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Tendermint：构建区块链的模块化方法

你所熟知的区块链具有相当严格的结构。对于开发者来说，这意味着只有两个选择：在限制性环境中构建应用，或者复制代码并创建自己的链。然而，创建自己的链并非易事——你还需要启动一个网络并确定使用哪种共识机制。

Tendermint是一个开源软件，用于启动允许你使用任何语言编写应用程序的区块链，并且这些应用程序可以与其他区块链进行通信。

Tendermint的核心概念

创建加密货币或区块链网络比初始化数据库要复杂得多，它需要在安全性、去中心化和可扩展性之间取得微妙的平衡。各种不同的方法已经被用于构建强大的区块链生态系统，Tendermint就是其中一种。

区块链架构

Tendermint是一种区块链堆栈，与比特币和以太坊类似。它不仅仅是区块链数据库本身，还包括点对点网络中的节点、节点之间的交互方式，以及你可以使用交易和智能合约执行的操作。目标是让每个人都同意一个状态（例如数据库的快照），即使他们互不信任。

大多数主要的区块链都找到了实现这一目标的方法，但它们通常依赖于单体架构：这意味着组件之间相互关联且相互依赖。你不能简单地取出一部分并将其插入其他东西。单体架构缺乏灵活性。在模块化架构中，你可以调整单个组件而不用担心破坏其他任何东西。

拜占庭容错性 (BFT)

比特币的一大创新是解决了所谓的“拜占庭将军问题”。你需要知道的是，它描述了一种参与者必须在分布式环境中进行通信的场景，这些参与者不知道其他人是否在撒谎，也不知道他们之间发送的消息是否被修改。如果参与者即使在存在这些问题的情况下也能就一组事实达成一致，则该系统具有拜占庭容错性 (BFT)。

在去中心化环境中，正确处理这一点至关重要。不具有拜占庭容错性的加密货币实际上无法工作——你需要某种中心化协调方，这违背了其初衷。像许多数字货币一样，比特币通过使用工作量证明 (PoW) 共识算法来解决这个问题。

区块链的三层架构

我们知道单体/模块化架构的区别，也知道去中心化加密货币网络需要具有拜占庭容错性。让我们提一下区块链中通常看到的三个层：应用层、共识层和网络层。

共识层和网络层是网络节点相互通信并试图就一组事实达成一致的地方。应用层是你可以自己动手操作的地方——想想以太坊中的去中心化应用和智能合约，或者比特币中的自定义交易。

Tendermint Core

这里我们将“Tendermint”和“Tendermint Core”互换使用。Tendermint是公司名称，而Tendermint Core是该公司实际开发的软件。更具体地说，该软件有两个主要组件：其核心共识引擎 (Tendermint Core) 和其应用程序接口 (ABCI)。

Tendermint Core是一个实现容错的系统。从本质上讲，它是一台大型分布式计算机，它同时向所有人显示相同的状态。只要至少三分之二的参与者是诚实的，一切就能顺利进行。

首先，它使用的共识机制是权益证明 (PoS) 机制。对于每个周期，都会从验证者集合中随机选择一个节点。该节点必须提出下一个区块（在一个所谓的“循环”系统中）。如果其他验证者对它满意，则添加新区块并更新链。最终性是即时的——与比特币或以太坊不同，无需等待确认来确保你的交易有效。

Tendermint Core 的架构是模块化的，应用层与共识层和网络层分离。这意味着你可以将自己的应用层插入堆栈中，无需担心令人头疼的激励或共识算法。

对于最终用户来说，这可能并不令人兴奋。但对于开发者来说，能够利用现有的框架意味着他们可以直接开始构建应用程序，而无需引导整个网络。区块链数据可以传输到集成层，使开发人员能够使用任何语言编写软件。ABCI 定义了区块链与其上运行的应用程序之间的边界。

Tendermint Core 的优势

应用接口和共识机制的分离为各种去中心化应用程序提供了更大的灵活性，可以将任何编程语言整合到它们的业务逻辑中。

一个具体的例子是 Ethermint：该项目采用了以太坊代码库，删除了工作量证明机制，并将以太坊虚拟机安装到 Tendermint 之上。这使得一些有趣的事情成为可能。首先，以太坊开发者可以轻松地将他们的智能合约移植到新的引擎上，或者使用 Solidity 语言编写新的合约。除了提供以太坊功能外，Ethermint 还充当权益证明以太坊，让我们对以太坊 2.0 中的 Casper 实现有了一瞥。

区块链互操作性

“区块链互联网”的前景吸引了许多人关注基于 Tendermint 的协议。互操作性是加密货币领域期待已久的功能，因为它意味着数百个独立的区块链将能够相互兼容。

目前，大量工作都投入到了 Cosmos SDK 中，这是一个开源框架，允许任何人创建特定于应用程序的公共或私有区块链。然后，这些区块链可以通过 Cosmos Hub 连接到更广泛的 Cosmos 网络，在那里它们可以与其他区块链进行通信。

许多流行的项目都是使用 Cosmos SDK 构建的，例如 BNB 智能链 (BSC)、KAVA、Band Protocol、Terra 和 IRISnet。

总结

作为一种区块链引擎，Tendermint 已经引起了加密货币领域众多利益相关者的关注，从开发者到最终用户。如果该软件继续获得关注，它很可能成为区块链互联网的支柱。正如我们所看到的，已经有少量项目使用 Cosmos SDK 来实现这一愿景。