Wat is Cosmos (ATOM)?

Interoperabiliteit, samen met schaalbaarheid, is al lange tijd een grote uitdaging op het gebied van blockchain-technologie. In het afgelopen decennium sinds de introductie van de Bitcoin-blockchain is er aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het aanpakken van dit probleem, wat heeft geleid tot de opkomst van diverse interoperabele blockchain-netwerken. 

Onder deze opties heeft Cosmos veel populariteit verworven, vooral dankzij het gebruik van het Tendermint-consensusmechanisme en de beschikbaarheid van open-source ontwikkeltools. In deze blog onderzoeken we waarom Cosmos blijvende aantrekkingskracht heeft en hoe het naadloze samenwerking tussen blockchains mogelijk maakt.

Wat is Cosmos (ATOM)?

Binnen het domein van blockchain-technologie presenteert Cosmos een omvangrijk ecosysteem dat een reeks netwerken en tools omvat om interoperabele blockchains te creëren. 

Centraal in dit ecosysteem staat de Cosmos Hub, die fungeert als een centraal grootboek voor een verzameling compatibele blockchains, bekend als Zones. Deze Zones bieden een hoge mate van aanpasbaarheid, waardoor ontwikkelaars hun eigen cryptocurrencies kunnen vormgeven door specifieke blokvalidatie-instellingen en andere gewenste functies te definiëren.

Om deze Zones op te zetten, vertrouwen ontwikkelaars op de Cosmos SDK, een basis toolkit die de fundamentele componenten levert die nodig zijn om Cosmos-blockchains te bouwen. De standaard consensuslaag binnen de Cosmos SDK, bekend als Tendermint Core, maakt gebruik van een validator-gebaseerd consensusmechanisme dat over meerdere Cosmos-blockchains kan worden ingezet. 

Echter, elke afzonderlijke Zone heeft de autonomie om te bepalen hoe haar validators worden geselecteerd. In het kader van de Cosmos Hub mainnet kiest de blockchain bijvoorbeeld 100 validators uit de hoogste knooppunten die ATOM hebben ingezet, de aangewezen utility-munt van de blockchain. Stemkracht wordt aan elke validator toegewezen op basis van hun hoeveelheid ingezette ATOM. 

Vervolgens is een leidende validator verantwoordelijk voor het voorstellen van nieuwe blokken, die door andere validators worden onderworpen aan stemming. Succesvolle blokken leveren blokbeloningen op die worden verdeeld tussen de verantwoordelijke validator en gebruikers die ATOM hebben ingezet achter hun gekozen validator.

Naast zijn rol binnen het consensusmechanisme van de Cosmos Hub heeft ATOM extra functies binnen het netwerk. Het dient als betaalmiddel voor transactiekosten en neemt deel aan bestuursstemmen. Validators zijn tevens verplicht om actief deel te nemen aan voorstellen, anders lopen zij het risico op sancties.

Cosmos: Het Hoofdprincipe

In 2014 begonnen Ethan Buchman en Jae Kwon met het creëren van Cosmos, een visionair project gericht op het opzetten van een onderling verbonden netwerk van interoperabele blockchains. In de kern bestaat het Cosmos-netwerk uit een primaire blockchain-mainnet, Cosmos Hub, en een reeks gespecialiseerde blockchains genaamd Zones.

Cosmos Hub is het knooppunt voor activa- en datatransfers tussen de verbonden Zones en biedt een gedeelde laag van robuuste beveiliging. Deze naadloze integratie wordt mogelijk gemaakt door Cosmos' unieke consensusmechanisme, Tendermint, in combinatie met een veelzijdige algemene applicatie-interface. Transactiekosten binnen het Cosmos-ecosysteem worden voldaan met de native cryptocurrency, ATOM.

Het Cosmos-netwerk is gestructureerd in drie afzonderlijke lagen, elk met een cruciale rol:

• Networking Layer: Deze laag faciliteert de overdracht van transactiebekrachtigingen en andere consensus-gerelateerde berichten tussen de deelnemende hub-blockchains.
• Application Layer: Verantwoordelijk voor het bijhouden van de netwerkstatus met de laatste transactiestanden en saldi.
• Consensus Layer: Coördineert de afstemming van knooppunten om consensus te bereiken over het opnemen van nieuwe transacties.

Het Cosmos-netwerk maakt gebruik van verschillende open-source tools en applicaties om deze lagen te consolideren. Tendermint omvat de networking- en consensuslagen en biedt ontwikkelaars een direct inzetbare engine. Daardoor kunnen blockchain-ontwikkelaars die Tendermint gebruiken hun inspanningen richten op de applicatielaag, wat veel tijd en middelen bespaart.

Wat is Cosmos Hub?

Als de fundamentele blockchain van het Cosmos-netwerk fungeert Cosmos Hub als het knooppunt dat verschillende aangepaste blockchains, Zones genoemd, met elkaar verbindt. Deze connectiviteit wordt gerealiseerd via het Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), dat de naadloze uitwisseling van informatie tussen verschillende Zones binnen het Cosmos-ecosysteem mogelijk maakt.

Cosmos Hub speelt een centrale rol als grootboek en maakt de overdracht van IBC-berichten tussen de verbonden Zones mogelijk. Deze berichten worden verzonden via twee soorten transacties: IBCBlockCommitTx, dat de nieuwste blokhash binnen een specifieke Zone doorgeeft, en IBCPacketTx, waarmee een Zone de legitimiteit en publicatie van een informatiepakket door de afzender-applicatie kan verifiëren.

Om het communicatieproces tussen twee gedecentraliseerde applicaties (DApps) op aparte Zones te illustreren, worden IBC-berichten naar Cosmos Hub gestuurd, waar de interactie wordt vastgelegd. 

Vervolgens worden deze berichten door Cosmos Hub doorgestuurd, terwijl elke Zone onafhankelijk de uitkomsten van hun respectieve interacties op hun eigen blockchains registreert. Daardoor bestaat er bewijs van de activiteit op drie afzonderlijke blockchains. Deze capaciteit voor blockchain-interoperabiliteit heeft Cosmos de bijnaam "The Internet of Blockchains" opgeleverd.

Hoe Werken Cosmos Zones?

Zones binnen het Cosmos-ecosysteem fungeren als op maat gemaakte blockchains met diverse toepassingen, vergelijkbaar met sidechains zoals Polygon in andere blockchain-projecten. Elke Zone kan transacties valideren, tokens creëren en op maat gemaakte functies introduceren. Ondanks deze verschillen blijven alle Zones binnen Cosmos interoperabel, waardoor naadloze interactie met andere geautoriseerde Zones mogelijk is.

De Hub & Spoke-architectuur regelt de relatie tussen Zones, waarbij Hubs optreden als tussenpersonen voor verschillende Zones. Hoewel Cosmos Hub een prominent voorbeeld is, bestaan er meerdere andere Hubs. Het netwerk opereert permissionless, waardoor iedereen een Hub-blockchain of Zone kan creëren. Zowel Hubs als Zones hebben echter de bevoegdheid om verbindingen van andere blockchains te accepteren of te weigeren.

Door verbinding te maken met een Hub krijgt een blockchain toegang tot alle Zones die aan die specifieke Hub zijn gekoppeld. Bovendien kunnen Hubs verbindingen met elkaar tot stand brengen. Het is opmerkelijk dat de Cosmos Hub is geforkt door partijen zoals Binance Chain, wat in 2019 leidde tot de lancering van hun aangepaste versies.

Waarom is Cosmos SDK Belangrijk?

Cosmos SDK is een open-source software development kit waarmee gebruikers aangepaste blockchains kunnen maken. De standaard consensusprotocool van Cosmos SDK is Tendermint Core, maar er is een verscheidenheid aan vooraf gebouwde modules beschikbaar. Het gebruik van de Cosmos SDK vereenvoudigt het proces aanzienlijk en biedt alle standaarden die je verwacht bij het bouwen van een blockchain. 

Het is zeer aanpasbaar met plug-ins, zodat gebruikers nieuwe functies en eigenschappen kunnen ontwerpen. Zowel publieke Proof of Stake-blockchains als permissioned Proof of Authority-blockchains kunnen worden gebouwd met de Cosmos SDK. Binance Chain is slechts één voorbeeld van een blockchain die met Cosmos SDK is ontwikkeld.

ATOM: De Native Coin van Cosmos

De native munt van Cosmos, ATOM, vervult drie belangrijke functies binnen het ecosysteem:

1. ATOM is vereist om transactiekosten te dekken, waarbij het bedrag correleert met de gebruikte computationele middelen.
2. ATOM speelt een cruciale rol in het governance-systeem van Cosmos Hub. Het bezitten van meer ATOM geeft gebruikers meer stemkracht, waarmee ze actief kunnen deelnemen aan het beïnvloeden van platformbeslissingen.
3. ATOM kan worden ingezet achter validators, wat de mogelijkheid biedt om beloningen te verdienen door bij te dragen aan het consensusalgoritme.

ATOM werd oorspronkelijk verdeeld via een Initial Coin Offering (ICO) en werkte met een inflationair model. Deze eigenschap vloeit voort uit het mechanisme van Tendermint Core, dat stakers beloont met nieuw geminte ATOM. Het inflatiepercentage past zich dynamisch aan op basis van het totaal ingezette bedrag en het aantal actieve stakers.

De Veelzijdigheid van Tendermint

Tendermint Core is een veelzijdig protocol dat zowel een blockchain-consensusmechanisme omvat als een tool genaamd Tendermint ABCI, waarmee naadloze integratie tussen applicaties en Tendermint Core's consensus-engines mogelijk wordt gemaakt. Opvallend is dat Tendermint Core werkt volgens een Byzantine Fault Tolerant (BFT)-model, dat de bevestiging van nieuwe transacties garandeert, zelfs in aanwezigheid van niet-samenwerkende of kwaadaardige deelnemers.

Validators spelen een cruciale rol in het Tendermint Core-ecosysteem door knooppunten te draaien die een kopie van de blockchaingegevens bijhouden. Het is echter belangrijk op te merken dat niet elke full node een validator is. Cosmos Hub beperkt bijvoorbeeld het aantal validators tot 100. Deze validators nemen deel aan de bevestiging van transacties en stemmen over het opnemen van nieuwe blokken in de blockchain.

Om validator te worden, zetten individuen ATOM in als een node. De top 100 knooppunten, gerangschikt op basis van inzetwaarde, verwerven de status van validators met stemkracht evenredig aan hun ingezette ATOM. Daarnaast kunnen gebruikers ervoor kiezen hun ATOM te delegeren aan validators in ruil voor een deel van de blokbeloningen. Dit mechanisme stimuleert validators om verantwoordelijk te handelen, omdat gebruikers eenvoudig hun ATOM kunnen delegeren aan betrouwbaardere opties. Bij het toevoegen van nieuwe blokken bereiken een groep van 100 validators consensus door middel van stemmen, waarbij het proces in rondes plaatsvindt op basis van blokvoorstellen van een leider.

De populariteit van Tendermint (BFT) kan worden toegeschreven aan verschillende belangrijke factoren:

1. Veelzijdigheid: Tendermint is geschikt voor zowel publieke als private blockchains. Het richt zich voornamelijk op de networking- en consensuslagen van Cosmos-blockchains, waardoor ontwikkelaars de applicatielaag kunnen aanpassen. Elke Zone binnen het netwerk heeft de flexibiliteit om te bepalen hoe haar validators worden geselecteerd en of de blockchain openbaar of permissioned functioneert.
2. Hoge prestaties: Tendermint heeft een korte blocktijd van ongeveer 1 seconde en kan een hoge doorvoer van duizenden transacties per seconde aan.
3. Onmiddellijke transactie-finaliteit: Transacties worden direct bevestigd bij het creëren van een block, mits de meerderheid van de netwerkvalidators eerlijk handelt. Vergeleken met blockchains zoals Ethereum (ETH) of Bitcoin (BTC) kunnen Cosmos-gebruikers transacties met minder blokbevestigingen veilig accepteren.
4. Verbeterde beveiliging: In het geval van een blockchain-fork die resulteert in twee uiteenlopende transactiegeschiedenissen, faciliteert Tendermint verantwoording en biedt het een duidelijk inzicht in de onderliggende redenen voor de fork, wat de algehele beveiligingsmaatregelen versterkt.

Conclusie

Met zijn vroege introductie als een baanbrekende oplossing voor interoperabele blockchains heeft Cosmos zijn populariteit als levensvatbare keuze behouden. Tendermint en Cosmos SDK, beide invloedrijke tools, blijven een belangrijke rol spelen in hedendaagse blockchain-ontwikkeling. Sinds 2017 is er echter een merkbare verschuiving geweest naar de nadruk op sidechains die interageren met high-traffic blockchains zoals Ethereum. De verdere ontwikkeling van deze trend blijft onzeker. Desondanks streeft Cosmos er actief naar om huidige trends uit te breiden, waaronder NFT's, DeFi-collateralisatie en interchain staking. Deze strategische aanpak positioneert Cosmos om te profiteren van de groeiende populariteit van deze trends en zijn relevantie in de toekomst te behouden.