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撰文：Babywhale，F(xiàn)oresight News

Cosmos 開發(fā)團隊推出的一系列技術(shù)解決方案一直都廣受 Web3 開發(fā)團隊歡迎，無論是 Cosmos SDK 還是 IBC，其中很多方案都幫助開發(fā)者解決了重復(fù)造輪子的問題。

雖然 Cosmos 為 Web3 帶來了諸多產(chǎn)品，但其核心的 ATOM 代幣卻一直沒有受益于 Cosmos 生態(tài)的膨脹。但去年的 Cosmoverse 大會上，Cosmos 2.0 白皮書的發(fā)布為 ATOM 帶來了額外的價值，包括為「消費鏈」提供安全性來收取費用以及捕獲 MEV 收入等。簡單來說，如果 Cosmos 2.0 完全實現(xiàn)，則 ATOM 也將受益于 Cosmos 生態(tài)的不斷擴張，所以現(xiàn)在剩下的問題就是盡快實現(xiàn) Cosmos 2.0 的開發(fā)與進一步擴展 Cosmos 生態(tài)。

上個月，旨在推動 Cosmos 生態(tài)發(fā)展的 Interchain 基金會公開發(fā)布了 2024 年 Interchain 堆棧的開發(fā)計劃，該路線圖旨在實現(xiàn)四個戰(zhàn)略目標：

1. 通過通用化軟件來提高模塊化程度，以便更輕松地適應(yīng)特定用例；
2. 改善開發(fā)人員體驗，以便更輕松地使用 Interchain Stack 進行構(gòu)建；
3. 還清技術(shù)債務(wù)，以便能夠更快地取得進展；
4. 推動用戶采用。

這其中有不少計劃或許會改變你對 Cosmos 和 ATOM 發(fā)展前景的判斷。

CometBFT

CometBFT 是 Interchain 狀態(tài)機的復(fù)制引擎，以保證網(wǎng)絡(luò)的驗證者在區(qū)塊的生成上達成一致，從而確保區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全性和一致性。

Interchain 基金會表示，其目標是通過擴大 CometBFT 的覆蓋范圍和適用性來發(fā)展 Interchain，幫助建立主權(quán)互操作應(yīng)用。此外，包括 CometBFT 在內(nèi)的跨鏈公共產(chǎn)品堆棧需要達到新的靈活性和模塊化水平來適應(yīng) Interchain 中應(yīng)用的日益差異化、提供機構(gòu)級服務(wù)和以多種方式競爭。

Interchain 基金會于 2023 年 2 月發(fā)布了 CometBFT v0.34，3 月又發(fā)布了 v0.37，其中包括 ABCI++ 的第一部分。3 月底發(fā)布了 v0.38 候選版本，這是 ABCI++ 的最后一部分，在最終版本發(fā)布前，Interchain 基金會會將其集成到 Cosmos SDK 和 IBC-go 中。

Interchain 基金會計劃在 2023 年結(jié)束之前發(fā)布正在準備中的 v0.39，其更新包括效率改進（減少帶寬和存儲消耗）、最終將包含索引器和 RPC 子系統(tǒng)的 Data Companion API 等，預(yù)計將于 2024 年初發(fā)布，該版本也可能被稱為 v1。

至于什么是 ABCI++，先要從 ABCI 說起。ABCI 是應(yīng)用和共識之間的接口，它的主要作用是執(zhí)行由共識決定的區(qū)塊。有了 ABCI，應(yīng)用只用在決策時與共識交互，并且對從 mempool 中挑選哪些交易幾乎沒有控制權(quán)。ABCI++ 為共識的每一步都增加了可編程性，允許應(yīng)用重新排序、修改、放棄、延遲或增加交易，以及通過引入優(yōu)化產(chǎn)生區(qū)塊的能力來縮短區(qū)塊生產(chǎn)時間。

Sei 正是采用了 ABCI++ 來實現(xiàn)優(yōu)化區(qū)塊生產(chǎn)、智能區(qū)塊廣播和訂單并行執(zhí)行，從而提高鏈上交易的處理效率。

總結(jié)起來，CometBFT 為基于該共識機制的鏈提供了非常定制化的區(qū)塊構(gòu)建功能，不同的鏈可以根據(jù)其本身的需求來制定出塊和交易排序、執(zhí)行等的方式，大大提高了鏈層面優(yōu)化的想象力。此外，Interchain 基金會提出了一個非常宏大的設(shè)想：允許應(yīng)用直接通過 ABCI 接口利用 IBC 的功能，而不論其開發(fā)采用的虛擬機、框架或模塊堆棧如何。如此，即可實現(xiàn)讓 IBC 成為基于 Cosmos SDK、OP Stack、Celestia 等開發(fā)的鏈上應(yīng)用之間的跨鏈互操作性標準的目標。

Cosmos SDK

說到 Cosmos SDK，相信大多數(shù)人都不陌生。Cosmos SDK 是一個用于開發(fā)區(qū)塊鏈或 Rollup 的工具包，被很多新推出的區(qū)塊鏈作為開發(fā)的核心工具，除了 Cosmos 生態(tài)的眾多應(yīng)用鏈，還包括了Fairblock、dYdX V4、Berachain等。

在 Cosmos SDK 的開發(fā)計劃中，Interchain 基金會表示新一年的重點將在于模塊化和新功能的推出。

首先，欠下的「技術(shù)債」方面，Cosmos 將在包括存儲、ABCI 的核心層以及包括模塊、質(zhì)押等的一層中將未完成的優(yōu)化工作繼續(xù)完成，具體包括：

存儲：性能、可擴展性。

核心：模塊化（使用不同的共識引擎： Rollkit、Dymint 等）；可切換（輕松切換組件：存儲、不同的模塊加載器（Wasm、FFI、gRPC 和本地）、客戶端等）。

模塊：易于在各種虛擬機中證明；減少代碼總行數(shù)；模塊化（允許應(yīng)用開發(fā)人員修改業(yè)務(wù)邏輯）；重寫傳統(tǒng)模塊（Auth、Bank、Staking、Distribution、Mint、Slash 等。

密碼學(xué)：重寫密鑰處理，使其更加模塊化，允許他人使用自定義 HSM；引入新的加密原語。

第二是模塊化方面，Interchain 基金會認為「模塊化」一詞在區(qū)塊鏈領(lǐng)域被過度使用，其重點在于軟件的模塊化水平。Interchain 基金會表示，將在今年下半年讓 Cosmos SDK 在核心層面更加模塊化并持續(xù)努力至 2024 年，具體包括：

共識模塊化：模塊化（使用不同的共識引擎： Rollkit、Dymint 等）；可切換（可輕松切換組件：存儲、不同模塊加載器（Wasm、FFI、gRPC 和本地）、客戶端等）。

存儲：允許切換原有結(jié)構(gòu)；允許模塊之間采用不同的結(jié)構(gòu)；讀寫并行化。

模塊可組合性：允許用戶分叉或插入自定義邏輯（取決于用戶反饋）。

第三維護方面沒有太多值得關(guān)注的內(nèi)容，第四塊未來計劃方面，Interchain 基金會計劃推出以下更新：

跨語言：模塊加載器（WASM、FFI、GRPC）；可能與 CosmWasm 更緊密地結(jié)合。

升級：將模塊和 VMS 的業(yè)務(wù)邏輯與核心 / 節(jié)點升級分開；實現(xiàn)無縫升級（在目標區(qū)塊高度之前部署升級）；實現(xiàn)從創(chuàng)世狀態(tài)開始同步。

研究：用于證明模塊的 ZK 電路；欺詐和有效性證明。

CosmJS

CosmJS 是一個庫，可幫助開發(fā)人員將基于 JavaScript 的客戶端與 Cosmos SDK 區(qū)塊鏈集成。

Interchain 基金會計劃在 CosmJS 庫中添加新的編碼器，提高庫的效率，減少代碼臃腫，為用戶提供更精簡、更專業(yè)的開發(fā)體驗。這些更新旨在添加原生可視化、優(yōu)化包大小、自動編碼過程、實現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性以及創(chuàng)建更精簡和可擴展的客戶端。

此外，這項工作的一個關(guān)鍵方面是利用 Telescope 的 codegen 功能來替換某些目標并使其自動化，例如使庫更加精簡、刪除硬編碼的輔助方法，以及允許開發(fā)人員使用自己選擇的模塊和輔助方法來定制他們的客戶端。

有關(guān) CosmJS 的更新計劃大多牽扯較為底層的技術(shù)方面，讀者若要了解具體涉及的細節(jié)可自行閱讀原文?？偨Y(jié)起來主要包括信息的「Proto Visual」編碼、使得 CosmJS 與 Cosmos SDK 保持同步更新、更精簡的包和代碼優(yōu)化、更新 Amino 編碼器并添加模塊、使用不同密鑰和簽名的多網(wǎng)絡(luò)適配器、更精簡、可擴展的 Telescope 和 Helpers 客戶端。

CosmWasm

CosmWasm 是一個為 Cosmos SDK 構(gòu)建的智能合約框架。一方面，它允許用戶以無需許可的方式部署去中心化應(yīng)用；另一方面，區(qū)塊鏈開發(fā)者可以將他們的產(chǎn)品開發(fā)周期與區(qū)塊鏈開發(fā)分離，減少驗證器的升級次數(shù)，從而降低區(qū)塊鏈的運行成本。

Interchain 基金會表示，得益于使用 CometBFT 的應(yīng)用鏈模型、Cosmos SDK 以及 Wasm 合約近乎原生的執(zhí)行速度，Cosmos 解決了可擴展性問題，將交易費用降至幾分錢，但同時也導(dǎo)致 L1 中可用的區(qū)塊空間遠遠超出了需要。所以需要優(yōu)化 CosmWasm 使得更多應(yīng)用可以被更方便地開發(fā)從而提高區(qū)塊利用率，其中重點包括IBC 采用和賬戶智能化。

Interchain 基金會表示，到2024 年初，CosmWasm 2.0 將交付并部署到大多數(shù)鏈上。這將為 2024 年期間發(fā)布的 2.1、2.2 和 2.3 版功能添加打下基礎(chǔ)，新版本的功能將包括：

零知識證明驗證。通過驗證合約中的零知識證明，可以實現(xiàn)安全的鏈外計算以及各種隱私應(yīng)用。通過在應(yīng)用接口中添加配對友好的橢圓曲線加密技術(shù)，CosmWasm 已經(jīng)為服務(wù)這些應(yīng)用做好了準備：

• 定義應(yīng)用程序接口并找到合適的實現(xiàn)方法；
• 提供全棧示例應(yīng)用，展示如何使用合約中的 API；
• 制定基準，設(shè)定 Gas 成本。

進一步升級 IBC 功能。目前已經(jīng)出現(xiàn)了 IBC 無法實現(xiàn)的高級用例，這些用例將作為 IBC 更新的重點：

• 全面支持 ADR-8，允許合約對超時和所發(fā)送包裹的確認做出反應(yīng)；
• 支持 IBC 費用，允許合約為自己的數(shù)據(jù)包支付費用；
• 創(chuàng)建可選的延遲確認，允許在合約中實施 Packet Forward Middleware 以及 ICQ long polling。

其他偏向底層技術(shù)或重要性不高的更新包括維護當前的軟件棧、提高存儲訪問效率、增強 authz、創(chuàng)建 IBC 應(yīng)用程序、在 2025 年春季舉辦黑客松 AwesomWasm II、針對 DApp 開發(fā)者的 CosmWasm 文檔、運行 CosmWasm 測試網(wǎng)以方便開發(fā)者測試。

IBC 協(xié)議

區(qū)塊鏈間通信（IBC）協(xié)議是一種區(qū)塊鏈互操作性解決方案，允許以安全、無需許可的方式在區(qū)塊鏈間進行任意數(shù)據(jù)傳輸，以及在區(qū)塊鏈、應(yīng)用和智能合約間無縫地跨鏈發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。從 2022 年 1 月到 2023 年 2 月，ibc-go 為 5200 萬次轉(zhuǎn)賬提供了便利，轉(zhuǎn)賬金額達 290 億美元。目前已有 100 多條鏈與 IBC 網(wǎng)絡(luò)連接。

IBC 生態(tài)非常豐富。除了由 ICF 資助的團隊開發(fā)的應(yīng)用外，其他協(xié)議包括 Osmosis 的跨鏈交易；Stride 和 Neutron 廣泛使用中間件、ICA 和查詢；DAO DAO 創(chuàng)建了 Polytone；Evmos 建立了 IBC 預(yù)編譯器，以便通過 EVM 進行傳輸；Injective 建立了預(yù)言機數(shù)據(jù)流模塊。

Interchain 基金會表示，IBC 在 2024 年將圍繞兩個主題進行更新：可擴展性和可用性。

可擴展性

IBC 目前存在諸多挑戰(zhàn)。迄今為止，只有 Cosmos SDK 和使用 ibc-go 的 CometBFT 鏈才能實際使用 IBC 協(xié)議。此外，與非 Cosmos 鏈建立第一個連接花費了近兩年時間。如果每次整合都需要這么長的時間，那么要實現(xiàn) IBC 的愿景是根本不可能的。

此外，實施本地 IBC 和中繼器所帶來的維護開銷是巨大的。除了 IBC 傳輸和應(yīng)用實施的維護成本外，每連接一個新的區(qū)塊鏈架構(gòu)，都會產(chǎn)生一個相關(guān)的中繼器，并產(chǎn)生維護和開發(fā)成本。中繼器目前沒有可持續(xù)的現(xiàn)金流，必須為其提供的服務(wù)支付 Gas 費和基礎(chǔ)設(shè)施費用，包括鏈外協(xié)議來支付基礎(chǔ)設(shè)施費用、基金會授權(quán)或使用 Cosmos SDK 費用贈款模塊。

據(jù)此，在可擴展性方面所需的具體更新包括：

• 最大限度地縮短 IBC 集成所需的開發(fā)時間；
• 降低 IBC 集成的維護成本；
• 搭建 Layer1 和 Rollup 的 IBC 連接框架。

可用性

ICS-20（代幣轉(zhuǎn)移）是 IBC-go 于 2021 年 3 月推出的第一個應(yīng)用模塊，此后一直是使用最多的應(yīng)用。隨著應(yīng)用變得越來越復(fù)雜，僅發(fā)送代幣顯然不足以滿足互操作性需求。因此，ICS-20 數(shù)據(jù)包中增加了 memo 字段，以便在發(fā)送代幣的同時發(fā)送其他數(shù)據(jù)，結(jié)合中間件就能實現(xiàn)更復(fù)雜的工作流程，如跨鏈交易和一鍵式流動性質(zhì)押。但是，ICS-30 中規(guī)定的中間件設(shè)計模式經(jīng)常與 memo 字段結(jié)合使用，這引起了對密鑰碰撞的普遍關(guān)注。此外，堆疊多個中間件對正確格式化 memo 字段提出了挑戰(zhàn)，而且中間件必須按照工作流程的正確順序進行。

IBC denomination 是開發(fā)者遇到的另一個難題，因為用戶界面需要以人類可讀的格式顯示 denomination，這需要每個項目維護的注冊表來實現(xiàn)。由于代幣的流通路徑?jīng)Q定了所產(chǎn)生的 IBC denomination，因此通過不同鏈或渠道到達目的地的代幣將不可替代。現(xiàn)有的一些應(yīng)用利用數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)中間件解決了這一問題，不過這些解決方案依賴鏈外配置來確定從代幣原點到目的地的通道 ID。長期解決方案應(yīng)利用鏈上注冊。

于 2022 年 3 月推出的 ICS-27 即鏈間賬戶（ICA），目前只有 8 條鏈采用了控制器功能。最初的設(shè)計要求構(gòu)建一個定制的身份驗證中間件來使用該功能，這對更廣泛地采用該功能造成了直接障礙。ibc-go v6 中的重構(gòu)消除了這一需求，然而，ICA 仍然存在許多痛點，ics-999 和 polytone 等替代解決方案試圖解決這些痛點：缺乏跨通道排序、多通道工作流中的原子性以及沒有原子性所需的錯誤處理。

總的來說，IBC 的所有組件對于應(yīng)用或鏈開發(fā)人員來說都不是那么容易學(xué)習和完全理解的。這表現(xiàn)在可信數(shù)據(jù)包發(fā)送方的設(shè)計決策上，這可能會導(dǎo)致因通過 IBC 領(lǐng)取空投或信任中間件而被攻擊。此外，升級到最新的 ibc-go 版本往往不是優(yōu)先事項，約有 60% 的鏈使用不支持的版本。

鑒于上述已存在的諸多問題，IBC 在可用性上亟待改進的點包括：

• 改善 IBC 用戶的開發(fā)體驗 -- 在單鏈上部署應(yīng)用程序的便捷性應(yīng)向部署跨鏈應(yīng)用程序靠攏；
• 除了 ICS-20（代幣傳輸）之外，還能在 IBC 上使用功能豐富的應(yīng)用程；
• 使用 IBC 開發(fā)的應(yīng)用應(yīng)與使用其他協(xié)議有顯著的不同。

Strangelove 對 Interchain 堆棧的支持

除了 Interchain 基金會之外，在 IBC 的推廣和采用上立下汗馬功勞的加密開發(fā)公司Strangelove也為支持 Interchain 堆棧提出了一個計劃。其中 IBC 的采用和市場推廣計劃尤其值得關(guān)注，其中內(nèi)容包括：

• 一條 Avalanche Subnet 支持 IBC；
• 包括非 Cosmos SDK 鏈在內(nèi)的 8 條鏈支持 WASM 輕客戶端；
• 8 條鏈開始應(yīng)用合約對合約的 IBC 連接；
• 除 Composable 之外的另一條波卡平行鏈與 IBC 直接連接；
• 為 NEAR 添加 IBC 支持；
• 以太坊和 Cosmos 之間通過 cometBLS/ZK 進行 IBC 跨鏈；
• 8 條區(qū)塊鏈支持 IBC-App 和中間件；
• 4 條鏈支持 ICS-721 格式 NFT 通過 IBC 跨鏈。