“水玉模様のナレッジグラフ水玉模様のナレッジグラフ

「これは、Polkadot をゼロから 1 まで説明する入門レベルの記事です。Polkadot の最も基本的な部分から始めて、Polkadot を包括的に理解できるように努めています。課題はありますが、このような取り組みを通じて、誰もが正しく理解できることを願っています」 Polkadot と Polkadot を知らない人でも、Polkadot 関連の知識を簡単かつ迅速に把握できます。今日はこのコラムの第 42 回目です。クロスチェーン競争を見てみましょう。Polkadot と Cosmos の類似点と相違点は何ですか。ダウの2大巨頭？

ブロックチェーン業界の発展に伴い、万聯の将来性は徐々に広く認識されており、クロスチェーン技術はブロックチェーンの活発な発展に緊急に必要なソリューションとなっています。

Polkadot と並ぶクロスチェーンの王でもある Cosmos は、ブロックチェーンのインターネットとして知られています。Cosmos は Tendermint に基づいて開発されており、高いパフォーマンス、一貫性、ビザンチン耐障害性を備えています。

, Cosmos Hub（クロスチェーンメッセージのトラストセンター）は、互換性のあるチェーンとのIBC（ブロックチェーン間通信プロトコル）接続を確立することで、資産やデータのクロスチェーン交換を実現します。

2022年の初め、クロスチェーントラックの代表格としてコスモスは多くの注目を集め、ポルカドットのメインネットワーク上でパラレルチェーンスロットオークションがオープンした後も、常に独自の生態系を模索し続けています。ポルカドットとコスモスの違いは何ですか？

どちらのプロトコルも、将来的には単一のブロックチェーンが孤立して存在するのではなく、相互運用する必要がある複数のブロックチェーンが存在するという前提に基づいています。

モデル

モデル

Polkadot は、プロトコル内の各シャードに抽象状態遷移関数 (STF) があるシャーディング モデルを使用します。 Polkadot は WebAssembly (Wasm) を「メタプロトコル」として使用します。

Polkadot 上のバリデーターが Wasm 環境で実行できる限り、シャードの STF を抽象化できます。Polkadot のシャードは「パラチェーン」と呼ばれます。。

パラチェーンが状態遷移を行う必要があるたびに、Polkadot バリデーターが個別に検証できる状態証明とともにブロック (状態遷移のバッチ) を送信します。

これらのブロックがシステムのメインチェーンである Polkadot のリレーチェーンによってファイナライズされると、これらのブロックはパラチェーンとしてファイナライズされます。

したがって、すべてのパラチェーンはシステム全体と状態を共有します。これは、単一のパラチェーンのチェーン再編成には、すべてのパラチェーンとリレー チェーンの再編成が必要になることを意味します。Cosmos は、Tendermint チェーンを接続するブリッジハブ モデルを使用します。システムには複数のハブ (主に「Cosmos ハブ」) を含めることができますが、各ハブは「ゾーン」と呼ばれる外部チェーンのセットに接続されています。。

メッセージとトークンはハブを介してゾーン間で送信されます。使用されるプロトコルはブロックチェーン間通信 (IBC) と呼ばれます。状態はゾーン間で共有されないため、ゾーンの再編成は他のゾーンを再編成しません。つまり、すべてのメッセージがバインドされます。送信者のセキュリティに対する受信者の信頼によって。

建築

建築

水玉模様

Polkadot には、システムのメイン チェーンとしてリレー チェーンがあります。 Polkadot のすべてのバリデータはリレー チェーン上にあります。。

パラチェーンには、パラチェーンブロックを構築し、バリデーターに提案を行う照合者がいます。コレクターにはセキュリティ関連の責任がないため、強力なインセンティブ システムは必要ありません。

コレーターは、6 秒ごとにリレー チェーン ブロックのパラチェーン ブロックを送信できます。パラチェーンがブロックをコミットした後、バリデーターはブロックを最終チェーンにコミットする前に、一連の可用性と有効性のチェックを実行します。

パラチェーンのスロットには限りがあるため、パラチェーンの候補者はオークションに参加して、最大 2 年間のスロットを予約します。

Polkadot には、パラチェーン スロット用の資金がないチェーン、または 6 秒のブロック時間で実行する必要があるチェーン用のパラスレッドもあります。並列スレッドは従量課金制で実行され、必要な場合にのみブロックの実行に料金を支払います。

Cosmos

独自のファイナライゼーション プロセス (ビットコインなど) を使用するチェーンと対話するために、Polkadot には双方向の互換性を提供するブリッジング パラチェーンがあります。

Cosmosには「ハブ」と呼ばれるメインチェーンがあり、「ゾーン」と呼ばれる他のブロックチェーンに接続されています。 Cosmos は複数のハブを持つことができますが、この概要では 1 つのハブについて説明します。各ゾーンは独自の状態を維持する必要があるため、独自のバリデーターのコミュニティが必要です。

。ゾーンが別のゾーンと通信したい場合、IBC 経由でパケットを送信します。ハブは、トークン残高のマルチトークン台帳を維持します (送信されないメッセージは転送されますが、その状態はハブに保存されません)。

ゾーンはライト クライアントを使用してハブのステータスを監視しますが、ハブは各ゾーンのステータスを追跡しません。

Cosmos は、ブリッジされたパラチェーンに似た「ペグゾーン」を通じて外部チェーンと対話することもできます。

コンセンサス

コンセンサス。

Polkadot はハイブリッド コンセンサス プロトコルを使用します。このプロトコルは、BABE と GRANDPA という 2 つのサブプロトコルで構成されており、総称して「Fast Forward」と呼ばれます。

BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) は、検証可能なランダム関数 (VRF) を使用してスロットをバリデーターに割り当て、バックオフ ラウンドロビン パターンを使用して各スロットに作成者が存在することを保証します。

GRANDPA (GHOST ベースの再帰祖先派生プレフィックス合意) は、個々のブロックではなくチェーンに投票します。 BABE はブロック候補をまとめて作成して最終チェーンを拡張できますが、GRANDPA はそれらをバッチで (一度に最大数百万ブロック) 完成させることができます。このタスクの分離により、いくつかの利点が得られます。。

BABE は直線的な複雑さを持ち、数千のブロックプロデューサーに簡単に拡張でき、ネットワークのオーバーヘッドが低くなります。 GRANDPA の複雑さは 2 次ですが、レイテンシの係数 (つまり、1 つのバッチで実行されるブロックの数) だけ削減できます。

第二に、第二に、。

未完成のブロックを使用してチェーンを拡張できるため、他のバリデーターが広範な可用性と妥当性チェックを実行して、無効な状態遷移が最終的なチェーンに到達しないことを確認できます。

ブロックの生成とファイナライズはアルゴリズムの同じパス上にあり、一度に 1 つのブロックを生成してファイナライズします。これは PBFT ベースのアルゴリズム (GRANDPA など) であるため、二次転送の複雑さはありますが、一度に 1 つのブロックのみをファイナライズします。

誓約の仕組み

誓約の仕組み

Polkadot は、Nominated Proof-of-Stake (NPoS) を使用して、逐次的な Phragmén アルゴリズムを使用してバリデータを選択します。

バリデーター セットのサイズはガバナンスによって設定され (1000 人のバリデーターが予定されています)、バリデーター インフラストラクチャを実行したくない関係者は最大 16 人のバリデーターを指名できます。 Phragmén のアルゴリズムは、ステークの最適な割り当てを選択します。最適性は、最も均等なステークスのセットを持つことに基づいています。。

Polkadot のすべてのバリデータはコンセンサス プロトコルで同じ重みを持ちます

つまり、2/3 を超えるサポートを得るには、賭け金の 2/3 ではなく、バリデーターの 2/3 以上がそれにコミットする必要があります。これにより、より高いステーク報酬を受け取るため、より低いステークでバリデーターを指名することが奨励されます。。

写真

Cosmos Hub は、Bonded Proof of Stake (Delegated PoS のバリエーション) を使用してバリデーターを選出します。ステーカーは資金をバインドし、委任したいバリデーターごとに委任するトークンの量を含む委任トランザクションを送信する必要があります。 Cosmos Hub は最大 300 人のバリデーターをサポートする予定です。コスモスでは、コンセンサス投票と報酬の両方がステークベースです。。

コンセンサス投票の場合、バリデーターの 2/3 ではなく、ステークの 2/3 以上がコミットする必要があります。同様に、総ステークの 10% を保有するバリデーターは 10% の報酬を受け取ります。

最後に、コスモスでは、利害関係者がガバナンス住民投票で投票しない場合、バリデーターが投票権を引き継ぎます。このため、プロトコルをより詳細に制御するために、Cosmos の多くのバリデーターは手数料無料です。

Polkadot では、ガバナンスとステーキングは完全に切り離されており、バリデーターを指名しても、そのバリデーターにガバナンス票は割り当てられません。

メッセージング

Polkadot はクロス コンセンサス メッセージング形式 (XCM) を使用して、パラチェーンが任意のメッセージを相互に送信できるようにします。パラチェーンは相互に接続を開き、確立したチャネルを通じてメッセージを送信できます。コレクターはパラチェーンの完全なノードであり、リレー チェーンの完全なノードであるため、コレクター ノードはメッセージ パッシングの重要なコンポーネントです。

。メッセージはリレー チェーンを通過せず、公開およびチャネル操作 (開く、閉じるなど) の証明のみがリレー チェーンに入ります。これにより、データがシステムのエッジに保持されるため、スケーラビリティが向上します。

チェーン再編成の場合、リレー チェーンでの公開の証明に基づいて、メッセージを再編成ポイントにロールバックできます。リレー チェーン間で状態が共有されるということは、メッセージが信頼によって束縛されず、すべてが同じ環境で動作することを意味します。

Polkadot には、クロスチェーン メッセージング用の共有ロジックを提供する SPREE と呼ばれる追加プロトコルがあります。 SPREE を使用して送信されたメッセージには、受信チェーンの出所と解釈に関する追加の保証が含まれています。。

ただし、Cosmos には、任意のデータを渡すための新しい仕様があります。それでも、チェーンは状態を共有しないため、受信チェーンはメッセージの送信元の安全性を信頼する必要があります。

ガバナンス

ガバナンス

Polkadot には、提案を可決するための複数のパスを備えた複数の会議室のガバナンス システムがあります。すべての提案は最終的に住民投票を経て、通常、トークンの大部分が結果をコントロールできます。投票率が低い住民投票の場合、Polkadot は適応クォーラム バイアスを使用して可決のしきい値を設定します。。

住民投票には、オンチェーン財務省からの資金の配分など、さまざまな提案が含まれる場合があります。決定はオンチェーンで行われ、拘束力と自律性の両方を備えています

Polkadot には、オンチェーンの許可不要の機関がいくつかあります。最も重要なのは評議会であり、フラグメンのやり方で選出されたアカウントのグループで構成されます。

評議会は少数派の利益を代表するため、評議会が全会一致で可決した提案は国民投票で可決されるためのハードルが低くなります。技術的な推奨事項 (バグを修正するための緊急ランタイム アップグレードなど) を作成するための技術委員会もあります。

すべてのトークン所有者は投票できますが、委任者が棄権した場合、委任したバリデーターがその投票権を引き継ぎます。 Polkadot の検証者は、推薦者に基づいて投票権を受け取りません。

写真

アップグレードWasm メタプロトコルを使用することで、Polkadot はハードフォークなしでチェーンアップグレードと成功したプロポーザルを可能にします。。

STF、トランザクションキュー、またはオフチェーンワーカー内のすべてのものは、チェーンをフォークせずにアップグレードできます

Cosmos はメタプロトコルに基づいていないため、通常のフォーク メカニズムを通じてアップグレードと提案を作成する必要があります。

開発フレームワーク

Cosmos と Polkadot は、各チェーンが独自の STF を持つように設計されており、両方とも Wasm と Ethereum Virtual Machine (EVM) のスマート コントラクトのサポートを提供します。

Polkadot は高度な Wasm コンパイラと実行用のインタプリタ (Wasmi) を提供しますが、Cosmos はインタプリタでのみスマート コントラクトを実行します。Cosmos チェーンは、Go 言語で記述された Cosmos SDK を使用して開発できます。Cosmos SDK には、チェーンの STF に含めることができる約 10 個のモジュール (ステーキング、ガバナンスなど) が含まれています

。 SDK は Tendermint 上に構築されています。"パラチェーンの主な開発フレームワークは、Rust で書かれた Substrate です。基板には、約 40 個のモジュール (「」と呼ばれる) がセットになった FRAME が付属しています。

パレット」)、チェーンの STF で使用できます。

Polkadot は、メタプロトコル Wasm にコンパイルできる限り、任意の言語で記述された STF をサポートできます。繰り返しますが、Substrate クライアント (データベース、RPC、ネットワークなど) を引き続き使用できます。必要なのは、インターフェイスにプリミティブを実装することだけです。

追記

追記

Polkadot は、スケーラビリティと相互運用性を実現するには、トラストレス環境を作成するために共有検証ロジックが必要であるという原則に基づいて設計されています。より多くのブロックチェーンが開発されるにつれて、そのセキュリティは競争的ではなく協調的でなければなりません。。

したがって、Polkadot はチェーン全体で共有される検証ロジックとセキュリティ プロセスを提供し、対話者が同じセキュリティ コンテキストで実行していることを認識しながら対話できるようにします。

Cosmos ネットワークはブリッジハブ モデルを使用して、独立したセキュリティ保証を備えたチェーンを接続します。これは、チェーン間の通信が送信チェーンにおける受信チェーンの信頼性によって引き続き制限されることを意味します。開発の最初の数年間、コスモスは何の飛沫も引き起こしていないようでしたが、数年間の探査の後、。

ブロックチェーン業界はマルチチェーンの時代に入り、クロスチェーンの需要も増加し、コスモスの生態学的発展は再び新たな活力を放射しています。

皆様、ポルカドット生態研究所の電報にご参加ください: https://t.me/polkadot_eri

皆様、ポルカドット生態研究所の電報にご参加ください: https://t.me/polkadot_eri

皆さん、ポルカドット生態研究所のミラーアドレスへようこそ: https://mirror.xyz/0x9A259b3a2316281Cc948cE2Cf1Ac610a79844f05