Cosmos (ATOM): cos'è?

L'interoperabilità, insieme alla scalabilità, è da tempo una sfida significativa nel campo della tecnologia blockchain. Nell'ultimo decennio, dalla nascita della blockchain di Bitcoin, sono stati compiuti notevoli progressi per affrontare questo problema, portando all'emergere di diverse reti blockchain interoperabili. 

Tra queste opzioni, Cosmos ha guadagnato grande popolarità, principalmente grazie all'utilizzo del meccanismo di consenso Tendermint e alla fornitura di strumenti open source per sviluppatori. In questo blog esploreremo le ragioni dell'attrattiva duratura di Cosmos e analizzeremo come faciliti la collaborazione fluida tra blockchain.

Cos'è Cosmos (ATOM)?

Nell'ambito della tecnologia blockchain, Cosmos rappresenta un ampio ecosistema che comprende una serie di reti e strumenti che facilitano la creazione di blockchain interoperabili. 

Al centro di questo ecosistema si trova il Cosmos Hub, che funge da registro centrale per una raccolta di blockchain compatibili note come Zone. Queste Zone offrono un elevato grado di personalizzazione, permettendo agli sviluppatori di adattare le proprie criptovalute definendo impostazioni specifiche di validazione dei blocchi e incorporando altre funzionalità desiderate.

Per creare queste Zone, gli sviluppatori si affidano al Cosmos SDK, un kit di strumenti fondamentale che fornisce i componenti essenziali necessari per costruire blockchain Cosmos. Il livello di consenso predefinito all'interno del Cosmos SDK, noto come Tendermint Core, adotta un meccanismo di consenso basato su validator che può essere utilizzato su più blockchain Cosmos. 

Tuttavia, ogni singola Zone possiede l'autonomia per decidere il metodo con cui i propri validator vengono selezionati. Nel contesto del mainnet del Cosmos Hub, la blockchain utilizza un processo in cui vengono scelti 100 validator tra il livello più alto dei nodi che hanno messo in staking ATOM, la moneta di utilità designata della blockchain. Il potere di voto viene assegnato a ciascun validator in base alla quantità di ATOM stakeata. 

Successivamente, un validator leader ha il compito di proporre nuovi blocchi, che vengono poi sottoposti a votazione dagli altri validator. I blocchi approvati generano ricompense che vengono distribuite al validator responsabile e agli utenti che hanno messo in staking ATOM dietro il validator scelto.

Oltre al suo ruolo nel meccanismo di consenso del Cosmos Hub, ATOM svolge ulteriori funzioni all'interno della rete. Serve per pagare le commissioni di transazione e partecipa ai processi di voto di governance. I validator sono inoltre tenuti a impegnarsi attivamente nelle proposte, pena sanzioni.

Cosmos: il principio principale

Nel 2014 Ethan Buchman e Jae Kwon hanno iniziato a creare Cosmos, un progetto visionario incentrato sull'istituzione di una rete interconnessa composta da blockchain interoperabili. Al suo nucleo, la rete Cosmos comprende un mainnet blockchain principale, il Cosmos Hub, e una serie di blockchain specializzate chiamate Zone.

Cosmos Hub è il punto d'incontro per il trasferimento di asset e dati tra le Zone interconnesse, offrendo uno strato condiviso di sicurezza robusta. Questa integrazione senza soluzione di continuità è resa possibile dall'unico meccanismo di consenso di Cosmos, Tendermint, in combinazione con un'interfaccia applicativa generale versatile. Le commissioni di transazione nell'ecosistema Cosmos vengono regolate utilizzando la criptovaluta nativa, ATOM.

La rete Cosmos è strutturata in tre livelli distinti, ognuno con un ruolo cruciale:

• Layer di rete: questo layer facilita la trasmissione delle conferme delle transazioni e di altri messaggi relativi al consenso tra le blockchain hub partecipanti.
• Layer applicativo: responsabile di mantenere la rete aggiornata con gli stati delle transazioni e i saldi più recenti.
• Layer di consenso: coordina i nodi per raggiungere il consenso sull'inclusione di nuove transazioni.

La rete Cosmos sfrutta vari strumenti e applicazioni open source per consolidare questi layer. Tendermint racchiude i layer di rete e consenso, offrendo agli sviluppatori un motore pronto all'uso. Di conseguenza, gli sviluppatori di blockchain che utilizzano Tendermint possono dedicarsi al layer applicativo, risparmiando tempo e risorse significative.

Cos'è il Cosmos Hub?

Operando come la blockchain fondamentale della rete Cosmos, il Cosmos Hub funge da fulcro che collega varie blockchain personalizzate chiamate Zone. Questa connettività è realizzata attraverso il protocollo Inter-Blockchain Communication (IBC), che facilita lo scambio fluido di informazioni tra le diverse Zone all'interno dell'ecosistema Cosmos.

Con un ruolo centrale come registro condiviso, il Cosmos Hub permette la trasmissione di messaggi IBC tra le Zone interconnesse. Questi messaggi vengono veicolati tramite due tipi di transazioni: IBCBlockCommitTx, che trasmette l'hash dell'ultimo blocco all'interno di una specifica Zone, e IBCPacketTx, che consente a una Zone di verificare la legittimità e la pubblicazione di un pacchetto informativo da parte dell'applicazione mittente.

Per illustrare il processo di comunicazione tra due applicazioni decentralizzate (DApp) che operano su Zone separate, i messaggi IBC vengono inviati al Cosmos Hub, dove l'interazione viene registrata. 

Successivamente, questi messaggi vengono rilanciati dal Cosmos Hub, mentre ogni Zone registra autonomamente gli esiti delle rispettive interazioni sulle proprie blockchain. Di conseguenza, viene creata evidenza dell'attività su tre blockchain distinte. Questa capacità di interoperabilità blockchain ha valso a Cosmos il soprannome di "Internet delle Blockchain".

Come funzionano le Zone di Cosmos?

Le Zone all'interno dell'ecosistema Cosmos fungono da blockchain personalizzate con applicazioni diverse, comparabili a sidechain come Polygon in altri progetti blockchain. Ogni Zone ha la capacità di validare transazioni, creare token e introdurre funzionalità su misura. Nonostante queste caratteristiche distinte, tutte le Zone in Cosmos mantengono l'interoperabilità, consentendo un'interazione senza soluzione di continuità con altre Zone autorizzate.

L'architettura Hub & Spoke governa la relazione tra Zone, con gli Hub che fungono da intermediari per varie Zone. Sebbene il Cosmos Hub sia un esempio di spicco, esistono anche molti altri Hub. La rete opera in modalità permissionless, permettendo a chiunque di creare una blockchain Hub o una Zone. Tuttavia, sia gli Hub che le Zone hanno l'autorità di accettare o rifiutare connessioni da altre blockchain.

Collegandosi a un Hub, una blockchain ottiene accesso a tutte le Zone connesse a quell'Hub specifico. Inoltre, gli Hub possono stabilire connessioni tra loro. È importante notare che il Cosmos Hub è stato forkato da entità come Binance Chain, portando al lancio delle loro versioni personalizzate nel 2019.

Perché il Cosmos SDK è importante?

Cosmos SDK è un kit di sviluppo software open source che permette agli utenti di creare blockchain personalizzate. Il protocollo di consenso predefinito del Cosmos SDK è Tendermint Core, ma sono disponibili diversi moduli preconfezionati che è possibile utilizzare. L'uso del Cosmos SDK semplifica considerevolmente il processo e offre tutti gli standard che ci si aspetta nella costruzione di una blockchain. 

È altamente personalizzabile con plug-in, quindi gli utenti possono progettare nuove funzionalità e caratteristiche. È possibile creare sia blockchain pubbliche Proof of Stake sia blockchain permissioned Proof of Authority con il Cosmos SDK. Binance Chain è solo un esempio di blockchain realizzata usando Cosmos SDK.

ATOM: la moneta nativa di Cosmos

La moneta nativa di Cosmos, ATOM, svolge tre funzioni chiave all'interno dell'ecosistema:

1. ATOM è necessaria per coprire le commissioni di transazione, con l'importo correlato alle risorse computazionali utilizzate.
2. ATOM gioca un ruolo cruciale nel sistema di governance del Cosmos Hub. Possedere una maggiore quantità di ATOM conferisce agli utenti maggiore potere di voto, permettendo una partecipazione attiva nelle decisioni della piattaforma.
3. ATOM può essere messa in staking dietro ai validator, offrendo l'opportunità di guadagnare ricompense contribuendo al meccanismo di consenso.

ATOM è stata inizialmente distribuita tramite un'Initial Coin Offering (ICO) e ha operato con un modello inflazionistico. Questa caratteristica deriva dal meccanismo di Tendermint Core, che ricompensa gli staker con ATOM appena coniati. Il tasso di inflazione si regola dinamicamente in base all'ammontare totale in staking e al numero di staker attivi.

I molteplici scopi di Tendermint

Tendermint Core è un protocollo versatile che comprende sia un meccanismo di consenso per blockchain sia uno strumento chiamato Tendermint ABCI, che consente un'integrazione fluida tra le applicazioni e i motori di consenso di Tendermint Core. In particolare, Tendermint Core opera su un modello Byzantine Fault Tolerant (BFT), garantendo la conferma di nuove transazioni anche in presenza di partecipanti non cooperativi o malevoli.

I validator svolgono un ruolo cruciale nell'ecosistema Tendermint eseguendo nodi che mantengono una copia dei dati della blockchain. Tuttavia, è importante notare che non ogni nodo completo funge da validator. Il Cosmos Hub, ad esempio, limita il numero di validator a 100. Questi validator partecipano alla conferma delle transazioni e votano sull'inclusione di nuovi blocchi nella blockchain.

Per diventare validator, gli individui mettono in staking ATOM come nodo. I primi 100 nodi, classificati per valore di staking, ottengono lo status di validator con potere di voto proporzionale agli ATOM stakeati. Inoltre, gli utenti possono delegare i propri ATOM ai validator in cambio di una parte delle ricompense di blocco. Questo meccanismo incoraggia i validator ad agire responsabilmente, poiché gli utenti possono facilmente delegare i loro ATOM a opzioni più affidabili. Nell'aggiunta di nuovi blocchi, un insieme di 100 validator raggiunge un consenso tramite votazione, con il processo che si svolge in round basati sulle proposte di blocco da parte di un leader.

La popolarità di Tendermint (BFT) può essere attribuita a diversi fattori chiave:

1. Versatilità: Tendermint è adattabile sia per blockchain pubbliche sia private. Si concentra principalmente sui layer di rete e consenso delle blockchain Cosmos, permettendo agli sviluppatori di personalizzare il layer applicativo. Ogni Zone all'interno della rete ha la flessibilità di determinare come vengono selezionati i propri validator e se la blockchain opera come pubblica o permissioned.
2. Elevate prestazioni: Tendermint vanta un tempo di blocco rapido di circa 1 secondo e può gestire un'elevata capacità di throughput di migliaia di transazioni al secondo.
3. Finalità immediata delle transazioni: le transazioni vengono confermate prontamente alla creazione del blocco, purché la maggioranza dei validator di rete agisca onestamente. Rispetto a blockchain come Ethereum (ETH) o Bitcoin (BTC), gli utenti di Cosmos possono accettare le transazioni con fiducia con meno conferme di blocco.
4. Maggior sicurezza: in caso di fork di una blockchain che porta a due storie transazionali divergenti, Tendermint facilita la responsabilità e fornisce una chiara comprensione delle ragioni sottostanti del fork, rafforzando le misure di sicurezza complessive.

Conclusione

Con la sua introduzione precoce come soluzione pionieristica per le blockchain interoperabili, Cosmos ha mantenuto la sua popolarità come scelta valida. Tendermint e il Cosmos SDK, entrambi strumenti influenti, continuano a svolgere ruoli significativi nello sviluppo blockchain odierno. Tuttavia, dal 2017 si è osservato un cambiamento verso l'enfasi su sidechain che interagiscono con blockchain ad alto traffico come Ethereum. L'evoluzione di questa tendenza resta incerta. Nonostante ciò, Cosmos sta attivamente perseguendo l'espansione delle tendenze attuali, comprendendo NFT, collateralizzazione DeFi e interchain staking. Questo approccio strategico posiziona Cosmos per sfruttare la crescente popolarità di tali tendenze e assicurare la sua rilevanza futura.