委托給一個或多個驗證者，驗證人將獲得委托人的投票權重。如果驗證者行為不當，那么有錯誤行為的驗證者和委托者抵押的部分抵押代幣都將會被罰沒一部分。作為回報，委托人可以獲得一定比例的交易費用和區塊獎勵。Atom的“通貨膨脹”抵押的Atom會通脹出更多的Atom，它將作為區塊獎勵的一部分發放給參與到共識中的驗證人和委托人。這也激勵了Atom持有者，不要被動地將他們的Atom存放在錢包中，而且把它們用于權益抵押以保證網絡安全。每個塊通脹出的新Atom的數量取決于抵押的數量和在網絡中的Atom供應的百分比。Atom是用作保護網絡安全的抵押物。Atom的目標抵押比例是2/3。如果抵押的Atom較少，通過通脹出的Atom將會增加。每年的通脹率的上限是20%。如果超過2/3的Atom被抵押，那么通脹出的Atom將會逐步下降，每年的通脹率的下限是7％。交易手續費Cosmos網絡上的交易將會收取與其他現有區塊鏈相似的交易費用。與現有的區塊鏈不同的是，Cosmos網絡計劃接受多種代幣用于支付交易費用。產生的交易費用中與稅有關部分進入ReservePool，然后根據抵押比例分配給驗證者和委托人。ReservePool中的資金計劃用于增加Cosmos網絡的安全性和價值，也可能根據治理系統的決策進行分配。鏈上治理Cosmos網絡采用讓Atom持有者對提案投票的方法進行鏈上管理，提案可以調整系統參數，實施升級或改變管理CosmosHub的治理憲法。網絡中的每個分區都可以有自己的法規和治理機制。委托人通過繼承他們所委托的驗證人的選票來參與投票過程。如果有特定情況，委托人有選擇權更改原先他們委托給Atom驗證者的選票。Photon光子Cosmos網絡當前計劃引入第二種代幣，目的是補充原生的權益代幣Atom，用來在網絡中作為一種手續費代幣。這樣做的想法是通過引進一個手續費代幣，現在暫且叫它“Photon”,因為它降低了Atom的流動性，進而使得網絡中沒有被抵押的Atom數量減少，安全性得以加強。原因是降低Atom的流動性使得一個攻擊者在網絡中獲得足夠大量的代幣來發動攻擊變得更加困難。通過之前描述的通脹機制，將進一步激勵把Atom用作權益抵押的目的。以這種方式通脹出來的Atom被分發給抵押Atom的驗證者和委托人。這個過程將稀釋沒有被抵押的Atom的價值。在過程中有效的降低沒有用于權益抵押的Atom的價值。光子(Photon)作為第二種代幣被設計的具有高流動性，并且具有通脹率逐漸地達到0的特征。新產生的Photon將被分配給驗證者和委托人來作為它們做出的貢獻的獎勵。驗證人將會在這些獎勵中抽取傭金。到目前為止，是否在Cosmos網絡上線初期激活Photon并沒有確定，需要通過在CosmosHub上投票來確定。硬勺HardSpoonPhoton很可能會被分配給Atom的持有者，同時也可以通過一個類似空投的方式發放給所有的ETH持有者，以太坊的某個區塊高度的狀態快照為基準。所以，我們需要在Cosmos網絡中創建一個專門的分區區塊鏈來獲得Photon。這個區塊鏈中用戶的賬戶和以太坊一致，之后Photon可以被轉移到其他區塊鏈來支付手續費。Photon代幣的價值在之前的博客中已經有了明確的說明。希望通過這樣一種方式，鼓勵以太坊的用戶遷移到Cosmos網絡中來享受更優質的區塊鏈服務。HardSpoon的相關參數計劃由一個管理投票來決定，在這個投票中HardSpoon的形式將被決定，如光子(photon)在Ether持有者和Atom持有者中怎么分配和它的通脹率。關于HardSpoon將會被怎么樣執行和會有什么樣的關于Photon的經濟參數的核心問題會在主網上線后被確定。傭金比率為了鼓勵大家成為一個驗證文而不是僅僅委托Atom給一個驗證者，驗證人們將可以為他們提供的服務收取傭金。驗證者們可以自己選擇設定一個傭金率，例如15%，這個傭金率默認被統一地應用于所有的手續費和區塊獎勵(比如：Atom和Photon)。進而，產生的收入的85%將會給委托人，而剩下的15%將會因驗證人提供的服務而被其持有。驗證者可以在服務、安全和傭金率等方面競爭。同時，委托人可以選擇在出價、服務和安全閥值方面最適合他的驗證人。驗證人針對Atom、Photon和手續費收取的傭金率可以是可變化的。目前為止，默認的模式是對Atom和Photon的區塊獎勵，以及交易費用采取單一傭金率。然而，如果社區選擇在以后將這個設置換成針對每一個手續費代幣收取不同的傭金，社區可以通過鏈上治理來完成這一目標。手續費白名單除了兩個Cosmos原生代幣，Atom和Photon,等到其他代幣在CosmosHub上面可以使用后，計劃將其他代幣(例如：比特幣和以太幣)加入白名單來在網絡上面支付交易費用。哪個代幣將會被接受會通過鏈上治理投票的方式來決定。代幣模型論文中詳細講述了這些將來可能發生的事情。通過驗證人自己對每個代幣的估價是多少來決定，是否被列入白名單的代幣可以被接受作為費用的報酬。2.Atom持有者的利弊權衡

Cosmos聯創：BNB Chain黑客通過RangeProof偽造Merkle證明實現攻擊:10月9日消息，Cosmos聯合創始人Ethan Buchman對BSC跨鏈橋攻擊事件發表看法表示，此次事件問題的關鍵在于黑客能夠偽造Merkle證明。這本不應該，因為Merkle證明應該提供高完整性。區塊鏈輕客戶端（和IBC）建立在Merkle證明之上，許多區塊鏈將數據存儲在Merkle樹中，這樣就可以生成證明，證明某些數據包含在樹中。

Cosmos鏈使用一種稱為IAVL的Merkle樹，IAVL存儲庫公開了一個使用范圍證明“RangeProof”的API，但事實證明RangeProof的內部工作存在嚴重錯誤。IAVL RangeProof的代碼問題在于其允許填充InnerNode中的Left和Right字段，攻擊者基本上利用了將信息粘貼到Right字段中的優勢，這些信息從未得到驗證，也從未影響哈希計算，以使驗證者相信某些葉節點是樹的一部分。因此，他們成功地偽造了Merkle證明。[2022/10/9 12:50:21]

Atom與Photon是兩種不同的經濟價值元素，系統中見證節點的經濟價值依賴這兩種代幣的價格，但是也可以是解耦合的。但接下去的文章里將會介紹經濟利益對于Atom持有者的影響。Cosmos網絡的平衡機制Cosmos網絡的目標是通過去樞紐區塊鏈形成一個區塊鏈的互聯網絡。沒有一個單一成員能對其進行控制或發起審查。這需要形成一種平衡，讓足夠多的驗證人在進行安全見證時獲利，同時又不能使這些節點在提供服務的過程中積累太多的財富與權力。理想化的系統將給予節點正常工作所需足夠的權限但同時又不會因放權過度導致網絡出現安全性問題而影響正常運行。Cosmos使用基于權益證明的拜占庭容錯機制，在能保證在去中心化實現的同時，依舊維持系統的高效運作，原因在于Atom持有人可以選出能代表自己及整個網絡利益的驗證人。而系統中也設計了對于那些做出當行為的驗證人的懲罰機制。貧者愈貧，富者愈富的奇異規律在使用權益證明來保障去中心化的系統的信息安全時，通常會受到爭議，因為一個普遍問題是，某些驗證人能夠迅速積累財富從而掌握整個網絡的控制權。接下去的例子將采用一個現實假設，讓我們看到在Cosmos的網路中，要通過傭金大量積累Atom將要花費漫長的時間，防止節點持有Atom的集中度過高。總計2.3億個Atom年度平均通脹:10%平均傭金比例:10%年度總傭金產生:230萬個Atom邊際利潤:50%年度節點總收益115萬個Atom(總供給量的0.5%)讓我假設一下經過10年時間，區塊鏈中的節點可以以50%的邊際利潤以及10%的傭金率積累財富。同時，10年中，節點所獲的財富都是以Atom來代表的。期間他們不用分紅，不對投資者進行現金回報，不用通過用Atom換取普通貨幣的形式來對沖資產負債表，不用使用atom進行再投資或是跨鏈出售Atom。這樣經過計算，這些節點所能獲得的代幣也僅占了整體代幣供應的5%。任何驗證人要宣稱自己可以短期內迅速積累Atom是不可能的。讓我們來假設一下Cosmos中存在一個持有大量Atom的賬戶的情景年度平均通脹:10%大戶的Atom持有量：1,000,000個驗證人成本:年均300,000美元假設驗證人獲得的傭金成本為平均20%。如果大戶選擇了一個驗證人作為其代表，并且愿意支付每年1,000,000Atom*10%(inflation)*20%(commission)=20,000Atom的服務成本。并且大戶希望Atom的價格超過15美元，那對于這個大戶更理性的做法是去成為一個驗證人而非讓他人作自己的代表。隨著”富者愈富”規律被打破，我們可以將更多的精力集中到區塊鏈安全機制的制定以及怎樣用經濟收益來激勵網絡中分散的驗證人，以確保形成一個去中心化的網絡系統。區塊鏈的安全區塊鏈網絡的安全與它的攻擊成本有直接的關系。同時，攻擊成本與網絡中對基礎安全設施建設的投入成正比。讓我們以比特幣為例。目前，比特幣的市值在$1500億左右。目前的區塊獎勵大致等于6%的通脹率，也就是說，礦工們一年可以在手續費之外，賺取$90億左右的區塊獎勵。礦工的收益會隨著網絡價值的升高而升高。代幣價值的升高意味著挖礦的收益也會提高，所以會有更多的資金被投入到挖礦設備中。這樣一來就提高了網絡的安全，但是競爭也會降低收益。這是一種正向激勵的機制，因為只要比特幣的價格越高，網絡的安全也就越高。也就是說系統的價值越高時，對系統進行攻擊的利潤也就越高。所以只有提高挖礦的花費激勵才能提高網絡攻擊的成本。這也是比特幣的經濟激勵設計的原因。那么基于權益證明的網絡是怎樣的呢？攻擊者可以通過購買大量的權益抵押代幣，然后在同一個高度提交不同的區塊，導致區塊鏈分叉。幸運的是，想要實現這種攻擊的成本是巨大的。如果攻擊者想要在市場上大量購買代幣，這就必然推高代幣的價格。若想要購買總量2/3的代幣，這種行為可能將推高代幣十倍的價格。這也就意味著攻擊的成本會很高。另外，如果這個攻擊被執行了，會出現一次硬分叉Hardfork。分叉將罰沒作惡人的代幣，最終所有的資金都被打水漂。這種機制很強大，這也意味著不會出現這樣一種攻擊。在Cosmos網絡中，這種事件的概率會更小，因為大部分Atom會被用作抵押，所以在市場上流通的Atom很可能不夠形成一次攻擊。但是，這并不意味著不會有攻擊的危險！Cosmos網絡中的驗證人要持續通過簽名參與到共識中，這也就意味著他們的私鑰會一直存在在服務器上。私鑰不能與外界隔離。如果黑客攻入了驗證人的服務器，那么他們就可以控制整個網絡。在這種情況下，抵押代幣被罰沒仍可能出現，但是這造成的損失是被攻擊的驗證人和委托人的。所以，我們認為對Cosmos網絡的攻擊更有可能是通過對驗證人節點的服務器的安全攻擊來實現的。所以Cosmos網絡的安全與驗證人節點的網絡基礎的牢固程度緊密相關。基礎設施包括使用HSM，數據中心，哨兵節點架構，雇傭安全專家，保證相關密鑰文件，進行相關的安全審計，在節點上安裝攻擊檢測系統等等。根據ValidatorWorkingGroup的事件經驗，構建這樣一種安全的系統的成本在$10,000到$2,000,000之間。作為一個網絡，我們希望驗證人可以隨著網絡價值的不斷增大而投入更多的資金到網絡安全的升級維護中。例如，在網絡剛啟動的時候，每個驗證人運用公司中可能存在幾個財產管理的關鍵人物。隨著驗證人控制的Atom金額的增大，比如大于$100,000,000，這種風險是無法容忍的。類似Xapo,Coinbase或其他交易所會構建一個縝密的系統來抵御內部和外部的攻擊。隨著驗證人影響力的擴大，它也需要構建這樣的系統。隨著網絡影響力的增大，運行一個驗證人節點的難度和成本也會不斷提高。這也增大了攻擊的成本，對網絡的安全是正面的影響。如果驗證人收取傭金會帶來哪些改變呢？讓我們假設有一個驗證人VCorp：抵押的Atom數量:5,000,000傭金比率:15%Atom通脹比例:10%Atom價格:US$5VCorp的資產價格為US$25,000,000，它的收入預計為5,000,000*10%*15%=75,000Atom，價值US$375,000。如果Atom的價格升到$50,那么VCorp的總資產將達到US$250,000,000。保護這么多資產的責任重大，但是同時收入也會很高US$3,750,000。公司可以利用這些收入來升級安全系統。因此，我們認為隨著Atom的升值，有競爭力的驗證人會將很多收入投入到日常安全維護中。如果維護驗證人節點安全的成本不是隨著網絡的市值而線性上升，那么我們會看到驗證人之間為了競爭而把傭金比率逐漸下調。Cosmos網絡中驗證人的激勵現在我們詳細討論一下Cosmos網絡中驗證人的經濟激勵。在Cosmos網絡上線的時候，我們設計網絡中最多會有100個驗證人。在接下來額十年中，驗證人的數量會增加到300個。經濟機制的設置應該是能夠讓100個驗證人從運營一個節點中獲利。也就是說，比起單純將Atom委托給驗證人，運營一個驗證人節點在除去運維費用后的獲利將更多。如果不能得到這個平衡，必將導致驗證人的權利中心化。例如，只有最好的/最受歡迎的驗證人才能通過參與到共識中獲利；驗證人可能會為獲利而部署非最優的安全設施。在接下來的討論中，我們把安全的運營一個驗證人的成本認為是運行一個驗證人的成本。這個成本也會與驗證人資產的額度正相關。這個均衡設計的假設是那些理想的驗證人都是十分專業的。僅僅擁有很多Atom是不夠資格成為一個驗證人的。Cosmos網絡將會對未來加密貨幣的生態產生重要的影響。所以Cosmos的協議將對安全又最嚴格的要求，尤其是Cosmos將會是第一個大規模運行Proof-of-Stake的公鏈項目。由于驗證人向委托人提供了參與到PoS驗證過程中的服務，所以驗證人會收取一定比例的傭金，進而導致了驗證人和委托人的收益有所不同。所以，在這個平衡的假設中，能力最差的驗證人也應該通過傭金和其他收益保持收支平衡。在目前的設置中，在平衡狀態，一個能力比較差的驗證人V可以設定傭金比例CRv和它所受到的委托的比率SDv，同樣的比率可以用在對出塊獎勵Photon(PP)和抵押獲益Atom(AP)的收入上。這樣一來就得到了：交易手續費只有繳納了手續費，用戶提交的交易才會被打包在區塊中。因為Tendermint共識引擎可以支持很大的吞吐量，同時出塊的時間間隔也很短，所以CosmosHub將有很大的交易處理能力。我們估計在很長一段時間內，Cosmos區塊鏈的交易不會過多，所以用戶不需要通過增加手續費來確保交易被執行。因此，對于出塊人而言，添加交易的邊際成本幾乎為零。就像我們從其他區塊鏈項目觀察到的一樣，手續費收入只有在網絡變得十分飽和的情況下才變得很重要。這也會對易用性帶來不好的影響。所以根據以上的分析，我們可以認為在網絡的不是很飽和的時候，通過手續費收到的傭金可以忽略不計。把Photon看作是一種手續費代幣的的缺點在于，由于將來CosmosHub中會接入其他的分區，會有更多的代幣進入手續費白名單，因此Photon作為手續費代幣的價值會被稀釋。如果你想把ETH從以太坊主網的分區轉移到一個去中心化的交易所，你會更愿意使用ETH支付手續費而不是換取另一種代幣。因此，隨著CosmosHub影響力的擴大，Photon的用途在變少。但是你不能否認Photon在Cosmos上線初期的用處。3.結論通過解釋Cosmos網絡中的基本概念，我們逐漸意識到設計正確的激勵來保證系統安全的重要性。我們認為，驗證人節點之間的競爭和掌控全局信息的委托人社區將幫助我們建立一個大規模的分散化網絡，以達到傳統中心化機構的規模。

Cosmos生態錢包Keplr用戶數已突破50萬:金色財經消息，Cosmos生態錢包Keplr發推特稱，Keplr錢包已突破50萬用戶。[2022/3/30 14:27:30]

Cosmos關于激活以太坊Cosmos跨鏈橋的提案將開啟投票:據官方推特消息，Cosmos第49號提案已進入存入期，投票即將開始。該提案提議在Cosmos Hub激活Gravity Bridge模塊(由Althea推出的ETH-Cosmos橋)。此前1月份消息，Cosmos分布式網絡解決方案Althea推出ETH-Cosmos跨鏈橋。[2021/6/15 23:36:34]

Cosmos發布Cosmos Hub測試網Gaia v3.0.0版本:1月11日消息，跨鏈項目Cosmos核心開發者Jack Zampolin發推稱， 官方已正式發布Cosmos Hub測試網Gaia v3.0.0版本，即Stargate版本。該版本包含了Cosmos SDK v0.40.0版本、Tendermint v0.34.1版本以及IBC v1.0.0版本所包含的更改內容。[2021/1/11 15:50:08]

公告 | Upbit：因Cosmo網絡遷移，暫停存取:Upbit發布公告稱，因Cosmo網絡遷移，暫停存取。等Cosmo（COSM）網絡穩定后將回復存取款。[2019/7/5]

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