Polkadot と Cosmos はどちらも、異なる状態のマシンが相互に通信するためのインターフェイスを提供するプロトコルです。どちらのプロトコルも、将来的には個々のブロックチェーンが個別に存在するのではなく、相互に対話する必要がある複数のブロックチェーンが存在するという事実に基づいて予測されています。
パラダイム
Polkadot は、プロトコル内のすべてのシャードに抽象状態遷移関数 (STF) を持つシャード モデルを使用します。 Polkadot は WebAssembly (Wasm) を「スーパー プロトコル」として使用します。シャードの STF は、Polkadot のバリデーターが Wasm 環境で実行されている限り、抽象にすることができます。
ポルカドットの破片は「パラチェーン」と呼ばれます。パラチェーンが状態遷移を行うたびに、Polkadot バリデーターが独立して検証できる状態証明とともにブロック (一連の状態遷移) を送信します。これらのブロックは、リレー チェーン システムのメイン チェーンによってファイナライズされるのと同じように、パラチェーンに対してファイナライズされます。したがって、すべてのパラチェーンはシステム全体と状態を共有します。これは、1 つのパラチェーンのみからチェーンを再編成するには、すべてのパラチェーンとリレー チェーンの再編成が必要になることを意味します。
コスモスはテンダーミントチェーンを繋ぐブリッジハブモデルを採用しています。システムには複数のハブ (メイン ハブは「Cosmos Hub」) を含めることができますが、各ハブは「ゾーン」と呼ばれる外部チェーンのグループに接続します。各リージョンは、完全に分散化され区切られたバリデーターを使用してチェーンを保護する責任を負います。リージョンは、ブロックチェーン通信 (IBC) として知られるプロトコルを使用して、ハブを介してメッセージとトークンを相互に送信します。リージョンには共通のステータスがないため、1 つのリージョンを再編成しても他のリージョンは再編成されません。これは、すべてのメッセージが受信者の機密保持に対する受信者の信頼に結び付いていることを意味します。
アーキテクチャ
スペックル
Polkadot には、システムのメイン チェーンとして機能するリレー チェーンがあります。 Polkadot のすべてのバリデーターはリレー チェーン内にあります。 Parachain には、バリデーター用に Parachain ブロックを作成および推奨するためのコレーターがあります。コンパレータにはセキュリティ責任がないため、強力なインセンティブ システムは必要ありません。照合では、リレー チェーン ブロックごとに一意のパラチェーン ブロックを 6 秒ごとに送信できます。パラチェーンがブロックを送信すると、バリデーターはブロックを最終チェーンに追加する前に、一連の可用性と有効性のチェックを実行します。
パラチェーンのポジションは限られているため、パラチェーン候補者はオークションに参加して最大 2 年間そのシートを保持します。パラチェーンを配置するための資金がないチェーン、または 6 秒のブロック時間で実行する必要がないチェーンのために、Polkadot にはパラスレッドもあります。パラスレッドは従量課金制で実行されるため、ブロックの実行が必要な場合にのみ料金を支払います。
独自のファイナライズプロセス（ビットコインなど）を使用したいチェーンと対話するために、Polkadot は双方向の互換性を提供するブリッジパラチェーンを備えています。
コスモス
Cosmos には、「リージョン」と呼ばれる他のブロックチェーンを接続する「ハブ」と呼ばれるメインチェーンがあります。 Cosmos には複数のハブを含めることができますが、この記事では単一のハブについて説明します。各リージョンは独自のステータスを維持する必要があるため、独自のバリデータ コミュニティが存在します。あるエリアが別のエリアと通信したい場合、IBC 経由でパケットを送信します。ハブは、トークン残高を含むマルチトークン台帳を維持します (未配信のメッセージは転送されますが、そのステータスはハブに保存されません)。
ゾーンは軽量クライアントを使用してハブのステータスを監視しますが、ハブはゾーンのステータスを監視しません。ゾーンは、ハブを介して他のスレッドにメッセージを送信できるようにするために、完全な決定論的アルゴリズム (現在はすべて Tendermint を使用) を使用し、IBC インターフェイスを実装する必要があります。
コスモスは、ブリッジされたパラチェーンと同様の「ペグエリア」を使用して外部チェーンと対話することもできます。
コンセンサス
Polkadot は、BABE と GRANDPA という 2 つのサブプロトコルを備えたハイブリッド コンセンサス プロトコルを使用しており、総称して「Fast Forward」と呼ばれます。 BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) は、検証可能なランダム関数 (VRF) を使用してスロットをバリデーターに割り当て、フォールバック ローテーション モデルを使用して各スロットの効果を保証します。 GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement) は、個々のブロックよりもチェーンに対してより正確です。 BABE は成熟したチェーンを拡張するための候補ブロックを生成でき、GRANDPA はそれらをバッチで (一度に最大数百万ブロック) 完成させることができます。
このようにタスクを分割すると、多くの利点が得られます。まず、ブロックの作成と仕上げの両方で出荷の複雑さが軽減されます。 BABE は直線的な複雑性を備えているため、ネットワーク オーバーヘッドをほとんど発生させずに、数千のブロック プロデューサーに簡単に拡張できます。 GRANDPA の複雑さは 2 次ですが、待ち時間係数、つまりスタック内で完了するブロックの数によって削減されます。
第 2 に、不完全なブロックを使用してチェーンを拡張できるため、他のチェッカーが広範な可用性と有効性のチェックを実行して、無効な状態遷移がないことを確認できます。
Cosmos (ハブとリージョンの両方) は、即時完了を可能にする循環プロトコルである Tendermint Consensus を使用します。ブロックの生成と完了はアルゴリズムの同じパス上にあります。つまり、ブロックは次々に生成され、完了します。これは PBFT ベースのアルゴリズム (GRANDPA など) であるため、二次的な転送複雑性がありますが、一度に 1 つのブロックしか完了できません。
ロック機構
Polkadot は、Nominee Proof of Stake (NPoS) を使用して、逐次的な Phragmén アルゴリズムでバリデータを選択します。バリデーター セットのサイズは管理者によって決定され (1,000 人のバリデーターを予定)、バリデーター インフラストラクチャの運用を希望しない関係者は最大 16 人のバリデーターを指定できます。 Phragmén のアルゴリズムは最適なステーク配分を選択します。最適化は最も均等なステークを持つことに基づいています。
Polkadot のすべてのバリデーターは、コンセンサス プロトコルにおいて同じ重みを持ちます。つまり、チェーンの 2/3 を超えるサポートを得るためには、バリデーターの 2/3 を超える労力が 2/3 ではなく、そのチェーンにコミットする必要があります。同様に、バリデーターの報酬は、賭け金ではなく、ブロックの生成と完了の証明であるアクティビティに関連付けられています。これにより、使用するトークンに対してより高い収益を達成するため、より低い賭け金でバリデーターを指名するインセンティブが生まれます。
Cosmos Hub は、Bonded Proof of Stake (Delegated PoS の一種) を使用してバリデーターを選択します。ステーカーは、認可するトークンの数とともに、認可したいバリデータごとに認可トランザクションを預けて送信する必要があります。 Cosmos Hub は最大 300 人のバリデーターをサポートする予定です。
コンセンサス投票と報酬はどちらも Cosmos のステークベースです。コンセンサス投票の場合、バリデーターの 2/3 ではなく、割り当ての 2/3 以上がコミットされる必要があります。バリデーターはまた、総賭け金の 10% で 10% の報酬を受け取ります。
最後に、コスモスでは、利害関係者がガバナンスに関する国民投票で投票しない場合、バリデーターが投票権を引き継ぎます。このため、Cosmos の多くのバリデーターは、プロトコルをさらに制御するための手数料を受け取っていません。 Polkadot では、ガバナンスとステーキングは完全に分離されています。バリデーターの指名は、バリデーターに管理上の投票権を割り当てるものではありません。
フォワード 大使館
Polkadot は、パラチェーンにクロスチェーン メッセージ パッシング (XCMP) を使用して、任意のメッセージを相互に送信します。パラチェーンは相互に接続を確立し、確立されたチャネルを通じてメッセージを送信できます。コラボレータはパラチェーンのフル ノードであり、リレー チェーンのフル ノードであるため、コンパレータ ノードはメッセージ送信の重要な部分です。メッセージはリレー チェーンを通過しません。特に投稿やチャネル アクティビティ (開始、終了など) の証拠はリレー チェーンに入ります。これにより、システム上にデータが保存されるため、スケーラビリティが向上します。
チェーン再編成の場合、メッセージはリレー チェーン内の投稿の証拠に基づいて再編成ポイントに戻ることができます。パラチェーン間の共通の状態は、メッセージに信頼限界がなく、すべてが同じ領域で動作していることを意味します。
Polkadot には、クロスチェーン メッセージに共通のロジックを提供する SPREE と呼ばれる追加プロトコルがあります。 SPREE で送信されるメッセージには、受信文字列の発信元と解釈に関する追加の保証が含まれています。
Cosmos は、Inter-Blockchain Communication (IBC) と呼ばれるクロスチェーン プロトコルを使用します。現在の Cosmos 実装では、ハブを使用してリージョン間でトークンを転送します。現在、Cosmos にはあらゆるデータ送信のための新しい仕様が用意されています。ただし、スレッドはステータスを共有しないため、受信スレッドはメッセージ送信元のセキュリティを信頼する必要があります。
管理
Polkadot には、提案を承認するための複数の方法を備えた部門横断的なガバナンス システムがあります。すべての提案は最終的に公開の住民投票を経て、そこでは常にトークンの大多数が結果をコントロールすることができます。投票率が低い住民投票の場合、Polkadot はアダプティブ クォーラム トレンドを使用して可決のしきい値を設定します。紹介プログラムには、オンチェーン財務省からの資金の割り当てなど、さまざまな提案を含めることができます。決定はオンチェーンで行われ、拘束力があり自律的です。
ポルカドットにはチェーンの一部のパーツがあり、許可は必要ありません。主体となるのは評議会であり、フラメンのスタイルで選出された会計の集まりで構成されます。評議会は少数派の利益を代表するため、評議会が全会一致で採択した提案は国民投票での承認基準が低くなります。技術的な推奨事項 (アップグレードなど) を行う技術委員会もあります。
著者
知識
ポルカドットとコスモスの違いは何ですか？
Polkadot と Cosmos はどちらも、異なる状態のマシンが相互に通信するためのインターフェイスを提供するプロトコルです。どちらのプロトコルも、将来的には個々のブロックチェーンが個別に存在するのではなく、相互に対話する必要がある複数のブロックチェーンが存在するという事実に基づいて予測されています。
パラダイム
Polkadot は、プロトコル内のすべてのシャードに抽象状態遷移関数 (STF) を持つシャード モデルを使用します。 Polkadot は WebAssembly (Wasm) を「スーパー プロトコル」として使用します。シャードの STF は、Polkadot のバリデーターが Wasm 環境で実行されている限り、抽象にすることができます。
ポルカドットの破片は「パラチェーン」と呼ばれます。パラチェーンが状態遷移を行うたびに、Polkadot バリデーターが独立して検証できる状態証明とともにブロック (一連の状態遷移) を送信します。これらのブロックは、リレー チェーン システムのメイン チェーンによってファイナライズされるのと同じように、パラチェーンに対してファイナライズされます。したがって、すべてのパラチェーンはシステム全体と状態を共有します。これは、1 つのパラチェーンのみからチェーンを再編成するには、すべてのパラチェーンとリレー チェーンの再編成が必要になることを意味します。
コスモスはテンダーミントチェーンを繋ぐブリッジハブモデルを採用しています。システムには複数のハブ (メイン ハブは「Cosmos Hub」) を含めることができますが、各ハブは「ゾーン」と呼ばれる外部チェーンのグループに接続します。各リージョンは、完全に分散化され区切られたバリデーターを使用してチェーンを保護する責任を負います。リージョンは、ブロックチェーン通信 (IBC) として知られるプロトコルを使用して、ハブを介してメッセージとトークンを相互に送信します。リージョンには共通のステータスがないため、1 つのリージョンを再編成しても他のリージョンは再編成されません。これは、すべてのメッセージが受信者の機密保持に対する受信者の信頼に結び付いていることを意味します。
アーキテクチャ
スペックル
Polkadot には、システムのメイン チェーンとして機能するリレー チェーンがあります。 Polkadot のすべてのバリデーターはリレー チェーン内にあります。 Parachain には、バリデーター用に Parachain ブロックを作成および推奨するためのコレーターがあります。コンパレータにはセキュリティ責任がないため、強力なインセンティブ システムは必要ありません。照合では、リレー チェーン ブロックごとに一意のパラチェーン ブロックを 6 秒ごとに送信できます。パラチェーンがブロックを送信すると、バリデーターはブロックを最終チェーンに追加する前に、一連の可用性と有効性のチェックを実行します。
パラチェーンのポジションは限られているため、パラチェーン候補者はオークションに参加して最大 2 年間そのシートを保持します。パラチェーンを配置するための資金がないチェーン、または 6 秒のブロック時間で実行する必要がないチェーンのために、Polkadot にはパラスレッドもあります。パラスレッドは従量課金制で実行されるため、ブロックの実行が必要な場合にのみ料金を支払います。
独自のファイナライズプロセス（ビットコインなど）を使用したいチェーンと対話するために、Polkadot は双方向の互換性を提供するブリッジパラチェーンを備えています。
コスモス
Cosmos には、「リージョン」と呼ばれる他のブロックチェーンを接続する「ハブ」と呼ばれるメインチェーンがあります。 Cosmos には複数のハブを含めることができますが、この記事では単一のハブについて説明します。各リージョンは独自のステータスを維持する必要があるため、独自のバリデータ コミュニティが存在します。あるエリアが別のエリアと通信したい場合、IBC 経由でパケットを送信します。ハブは、トークン残高を含むマルチトークン台帳を維持します (未配信のメッセージは転送されますが、そのステータスはハブに保存されません)。
ゾーンは軽量クライアントを使用してハブのステータスを監視しますが、ハブはゾーンのステータスを監視しません。ゾーンは、ハブを介して他のスレッドにメッセージを送信できるようにするために、完全な決定論的アルゴリズム (現在はすべて Tendermint を使用) を使用し、IBC インターフェイスを実装する必要があります。
コスモスは、ブリッジされたパラチェーンと同様の「ペグエリア」を使用して外部チェーンと対話することもできます。
コンセンサス
Polkadot は、BABE と GRANDPA という 2 つのサブプロトコルを備えたハイブリッド コンセンサス プロトコルを使用しており、総称して「Fast Forward」と呼ばれます。 BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) は、検証可能なランダム関数 (VRF) を使用してスロットをバリデーターに割り当て、フォールバック ローテーション モデルを使用して各スロットの効果を保証します。 GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement) は、個々のブロックよりもチェーンに対してより正確です。 BABE は成熟したチェーンを拡張するための候補ブロックを生成でき、GRANDPA はそれらをバッチで (一度に最大数百万ブロック) 完成させることができます。
このようにタスクを分割すると、多くの利点が得られます。まず、ブロックの作成と仕上げの両方で出荷の複雑さが軽減されます。 BABE は直線的な複雑性を備えているため、ネットワーク オーバーヘッドをほとんど発生させずに、数千のブロック プロデューサーに簡単に拡張できます。 GRANDPA の複雑さは 2 次ですが、待ち時間係数、つまりスタック内で完了するブロックの数によって削減されます。
第 2 に、不完全なブロックを使用してチェーンを拡張できるため、他のチェッカーが広範な可用性と有効性のチェックを実行して、無効な状態遷移がないことを確認できます。
Cosmos (ハブとリージョンの両方) は、即時完了を可能にする循環プロトコルである Tendermint Consensus を使用します。ブロックの生成と完了はアルゴリズムの同じパス上にあります。つまり、ブロックは次々に生成され、完了します。これは PBFT ベースのアルゴリズム (GRANDPA など) であるため、二次的な転送複雑性がありますが、一度に 1 つのブロックしか完了できません。
ロック機構
Polkadot は、Nominee Proof of Stake (NPoS) を使用して、逐次的な Phragmén アルゴリズムでバリデータを選択します。バリデーター セットのサイズは管理者によって決定され (1,000 人のバリデーターを予定)、バリデーター インフラストラクチャの運用を希望しない関係者は最大 16 人のバリデーターを指定できます。 Phragmén のアルゴリズムは最適なステーク配分を選択します。最適化は最も均等なステークを持つことに基づいています。
Polkadot のすべてのバリデーターは、コンセンサス プロトコルにおいて同じ重みを持ちます。つまり、チェーンの 2/3 を超えるサポートを得るためには、バリデーターの 2/3 を超える労力が 2/3 ではなく、そのチェーンにコミットする必要があります。同様に、バリデーターの報酬は、賭け金ではなく、ブロックの生成と完了の証明であるアクティビティに関連付けられています。これにより、使用するトークンに対してより高い収益を達成するため、より低い賭け金でバリデーターを指名するインセンティブが生まれます。
Cosmos Hub は、Bonded Proof of Stake (Delegated PoS の一種) を使用してバリデーターを選択します。ステーカーは、認可するトークンの数とともに、認可したいバリデータごとに認可トランザクションを預けて送信する必要があります。 Cosmos Hub は最大 300 人のバリデーターをサポートする予定です。
コンセンサス投票と報酬はどちらも Cosmos のステークベースです。コンセンサス投票の場合、バリデーターの 2/3 ではなく、割り当ての 2/3 以上がコミットされる必要があります。バリデーターはまた、総賭け金の 10% で 10% の報酬を受け取ります。
最後に、コスモスでは、利害関係者がガバナンスに関する国民投票で投票しない場合、バリデーターが投票権を引き継ぎます。このため、Cosmos の多くのバリデーターは、プロトコルをさらに制御するための手数料を受け取っていません。 Polkadot では、ガバナンスとステーキングは完全に分離されています。バリデーターの指名は、バリデーターに管理上の投票権を割り当てるものではありません。
フォワード 大使館
Polkadot は、パラチェーンにクロスチェーン メッセージ パッシング (XCMP) を使用して、任意のメッセージを相互に送信します。パラチェーンは相互に接続を確立し、確立されたチャネルを通じてメッセージを送信できます。コラボレータはパラチェーンのフル ノードであり、リレー チェーンのフル ノードであるため、コンパレータ ノードはメッセージ送信の重要な部分です。メッセージはリレー チェーンを通過しません。特に投稿やチャネル アクティビティ (開始、終了など) の証拠はリレー チェーンに入ります。これにより、システム上にデータが保存されるため、スケーラビリティが向上します。
チェーン再編成の場合、メッセージはリレー チェーン内の投稿の証拠に基づいて再編成ポイントに戻ることができます。パラチェーン間の共通の状態は、メッセージに信頼限界がなく、すべてが同じ領域で動作していることを意味します。
Polkadot には、クロスチェーン メッセージに共通のロジックを提供する SPREE と呼ばれる追加プロトコルがあります。 SPREE で送信されるメッセージには、受信文字列の発信元と解釈に関する追加の保証が含まれています。
Cosmos は、Inter-Blockchain Communication (IBC) と呼ばれるクロスチェーン プロトコルを使用します。現在の Cosmos 実装では、ハブを使用してリージョン間でトークンを転送します。現在、Cosmos にはあらゆるデータ送信のための新しい仕様が用意されています。ただし、スレッドはステータスを共有しないため、受信スレッドはメッセージ送信元のセキュリティを信頼する必要があります。
管理
Polkadot には、提案を承認するための複数の方法を備えた部門横断的なガバナンス システムがあります。すべての提案は最終的に公開の住民投票を経て、そこでは常にトークンの大多数が結果をコントロールすることができます。投票率が低い住民投票の場合、Polkadot はアダプティブ クォーラム トレンドを使用して可決のしきい値を設定します。紹介プログラムには、オンチェーン財務省からの資金の割り当てなど、さまざまな提案を含めることができます。決定はオンチェーンで行われ、拘束力があり自律的です。
ポルカドットにはチェーンの一部のパーツがあり、許可は必要ありません。主体となるのは評議会であり、フラメンのスタイルで選出された会計の集まりで構成されます。評議会は少数派の利益を代表するため、評議会が全会一致で採択した提案は国民投票での承認基準が低くなります。技術的な推奨事項 (アップグレードなど) を行う技術委員会もあります。
