Cosmos 白皮书

介绍
Tendermint
- 验证人
- 共识
- 轻客户端
- 防止攻击
- ABCI
Cosmos 概述
- Tendermint-拜占庭容错
- 治理
枢纽与分区
- 枢纽
- 分区
跨链通信 IBC
用例
- 分布式交易所
- 作为其他加密货币的纽带
- 以太坊的扩展
- 多用一体化
- 缓解络分区问题
- 联邦式名称解析系统
发行与激励
- Atom 代币
  - 众筹
- 验证人的数量限制
- 成为创世日后的验证人
- 对验证人的惩罚
- 交易费用
- 激励黑客
治理规范
- 参数变更提案
- 文本提案
路线图
相关工作
- 共识系统
  - 经典拜占庭容错
  - BitShare委托权益
  - Stellar
  - BitcoinNG
  - Casper
- 水平扩展
  - Interledger协议
  - 侧链
  - 以太坊扩展性的努力
- 普遍扩展
  - 闪电络
  - 隔离验证人
附录
- 分叉问责制
- Tendermint共识
- Tendermint轻客户端
- 远程攻击的防御
- 克服分叉与审查攻击
- ABCI说明
- IBC数据包交付确认
- 默克尔树及默克尔证明的说明
- 交易类型
  - IBCBlockCommitTx
  - IBCPacketTx
鸣谢
引用

介绍

开源的生态系统、去中心化的文件共享、以及公共的加密货币，这一系列技术的成功使人们启发和理解，去中心化的互联协议是可以从根本上改善会经济基础架构的。我们已经见识过个有专长的区块链应用，诸如比特币[1]（加密货币），ZCASH [2] (隐私加密货币)，也看到了例如以太坊 [3] 的大众智能合约平台，还有无数基于 EVM (以太坊虚拟机)开发的分布式应用，例如 Augur（预测市场）和 TheDAO [4] （投资俱乐部）

然而，迄今为止，这些区块链已经暴露了各种缺陷，包括总体能效低下，性能不佳或受到限制和缺乏成熟的治理机制。为了扩大比特币交易吞吐量，已经研发了许多诸如隔离见证 [5]（Segregated-Witness）和BitcoinNG [6]（一种新的可扩展协议）这样的解决方案，但这些垂直扩展解决方案仍然受到单一物理机容量的限制，以确保完整的可审计性。闪电络 [7]可以通过部分交易完全记录在主链账本外来扩展比特币的交易容量，这种方法十分适用于微支付和隐私保护支付通道，但是无法适用于更通用的扩展需求。

理想的解决方案是允许多个并行的区块链交互操作的同时保持其安全特性。事实证明，采用工作量证明很难做到这一点，但也并非不可能。例如合并挖矿，允许在工作完成的同时，确保母链在子链上被重复使用，但交易必须通过每个节点依次进行验证，而且如果母链上的大多数哈希算力没有积极地对子链进行合并挖矿，那么就容易遭受到攻击。关于可替代区块链络架构的学术回顾将在附件中展示，我们也会在相关工作中对其他（技术）方案和缺陷进行概括。

这里我们要介绍的 Cosmos，一个全新的区块链络架构，能够解决所有这些问题。Cosmos 是由许多被称之为“分区”的独立区块链组成的络。分区在 Tendermint Core [8]的支持下运行，Tendermint Core 是一个类似拜占庭容错安全共识引擎，具有高性能、一致性的特性，并且在严格的分叉追责机制下能够制止恶意破坏者的行为。Tendermint Core 的拜占庭容错共识算法十分适合用于扩展权益证明(PoS)机制下的公共区块链。使用其他共识模型的区块链, 包括类似基于权益证明(PoS)的以太坊，以及比特币也能够通过使用适配分区被 Cosmos 络连接。

Cosmos 的第一个分区称之为 Cosmos 枢纽。Cosmos 枢纽是一种多资产权益证明加密货币络，它通过简单的治理机制能够对络进行适配和升级。此外，Cosmos 枢纽可以通过链接其他分区来实现扩展。

Cosmos 络的枢纽及各个分区可以通过区块链间通信（IBC）协议进行通信，这种协议就是针对区块链的虚拟用户数据协议（UDP）或者传输控制协议（TCP）。代币可以安全、快速地从一个分区转到其他分区，而无需在两个分区之间拥具有汇兑流动性。相反，所有跨分区的代币转移都会通过 Cosmos 枢纽，以此来追踪记录每个分区持有代币的总量。这个枢纽会将每个分区与其他故障分区隔离开。因为每个人都可以将新的分区连接到 Cosmos 枢纽，所以分区将可以向后兼容新的区块链技术。

利用 Cosmos 可以实现区块链间的互操作。这是一个具有潜力的有价值的互联络，其中的资产由不同的验证人发布和控制，并可以在不依靠需要信任的第三方的情况下实现跨链资产无缝的转移和交易。

Tendermint

在这一部分我们将阐述Tendermint共识协议和用于建立其应用程序的接口。更多信息，请参见附录

验证人

在经典的拜占庭容错算法中，每个节点有相同的权重。在 Tendermint，节点有着不同数量（非负）的 投票权，而那些拥有相当数量投票权的节点称之为 验证人。验证人通过广播加密签名、投票或者对下一个区块表决同意来参与共识协议。

验证者的投票权是一开始就确定好了，或者根据应用程序由区块链来决定修改投票权。例如，在像Cosmos 枢纽的权益证明应用里，投票权可由绑定为押金的代币数量来决定。

注意：像样的分数指的是占总投票权的分数，而不是总验证人，除非所有验证人拥有相同权重。而>的意思是”超过“，≥是”者更多”的意思。

共识

Tendermint 是部分同步运作的拜占庭容错共识协议，这种协议源自DLS共识算法 [20]。Tendermint以简易性、高性能以及分叉问责制而著称。协议要求这组验证人固定且被熟知，并且每个验证人都有其公钥验证身份。这些验证人试图同时在一个区块上达成共识，这些区块是一系列的交易记录。每个区块的共识轮流进行，每一轮都会有个领头人，或者提议人，由他们来发起区块。之后验证人分阶段对是否接受该区块，或者是否进入下一轮做出投票。每轮的提议人会从验证人顺序列表中按照其投票权比例来选择确定。

更多协议的全部细节，请点击这里.

Tendermint 采用了使用大多数投票（超过三分之二）和锁定机制的最优拜占庭容错，来确保其安全性。这些能够保证：

蓄意破坏者想要造成安全性问题，必须有三分之一以上的投票权，并且要提交超过两份以上的值。
如果有一组验证人成功破坏了安全性，或者曾试图这么做，他们会被协议识别。协议包括对有冲突的区块进行投票和广播那些有问题的投票。

除了其超强的安全性外，Tendermint还具备杰出的性能。以商用型云平台为例，Tendermint共识以分布在五大洲七个数据中心的64位节点为基准，其每秒可以处理成千上万笔交易，订单提交延迟时间为1-2秒。而值得关注的是，即使是在极其恶劣的敌对环境中，比如验证人崩溃了或者是广播恶意破坏的投票，也能维持这种每秒超过千笔交易的较高性能。详见下图。

轻客户端

Tendermint 共识算法的主要好处是具有安全简易的客户端，使其成为手机和物联用例的理想选择。比特币轻客户端必须同步运行区块头组成的链，并且找到工作量证明最多的那一条链，而Tendermint轻客戸端只需和验证组的变化保持一致，然后简单地验证最新区块中预先提交的>来确定最新情况。

这种简单的轻客戸端证明机制也可以实现区块链之间的通信。

防止攻击

Tendermint 有各种各样的防御措施来防止一些明显的攻击，比如远程无利害关系双花攻击及审查制度。这些在附录中有更详细的讨论。

ABCI

Tendermint共识算法是在叫做 Tendermint Core 的程序中实现的。这个程序是独立于应用的“共识引擎”，可以将任何已经确定的黑盒应用转变为分布式、可复制的区块链。Tendermint Core 可以通过应用区块链接口(ABCI) [17]与其他区块链应用连接。而且，应用区块链接口(ABCI) 接口允许区块链应用以任何语言编程实现，而不仅仅是写这个共识引擎所使用的语言。此外，应用区块链接口(ABCI) 也让交换任何现有区块链栈的共识层成为可能。

在节点间共享区块及交易
创建规范或不可改变的交易顺序（区块链）

同时，ABCI应用也可以做到：

维护 UTXO 数据库
验证交易的加密签名
防止出现不存在的余额被交易
允许客户访问UTXO数据库

Cosmos 概述

Cosmos是一个独立平行的区块链络，其中每条区块链通过 Tendermint1这样的经典拜占庭容错共识算法来运行。

络中第一条区块链将会是 Cosmos 枢纽。Cosmos 枢纽通过全新的区块链间通信协议来连接其他众多区块链（或将其称之为分区）。Cosmos 枢纽可以追踪无数代币的种类，并且在各个连接的分区里记录各种代币总数。代币可以安全快速地从一个分区转移到另一个分区，两者之间无需体现汇兑流动性，因为所有分区之间的代币传输都会经过 Cosmos 枢纽。

这一架构解决了当今区块链领域面临的许多问题，包括应用程序互操作性、可扩展性、以及可无缝升级的能力。比如，从Bitcoind、Go-Ethereum、CryptoNote、ZCash或其他区块链系统中衍生出来的分区，都能被锚定接入 Cosmos 枢纽。这些分区允许 Cosmos 实现无限扩展，从而满足全球交易的需求。此外，分区也完全适用于分布式交易所，反之交易所也支持分区运行。

Cosmos 不仅仅是单一的分布式账本，而 Cosmos 枢纽也不是封闭式庭院或宇宙的中心。我们正在为分布式账本的开放络设计一套协议，这套协议将基于密码学、稳健经济学、共识理论、透明性及可追责制的原则，成为未来金融系统的全新基础。

Tendermint-拜占庭容错

Cosmos 枢纽是 Cosmos 络中第一条公共区块链，通过 Tendermint 的拜占庭共识算法运行。Tendermint 开源项目创立于2014年，旨在解决比特币工作量证明共识算法的速度、可扩展性以及造成的环境问题。通过采用并提高已经过验证的拜占庭算法（1988年在麻省理工学院开发）[20]，Tendermint 成为了首个在概念论证了权益证明加密货币的团队，这种机制可以解决 NXT 和 BitShares 这些第一代权益证明加密币面临的”无利害关系”的问题。

如今，实际上所有比特币移动钱包都要使用可靠的服务器来进行交易验证。这是因为工作量证明机制需要在交易被认定为无法逆转前进行多次确认。而在 Coinbase 之类的服务中也已经出现双重支付攻击。

和其他区块链共识系统不同，Tendermint 提供的是即时、可证明安全的移动客户端支付验证方式。因为 Tendermint 被设计为完全不分叉，所以移动钱包就可以实时接收交易确认，从而在智能手机上真正实现去信任的支付方式。这一点也大大影响了物联应用程序。

Cosmos 中的验证人角色类似比特币矿工，但是他们采用加密签名来进行投票。验证人是专门用来提交区块的安全机器。非验证人可以将权益代币（也叫做”atom”币）委托给任何验证人来赚取一定的区块费用以及atom奖励，但是如果验证人被黑客攻击或者违反协议规定，那么代币就会面临被惩罚（削减）的风险。Tendermint 拜占庭共识的可证明安全机制，以及利益相关方（验证人和委托人）的抵押品保证，为节点甚至是轻客户端提供了可证明、可量化的安全性。

治理

分布式公共账本应该要有一套章程与治理体系。比特币依靠比特币基金会以及挖矿来协作更新，但是这是一个反应缓慢的治理制度。以太坊在采用硬分叉成 ETH 和 ETC 来解决 The DAO 黑客，这主要是因为之前没有设定会契约或机制来进行这类决定。

Cosmos 枢纽的验证人与委托人可以对提案进行投票，从而改变预先默认设置好的系统参数（比如区块转账费用限制），协作更新，并对可读性的章程进行修订投票，从而治理 Cosmos 枢纽制度。这个章程允许权益相关者聚集到一起，来解决盗窃及漏洞等相关问题（比如The DAO事件），并得出更快更明确的解决方案。

每个分区也可以制定自己的一套章程及治理机制。比如，Cosmos 枢纽的章程可以设置为强制实现枢纽的不可改变性（不能回滚，除了 Cosmos 枢纽节点产生的漏洞），而每个分区则可设置自己的回滚政策。

Cosmos 络能够在制度不同的分区间实现互操作性，这一点给客户极高的自由度和潜力而无需许可即可实验（新技术）。

枢纽与分区

这里我们将描述一个全新的去中心化与可扩展性模型。Cosmos 络通过 Tendermint 机制来运行众多的区块链。虽然现存提案的目标是创建一个包含全球所有交易订单的”单一区块链”，但是 Cosmos 允许众多区块链在并行运行的同时，保持可互操作性。

在这个基础上，Cosmos枢纽负责管理称之为“分区”的众多独立区块链（有时也叫做”分片”，参考自众所周知的数据库扩展技术”分片”）。枢纽上的分片会源源不断地提交最新区块，这一点可以让枢纽同步每一个分区的状态。同样地，每个分区也会和枢纽的状态保持一致（不过分区之间不会同彼此的同步，除非间接通过枢纽来实现）。通过发布默克尔证明来证明消息被接受和发送，来让消息从一个分区传递到另一个分区。这种机制叫做”区块链间通信”，或者简称为”IBC”机制。

任何分区都可以自行成为枢纽来建立非循环图表，但为了清楚起见，我们只描述这种只有一个枢纽和许多非枢纽的分区这样简单的配置

枢纽

Cosmos枢纽是承载多种分布式账本资产的区块链，其中代币可以由个人或分区自己持有。这些代币能够通过特殊的IBC数据包，即”代币数据包”（coin packet）从一个分区转移到另一个分区。枢纽负责保持各个分区中各类代币总量不变。IBC代币数据包交易必须由发送人、枢纽及区块接受者执行。

因为Cosmos枢纽在整个系统中扮演着中央代币账本的角色，其安全性极其重要。虽然每个分区可能都是一个Tendermint区块链——只需通过4个，(或者在无需拜占庭容错共识的情况下更少的验证人来保证安全），但是Cosmos枢纽必须通过全球去中心化验证组来保证安全，而且这个验证组要能够承受最严重的攻击，比如区域络分裂或者由国家发起的攻击。

分区

Cosmos 枢纽的 Atom 或可作为分区验证人连接到枢纽的筹码。虽然在Tendermint分叉责任制下，分区出现双重支付攻击会导致atom数量减少，但是如果分区中有超过选票都出现拜占庭问题的话，那这个分区就可以提交无效状态。Cosmos 枢纽不会验证或执行提交到其他分区的交易，因此将代币发送到可靠的分区间就是用户的责任了。未来 Cosmos 枢纽的管理系统可能会通过改善提案，来解决分区故障问题。比如，在检测到袭击时，可以将有些分区（或全部分区）发起的代币转账将被暂停，实现紧急断路（即暂时中止代币转账）。

跨链通信-IBC

现在我们来介绍下枢纽与分区之间通信的方法。假如现在有三个区块链，分别是”分区1″、“分区2″以及”枢纽”，我们想要”分区1″生成一个数据包，通过”枢纽”发送给”分区2″。为了让数据包从一个区块链转移到另一个区块链，需要在接收方区块链上发布一个证明，来明确发送方已经发起了一个数据包到指定目的地。接收方要验证的这个证明，必须和发送方区块头保持一致。这种机制就类似与侧链采用的机制，它需要两个相互作用的链，通过双向传送存在证明数据元（交易），来”知晓”另一方的情况。

IBC协议可以自然定义为两种交易的使用：一种是IBCBlockCommitTx 交易，这种交易可以让区块链向任何观察员证明其最新区块哈希值；另一种是IBCPacketTx 交易，这种交易则可以证明某个数据包确实由发送者的应用程序，通过默克尔证明机制（Merkle-proof）传送到了最新区块的哈希值上。

通过将IBC机制分离成两个单独的交易，即IBCBlockCommitTx 交易与 IBCPacketTx 交易，我们可以让接收方链的本地费用市场机制，来决定承认哪个数据包，与此同时还能确保发送方的完全自由，让其自行决定能够传出的数据包数量。

在上述案例中，为了更新”枢纽”上”分区1″的区块哈希（或者说”分区2″上”枢纽”的区块哈希），必须将IBCBlockCommitTx交易的”分区1″区块哈希值发布到”枢纽”上（或者将该交易的”枢纽”区块哈希值发布到”分区2″中）。

_关于两种IBC交易类型，详细请参见 IBCBlockCommitTx 和 IBCPacketTx

用例

分布式交易所

比特币借助大量复制来增加分布式账本的安全性。用类似的方式，我们可以在区块链上运行交易所，来降低其受内部及外部攻击的可能性。我们称之为去中心化交易所。

现今，加密货币区认为的去中心化交易所基于”跨链原子事务”交易（ AXC 交易）。通过AXC交易，两条不同链上的两个用户可以发起两笔转账交易，交易在两个账本上要么一起提交执行，或者两个账本都不执行（即交易的原子性）。比如，两位用户可以通过AXC交易来实现比特币和以太币之间的交易（或是在不同账本上的任意两种代币），即使比特币和以太坊的区块链之间并没有彼此连接。AXC 交易模式下的交易所用户双方不需要彼此信任，也不用依赖交易匹配服务。其弊端是，交易双方必须同时在线才能进行交易。

另一种去中心化交易所是进行大量复制的具有独立区块链的分布式交易所。该种交易所的用户可以提交限价订单并关闭他们的计算机，交易可以在用户离线状态下执行。区块链将会代表交易者去完成匹配和交易。

一个中心化的交易所可以构建一个有大交易量的限价交易的买卖盘账目，以此来吸引更多的交易者。在交易所领域，流动性会引发更多流动性，因此在交易所业务中，其具有的络效应也愈发明显（或者说至少产生了”赢家通吃”效应）。目前加密货币交易所 Poloniex 以每24小时2,000万美元的交易量排名第一， Bitfinex 则每24小时500万美元的交易额位列第二。在这种强大的络效应之下，基于AXC的去中心化交易所的成交量是不太可能超过中心化交易所。去中心化交易所要想和中心化交易所一争高下，就需要支持以限价订单构成的具有深度的交易买卖盘账目的运行。而只有基于区块链的去中心化交易所可以实现这一点。

Tendermint提供的快速交易执行是另一大优势。Cosmos的内部络可以在不牺牲一致性的前提下优先快速的确定最终性，来实现交易的快速完成 —— 同时针对交易订单交易，以及IBC（跨区块链通信）代币与其他络的交易。

综上，根据现有加密货币交易所的情况，Cosmos的一项重大应用就是去中心化交易所（称为 Cosmos DEX）。其交易吞吐能量和委托延时可以与那些中心化交易所媲美。交易者可以在各方离线的状态下提交限价订单。并且，基于Tendermint，Cosmos枢纽以及IBC的情况下，交易者可以快速地完成在交易所及其他络的资金进出。

作为其他加密货币的纽带

向Cosmos枢纽发送代币

每个挂钩桥接分区的验证人都会在基于Tendermint公式的区块链之上，运行带有特殊的ABCI桥接应用程序，但同时也会运行一个原有区块链的“全节点”。

在原有区块链挖出新区块时，桥接分区验证人员将通过签署和分享起始点区块链的提示，各自局部视角可以达成一致。当一个桥接分区收到原有区块链的支付时（如在以太坊或比特币等PoW机制的链上有足够数目的确认），则在该桥接分区上创建具有该对应账户的余额。

就以太坊而言，桥接分区可以和Cosmos枢纽共享相同的验证人。以太坊方面（原本区块链），一个桥接合约将允许以太拥有者通过将以太币发送到以太坊的桥接分区的桥接合约上。一旦挂桥接合约接收到以太币，以太币就不能被撤回，除非从桥接分区接收到对应的IBC数据包。桥接合约跟随桥接分区的验证组，它可能与Cosmos枢纽的验证人组相同。

就比特币而言，概念是相似，除了代替一个桥接合约，每个UTXO将由一个门限多重签名P2SH数据库限制。由于P2SH系统的限制，签名者不能与Cosmos枢纽的验证人组相同。

从Cosmos枢纽提出代币

桥接分区上的以太币（“桥接以太币”）可以在枢纽间转进，转出，完成传送到特定以太坊提取地址后，转出的“桥接以太币”被彻底删除。一个IBC消息可以证明桥接分区上的交易，这个消息将被公布到以太坊桥接合约中，以便以太币被取出。

就比特币而言，严谨的交易脚本系统让IBC币的镜像转换机制很难实现。每个UTXO都有自己的特定的脚本，所以当比特币履约签名者发生变化时，每个UTXO都必须迁移到新的UTXO。一个解决方案是根据需要，压缩和解压缩UTXO-set，以保持UTXO的总数量下降。

挂钩区完全责任制

这类挂钩合约存在风险的风险是，可能会出现恶意的验证人组。如果拜占庭投票权超过就会造成分叉，即从以太坊桥接合约中提取以太币的同时，还能保持桥接分区中的挂钩以太币不变。甚至，如果拜占庭投票权超过可能会有人直接通过脱离原始桥接分区的桥接逻辑，对发送以太币发到桥接合约中的帐户下手，盗取以太币。

如果将这个桥接方法完全设计成责任制，就有可能解决这一问题。比如，枢纽及起始点的全部IBC包裹可能需要先通过桥接分区的认可，即让枢纽或起始点中的桥接合约对桥接分区的所有状态转换进行有效验证。枢纽及起始点要允许桥接分区的验证人提供抵押物，而侨界合约的代币转出需要延时（且抵押品解绑时间也要足够长），从而让单独的审计人有时间发起任何的质询。我们会把这一系统的设计说明以及执行方式开放，作为未来Cosmos改善的提议，以待Cosmos枢纽的管理系统审批通过。

以太坊的扩展

众所周知，扩展问题是一直困扰着以太坊的问题。目前以太坊节点会处理节点上每笔交易，并且存储所有的状态参考.。

Tendermint提交区块的速度比以太坊工作量证明要快，所以由Tendermint共识推动且使用桥接以太币运行的以太坊虚拟机分区能够强化太坊区块链的性能。此外，虽然Cosmos枢纽及IBC包裹机制不能实现每秒合约逻辑的执行，但是它可以用来协调不同分区中以太坊合约之间的代币流通，通过分片方式为以代币为中心的以太坊扩展奠定基础。

多用一体化

Cosmos分区可以运行任意的应用逻辑，应用在分区创建时设定好，可通过管理者可以不断更新。这种灵活度使得Cosmos分区可以作为其他加密币的挂钩载体，比如以太坊或比特币，并且它还能和这些区块链的衍生品挂钩，利用同样的代码库，而在验证程序及初始分配有所区分。这样就允许多种现有加密币框架得以运行，如以太坊、Zerocash、比特币、CryptoNote等等，将其同Tendermint Core结合，成为通用络中性能更优的共识引擎，为平台之间提供更多的交互机会。此外，作为多资产区块链，每笔交易都有可能包含多个输入输出项，其中每个输入项都可以是任意代币，使Cosmos直接成为去中心化交易所，当然这里假设交易订单通过其他平台进行匹配。替代方案是，让分区作为分布式容错交易所（包含买卖盘账目），这算是对中心化加密币交易所之上的严格改进——现行交易所在过去时常发生被攻击的事件。

分区也可以作为区块链版的企业及政府系统，其原本由一个或多个组织运行的特定服务，现在作为ABCI应用在某个分区上运行，从而在不放弃对底层服务控制的前提下，维持公共Cosmos 络的安全性及交互性。所以，Cosmos或可为那些既想使用区块链技术，又不愿彻底放弃控制权给分布式第三方的人，提供绝佳的运行环境。

缓解络分区问题

有人认为像Tendermint这种支持一致性的共识算法有一个重大问题，就是络分区会导致没有任何一个分区会拥有超过投票权（比如超过票权在线下），这会中断共识。而Cosmos架构可以缓解这个问题，它可以使用全球中心，同时，各分区实行地区自治，然后让每个分区的投票权按照正常的地域位置进行分配。如，一般范例就有可能是针对个别城市或地区的，让他们各自运行自己分区的同时，还能共享共同的枢纽（比如Cosmos枢纽），并且在临时的络分区导致的中断期间，也可以继续维持地区自治活动。注意，这样一来在设计稳健的联邦式容错系统过程中，就可以去考虑真实的地理、政治及络拓扑的特征了。

联邦式名称解析系统

NameCoin是首批试图通过比特币技术解决名称解析问题的区块链之一。不过，这个方案存在一些不足。

例如，我们可以通过Namecoin来验证@satoshi（聪）这个是在过去某个时间点用特定公钥进行注册的。但是，该公钥是否更新过我们就不得而知了，除非将该名称最后一次更新之前的所有全部下载。这一点是比特币UTXO交易模式中默克尔化模型的局限性导致的，这类模型中只有交易（而非可变的应用状态）会以默克尔化加入到区块哈希中。它让我们得在之后用更新证明名称的存在，而非不存在。因此，我们必须依靠全节点才能明确这个名称的最近的值，或者花费大量资源下载整个区块链。

即使在NameCoin上运用默克尔化的搜索树，其工作量证明的独立性还是会导致轻客戸端的验证出现问题。轻客戸端必须下载区块链中所有区块头的完整备份（或者至少是自其最后的名称更新的所有区块头）。这意味着带宽需要随着时间做线性的扩展。 21此外，在工作量证明制度使区块链上的名称更改需要等额外的工作量证明验证确认才能进行，它在比特币上可能要花费一个小时。

有了Tendermint，我们只需用到由法定数量验证人签署（通过投票权）的区块哈希，以及与名称相关的当前值的默克尔证明。这点让简易、快速、安全的轻客戸端名称值验证成为可能。

在Cosmos中，我们可以利用这个概念并延伸。每一个在Cosmos上的名称注册都能有一个相关的最高级别域名（TLD），比如”.com”或者”.org”等，而且每个名称注册分区都有自己的管理和登记规则。

发行与激励

Atom 代币

Cosmos 枢纽是多资产分布式账本，它有自己的代币，是 Atom 。Atom 是 Cosmos 枢纽唯一的权益代币。Atom是持有人投票、验证或委托给其他验证人的许可证明，就像以太坊上的以太币一样，Atom也可以用来支付交易费以减少电子垃圾。额外的通胀 Atom 和区块交易费用就作为激励分给验证人及委托验证人。

交易可以用来恢复储蓄池中任意比例的代币。

众筹

创世块上的 Atom 代币及验证人的初次分发是 Cosmos 众售参与者持有75%，预售参与者持有5%，Cosmos 络基金会持有10%，ALL IN BITS, 集团持有10%。从创世块开始，Atom 总量的1/3将作为奖励发放给每年担保持有的验证人以及委托人。

更多细节见 Cosmos Plan

验证人的数量限制

与比特币或其他工作量证明区块链不同的是, 由于通信的复杂性增加, Tendermint 区块链会随着验证人的增加而变慢。幸运的是, 我们可以支持足够多的验证人来实现可靠的全球化分布式区块链，并具有非常快的交易确认时间。而且随着带宽、存储和并行计算容量的增加, 我们将来能够支持更多的验证人。

在创世日, 验证人的最大数量将设置为 100, 这个数字将以13% 的速度增长10年, 最终达到300位。

成为创世日后的验证人

Atom 持有者可以通过签署和提交交易成为验证人。抵押的 atom 数量不能为零。任何人任何时候都成为验证人, 除非当前验证人组的数量超过了最大值。在这种情况下, 只有当持有 atom 的数量大于现有验证人中持有有效 atom 数量的最少者, 该交易才有效, 其中有效 atom 包括受委托的 atom。当一个新的验证人以这种方式替换现有的验证人时, 现有的验证人将离线，其所有的 atom 和受委托的 atom 进入解绑状态。

对验证人的惩罚

对于任何有意或无意的偏离认可协议的验证人, 必须对其施加一定的惩罚。有些证据立即可予受理, 比如在同样高度和回合的双重签名, 或违反 “预投票锁定” (Tendermint 协商一致议定书的规则)。这样的证据将导致验证人失去其良好的声誉, 其绑定的 atom 以及在储备池中的比例份额 – 统称为 “权益” – 将被大幅削减。

有时, 由于区域络中断、电源故障或其他原因, 验证人将不可用。如果在过去任意时间点的块中, 验证人的提交投票不包括在区块链中超过次, 该验证人将离线, 并减少 (默认 1%) 的权益。

一些 “恶意” 行为在区块链上并没有产生明显的证据。在这些情况下, 如果存在多数的协商一致, 则验证人可以在带外协调,强制将这些恶意验证人超时。

如果 Cosmos 枢纽因为超过投票权离线而出现了中止情况，或者说超过投票权审查到进入区块链的恶意行为，这时候枢纽就必须借助硬分叉重组协议来恢复。（详见“分叉与审查攻击”）

交易费用

Cosmos 枢纽验证人可以接受任何种类的代币或组合作为处理交易的费用。每个验证人可自行设置兑换率，并选择其想要的交易, 只要不超过 , 每隔 (默认为1小时) 时间会根据权益相关人绑定的 Atom 比例进行分配。

在所收取的交易费用中, (默认 2%) 将存入储备池来增加储备量, 增加 Cosmos 枢纽的安全性和价值。这些资金也可以按照治理系统的决策进行分配。

将投票权委托给其他验证人的 Atom 持有人会支付一定佣金给委托方，而这笔费用可以由每个验证人进行设置。

激励黑客

Cosmos 枢纽的安全取决于底层验证人的安全性和委托人的委托选择。为了鼓励发现和早期告发现的漏洞, Cosmos 枢纽鼓励黑客通过交易发布成功的漏洞, 说, “这个验证人被入侵了，请把赏金发送到这个地址”。这种情况下, 验证人和委托人将挂起闲置, 每个人 (默认 5%) 的 atom 将被削减, (默认 5%) 的 atom 将发送到黑客的赏金地址作为奖励。验证人必须使用其备份密钥来恢复剩余的 atom。

为了防止这一特性被滥用于转移未授权的 atom, 在前后，Atom的比例（授权的与未授权的）将保持不变, 而黑客的赏金将包括一些未授权的 atom (如果有的话)。

治理规范

Cosmos 枢纽是由一个分布式组织管理的, 需要一个明确的治理机制, 以协调对区块链的各种变化, 如系统的参数变量, 以及软件升级和宪法修订.

所有验证人负责对所有提案进行表决。如果未能及时对提案进行表决, 将导致验证人被自动停用一段时间。这段时间被称为 (默认1周)。

委托人自动继承其委托的验证人的投票权。这一投票可以被手动覆盖掉。而未绑定的 Atom 是没有投票权的。

每个提案都需要代币的保证金, 这可能是一个或多个代币 (包括atom) 的组合。对于每项提案, 投票者可以投票表决取走保证金。如果超过半数的投票者选择取走保证金 (例如, 因为提案是垃圾信息), 那么保证金就会存入储备池, 除了被燃烧的 atoms。

对于每项提案, 投票人可以选择下列方案:

同意
强烈同意
反对
强烈反对
弃权

决定采纳（或不采纳）提案需要严格的多数投“同意”或“强烈同意”（或者“反对”及“强烈反对”），但是超过1/3的人投“强烈反对”或“强烈支持”的话就可以否决大多数人的决定。如果大多数人票被否决，那么他们每个人都会失去 (默认是一天的区块值，税费除外) 作为惩罚，而否决大多数决定的那一方还将额外失去默认为0.1%）的 Atom 作为惩罚。

参数变更提案

这里定义的任何参数都可在通过后改变。

赏金提案

通过后， Atom 可以增发和预留储备池资金作为赏金。

文本提案

所有其他提案，比如用来更新协议的提案，都会通过通用的 TextProposal 来协调。

路线图

详见计划.