Polkadot Vs Cosmos

Crypto Daily™ · 2024-06-12T18:03:07.000Z

Polkadot and Cosmos, two innovative blockchain protocols, share a common end goal but take distinct and fascinating paths to achieve it. Both protocols enable communication between different state machines through an interface, showcasing their unique and forward-thinking design. The creation of Polkadot and Cosmos was driven by the recognition that the future of blockchain will require multiple interconnected chains, emphasizing the importance of interoperability over isolation. Polkadot vs. Cosmos: Sharded Model vs. Horizontal Scalability First, let’s look at how each protocol achieves scalability, starting with Polkadot. Polkadot uses a sharded model, with each shard having an abstract state transition function (STF). It uses Web Assembly (WASM) as a meta protocol. Shards on Polkadot are known as parachains. Whenever a parachain makes a state transition, it must submit a block, along with a state proof. This state proof is verified by Polkadot validators and then finalized for the Relay Chain, Polkadot’s primary chain. All Polkadot parachains submit and share their state with the entire system, meaning any re-organization of a single parachain would also require a re-organization of all parachains and the Relay Chain. On the other hand, Cosmos uses horizontal scalability facilitated by app chains. The Cosmos Network comprises over 100 Inter Blockchain Communication Protocol (IBC)-connected chains. These include Osmosis, Celestia, dYdX, v4 Chain, Injective, and the Cosmos Hub. Each chain is responsible for securing the chain with a sufficiently staked and decentralized validator set. However, they can also leverage the shared security of the Cosmos Hub. Chains on Cosmos use the Inter Blockchain Communication Protocol. Chains on Cosmos do not share state, meaning the re-organization of a single chain will not lead to re-organizing other chains on the protocol. Polkadot vs Cosmos: Architecture The Relay Chain is the primary chain in the Polkadot ecosystem, and all validators in the Polkadot ecosystem are based on it. Parachains have collators who are responsible for constructing and proposing blocks to validators. They can submit a single parachain block for every Relay Chain block once every six seconds. Once a block is submitted, validators perform availability and validity checks before they commit it to the main chain. Polkadot has a limited number of parachain slots. Parachain candidates must participate in an auction. If successful, they can reserve a parachain slot for up to two years. Cosmos uses CometBFT as its consensus engine, Cosmos SDK as its VM, and the IBC protocol, which facilitates interoperability between chains. Polkadot vs Cosmos: Consensus Polkadot uses a hybrid consensus protocol combined with two sub-protocols: BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) and GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement). BABE uses a verifiable random function (VRF) to assign slots to validators, guaranteeing each slot has an author. GRANDPA votes on chains instead of individual blocks. Cosmos uses Tendermint to provide instant finality. Block production and block finalization are on the same path, allowing Cosmos to produce and finalize one block at a time. Polkadot vs Cosmos: Staking Mechanics The staking mechanics of Polkadot and Cosmos are quite different. Polkadot uses Nominated Proof-of-Stake (NPoS) to select validators using the sequential Phragmen algorithm. The validator set size is set through governance mechanisms. Stakers who do not wish to run validator nodes can nominate up to 16 validators. Meanwhile, Cosmos uses a variant of Delegated Proof-of-Stake called Bonded Proof-of-Stake to choose validators. Stakers on Cosmos must bond funds and submit a delegate transaction for each validator and the number of tokens they wish to delegate. Cosmos plans to support up to 300 validators, while Polkadot plans to have 1000 validators. Polkadot vs Cosmos: Prioritizing Interoperability Polkadot is based on the principle that scalability and interoperability require a shared validation logic to create a trust-free environment. As more and more blockchains are created, their security must be cooperative instead of competitive. Polkadot provides shared security and validation across chains, allowing them to interact freely. Meanwhile, Cosmos uses the IBC to connect chains with independent security guarantees. When data is sent between chains, the receiving chain must trust the chain sending the data. Each blockchain in the Cosmos ecosystem has its own security mechanisms. However, they also have the option of leveraging the security of the Cosmos Hub. Disclaimer: This article is provided for informational purposes only. It is not offered or intended to be used as legal, tax, investment, financial, or other advice.

革新的なブロックチェーン プロトコルである Polkadot と Cosmos は、共通の最終目標を共有していますが、それを達成するために独特で魅力的な道を歩んでいます。どちらのプロトコルも、インターフェイスを介して異なるステート マシン間の通信を可能にし、独自の先進的な設計を示しています。
Polkadot と Cosmos は、ブロックチェーンの将来には複数の相互接続されたチェーンが必要であり、分離よりも相互運用性の重要性を強調するという認識に基づいて作成されました。
Polkadot vs. Cosmos: シャードモデル vs. 水平スケーラビリティ
まず、各プロトコルがどのようにスケーラビリティを実現しているかを見てみましょう。まずは、Polkadot から見ていきましょう。Polkadot はシャード モデルを使用しており、各シャードには抽象状態遷移関数 (STF) があります。メタ プロトコルとして Web Assembly (WASM) を使用します。Polkadot 上のシャード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ときは常に、状態証明とともにブロックを送信する必要があります。この状態証明は、Polkadot バリデーターによって検証され、その後、Polkadot のプライマリ チェーンであるリレー チェーン用に確定されます。すべての Polkadot パラチェーンは状態を送信してシステム全体と共有するため、1 つのパラチェーンを再編成すると、すべてのパラチェーンとリレー チェーンの再編成も必要になります。
一方、Cosmos はアプリ チェーンによって実現される水平スケーラビリティを使用します。Cosmos ネットワークは、100 を超える Inter Blockchain Communication Protocol (IBC) 接続チェーンで構成されています。これには、Osmosis、Celestia、dYdX、v4 Chain、Injective、および Cosmos Hub が含まれます。各チェーンは、十分にステークされ分散化されたバリデータ セットを使用してチェーンを保護する責任があります。ただし、Cosmos Hub の共有セキュリティを活用することもできます。Cosmos 上のチェーンは Inter Blockchain Communication Protocol を使用します。Cosmos 上のチェーンは状態を共有しないため、1 つのチェーンを再編成しても、プロトコル上の他のチェーンは再編成されません。
ポルカドット対コスモス：アーキテクチャ
リレー チェーンは、Polkadot エコシステムのプライマリ チェーンであり、Polkadot エコシステム内のすべてのバリデータはこれに基づいています。パラチェーンには、ブロックの構築とバリデータへの提案を担当するコレーターがいます。コレーターは、6 秒ごとに 1 つのリレー チェーン ブロックに対して 1 つのパラチェーン ブロックを送信できます。ブロックが送信されると、バリデータは、メイン チェーンにコミットする前に、可用性と有効性のチェックを実行します。
Polkadot のパラチェーン スロットの数は限られています。パラチェーンの候補者はオークションに参加する必要があります。オークションに成功した場合、最大 2 年間パラチェーン スロットを予約できます。
Cosmos は、コンセンサス エンジンとして CometBFT、VM として Cosmos SDK、およびチェーン間の相互運用性を容易にする IBC プロトコルを使用します。
ポルカドット対コスモス：コンセンサス
Polkadot は、2 つのサブプロトコル (BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) と GRANDPA (GHOST ベースの再帰的祖先導出プレフィックス合意)) を組み合わせたハイブリッド コンセンサス プロトコルを使用します。BABE は検証可能なランダム関数 (VRF) を使用してバリデーターにスロットを割り当て、各スロットに作成者がいることを保証します。GRANDPA は、個々のブロックではなくチェーンに投票します。
Cosmos は Tendermint を使用して即時のファイナリティを提供します。ブロック生成とブロックのファイナライズは同じパスで行われるため、Cosmos は一度に 1 つのブロックを生成してファイナライズできます。
ポルカドット対コスモス：ステーキングの仕組み
Polkadot と Cosmos のステーキングの仕組みはまったく異なります。Polkadot は、順次 Phragmen アルゴリズムを使用してバリデータを選択するために、指名プルーフ オブ ステーク (NPoS) を使用します。バリデータ セットのサイズは、ガバナンス メカニズムを通じて設定されます。バリデータ ノードを実行したくないステーカーは、最大 16 のバリデータを指名できます。
一方、Cosmos は、委任型プルーフ オブ ステークの派生である Bonded Proof-of-Stake を使用してバリデータを選択します。Cosmos のステーカーは資金を担保し、バリデータごとに委任トランザクションと委任したいトークンの数を送信する必要があります。Cosmos は最大 300 のバリデータをサポートする予定であり、Polkadot は 1000 のバリデータをサポートする予定です。
Polkadot vs Cosmos: 相互運用性の優先
Polkadot は、スケーラビリティと相互運用性には信頼のない環境を作成するための共有検証ロジックが必要であるという原則に基づいています。作成されるブロックチェーンが増えるにつれて、そのセキュリティは競争的ではなく協力的である必要があります。Polkadot はチェーン間で共有セキュリティと検証を提供し、チェーンが自由に相互作用できるようにします。
一方、Cosmos は IBC を使用して、独立したセキュリティ保証を備えたチェーンを接続します。チェーン間でデータが送信される場合、受信側のチェーンはデータを送信するチェーンを信頼する必要があります。Cosmos エコシステム内の各ブロックチェーンには独自のセキュリティ メカニズムがあります。ただし、Cosmos Hub のセキュリティを活用するオプションもあります。
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