cosmos:解读Cosmos经济模型及治理机制

Cosmos是一个由多条独立、并行的区块链组成去中心化网络，其愿景是打破信息的孤岛效应，实现不同区块链之间的互操作性。近期，Cosmos将会进行Stargate升级，这再次引起了加密货币市场的关注。

本文分为四个部分，第一部分简要介绍Cosmos项目，第二部分分析生态中的角色和行为，第三部分研究经济模型，第四部分对项目的未来趋势进行分析。

Cosmos简介

Cosmos的核心模块主要包括：Tendermint、CosmosSDK和IBC，在架构上采用了“Hub和Zone”模型。

Tendermint

Tendermint包括两个主要技术组件：区块链共识引擎和通用应用程序区块链接口。TendermintCore是基于Tendermint共识算法的底层共识引擎，保证所有节点按照相同的顺序记录交易。Tendermint共识算法采用了非常典型的拜占庭容错方案，是一种PBFTBondedPoS混合共识。

Tendermint共识算法的特点包括以下几点：一是快速最终性，每个区块生成之后会立即确认生效；二是高性能；三是高容错，只要系统内恶意节点的数量不超过节点总数量的1/3，就不会影响系统正常运行。

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CosmosSDK

CosmosSDK是一个帮助开发者加快开发进程的工具包，其典型特点是模块化和可插拔。通过使用CosmosSDK，开发者可以在Tendermint共识算法的基础上构建自己的区块链或功能组件。CosmosSDK为开发者提供了很大的便利性，缩短了开发者的开发周期。

IBC

Cosmos由多条独立并行的区块链组成去中心化网络，利用中继技术实现不同区块链之间的跨链。因此，IBC是整个项目最核心的部分。IBC是Cosmos设计的跨链通信协议，用于Hub与Zone之间进行通信，以实现跨链交互。2019年3月Cosmos主网上线，但当时IBC协议并没有同步上线。近期，Cosmos将会进行Stargate升级，其中最引人关注的就是开启IBC跨链的首个测试网。此外，这次升级还将通过Protobuf迁移提高性能、加速用户界面开发，打造功能齐全的轻客户端，以及进行区块链模块升级等。

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Hub和Zone

Cosmos在架构上采用了“Hub和Zone”模型，与Hub连接的Zone都是不同的区块链，不同Zone之间的跨链交互通过IBC来实现。Cosmos生态中的Hub和Zone都采用Tendermint共识协议，Hub会追踪记录连接的Zone状态，Zone会将产出的新区块状态发送给Hub。

Cosmos并不仅限于采用Tendermint共识协议的区块链之间的跨链交互，未来也计划兼容比特币和以太坊等采用不同共识协议的外部异构链。IBC发挥作用的前提是区块的状态都是确定的，对于比特币和以太坊等概率链，则需要通过基于Tendermint的PegZone来实现跨链。PegZone是追踪记录另一条概率链状态的区块链，它将自己追踪记录的概率链的区块的状态确定为不可逆，使得这些区块链可以与Cosmos系统兼容。

图1：“Hub和Zone”模型示意图

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生态中的角色

本文主要针对CosmosHub进行分析，Hub中的参与角色主要包括验证人和委托人。

验证人

验证人负责在Cosmos生态中提交和生成新的区块，帮助整个网络达成共识。在这个过程中，验证人获得的回报是区块奖励、交易手续费和佣金。Cosmos对验证人的硬件要求不高，有意愿的参与者可以选择成为验证者。为防止长程攻击，保证整个网络的安全，Cosmos针对验证人设置了一定的限制条件：一是验证人需要质押绑定一定数量的ATOM，二是解绑需要等待21天。

在Cosmos主网上线时，验证人数量是100。随着项目的运行，验证人的数量会扩充，目前生态中有125个验证人。验证人根据质押的ATOM数量产生。验证人持有的ATOM总量等于验证人持有的ATOM与委托人质押委托给验证人的ATOM数量之和。

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验证人持有的ATOM数量越多，拥有的权益就越多，在参与生态治理时的投票权重就越大。从目前的情况来看，前10位验证人持有的ATOM总量占比为42.8%，存在一定的中心化问题。

图2：前10位验证人持有的ATOM情况

由于Cosmos的通胀收益是根据每个验证人在整个系统中的质押比例进行发放，从这一点来看，验证人不需要拆分持有的代币来获得更高的收益，这会在一定程度上造成验证人固化的问题。相比之下，以太坊2.0和Polkadot等项目都有防止中心化的相关设计。当然，Cosmos会对验证人的不良行为进行惩罚，从分散风险的角度来看，如果验证人持有的ATOM数量足够多，拆分成几个节点之后仍能全部成为验证人，那么拆分持有的代币是一种降低风险的选择。

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委托人

不想运行验证节点的参与者可以选择成为委托人，将自己的ATOM委托质押给验证人。在向验证人支付佣金后，委托人可以按比例获得收益。每个ATOM只能给一个验证人投票。

需要指出的是，如果验证人长时间不在线，或者出现双签等恶意行为，Cosmos系统会对验证人的不良行为进行惩罚，委托人也会遭到损失，因此委托人在选择验证人时需谨慎。

经济模型

ATOM价格会受到基本面和供需情况的影响。长期来看，ATOM的价格主要由基本面决定；短期来看，供需情况对ATOM的价格有很强驱动力。

供给

ATOM的供给可以分为初始代币和增发代币两部分。

ATOM的初始代币数量是2亿，其中，预售参与者获得5%，公募参与者获得75%，Cosmos基金会持有10%，团队保留10%。

对于增发代币，ATOM每年以7%-20%之间的通胀率进行增发，通胀率与ATOM的质押比例有关。当ATOM的质押比例超过2/3时，通胀率会稳定在7%；当ATOM的质押比例低于2/3时，通胀率会随着质押比例的减小而线性增加，一直到20%。

ATOM采用可变通胀率的原因主要有两点：当质押比例比较低时，用较高的通胀率吸引更多的用户参与质押。此时，如果用户不参与质押，那么持有的代币价值将会被稀释；当质押比例足够高之后，此时Cosmos网络的安全性比较高，不需要吸引更多的用户参与质押，确保市场上有流通的ATOM进行交易和使用。

目前来看，BTC、ETH和EOS的年化通胀率都在5%以下，ATOM的年化通胀率要比这些项目更高。

需求

ATOM是CosmosHub的原生代币，在CosmosHub中的作用包括投票、验证或委托质押给其他验证人、参与治理等。需要指出的是，在其他的Hub和Zone中，并不需要使用ATOM。

ATOM的权益包括使用权、收益权和治理权，对ATOM的需求可以主要从这三方面来分析。

?使用权

对于使用权，在CosmosHub中执行交易等操作都需要用到ATOM。虽然Cosmos未来的生态里会有其他Hub，但CosmosHub一定是最核心的Hub。IBC实现后，CosmosHub的应用价值会显著提升，生态中很大部分的价值会汇聚到CosmosHub，用户对ATOM的使用也会随之增多。

收益权

收益权主要体现在用户通过质押ATOM获得通胀收益，以及一部分投机者持有ATOM等待升值。

治理权

对于治理权，一是用户质押ATOM给验证人投票，二是用户参与生态中各种治理提案的投票。据mintscan数据显示，目前参与质押的ATOM数量约为1.84亿，约占ATOM总量的71%。

CosmosHub的治理机制是链上治理。任何用户都可以提交治理提案，然后由ATOM持有者进行投票表决，如提案通过，则进行相应的升级。目前，Cosmos已经进行了多次治理提案的投票，投票参与率基本都高于50%，社区对治理的参与热情比较高。

图3：部分治理提案情况

与其他区块链项目不同，Cosmos允许生态中的其他Hub和Zone实施各自的治理机制，不存在固定的治理设计。任何用户都可以发起治理提案，然后由这个Hub和Zone的参与者对提案进行投票。Cosmos在治理上的灵活设计有助于生态中不同的区块链实施最合适的治理机制。

未来趋势

Cosmos在加密货币市场的知名度很高，吸引了很多投资机构、交易所、矿池和钱包的关注和参与。Cosmos近期将会进行Stargate升级，正式推出IBC功能，再次引起了整个市场的关注。但是，IBC的开发难度很大，原定于7月底的升级已经推迟。未来Cosmos在跨链中的表现还需要在运行过程中的进行检验。

Cosmos核心团队内部出现不和谐的声音，联合创始人JaeKwon和核心开发人员ZakiManian先后退出。最近，Cosmos产生了新的董事会，JaeKwon重新加入。ZakiManian则在社区继续为Cosmos的开发做贡献。IBC功能的开发在很大程度上依赖ZakiManian。

未来的区块链世界很可能是多链共存的情况。作为一个跨链项目，Cosmos的一个突出优点是既可以自己提供基础架构、又可以与任何公链进行合作。同时，在与其他区块链的合作过程中，Cosmos的应用场景也会不断丰富。

Cosmos的生态发展很快，代表性项目包括IRISnet和Kava等。同时，币安推出的去中心化交易所DEX也采用了Tendermint共识协议。目前，去中心化交易所的热度很高，Cosmos的技术优势可以吸引更多的开发者加入到生态中来。

在金融基础设施方面，各国的央行数字货币是基于不同的区块链。在跨境转账、券款对付等场景中，信息和资产需要在不同的区块链上进行流转，各国的央行数字货币之间必须实现互联互通。跨链技术是实现链间交互的解决方案。目前，使用哈希时间锁进行跨链受到各国央行的重视，但哈希时间锁在设计上还存在缺陷，需要进一步改进。如果Cosmos能成功实现IBC功能，对于央行数字货币可能会是可行的选项。

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