公链层次划分

一条公链从底层至上层可以粗略地被分为三个部分 如下图所示：
网络层：底层的数据结构和通信协议的设计。
共识层：共识机制的设计。
应用层：具体业务逻辑的设计。

公链改进方向

1. 改进基础设施：设计目的是为了对公链这种基础设施本身做出改进，比如以太坊、Nervos、Conflux 等等，它们是需要在网络层、共识层、应用层上都进行思考和建设的。
2. 改进应用层：其他绝大多数的公链是为了解决具体的应用需求而存在的，它们是要解决自己的业务问题，而不是解决公链的问题。也就是说，它们实际上不用关心网络层和共识层，只需要设计为自身业务逻辑服务的应用层即可。

基于这一思路，Cosmos 把网络层和共识层设计好并封装起来，提供给公链开发者使用，在这种情况下开发者就只用考虑应用层。

Cosmos行动的出发点

基于这一思路，Cosmos 把网络层和共识层设计好并封装起来，提供给公链开发者使用，在这种情况下开发者就只用考虑应用层。
被封装起来的网络层和共识层叫「tendermint core」，应用层调用 tendermint core 的接口叫「ABCI Application Blockchain Interface」。通过 ABCI 接口，应用层与共识层、网络层组成一个可以协同工作的完整的公链系统。整个系统，可以用下图展示：

到这一步，Cosmos 把开发一条公链的工作减少为设计一个应用层的工作。但 Cosmos 并没有就此打住，它继续「切分」应用层。
应用层需要实现一系列的功能来完成最终的业务逻辑，不过这些功能中有很多是可以通用的，比如账户管理的功能，Cosmos 把这些功能分解出来，再以模块化的方式加以实现。
这样一来，开发者在进行应用层开发时，只需要实现自身业务逻辑中特殊的功能，其他的功能都可以直接调用 Cosmos 的功能模块。
如下图所示，Accounts、Governance、Staking、Slashing 等均是功能模块，能够以「插拔」的方式被组合到一起使用。

Cosmos 把自己提供的这一模块化开发工具叫做「Cosmos SDK」，它覆盖了应用层需要实现的大部分的功能，到这一步，Cosmos 把设计一个应用层的工作减少为实现少数具体的功能模块的工作。
最终，如下图所示，通过对公链的分层设计以及对应用层的分模块设计，开发者能够以 tendermint 共识引擎和 Cosmos SDK 开发工具为基础，快速地完成公链的开发。他们不再需要设计整条公链，而只需要实现核心的业务功能。

正因为这样，币安可以在较短的时间内迅速基于 Cosmos 的开发工具和共识引擎，开发完成应用方向非常聚焦的「Binance Chain」，并基于 Binance Chain，开发出币安去中心化交易所。
Binance Chain 和币安去中心交易所的具体运行状况，将会成为检验 Cosmos 公链开发体系的重要案例。

Cosmos 的跨链实现

理解 Cosmos 跨链，最关键的是了解 IBC Inter-Blockchain Communication，即 Cosmos 的跨链通信协议。

IBC 定义了链与链之间的通信标准，或者说它定义了一种跨链结构，具有相同结构的链就可以实现互相连通，它允许区块链读取和验证同结构的其他链上的事件。

利用 Cosmos SDK 开发的公链天然具备这一跨链结构，它们之间从创立之初就可以通过 IBC 实现链链交互。

那些不是使用 Cosmos SDK 开发，未包含 IBC 跨链标准的链怎么连通？方法是使用 Cosmos SDK 为原链开发一条「代理链」。

这条代理链既遵守原链的通信标准，可以与原链连通；又采用 IBC 标准，可以与其他 Cosmos SDK 开发的链连通，从而间接实现了原链与 Cosmos 链的跨链。如下图所示，右上角的 Ethermint 即是以太坊的一条代理链，通过它可以实现以太坊与 Cosmos 链的连接。

Cosmos 跨链实现中的另一个重要角色是「Hub」，它承担的是中间枢纽的角色。

以上图为例，图中最左侧和最右侧的 4 条公链在没有 Hub 的情况下要实现连接，就必须在彼此之间新建一条通道，但如果有了 Hub，它们都只需要与 Hub 连接，由 Hub 实现跨链的中转。
Hub 本身也是一条公链，使用 Cosmos SDK 开发，具备 tendermint 结构；Hub 连接的公链以及公链的代理链被称作「Zone」，所有的 Zone 都需要实现 IBC 通信标准。
最终，如下图所示，以 IBC 通信标准为跨链的基础结构，以 Hub 为跨链的中间枢纽，Cosmos 实现了链与链的互联。

Cosmos 的主网(Hub)

Cosmos 主网是指由 Cosmos 团队自己开发的第一个官方版 Hub，也就是不同链进行跨链操作时的第一个中央枢纽。随着该主网的上线，Cosmos 的跨链生态将从理论阶段进入到实现阶段。
以太坊将是 Cosmos 最先连接的公链，目前有两个项目去实现这种连接： Cosmos 开发团队主导的 Ethermint 项目，以及由 Loom Network 主导的 PlasmaChain。
Ethermint 是一个单独的 Zone，基于 Tendermint ，并且完全兼容以太坊的 web3 接口和 RPC 调用方法，其跨链实现是：以太坊连接 Ethermint Zone，Ethermint 连接 Cosmos Hub，Cosmos Hub 连接其他遵守 IBC 通信标准的 Zone/链。通过这种连通关系，最终实现以太的跨链转移。
目前 Ethermint 仍在开发中，已经完成了 web3 兼容 API 层的部分开发。

Loom Network 主导的 PlasmaChain

PlasmaChain 则是以 Zone 和 Hub 的双重身份出现，它是以太坊的 DPoS 侧链。
作为 Zone，PlasmaChain 一边连接以太坊主链，一边连接 Cosmos Hub，实现以太的跨链转移；作为 Hub，PlasmaChain 可以连接起以太坊的其他侧链，作为这些侧链间代币转移的中间枢纽。PlasmaChain 将在 Cosmos 主网启动后完成与 Cosmos Hub 的连通。

Cosmos 跨链生态

最被大家熟知的应该是 IRISnet，它由中国的边界智能团队开发，是目前 Cosmos 网络中除 Cosmos Hub 外的最重要的一个 Hub。

IRISnet 对 Cosmos SDK 和 IBC 进行了扩展，用以支持公链、联盟链以及传统商业系统之间的集成，使得数据和复杂计算能够跨异构网络互联互通

基于 Cosmos 的另一个著名项目则是上文提到过的 Binance Chain。
Binance Chain 是 Cosmos 上的第一个去中心化交易所平台，不过它对标准 Cosmos SDK 进行了缩减，比如去掉对智能合约的支持部分，用以更简单、高效地实现其作为交易所的功能。

Cosmos 到底是什么

如何实现一键发链与万链互联的？很简单：

通过 tendermint 共识引擎和 Cosmos SDK，实现公链的简单、快速开发。
通过 IBC 跨链通信协议，实现相同结构下的链与链之间的可通信、可互连。
通过 Hub，连接起不同的 Zone 与 Hub，实现 Cosmos 整体的跨链生态。
通过定制的 Hub，进一步简化开发工作和满足特定领域的开发需求，并实现除代币跨链外的更多跨链的可能。
这就是 Cosmos。

Cosmos与Polkadot对比

1. Polkadot 的 Substrate 框架，类似于 Cosmos 的 SDK，都是为开发者提供了 「盒装区块链」。

Cosmos目标

Cosmos 是一个致力于将独立区块链网络连接在一起的平台。该平台促进了不同区块链之间的数据传输，以促进所谓的“区块链互联网”。ATOM 是 Cosmos 网络的原生代币，用于交易支付、治理投票和抵押以保护网络。
Cosmos 自身并不是区块链，而是设计应用与企业的专用区块链 （称为 Zone） 的基础设施。如果每条区块链都必须从零开始实现所有联网和共识代码，要构建由许多区块链组成世界将是不现实的，因此 Cosmos 提供了可处理这些功能的模板软件 Cosmos SDK。
Cosmos 对 SDK 的多年开发工作，已经使得启动 Zone 就像部署智能合约一样容易。但是这种方法并不是 Cosmos 独有的，其他结合应用专属区块链想法的项目也为开发者提供了 「盒装区块链」。

参考

彻底读懂 Cosmos 如何一键发链与万链互联
Awesome Cosmos