Cosmos – das Internet der Blockchains

Im folgenden Blog stellen wir Ihnen eine weitere Kryptowährung vor, die Teil unseres dynamischen Portfolios ist – die Blockchain-Plattform Cosmos. Cosmos ist ein Netzwerk aus vielen unabhängigen Blockchains, das als Antwort auf die Probleme der Interoperabilität und Skalierbarkeit einzelner Blockchain-Netzwerke entstanden ist.

Geschichte

Das Konzept der Blockchain-Plattform Cosmos entstand bereits im Jahr 2016 unter der Leitung des Unternehmens Tendermint. Zum Zeitpunkt der Vorstellung dieses Konzepts entstanden zahlreiche alternative Blockchain-Plattformen, die sich auf die Lösung der Schwächen des Bitcoin-Proof-of-Work-Konsensalgorithmus sowie auf die Probleme der Programmierbarkeit von Blockchains konzentrierten.

Das Gesicht des Unternehmens Tendermint war viele Jahre lang Jae Kwon, ein Informatiker, dessen Name eng mit der Entwicklung des Cosmos-Netzwerks verbunden war. Im Juni 2016 veröffentlichte именно Kwon ein Dokument mit dem Titel Gnuclear. Ziel dieses Dokuments war die Schaffung eines vollständig dezentralisierten interoperablen Blockchain-Systems unter Verwendung des Tendermint-Konsensprotokolls.

Zwei Monate später wurde Gnuclear in Cosmos umbenannt. Später, im Jahr 2017, gelang es dem Cosmos-Projekt, durch ein Initial Coin Offering (ICO) 17 Millionen US-Dollar einzusammeln.

Im Jahr 2020 geschah jedoch etwas, das die gesamte Cosmos-Community erschütterte. Jae Kwon, Gründer und Hauptentwickler des Cosmos-Netzwerks, trat von seiner Position zurück – angeblich aufgrund von Verdachtsmomenten bezüglich der Zusammenarbeit an der Entwicklung eines anderen Blockchain-Projekts. Interne Probleme innerhalb der Führungsebene lösten verschiedene Spekulationen in der Community darüber aus, ob Cosmos ohne Kwon überhaupt überleben könne.

Derzeit gehört Cosmos zu den Top 50 Krypto-Projekten mit einer Marktkapitalisierung von mehr als 2,5 Milliarden US-Dollar.

Was ist Cosmos?

Cosmos ist ein Blockchain-Projekt mit dem Ziel, ein Ökosystem paralleler Blockchains zu schaffen, die miteinander kommunizieren können. Cosmos versucht insbesondere die Probleme der Skalierbarkeit und Interoperabilität zu lösen, wodurch es sich von den meisten anderen Blockchain-Plattformen unterscheidet. Die Entwickler selbst bezeichnen dieses Konzept als das „Internet der Blockchains“. Viele Experten vergleichen das Konzept des Cosmos-Netzwerks mit der Blockchain-Plattform Polkadot.

Grundlegende Eigenschaften des Cosmos-Netzwerks

Zu den grundlegenden Eigenschaften des Blockchain-Universums Cosmos gehören:

• Interoperabilität: Das Cosmos-Netzwerk wurde entwickelt, um die gegenseitige Kommunikation unabhängiger Blockchain-Netzwerke zu erleichtern.
• Skalierbarkeit: Die Nutzung von Tendermint innerhalb des Cosmos-Netzwerks weist auf die breit angelegte Skalierbarkeit dieses Netzwerks hin. Die Skalierbarkeit von Tendermint ist tatsächlich unbegrenzt, denn je größer die Anzahl der Zonen und Validatoren im Netzwerk ist, desto größer ist die Fähigkeit des Netzwerks zu skalieren.
• Dezentralisierung: Cosmos basiert auf den Prinzipien der Kryptografie, einer gesunden Marktwirtschaft, Konsenstheorie, Transparenz und Verantwortung, die als neue Grundlage für unsere zukünftigen Finanzsysteme dienen.

Zonen und das IBC-Protokoll

Wie bereits erwähnt, besteht das Ziel des Cosmos-Netzwerks nicht darin, das eigene Netzwerk zu bevorzugen, sondern ein Ökosystem von Netzwerken zu unterstützen, die Daten oder Token untereinander austauschen können, ohne dass eine zentrale Autorität eingreifen muss.

Jede neue unabhängige Blockchain, die innerhalb dieses Ökosystems entsteht, wird als Zone bezeichnet. Jede Zone wird nach ihrer Entstehung an den Cosmos Hub angebunden, der die Historie und Aktivität des Zustands jeder einzelnen Zone aufzeichnet. Dennoch ist jede Zone innerhalb des Cosmos-Ökosystems in der Lage, ihre grundlegenden Funktionen eigenständig auszuführen. Zu diesen Funktionen gehören beispielsweise die Authentifizierung von Konten und Transaktionen, die Erstellung und Verteilung neuer Token oder die Durchführung von Änderungen an der eigenen Blockchain.

Quelle: Ledger Insights

lle Zonen sind über das IBC-Kommunikationsprotokoll mit dem Cosmos Hub verbunden. Das Cosmos-IBC-Protokoll wurde entwickelt, um eine der wichtigsten Herausforderungen heutiger Blockchain-Systeme zu lösen: den Mangel an Kommunikation und Datenaustausch zwischen Netzwerken.

Unter dem IBC-Protokoll versteht man einen Standard, der eine Methode für den sicheren Datenaustausch zwischen zwei unabhängigen Blockchains bereitstellt. Dieses Protokoll ermöglicht zudem die Skalierung durch einen Prozess namens Sharding. Sharding ist der Prozess der horizontalen Aufteilung einer Datenbank zur Verringerung der Netzwerklast. Auf diese Weise können Datenaustausche vollständig dezentral zwischen allen Blockchains ermöglicht werden.

Cosmos Hub

Das Funktionieren des Netzwerks basiert auf einer Struktur namens Cosmos Hub. Der Cosmos Hub war die erste Proof-of-Stake-Blockchain im Cosmos-Netzwerk und wird durch den nativen Netzwerktoken $ATOM betrieben. Die Aufgabe des Cosmos Hub besteht darin, die Interoperabilität zwischen allen Zonen im Netzwerk zu erleichtern, indem deren Aktivitäten verfolgt werden.

Der Cosmos Hub dient außerdem als wirtschaftliches Zentrum des Netzwerks und sorgt für dessen reibungslosen Betrieb. Man kann ihn sich als eine Art Hauptbuch vorstellen, das die Historie des gesamten Netzwerks aufzeichnet. Vereinfacht gesagt speichert der Hub Informationen über alles, was im Netzwerk geschieht. Ebenso speichert er Informationen über Aktivitäten, die zwischen parallelen Blockchains durchgeführt werden, die über das Cosmos-Netzwerk verbunden sind.

Quelle: Cosmos Network

Wenn beispielsweise zwei miteinander verbundene Blockchains eine bestimmte Aktivität teilen, wird diese Aktivität nicht nur auf den jeweiligen Blockchains aufgezeichnet, die die Aktivität durchgeführt haben, sondern auch im Cosmos Hub. Dieser Prozess stellt sicher, dass gegenseitige Nachweise über Interaktionen so aufgezeichnet werden, dass sie nicht abgestritten werden können. Diese Funktionalität ist äußerst nützlich, da sie die Kommunikation zwischen dezentralisierten Anwendungen verschiedener Blockchains erheblich erleichtert.

Byzantinische Fehlertoleranz (BFT)

Ein byzantinischer Fehler ist ein Zustand eines Computersystems, insbesondere in verteilten Rechensystemen, bei dem einzelne Teilnehmer des Netzwerks ausfallen können und unvollständige Informationen darüber bestehen, ob ein Teilnehmer tatsächlich ausgefallen ist.

Gleichzeitig wissen nicht alle Teilnehmer, ob andere Teilnehmer lügen oder ob zwischen ihnen gesendete Nachrichten manipuliert werden. Ein System besitzt byzantinische Fehlertoleranz (BFT), wenn sich die Teilnehmer trotz anhaltender Probleme auf eine bestimmte Tatsache einigen können.

In einem dezentralisierten Umfeld ist das Erreichen dieser Fehlertoleranz entscheidend. Kryptowährungen, die nicht byzantinisch fehlertolerant sind, funktionieren in Wirklichkeit nicht – sie würden irgendeine Form zentralisierter Koordination benötigen, was im Widerspruch zur grundlegenden Eigenschaft von Kryptowährungen – der Dezentralisierung – stehen würde. Bitcoin ist beispielsweise dank des PoW-Konsensalgorithmus byzantinisch fehlertolerant.

Tendermint BFT-Konsensalgorithmus

Das Cosmos-Netzwerk nutzt einen schnellen und hoch skalierbaren Konsensalgorithmus Proof-of-Participation (der zur Familie der Proof-of-Stake-Algorithmen gehört), auch bekannt als Tendermint. In den Konsensalgorithmus von Tendermint ist das grundlegende Konzept der byzantinischen Fehlertoleranz (BFT) integriert.

Tendermint wurde bereits 2014 von Jae Kwon entwickelt, mit dem Ziel, der Welt einen innovativen, schnellen und sicheren Algorithmus vorzustellen. Der Tendermint-Algorithmus besteht aus zwei technischen Hauptkomponenten: Tendermint Core und der generischen Application Blockchain Interface (ABCI).

Tendermint Core stellt sicher, dass auf jedem Computer dieselben Transaktionen in derselben Reihenfolge aufgezeichnet werden. Dieses System gewährleistet Fehlertoleranz. Im Wesentlichen handelt es sich um einen großen verteilten Computer, der allen denselben Zustand zur selben Zeit anzeigt. Der wichtigste Bestandteil von Tendermint Core ist BFT – die byzantinische Fehlertoleranz. Selbst wenn ein Drittel des Netzwerks mit böswilliger Absicht handeln würde, hätte dies keinerlei Auswirkungen auf das Netzwerk. Dies ist eine grundlegende Eigenschaft, die verteilte Systeme besitzen müssen.

Die Anwendungsschnittstelle, auch ABCI (Application Blockchain Interface) genannt, ist eine Schnittstelle zwischen Tendermint und der Anwendungslogik unabhängiger verbundener Blockchains. Die Anwendungsschnittstelle ermöglicht die Verarbeitung von Transaktionen in jeder beliebigen Programmiersprache.

Da es sich um einen Proof-of-Stake-Algorithmus handelt, besitzt Tendermint einen hohen Durchsatz und kann Hunderte von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten.

Cosmos SDK

Das Cosmos SDK stellt ein Toolkit dar, das es Entwicklern ermöglicht, relativ einfach eigene Blockchains praktisch von Grund auf zu erstellen. Entwickler, die das Cosmos SDK verwenden, können bei der Entwicklung von Blockchains nicht nur vorgefertigte Entwicklermodule nutzen, sondern auch eigene Module erstellen, die sie vor dem Start ihres öffentlichen Netzwerks testen können.

Darüber hinaus ermöglicht das Cosmos SDK den Nutzern, ihre eigene Blockchain über das IBC-Protokoll mit dem Cosmos-Netzwerk zu verbinden. Beispiele für die Nutzung des Cosmos SDK finden sich in Netzwerken wie Terra, Kava oder Agoric.

Zdroj: SlideShare

Der native Netzwerktoken – ATOM

Das Cosmos-Netzwerk verfügt über seinen eigenen nativen Token namens ATOM. Dieser Token spielt eine wichtige Rolle beim Aufbau des wirtschaftlichen Ökosystems des Netzwerks. ATOM ist der einzige Token, der auf der Basis-Blockchain – dem Cosmos Hub – gestakt werden kann. Validatoren, die ihre ATOM-Token staken und dadurch an der Validierung von Blöcken teilnehmen, erhalten dafür Belohnungen, die ebenfalls in diesem nativen Token ausgezahlt werden.

Darüber hinaus haben ATOM-Tokeninhaber das Recht, am Governance-System des Netzwerks teilzunehmen, indem sie über wichtige Änderungen im Netzwerk abstimmen können.

Das Angebot an ATOM-Token ist nicht fest begrenzt, weshalb das Tokenangebot durch Änderungen im Protokoll beeinflusst werden kann.

Photons

Neben den ATOM-Token existieren im Cosmos-Netzwerk auch sogenannte Photons. Dabei handelt es sich um einen Token-Typ mit höherer Liquidität und Geschwindigkeit als ATOM. Dieser Token wird verwendet, um Transaktionen zwischen allen Zonen des Cosmos-Ökosystems durchzuführen. Aus dieser Perspektive können Photons als Token betrachtet werden, die zur Bezahlung von Gas Fees im Netzwerk dienen.

Das Cosmos-Ökosystem

Innerhalb des Cosmos-Ökosystems entstanden beispielsweise folgende Blockchains und dezentralisierte Anwendungen:

• Terra: Terra ist eine dezentrale Blockchain-Infrastruktur, die Stablecoins nutzt, um ein alternatives stabiles Währungssystem zu schaffen. Das Terra-Netzwerk verfügt über seinen nativen Token LUNA und verwendet zusätzlich Oracle-Systeme sowie Smart Contracts, um Nutzern programmierbares Internetgeld im realen Leben bereitzustellen.
• ThorChain: Ein dezentrales Liquiditätsprotokoll, das Nutzern den einfachen Austausch von Assets zwischen verschiedenen Netzwerken ermöglicht. Dank ThorChain können Nutzer ein Asset einfach gegen ein anderes tauschen – in einer potenziell vertrauenslosen Umgebung, ohne auf Orderbücher angewiesen zu sein. Die Marktpreise der Assets werden stattdessen durch das Verhältnis der Assets im Pool unter Verwendung von AMM aufrechterhalten.
• Kava.io: Kava.io ist eine DeFi-Plattform, die Stablecoins und verschiedene Krypto-Lending-Dienste für Holder führender Kryptowährungen bereitstellt. Über die Kava-DeFi-Dienste fungiert Kava als dezentrale Bank für digitale Assets und ermöglicht den Nutzern Zugang zu einer Vielzahl dezentralisierter Finanzdienstleistungen, einschließlich fiatgebundener Stablecoins und synthetischer Assets.
• Band Protocol: Ein Cross-Chain-Daten-Oracle-Protokoll, mit dem verschiedene Anwendungen – beispielsweise aus dem Bereich der dezentralisierten Finanzen – mithilfe von APIs und Smart Contracts Daten aus der realen Welt beziehen können. Die Aufgabe dieses Protokolls besteht vor allem darin, den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Chains und Anwendungen zu erleichtern.

Zusammenfassung

Dank seines logisch durchdachten Konzepts ist Cosmos eine gut funktionierende Blockchain, die perfekt mit anderen Blockchains auf dem sich ständig weiterentwickelnden Markt konkurriert. Der Kryptomarkt braucht genau ein solches Blockchain-Universum, das die Vereinheitlichung zwischen verschiedenen Blockchains gewährleistet, damit künftig die nächste Stufe der Mainstream-Adoption von Blockchain-Technologien erreicht werden kann.

Obwohl Cosmos direkt mit beliebten Smart-Contract-Plattformen wie Polkadot oder Avalanche konkurriert, hat Cosmos dank seiner benutzerfreundlichen interoperablen Natur und der frühen Adaption zahlreiche Unterstützer und Projekte gefunden, die sich entschieden haben, ihre dezentralisierten Anwendungen darauf aufzubauen.

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