Cosmos跨链交易的流程步骤解析
cosmos中最重的一部分就是跨链通信，跨链是通过ibc协议来实现的。cosmos中交易分为两种：普通交易和跨链交易。普通交易基本局限在各个区块链的交易方式中，在basecoin中已经提供了基础的转帐功能供使用；跨链交易主要由ibc协议来实现。
一、普通交易
cosmos的普通交易和以太坊类似，也是一个帐户模型。但是与以太坊不同的是，cosmos的交易进行了插件化的处理，也就是说，最基础最简单的交易可以使用basecoin提供的基础函数，但是要想实现以太坊一样的丰富的交易管理就得使用交易的插件，这正是cosmos实现插件化的编程的基础。
basecoin就是tendermint上的一个abci应用，致力于成为数字货币的基本开发框架，或abci应用的开发示例。如果到tendermint公司官网可下载到两个二进制文件，basecoin和basecli，前者是节点服务端，后者是节点的命令行轻客户端。我们可以使用basecli生成账户，用于获得初始资金，并设置验证人集合（也可以只有一个），配置完成后会有一个genesis文件，并初始化一条basecoin链。配置basecli连接节点端口，并根据genesis文件检查chainid。
二、跨链交易
作为跨链互操作的解决方案，cosmos最引人注意的地方便是跨链通信协议inter-blockchain communication protocol，ibc。你可以把ibc看作互联网中的tcp/ip协议。互联网这是借助tcp/ip协议让消息以光速在地球上传播。ibc通过共识机制保证了两条异构区块链之间能够进行价值交换。ibc为区块链提供了灵活性，它允许可以实现公共和私有链、联盟链和公有链彼此交换代币之类的有价值的信息。由于ibc协议本身的可扩展性，分布式商业架构也将产生巨大的变革。
ibc交易，用户将能体验到一种真正的去中心化交易所的便捷。在保障自己资金安全的情况下，将永远控制自己的资金安全，不像现在的中央化交易所，用户委托给第三方与其他人进行交易。
它意味着cosmos开发人员真正实现了一种高效、安全的跨链的价值转移。目前ibc可以实现在两个同样基于tendermint共识的网络中实现价值转移。后续借助peg-zone，我们将看到比特币、以太币借助ibc在区块链网络中流动。
1、交易步骤
ibc协议中包含了两个主要的交易类型：
ibcblockcommittx：发送方所在区块链的最新的区块信息。
ibcpackettx：跨链交易本身的信息，及其在发送方链中被打包的区块信息。
其中ibcblockcommittx就是传送merkleroot到另外一条链的消息。而ibcpackettx则传递了跨链的交易信息。也就是交易经常提到的有效载荷（payload）。而为了保证数据的安全，双方链需要创建两个队列，一进一出，用来存储入链（从对方链进来的消息）和出链（发给对方链的消息）。
当双方在路由注册后，彼此发现就可以通过路由进行跨链交易了。（下图来自美图的cosmos分析）
它主要有以下几个步骤：
1、路由注册。
2、user a向chain1提交跨链交易（包括验证信息等），chain1执行该交易，并将交易存入outgoing队列。
3、relayer从chain1中对应test-hub的outgoing消息队列取出跨链交易，提交到test-hub。
4、test-hub执行交易，放入incoming消息队列。
此处的流程和官网的白皮书略有不同，和前面交易的步骤中提到的也有区别，主要原因是代码尚未完成，按它们的计划需要明年第三季度才可能完成。所以细节有出入是正常的。
2、源码分析
在看了上面的分析之后，结合代码分析一下：
1、注册路由
func newbasecoinapp（logger log.logger， db dbm.db） *basecoinapp {
。。.。。.
// add accountmapper/handlers
app.coinkeeper = bank.newkeeper（app.accountmapper）
app.ibcmapper = ibc.newmapper（app.cdc， app.keyibc， app.registercodespace（ibc.defaultcodespace））
app.stakekeeper = stake.newkeeper（app.cdc， app.keystake， app.coinkeeper， app.registercodespace（stake.defaultcodespace））
app.slashingkeeper = slashing.newkeeper（app.cdc， app.keyslashing， app.stakekeeper， app.registercodespace（slashing.defaultcodespace））
// register message routes
app.router（）。
addroute（“auth”， auth.newhandler（app.accountmapper））。
addroute（“bank”， bank.newhandler（app.coinkeeper））。
addroute（“ibc”， ibc.newhandler（app.ibcmapper， app.coinkeeper））。
addroute（“stake”， stake.newhandler（app.stakekeeper））
。。.。。.。
return app
}
2、发起传送
// sendtxcommand will create a send tx and sign it with the given key
func sendtxcmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.
// build and sign the transaction， then broadcast to tendermint
msg ：= client.buildmsg（from， to， coins）
res， err ：= ctx.ensuresignbuildbroadcast（ctx.fromaddressname， msg， cdc）
。。.。。.
return cmd
}
// ibc transfer command
func ibctransfercmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.。
// build the message
msg， err ：= buildmsg（from）
if err ！= nil {
return err
}
// get password
res， err ：= ctx.ensuresignbuildbroadcast（ctx.fromaddressname， msg， cdc）
if err ！= nil {
return err
}
。。.。。.。
return cmd
}
3、relay传输
// ibc relay command
func ibcrelaycmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.
cmd ：= &cobra.command{
use： “relay”，
run： cmdr.runibcrelay，
}
。。.。。.。
return cmd
}
func （c relaycommander） runibcrelay（cmd *cobra.command， args ［］string） {
//得到路由的相关信息
fromchainid ：= viper.getstring（flagfromchainid）
fromchainnode ：= viper.getstring（flagfromchainnode）
tochainid ：= viper.getstring（flagtochainid）
tochainnode ：= viper.getstring（flagtochainnode）
address， err ：= context.newcorecontextfromviper（）.getfromaddress（）
if err ！= nil {
panic（err）
}
c.address = address
//循环处理路由
c.loop（fromchainid， fromchainnode， tochainid， tochainnode）
}
func （c relaycommander） loop（fromchainid， fromchainnode， tochainid，
tochainnode string） {
ctx ：= context.newcorecontextfromviper（）
// get password
passphrase， err ：= ctx.getpassphrasefromstdin（ctx.fromaddressname）
if err ！= nil {
panic（err）
}
ingresskey ：= ibc.ingresssequencekey（fromchainid）
outer：
for {
time.sleep（5 * time.second）
processedbz， err ：= query（tochainnode， ingresskey， c.ibcstore）
if err ！= nil {
panic（err）
}
var processed int64
if processedbz == nil {
processed = 0
} else if err = c.cdc.unmarshalbinary（processedbz， &processed）; err ！= nil {
panic（err）
}
lengthkey ：= ibc.egresslengthkey（tochainid）
egresslengthbz， err ：= query（fromchainnode， lengthkey， c.ibcstore）
if err ！= nil {
c.logger.error（“error querying outgoing packet list length”， “err”， err）
continue outer //todo replace with continue （i think it should just to the correct place where outer is now）
}
var egresslength int64
if egresslengthbz == nil {
egresslength = 0
} else if err = c.cdc.unmarshalbinary（egresslengthbz， &egresslength）; err ！= nil {
panic（err）
}
if egresslength 》 processed {
c.logger.info（“detected ibc packet”， “number”， egresslength-1）
}
seq ：= c.getsequence（tochainnode）
for i ：= processed; i 《 egresslength; i++ { egressbz， err ：= query（fromchainnode， ibc.egresskey（tochainid， i）， c.ibcstore） if err ！= nil { c.logger.error（“error querying egress packet”， “err”， err） continue outer // todo replace to break， will break first loop then send back to the beginning （aka outer） } //在此广播交易 err = c.broadcasttx（seq， tochainnode， c.refine（egressbz， i， passphrase）） seq++ if err ！= nil { c.logger.error（“error broadcasting ingress packet”， “err”， err） continue outer // todo replace to break， will break first loop then send back to the beginning （aka outer） } c.logger.info（“relayed ibc packet”， “number”， i） } } }
4、执行交易
// ibcreceivemsg adds coins to the destination address and creates an ingress ibc packet.
func handleibcreceivemsg（ctx sdk.context， ibcm mapper， ck bank.keeper， msg ibcreceivemsg） sdk.result {
。。.。。.
_， _， err ：= ck.addcoins（ctx， packet.destaddr， packet.coins）
。。.。。.
return sdk.result{}
}
5、相关的数据结构体
// msgsend - high level transaction of the coin module
type msgsend struct {
inputs ［］input `json：“inputs”`
outputs ［］output `json：“outputs”`
}
三、总结
通过上述的分析，可以看到，其实整个cosmos还是处于一个非常初级的阶段，大量的相关代码都处理演进状态。
不过从交易的设计角度来看，这还是有一些值得借鉴的。这里没有讨论已存在的链（如比特币，以太坊等）在cosmos-sdk上的交易的办法，解决的方式是pegzone。
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探索CVD石墨烯应用开发的未知领域
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关于漏感知识详解
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CC2430和ZigBee2006协议栈的通信模块设计
一、普通交易
cosmos的普通交易和以太坊类似，也是一个帐户模型。但是与以太坊不同的是，cosmos的交易进行了插件化的处理，也就是说，最基础最简单的交易可以使用basecoin提供的基础函数，但是要想实现以太坊一样的丰富的交易管理就得使用交易的插件，这正是cosmos实现插件化的编程的基础。
basecoin就是tendermint上的一个abci应用，致力于成为数字货币的基本开发框架，或abci应用的开发示例。如果到tendermint公司官网可下载到两个二进制文件，basecoin和basecli，前者是节点服务端，后者是节点的命令行轻客户端。我们可以使用basecli生成账户，用于获得初始资金，并设置验证人集合（也可以只有一个），配置完成后会有一个genesis文件，并初始化一条basecoin链。配置basecli连接节点端口，并根据genesis文件检查chainid。
二、跨链交易
作为跨链互操作的解决方案，cosmos最引人注意的地方便是跨链通信协议inter-blockchain communication protocol，ibc。你可以把ibc看作互联网中的tcp/ip协议。互联网这是借助tcp/ip协议让消息以光速在地球上传播。ibc通过共识机制保证了两条异构区块链之间能够进行价值交换。ibc为区块链提供了灵活性，它允许可以实现公共和私有链、联盟链和公有链彼此交换代币之类的有价值的信息。由于ibc协议本身的可扩展性，分布式商业架构也将产生巨大的变革。
ibc交易，用户将能体验到一种真正的去中心化交易所的便捷。在保障自己资金安全的情况下，将永远控制自己的资金安全，不像现在的中央化交易所，用户委托给第三方与其他人进行交易。
它意味着cosmos开发人员真正实现了一种高效、安全的跨链的价值转移。目前ibc可以实现在两个同样基于tendermint共识的网络中实现价值转移。后续借助peg-zone，我们将看到比特币、以太币借助ibc在区块链网络中流动。
1、交易步骤
ibc协议中包含了两个主要的交易类型：
ibcblockcommittx：发送方所在区块链的最新的区块信息。
ibcpackettx：跨链交易本身的信息，及其在发送方链中被打包的区块信息。
其中ibcblockcommittx就是传送merkleroot到另外一条链的消息。而ibcpackettx则传递了跨链的交易信息。也就是交易经常提到的有效载荷（payload）。而为了保证数据的安全，双方链需要创建两个队列，一进一出，用来存储入链（从对方链进来的消息）和出链（发给对方链的消息）。
当双方在路由注册后，彼此发现就可以通过路由进行跨链交易了。（下图来自美图的cosmos分析）
它主要有以下几个步骤：
1、路由注册。
2、user a向chain1提交跨链交易（包括验证信息等），chain1执行该交易，并将交易存入outgoing队列。
3、relayer从chain1中对应test-hub的outgoing消息队列取出跨链交易，提交到test-hub。
4、test-hub执行交易，放入incoming消息队列。
此处的流程和官网的白皮书略有不同，和前面交易的步骤中提到的也有区别，主要原因是代码尚未完成，按它们的计划需要明年第三季度才可能完成。所以细节有出入是正常的。
2、源码分析
在看了上面的分析之后，结合代码分析一下：
1、注册路由
func newbasecoinapp（logger log.logger， db dbm.db） *basecoinapp {
。。.。。.
// add accountmapper/handlers
app.coinkeeper = bank.newkeeper（app.accountmapper）
app.ibcmapper = ibc.newmapper（app.cdc， app.keyibc， app.registercodespace（ibc.defaultcodespace））
app.stakekeeper = stake.newkeeper（app.cdc， app.keystake， app.coinkeeper， app.registercodespace（stake.defaultcodespace））
app.slashingkeeper = slashing.newkeeper（app.cdc， app.keyslashing， app.stakekeeper， app.registercodespace（slashing.defaultcodespace））
// register message routes
app.router（）。
addroute（“auth”， auth.newhandler（app.accountmapper））。
addroute（“bank”， bank.newhandler（app.coinkeeper））。
addroute（“ibc”， ibc.newhandler（app.ibcmapper， app.coinkeeper））。
addroute（“stake”， stake.newhandler（app.stakekeeper））
。。.。。.。
return app
}
2、发起传送
// sendtxcommand will create a send tx and sign it with the given key
func sendtxcmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.
// build and sign the transaction， then broadcast to tendermint
msg ：= client.buildmsg（from， to， coins）
res， err ：= ctx.ensuresignbuildbroadcast（ctx.fromaddressname， msg， cdc）
。。.。。.
return cmd
}
// ibc transfer command
func ibctransfercmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.。
// build the message
msg， err ：= buildmsg（from）
if err ！= nil {
return err
}
// get password
res， err ：= ctx.ensuresignbuildbroadcast（ctx.fromaddressname， msg， cdc）
if err ！= nil {
return err
}
。。.。。.。
return cmd
}
3、relay传输
// ibc relay command
func ibcrelaycmd（cdc *wire.codec） *cobra.command {
。。.。。.
cmd ：= &cobra.command{
use： “relay”，
run： cmdr.runibcrelay，
}
。。.。。.。
return cmd
}
func （c relaycommander） runibcrelay（cmd *cobra.command， args ［］string） {
//得到路由的相关信息
fromchainid ：= viper.getstring（flagfromchainid）
fromchainnode ：= viper.getstring（flagfromchainnode）
tochainid ：= viper.getstring（flagtochainid）
tochainnode ：= viper.getstring（flagtochainnode）
address， err ：= context.newcorecontextfromviper（）.getfromaddress（）
if err ！= nil {
panic（err）
}
c.address = address
//循环处理路由
c.loop（fromchainid， fromchainnode， tochainid， tochainnode）
}
func （c relaycommander） loop（fromchainid， fromchainnode， tochainid，
tochainnode string） {
ctx ：= context.newcorecontextfromviper（）
// get password
passphrase， err ：= ctx.getpassphrasefromstdin（ctx.fromaddressname）
if err ！= nil {
panic（err）
}
ingresskey ：= ibc.ingresssequencekey（fromchainid）
outer：
for {
time.sleep（5 * time.second）
processedbz， err ：= query（tochainnode， ingresskey， c.ibcstore）
if err ！= nil {
panic（err）
}
var processed int64
if processedbz == nil {
processed = 0
} else if err = c.cdc.unmarshalbinary（processedbz， &processed）; err ！= nil {
panic（err）
}
lengthkey ：= ibc.egresslengthkey（tochainid）
egresslengthbz， err ：= query（fromchainnode， lengthkey， c.ibcstore）
if err ！= nil {
c.logger.error（“error querying outgoing packet list length”， “err”， err）
continue outer //todo replace with continue （i think it should just to the correct place where outer is now）
}
var egresslength int64
if egresslengthbz == nil {
egresslength = 0
} else if err = c.cdc.unmarshalbinary（egresslengthbz， &egresslength）; err ！= nil {
panic（err）
}
if egresslength 》 processed {
c.logger.info（“detected ibc packet”， “number”， egresslength-1）
}
seq ：= c.getsequence（tochainnode）
for i ：= processed; i 《 egresslength; i++ { egressbz， err ：= query（fromchainnode， ibc.egresskey（tochainid， i）， c.ibcstore） if err ！= nil { c.logger.error（“error querying egress packet”， “err”， err） continue outer // todo replace to break， will break first loop then send back to the beginning （aka outer） } //在此广播交易 err = c.broadcasttx（seq， tochainnode， c.refine（egressbz， i， passphrase）） seq++ if err ！= nil { c.logger.error（“error broadcasting ingress packet”， “err”， err） continue outer // todo replace to break， will break first loop then send back to the beginning （aka outer） } c.logger.info（“relayed ibc packet”， “number”， i） } } }
4、执行交易
// ibcreceivemsg adds coins to the destination address and creates an ingress ibc packet.
func handleibcreceivemsg（ctx sdk.context， ibcm mapper， ck bank.keeper， msg ibcreceivemsg） sdk.result {
。。.。。.
_， _， err ：= ck.addcoins（ctx， packet.destaddr， packet.coins）
。。.。。.
return sdk.result{}
}
5、相关的数据结构体
// msgsend - high level transaction of the coin module
type msgsend struct {
inputs ［］input `json：“inputs”`
outputs ［］output `json：“outputs”`
}
三、总结
通过上述的分析，可以看到，其实整个cosmos还是处于一个非常初级的阶段，大量的相关代码都处理演进状态。
不过从交易的设计角度来看，这还是有一些值得借鉴的。这里没有讨论已存在的链（如比特币，以太坊等）在cosmos-sdk上的交易的办法，解决的方式是pegzone。
2020年技术展望：新数字时代的人与技术
新型高性能超级电容充电器的设计方案
小米9充电测试 实际效果到底怎么样
苹果扩大印度生产，4-5年内产值将增至400亿美元
晶体管收音机的调试方法
Cosmos跨链交易的流程步骤解析
NI Multisim：高级的捕捉与设计
探索CVD石墨烯应用开发的未知领域
2010年光学组件创十年新高
智能电力运维系统未来趋势分析
4K与8K电视的区别到底有多大
锡膏是由哪些部分组成？它的成分介绍
解答树莓派如何开启root账户
雷军2017年小目标千亿！小米年会上演“MI密秀”
Hylogger 岩心高光谱扫描系统
AI机器人可以替换掉中国的厨师吗
“跨界创新 智变融合”_2017中国人工智能创新者大会盛大开幕
关于漏感知识详解
新唐科技N567G160控制器简介
CC2430和ZigBee2006协议栈的通信模块设计