Das Cosmos Internet of Blockchains

Tendermint, Inc., die Interchain Foundation und die Anfänge des Cosmos-Netzwerks

Das Cosmos-Netzwerk geht initial auf den Programmierer Jae Kwon zurück, der zuvor u.a. als Software-Entwickler bei Amazon im Projekt Alexa oder als Lead Mobile Team für Yelp gearbeitet hat. Als CEO des Software-Unternehmens Tendermint, Inc. forciert er bereits seit 2014 die Kommerzialisierung des Tendermint Consensus Algorithmus. Tendermint wurde als bewusster Gegenpol zu Energie verschwendenden Sicherungsmaßnahmen konzipiert, wie sie im Falle von Proof-of-Work-Verfahren z.B. bei Bitcoin zum Einsatz kommen. 2017 wurde zu diesem Zweck ein Joint Venture mit der in der Schweiz ansässigen NGO Interchain Foundation ins Leben gerufen, der Kwon ebenfalls vorsteht. Seit 2017 liegt der Fokus bei Tendermint, Inc. nun in der Entwicklung des Cosmos-Netzwerks, das von den Entwicklern als Blockchain der dritten Generation bezeichnet wird.

Blockchain der dritten Generation? - Cosmos in der Genealogie von Bitcoin und Ethereum

Die Cosmos-Entwickler sehen sich prinzipiell auf den Schultern ihrer Vorgänger Bitcoin und Ethereum stehend. Bitcoin startete als erstes dezentrales Ledger 2008 mit einem POW-basierten Konsensmechanismus für die Block-Validierung. Um eigene dezentrale Anwendungen zu programmieren, konnte man aufgrund der monolithischen Kernstruktur des die einzelnen Layer definierenden Codes lediglich Abspaltungen (Forks) von der Mainchain durchführen.

2014 betrat mit Ethereum ein neues Konzept die dezentrale Bühne. Durch die Ethereum Virtual Maschine (EVM) war es möglich dynamisch auf die Ethereum-Mainchain Zugriff zu erhalten. Dezentrale Anwendungen in Form von Smart Contracts konnten unkompliziert und ohne Zugriffsbeschränkungen mit der Mainchain verknüpft werden. In Folge dessen entstanden bis zum heutigen Tag mehr als 90 dApps für unterschiedlichste Zielsetzungen. Doch auch hier sehen die Cosmos-Initiatoren lediglich die 2. Generation Blockchain-Technologie wirken. dApps haben ein Limit für den transactional throughput und skalieren damit in einem bereits vorgegebenen limitierten Rahmen. Programmierer dezentraler Anwendungen entlang der Ethereum-Blockchain müssen sich mit einer „durchschnittlichen“ Abbildung ihrer Vorstellungen zufrieden geben, denn die Ethereum Virtual Machine ist Prozessor für multiple Applikationen. Diese Bandbreite geht zu Lasten individueller Gestaltungsmöglichkeiten. Auch besteht eine prinzipiell vertikale Hierarchie von Ethereum zu Ethereum-basierten dApp-Entwicklungen. Sollten bugs die Ausführung eines Smart Contracts behindern, können Entwickler erst nach Rücksprache und entsprechende Weisung von Ethereum Nachbesserungen durchführen. Gleiches gilt für eigens gewünschte Updates.

Durch Interaktion seiner Open Source Tools Tendermint, das Cosmos Software Development Kit und das Interblockchain Communication Protocol will Cosmos genau diese Punkte nun verbessern und ein interaktives Netzwerk unabhängig skalierbarer Blockchains für vielfältige Anwendungen begünstigen. Die dafür notwendigen Tools stehen als freizügige Open Source – Lizenzen zur Verfügung.

Tendermint, Cosmos SDK und IBC - Die technologischen Features von Cosmos im Überblick

Tendermint / Tendermint BFT

• verknüpft networking layer (Nodes-Kommunikation)und consensus layer (Validierung der von den Nodes prozessierten Transaktionen) als „Tendermint Engine“
• validiert auf Basis der Byzantinischen Fehlertoleranz wie z.B. die Crypto-Währung Stellar
• ist durch das Application Blockchain Interface (ABCI) mit dem application layer verbunden und innerhalb dessen kompatibel für jede Programmiersprache, mittels derer eine neue dezentrale Anwendung je nach Wunsch konzipiert werden kann
• Tendermint verspricht Entwickler-Effizienz:“reduces the development time of a blockchain from years to weeks,“
• Tendermint skaliert hoch - „thousands of transactions per second“

Cosmos Software Development Kit (SDK)

• ein Portfolio aus von Tendermint entwickelten und zur Verfügung gestellten Softwaremodulen soll Entwicklern dabei helfen zweckgebundene Blockchains schneller zu programmieren
• Modulbeispiel Ethermint ist eine Software, die die Ethereum Virtual Maschine in ein spezielles Cosmos SDK Modul implementiert hat. In Kombination mit anderen SDK Modulen wie „Staking“ können so Proof-of-Work basierte Blockchains entwickelt werden, die Ethereum Smart Contracts ausführen können und dabei voll kompatibel mit dem Cosmos-Netzwerk sind; alle Ethereum-Tools (Truffle oder Metamask) sind mit Ethermint kompatibel. Diese Referenz des Konkurrenten wird in Bezug auf die eingangs genannten Hemmnisse von dApps im Ethereum-Netzwerk als Fortschritt hin zu mehr Effizienz, Gestaltungsspielraum und Souveränität verstanden.

Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC)

• die Verbindung heterogener Blockchains zum Datenaustausch und Tokenverkehr wird durch das IBC ermöglicht. Als heterogen werden Blockchains dann bezeichnet, wenn sie in ihren drei essentiellen layern – networking, consensus und application - nach teils unterschiedlichen Prinzipien arbeiten.

Folgende Voraussetzungen für Komaptibilität mit dem IBC müssen dabei gegeben sein:

• die unabhängige Blockchain muss ein Consensus layer nach dem prinzip „fast finality“ besitzen (*diese Finalisierung von Transaktionen, also ihre Gültig- und Wertigkeit am intendierten Empfänger, tritt in der Konzeption von Consensus Protokollen unterschiedlich in Erscheinung. Bei Tendermind BTF vermittelt das Konzept der Byzantinischen Fehlertoleranz augenblickliche Validierung. Validierungskonzepte wie POW-basierte Verfahren von Bitcoin und im Kerngedanken Ethereum können nur eine „propabilistic finality“ sicherstellen. Es wird z.B. bei Bitcoin empfohlen 6 Blöcke zu warten, um nicht durch eventuelle 51% Attacken von betrügerischen Minern seine funds zu verlieren.
• Als ein weiteres Alleinstellungsmerkmal benennen die Cosmos-Entwickler die durch das IBC bereitgestellte Interoperabilität heterogener Blockchains. Dadurch wird z.B. das Senden von funds zwischen private und public blockchains ermöglicht. Kein anderes Netzwerk unterstützt aktuell eine derartige Interaktion.

Aktuelle Anwendungsbeispiele der Cosmos-Plattform

Konkrete Anwendungsfälle gibt es bereits für das noch junge Blockchain-Netzwerkprojekt. Chorus-Mobility Mitglied FOAM zählt u.a. zum Tendermint-Kundenportfolio. Beim Bau der Binance DEX und dort konkret beim Konsens-Mechanismus greift die Binance-Chain auf den Tendermint BTF zurück. Binance CEO Changpeng Zhao war es auch, der kürzlich den Cosmos Token ATOM als erste Börse überhaupt und nur mit widerwilligem Einverständnis der Cosmos-Initiatoren auf seiner Binance-Börse listete. Für den Handel mit ATOM gelten damit seit dem 29. April 2019 auf Binance folgende Handelspaare: ATOM/BNB, ATOM/BTC und ATOM/USDT. Zu Redaktionsschluss entsprach die Wertigkeit von 1 ATOM=4,43 USD. Innerhalb der Crypto-Währungen rankt Cosmos auf Coinmarketcap aktuell damit auf Rang 15.