TON: Висока продуктивність і висока масштабованість дизайну Блокчейн

TON є децентралізованою обчислювальною мережею, яка містить основний блок і кілька компонентів. Він спочатку був розроблений командою, а тепер підтримується глобальною спільнотою незалежних учасників. У 2017 році команда розпочала дослідження рішень на основі Блокчейн, оскільки не було існуючих L1 Блокчейн, які могли б підтримувати її величезну користувацьку базу, вони вирішили розробити свій власний Блокчейн. У 2018 році команда оголосила про продаж токенів. У 2020 році, через регуляторні питання, первісна команда розробників вийшла з проєкту, частина відкритих розробників взяла на себе кодову базу, перейменувавши її на The Open Network, і продовжила розробку.

Як децентралізоване середовище виконання, TON стикається з проблемами високої конкуренції запитів та величезних обсягів даних. Наразі максимальна TPS інших високопродуктивних Блокчейн, зафіксована на практиці, становить лише близько 65000, що не здатне задовольнити потреби в TPS на рівні мільйона. Крім того, з розширенням масштабу застосування обсяги даних стають величезними, а Блокчейн, як надзвичайно надмірна розподілена система, вимагає, щоб кожен вузол зберігав повні дані, що є нереалістичним.

Щоб вирішити ці проблеми, TON здійснив дві оптимізації основних блокчейн-протоколів:

1. Використовуйте дизайн системи за принципом "безкінечного шардінгу", щоб вирішити проблему надмірності даних, підтримувати великі дані та зменшити вузькі місця в продуктивності.

2. Введення повністю паралельного середовища виконання на основі моделі Actor значно підвищує TPS мережі.

3. Багатошарова структура блокчейн

Чотирирівнева структура в TON включає:

• Ланцюг облікового запису: представляє собою ланцюг, що складається з ряду транзакцій, пов'язаних з певним обліковим записом. Зазвичай є віртуальною концепцією, яка навряд чи може існувати насправді.

• Шардинг-ланцюг: фактичний складовий елемент, що є набором ланцюгів рахунків.

• Робочий ланцюг: шардова мережа з власними правилами, така як робочий ланцюг на основі EVM. Члени спільноти можуть створювати свої власні робочі ланцюги, але повинні сплатити високу вартість і отримати схвалення 2/3 голосів валідаторів.

• Головний Блок: відповідає за остаточність усіх шардових блоків. Як тільки хеш блоку шардової ланцюга об'єднується з блоком головної ланцюга, блок шардової ланцюга та всі його батьківські блоки вважаються остаточними.

Особливості мережі TON:

• Динамічна фрагментація: автоматичне розділення та об'єднання фрагментів блокчейну для адаптації до змін навантаження, швидке створення нових блоків, транзакції без тривалого очікування.

• Висока масштабованість: підтримує практично нескінченну кількість частин через безмежну фрагментацію, теоретично до 2 у 60-му ступені робочих ланцюгів.

• Адаптивність: коли навантаження на певну частину мережі зростає, відбувається більше поділу на фрагменти; коли навантаження зменшується, фрагменти об'єднуються для підвищення ефективності.

Проблеми міжланцюгового зв'язку та рішення:

TON використовує "алгоритм маршрутизації гіперкуба" для реалізації міжланцюгової комунікації, що забезпечує виявлення маршруту для передачі повідомлень, гарантуючи, що повідомлення передаються по найкоротшому шляху, що підвищує ефективність зв'язку. Одночасно TON пропонує оптимістичні технічні рішення, де користувач може надати дійсне підтвердження для конкретного маршруту, і вузли можуть безпосередньо визнати достовірність повідомлення.

Адресна структура TON складається з двох частин: (workchain_id, account_id), де workchain_id кодується за алгоритмом маршрутизації гіперкуба.

Алгоритм консенсусу:

TON використовує BFT+PoS метод, будь-який staker має можливість брати участь у пакуванні блоків. Контракт виборчого управління кожен певний проміжок часу випадковим чином обирає кластер валідаторів з усіх Stakers, обрані учасники пакують блоки за допомогою BFT алгоритму, помилки або злочинні дії караються конфіскацією, натомість правильні дії нагороджуються.

Смарт-контракти на основі моделі Акторів та повністю паралельне виконання:

TON використовує підхід дизайну знизу вгору, реконструюючи смарт-контракти та їх виконання за допомогою моделі Акторів, що забезпечує повне паралельне виконання. Основні протоколи блокчейн часто працюють в однопоточному послідовному виконанні, тоді як TON за допомогою моделі Акторів дозволяє смарт-контрактам виконуватись незалежно, не покладаючись на зовнішні дані, обробляючи повідомлення паралельно.

Аналіз рівня даних:

У 2024 році TON завдяки своїй унікальній концепції дизайну та високій продуктивності привернув увагу великої кількості користувачів та інвесторів. Ціна його токена протягом короткого часу зросла з приблизно 2,72 долара на початку року до 4,38 долара, а ринкова капіталізація зросла з 9,5 мільярда до 15,5 мільярда.

Загальний обсяг заблокованих активів (TVL): станом на квітень 2024 року TVL TON наближається до 450 мільйонів доларів США, що демонструє потужну привабливість його екосистеми.

Причини зростання цін:

Згідно з повідомленнями, різке зростання ціни TON в основному пов'язане з його подальшою інтеграцією в певний комунікаційний додаток у 2024 році. Цей додаток оголосив, що власники каналів отримуватимуть рекламні доходи у вигляді токенів TON, що надає токену важливу корисність. Крім того, токени також використовуються для купівлі реклами в додатку, імен користувачів та номерів, підписки на преміум-сервіси, а також для проведення акцій на каналах.