深度丨解读Cosmos经济模型及治理机制

近期，Cosmos 将会进行 Stargate 升级，这再次引起了加密货币市场的关注。

本文分为四个部分，第一部分简要介绍 Cosmos 项目，第二部分分析生态中的角色和行为，第三部分研究经济模型，第四部分对项目的未来趋势进行分析。

Cosmos 简介

Cosmos 的核心模块主要包括：Tendermint、Cosmos SDK 和 IBC（跨链通信协议），在架构上采用了“Hub 和 Zone”模型。

Tendermint

Tendermint 包括两个主要技术组件：区块链共识引擎（Tendermint Core）和通用应用程序区块链接口（Application BlockChain Interface，ABCI）。Tendermint Core 是基于 Tendermint 共识算法的底层共识引擎，保证所有节点按照相同的顺序记录交易。Tendermint 共识算法采用了非常典型的拜占庭容错方案，是一种 PBFT+Bonded PoS（有质押的权益证明）混合共识。

Tendermint 共识算法的特点包括以下几点：一是快速最终性，每个区块生成之后会立即确认生效；二是高性能；三是高容错，只要系统内恶意节点的数量不超过节点总数量的1/3，就不会影响系统正常运行。

Cosmos SDK

Cosmos SDK 是一个帮助开发者加快开发进程的工具包，其典型特点是模块化和可插拔。通过使用 Cosmos SDK，开发者可以在 Tendermint 共识算法的基础上构建自己的区块链或功能组件。Cosmos SDK 为开发者提供了很大的便利性，缩短了开发者的开发周期。

IBC

Cosmos 由多条独立并行的区块链组成去中心化网络，利用中继技术实现不同区块链之间的跨链。因此，IBC 是整个项目最核心的部分。IBC 是 Cosmos 设计的跨链通信协议，用于 Hub 与 Zone 之间进行通信，以实现跨链交互。2019年3月 Cosmos 主网上线，但当时 IBC 协议并没有同步上线。近期，Cosmos 将会进行 Stargate 升级，其中最引人关注的就是开启 IBC 跨链的首个测试网。此外，这次升级还将通过 Protobuf 迁移提高性能、加速用户界面开发，打造功能齐全的轻客户端，以及进行区块链模块升级等。

Hub 和 Zone

Cosmos 在架构上采用了“Hub 和 Zone”模型，与 Hub 连接的 Zone 都是不同的区块链，不同 Zone 之间的跨链交互通过 IBC 来实现。Cosmos 生态中的 Hub 和 Zone 都采用 Tendermint 共识协议，Hub 会追踪记录连接的 Zone 状态，Zone 会将产出的新区块状态发送给 Hub。

Cosmos 并不仅限于采用 Tendermint 共识协议的区块链之间的跨链交互，未来也计划兼容比特币和以太坊等采用不同共识协议的外部异构链。IBC 发挥作用的前提是区块的状态都是确定的，对于比特币和以太坊等概率链，则需要通过基于 Tendermint 的 Peg Zone 来实现跨链。Peg Zone 是追踪记录另一条概率链状态的区块链，它将自己追踪记录的概率链的区块的状态确定为不可逆，使得这些区块链可以与 Cosmos 系统兼容。

图 1：“Hub 和 Zone”模型示意图

生态中的角色

本文主要针对 Cosmos Hub 进行分析，Hub 中的参与角色主要包括验证人和委托人。

验证人

验证人负责在 Cosmos 生态中提交和生成新的区块，帮助整个网络达成共识。在这个过程中，验证人获得的回报是区块奖励、交易手续费和佣金。Cosmos 对验证人的硬件要求不高，有意愿的参与者可以选择成为验证者。为防止长程攻击，保证整个网络的安全，Cosmos 针对验证人设置了一定的限制条件：一是验证人需要质押绑定一定数量的 ATOM，二是解绑需要等待21天。

在 Cosmos 主网上线时，验证人数量是100。随着项目的运行，验证人的数量会扩充，目前生态中有125个验证人。验证人根据质押的 ATOM 数量产生。验证人持有的 ATOM 总量等于验证人持有的 ATOM 与委托人质押委托给验证人的 ATOM 数量之和。

验证人持有的 ATOM 数量越多，拥有的权益就越多，在参与生态治理时的投票权重就越大。从目前的情况来看，前10位验证人持有的 ATOM 总量占比为42.8%，存在一定的中心化问题。

图 2：前10位验证人持有的ATOM情况 （图片来源：mintscan.io）

由于 Cosmos 的通胀收益是根据每个验证人在整个系统中的质押比例进行发放，从这一点来看，验证人不需要拆分持有的代币来获得更高的收益，这会在一定程度上造成验证人固化的问题。相比之下，以太坊2.0和 Polkadot 等项目都有防止中心化的相关设计。当然，Cosmos 会对验证人的不良行为进行惩罚，从分散风险的角度来看，如果验证人持有的 ATOM 数量足够多，拆分成几个节点之后仍能全部成为验证人，那么拆分持有的代币是一种降低风险的选择。

委托人

不想运行验证节点的参与者可以选择成为委托人，将自己的 ATOM 委托质押给验证人。在向验证人支付佣金后，委托人可以按比例获得收益。每个 ATOM 只能给一个验证人投票。

需要指出的是，如果验证人长时间不在线，或者出现双签等恶意行为，Cosmos 系统会对验证人的不良行为进行惩罚，委托人也会遭到损失，因此委托人在选择验证人时需谨慎。

经济模型

ATOM 价格会受到基本面和供需情况的影响。长期来看，ATOM 的价格主要由基本面决定；短期来看，供需情况对 ATOM 的价格有很强驱动力。

供给

ATOM 的供给可以分为初始代币和增发代币两部分。

ATOM 的初始代币数量是2亿，其中，预售参与者获得5%，公募参与者获得75%，Cosmos 基金会持有10%，团队（All in Bits）保留10%。

对于增发代币，ATOM 每年以7%-20%之间的通胀率进行增发，通胀率与 ATOM 的质押比例有关。当 ATOM 的质押比例超过2/3时，通胀率会稳定在7%；当 ATOM 的质押比例低于2/3时，通胀率会随着质押比例的减小而线性增加，一直到20%。

ATOM 采用可变通胀率的原因主要有两点：当质押比例比较低时，用较高的通胀率吸引更多的用户参与质押。此时，如果用户不参与质押，那么持有的代币价值将会被稀释；当质押比例足够高之后，此时 Cosmos 网络的安全性比较高，不需要吸引更多的用户参与质押，确保市场上有流通的 ATOM 进行交易和使用。

目前来看，BTC、ETH 和 EOS 的年化通胀率都在5%以下，ATOM 的年化通胀率要比这些项目更高。

需求

ATOM 是 Cosmos Hub 的原生代币，在 Cosmos Hub 中的作用包括投票、验证或委托质押给其他验证人、参与治理等。需要指出的是，在其他的 Hub 和 Zone 中，并不需要使用 ATOM。

ATOM 的权益包括使用权、收益权和治理权，对 ATOM 的需求可以主要从这三方面来分析。

使用权

对于使用权，在 Cosmos Hub 中执行交易等操作都需要用到 ATOM。虽然 Cosmos 未来的生态里会有其他 Hub，但 Cosmos Hub 一定是最核心的 Hub。IBC 实现后，Cosmos Hub 的应用价值会显著提升，生态中很大部分的价值会汇聚到 Cosmos Hub，用户对 ATOM 的使用也会随之增多。

收益权

收益权主要体现在用户通过质押 ATOM 获得通胀收益，以及一部分投机者持有 ATOM 等待升值。

治理权

对于治理权，一是用户质押 ATOM 给验证人投票，二是用户参与生态中各种治理提案的投票。据 mintscan 数据显示，目前参与质押的 ATOM 数量约为1.84亿，约占 ATOM 总量的71%。

Cosmos Hub 的治理机制是链上治理。任何用户都可以提交治理提案，然后由 ATOM 持有者进行投票表决，如提案通过，则进行相应的升级。目前，Cosmos 已经进行了多次治理提案的投票，投票参与率基本都高于50%，社区对治理的参与热情比较高。

图 3：部分治理提案情况（图片来源：mintscan.io）

与其他区块链项目不同，Cosmos 允许生态中的其他 Hub 和 Zone 实施各自的治理机制，不存在固定的治理设计。任何用户都可以发起治理提案，然后由这个 Hub 和 Zone 的参与者对提案进行投票。Cosmos 在治理上的灵活设计有助于生态中不同的区块链实施最合适的治理机制。

未来趋势

Cosmos 在加密货币市场的知名度很高，吸引了很多投资机构、交易所、矿池和钱包的关注和参与。Cosmos 近期将会进行 Stargate 升级，正式推出 IBC 功能，再次引起了整个市场的关注。但是，IBC 的开发难度很大，原定于7月底的升级已经推迟。未来 Cosmos 在跨链中的表现还需要在运行过程中的进行检验。

Cosmos 核心团队内部出现不和谐的声音，联合创始人 Jae Kwon 和核心开发人员 Zaki Manian 先后退出。最近，Cosmos 产生了新的董事会，Jae Kwon 重新加入。Zaki Manian 则在社区继续为 Cosmos 的开发做贡献。IBC 功能的开发在很大程度上依赖 Zaki Manian。

未来的区块链世界很可能是多链共存的情况。作为一个跨链项目，Cosmos 的一个突出优点是既可以自己提供基础架构、又可以与任何公链进行合作。同时，在与其他区块链的合作过程中，Cosmos 的应用场景也会不断丰富。

Cosmos 的生态发展很快，代表性项目包括 IRISnet 和 Kava 等。同时，币安推出的去中心化交易所 DEX 也采用了 Tendermint 共识协议。目前，去中心化交易所的热度很高，Cosmos 的技术优势可以吸引更多的开发者加入到生态中来。

在金融基础设施方面，各国的央行数字货币是基于不同的区块链。在跨境转账、券款对付等场景中，信息和资产需要在不同的区块链上进行流转，各国的央行数字货币之间必须实现互联互通。跨链技术是实现链间交互的解决方案。目前，使用哈希时间锁进行跨链受到各国央行的重视，但哈希时间锁在设计上还存在缺陷，需要进一步改进。如果 Cosmos 能成功实现 IBC 功能，对于央行数字货币可能会是可行的选项。