聊聊公链那些事儿之跨链巨擘：Eth2.0，Polkadot，Cosmos Network

2020是DeFi大年，根据DappRadar统计，排名前10位的DeFi-dapp，以太坊占据了87%的交易量，达到2230亿美元，并且其中95%的交易量增长来自于以太坊。高需求推高了交易费用，这使得以太坊对于普通用户来说非常昂贵。运行以太坊客户端所需的磁盘空间正在快速增长，交通堵塞，而保持以太坊安全的去中心化工作量证明共识算法（PoW）对性能起关键影响。

可扩展性，安全性，可持续性，这不仅是Eth2.0亟需解决的问题，也是整个DeFi乃至整个区块链行业演化必经阶段。在这个过程中，除了无数人期待的Eth2.0升级，整个行业不乏其他各种极赋创造力的解决方案。从区块链本身扩容，我们称之为Layer-1扩容。这一期我们将分析Layer-1领域几位区块链巨擘：Eth2.0，Polkadot，Cosmos network。

项目和技术

在Eth2.0中，以太坊链将将从原先的PoW共识机制基础上升级到混合共识机制，即PoW工作量证明共识机制和PoS股权证明共识机制。整个过程分三个阶段进行：首先是建立信标链Beacon Chain。信标链采用PoS共识机制，目前已经alive；第二阶段是Shard，或者叫做分片，通俗点说就是把任务指派给不同组别，而并非全部人参与；Shard将把网络负载分散到64个新的区块链中，可以极大地提高事务处理速度，每分钟从原来的25TPS升级到100，000 TPS；第三阶段是融合，主网Mainnet以太坊PoW需要和与Beacon Chain信标链“对接”，以太坊主网将继续受到PoW工作证明的保护，和信标链PoS权益证明和Shard系统合并在一起。这两个阶段大概将分别在2021和2022推出。

来源：Ethereum 官网 

Polkadot，是前以太坊首席技术官Gavin Wood创建的区块链，基本集成了以太坊2.0功能。用Polkadot系统中的技术术语解释，就是使用Parachains副链，相当于以太坊中的Shard分片,通过中继链Relay Chain，实现Parachains之间发送异步消息。Polkadot还利用Substrate实现这些Parachains副链的即插即用功能，即灵活快捷连入整个生态系统。Polkadot中构建的每个Parachains副链都是由Parity Technologies的底层模块化框架生成，这个框架允许开发人员快速生成副链。从系统来看，Polkadot在整体构架层次支持各种互联的、不同应用场景的副链Parachains方面显得更为灵活。 从性能来讲，相比Eth2.0的100K TPS，Wood指出Polkadot可以支持100K-1M TPS。目前Polkadot还是部分Alive，主网已经上线，部分功能还在测试调试，想看到整个系统实际运行效果还需要等待。

来源：Polkadot白皮书

Cosmos可以说是首个支持跨链交互的区块链网络，迄今已经开发6年开发，其主网Cosmos Hub于2017年上线。Cosmos 生态的三大核心模块 Tendermint Core、Cosmos SDK、IBC 跨链通信协议，可以被看作一台计算机的 CPU 芯片、主板以及 WiFi 网卡。Tendermint Core 是基于 Tendermint BFT拜占庭容错共识算法的底层共识引擎，子链通过Cosmos SDK 创建生态链，并通过IBC（Inter-Blockchain Communication）进行通信和数据传输。Cosmos Hub，也称为“Gaia”，基于令牌ATOM的权益证明（PoS）链，它充当Cosmos网络内区块链之间路由事务和数据的主要枢纽。目前性能为10，000TPS。Cosmos的IBC 跨链通讯今年已经进入测试，其Stargate项目将整合IBC 跨链通讯升级Cosmos Hub主网。不过Stargate项目推迟，暂定今年2月中旬。

来源：COSMOS

融资和代币

Ethereum最初于2014年发行72M枚ETH代币，其中60M用于公开销售，占83.3%，共筹集18.3M美元；12M分配给Foundation, 占16.7%。Ethereum代币并无最大数量限制，根据以太坊网络上挖矿数量进行奖励，每年以固定数字增加。以太坊2.0的正式抵押合同于2020年11月已经启动。这是一个“积累过程”，其中需要至少525 000枚ETH进行抵押和至少16400个独立验证者。以太坊2.0的股权奖励每年大约22％至5％（以ETH支付），具体取决于网络上投入的ETH数量。当下的ETH表现强劲。不过值得留意的是，2018年曾也达到过1300+价格。

来源：CoinGecko

Polkadot于2017年发行10M DOT代币，其中50%用于第一次公开销售，总共筹得145M美元，不过Polkadot在此次成功发行之后，其资金钱包因漏洞遭到黑客攻击，90M美金被冻结！第二次公开发行5%，筹集60M美元；之后，3.5%用于私募，筹集43M。三次销售总共筹集245M美元（包括被冻结的90M美金）。2020年8月，Polkadot重新定义DOT面值， “新DOT”：“旧DOT”=1:100，即旧DOT是新DOT的100倍。因此，每个新DOT的价格将降低100倍。目前CoinGecko和CoinMarketCap看到的都是新DOT的信息。DOT价格表现强劲，从ATL到ATH总共上涨了近5倍。

来源：CoinGecko

Cosmos团队于2017年总共发行236M ATOM代币，其中的ICO占75%，在短短28分钟内筹集了17.3M美元；ICF基金会和AiB开发团队以及创始团队总共占据25%。ATOM的数量没有上限，团队计划根据通货膨胀模型每年增加ATOM的数量，并且从第一个区块生成日开始，每年将向验证者和委托者奖励ATOM总数的1/3。值得一提的是，Cosmos直到主网启用后才发布实际的令牌，主网才于2019年3月上线，时隔将近两年。相比ETH和DOT，ATOM价格表现一般。

来源：CoinGecko

团队和生态

Vitalik Buterin是以太坊的开创者，如今都已经被尊称为“V神”。他曾于2011年9月与他人共同创立比特币杂志，并用两年半时间研究了现有的区块链技术和应用，之后于2013年11月撰写了以太坊白皮书。他现在领导以太坊的研究团队，致力于开发以太坊2.0升级。以太坊生态目前在整个区块链行业独占鳌头。

接下来将介绍Ethereum和Polkadot的关键人物：Dr. Gavin Wood。Gavin曾是以太坊的联合创始人兼首席技术官，精通研究区块链技术。他发明了区块链行业的基本组成部分，包括Solidity开发语言，权威性证明共识Proof-of-Authority和Whisper。 Gavin目前在Parity领导Substrate和Polkadot的创新。他在2014年创造了Web 3.0一词，并担任Web3 Foundation的主席。

Polkadot由Web3 Foundation和Parity Technologies共同创建。Web3 Foundation的使命是孵化有利于Web3生态系统的技术和去中心化应用程序。Polkadot是Web3 Foundation的旗舰协议。Web3 Foundation委托Parity Technologies构建Polkadot。 Parity由以太坊联合创始人Gavin Wood博士和前以太坊基金会安全负责人Jutta Steiner创立，由顶级分布式系统工程师，密码学家，解决方案架构师和研究人员组成的全球团队。目前约有26团队在Polkadot链上开发，期待这个生态未来的发展。

Cosmos想法来自Jae Kwon和Ethen Buchman，但是对Cosmos的主要支持来自瑞士非营利基金会The Interchain Foundation（ICF）。ICF已与All in Bits Inc.（DBA Tendermint Inc.）签约，开发Cosmos Network及其周围的生态系统。Cosmos如今生态系统非常广泛，包括Binance Chain，去中心化Binance Launchpad项目的代币发行平台；Akash去中心化点对点超级云系统，与Microsoft Azure，AWS和Google Cloud等服务相比，其云计算资源的成本降低90％。

赛博君有话说

Eth2.0和Polkadot都使用分片模型，其中分片链（以太坊2.0中的“Shard”和Polkadot中的“副链/Parachain”）通过在主链块中链接分片状态而。Cosmos的生态链也是利用IBC协议通过Cosmos Hub实现跨链通信。三个框架采用相似的原理，但在整体框架的灵活性上和具体的实现技术上有所差别。最重要的是Ethereum2.0可能可以实现100K TPS, Polkadot理论上100K-1M Tps, Cosmos 10K TPS ，这些交易速度相比于当前以太坊 25TPS已经是突飞猛进。Eth2.0预期还在1年之后，Polkadot即将完全上线，但还没具体日期，Cosmos也于今年2月通过Stargate升级其主网实现跨链通讯，接下来我们拭目以待整个blockchain生态是否能够有质的飞跃。