Почему у Ton самый высокий TPS-блокчейн в мире? Одна статья, чтобы понять принцип бесконечного шардинга


По мере того, как технология сети Ton постепенно совершенствуется, Ton становится звездным проектом высокого уровня в отрасли. По состоянию на сентябрь 2024 года Ton успешно достиг ошеломляющего результата в 104 715 транзакций в секунду в публичной бета-версии, что сделало его самым быстрым блокчейном в мире. По сравнению со своими конкурентами, такими как Ethereum (около 15 TPS в секунду) и Solana (65 000 TPS в секунду), Ton, несомненно, имеет подавляющее преимущество в скорости обработки транзакций.

В этом тесте сеть Ton провела более 42 миллионов транзакций. Этот потрясающий результат всего за 11 минут демонстрирует вычислительную мощь Тона. Этот технологический прорыв также решает давние проблемы масштабируемости технологии блокчейн. Для тех децентрализованных приложений, которые стремятся к чрезвычайно быстрой обработке и недорогим транзакциям, Ton, несомненно, является идеальным выбором.

Мы видим, что эта экстремальная скорость и низкие комиссии за газ выделяют цепочку Ton среди многих блокчейнов. По сравнению с высокими комиссиями за транзакции Ethereum и проблемами перегрузки в часы пик, стабильная производительность сети Ton и структура низких комиссий демонстрируют ее потенциал как децентрализованной платформы приложений нового поколения.

Операционная структура Тона: основная цепочка, рабочая цепочка и сегментная цепочка.

Чтобы понять, почему Тон настолько мощный, сначала необходимо понять его архитектуру. Ton использует иерархическую структуру, которая разделена на основную цепочку (Masterchain), рабочую цепочку (Workchain) и сегментную цепочку (Shardchain). Эта конструкция призвана сделать сеть более гибкой и эффективной, особенно при работе с большим количеством пользователей и транзакций.

  • Мастерчейн: Мастерчейн является ядром всей сети TON и отвечает за хранение всех параметров сетевого протокола, активных рабочих цепочек и цепочек сегментов, а также набора узлов проверки. Основная цепочка похожа на «центральную управляющую организацию» блокчейна. Все важные решения, обновления соглашений и окончательное подтверждение статуса сети выполняются через основную цепочку. Основная цепочка будет постоянно получать и интегрировать последнюю информацию о состоянии всех рабочих цепочек и цепочек сегментов, чтобы обеспечить общую согласованность работы сети.

  • Рабочая цепочка: каждую рабочую цепочку можно рассматривать как виртуальную сеть блокчейнов. Рабочая цепочка может быть настроена в соответствии с потребностями различных сценариев применения. Например, некоторые рабочие цепочки ориентированы на определенные типы транзакций или смарт-контрактов. Такая гибкость позволяет TON поддерживать разнообразные приложения. TON теоретически может поддерживать до 2^32 рабочих цепочек, и каждая рабочая цепочка может иметь свой собственный формат адреса, тип транзакции, собственный токен, виртуальную машину со смарт-контрактом и другие правила.

  • Цепочка сегментов. Для дальнейшего повышения эффективности обработки транзакций рабочую цепочку можно разделить на несколько цепочек сегментов. Каждая цепочка сегментов отвечает за обработку небольшой части всей рабочей цепочки, что позволяет выполнять обработку транзакций TON параллельно в нескольких цепочках сегментов, тем самым достигая высокого TPS. Когда объем транзакции увеличивается, цепочка сегментов автоматически разделяется и наоборот, чтобы поддерживать сбалансированную работу сети.

Технология шардирования Тона — это не просто секционирование данных, а балансировка нагрузки посредством динамического шардирования. Это означает, что при увеличении спроса на сеть система может автоматически генерировать больше цепочек сегментов для обработки дополнительной нагрузки. Такая конструкция обеспечивает эффективную работу сети. независимо от того, насколько велик текущий спрос.

Примеры работы и применения безлимитного шардинга

Технология бесконечного шардинга является основой способности TON достигать такого высокого TPS. Он может автоматически регулировать количество шардов в блокчейне в зависимости от изменений сетевого трафика. В частности, когда нагрузка на сеть увеличивается, цепочка шардов будет автоматически увеличиваться, чтобы справиться с большим количеством транзакций. Напротив, в условиях низкой нагрузки шарды будут объединяться для экономии ресурсов.

В TON каждая рабочая цепочка может быть разделена на 2^60 шард-цепочек, что означает, что ее теоретическая масштабируемость практически неограничена. Эта технология решает распространенную проблему масштабируемости в области блокчейна и позволяет TON поддерживать эффективную и стабильную обработку транзакций в экстремальных обстоятельствах.

Конкретные случаи применения:

  • Межсетевая обработка информации: TON использует механизм многомерной маршрутизации гиперкуба (Hypercube Routing). Эта технология позволяет быстро и эффективно осуществлять передачу информации между различными цепочками сегментов, обеспечивая тем самым быструю обработку информации между цепочками. В межцепочных транзакциях каждая цепочка сегментов будет поддерживать согласованность при передаче информации, чтобы гарантировать точность результатов транзакции.

  • Сценарии динамического расширения. В сценариях приложений с высоким трафиком, таких как децентрализованные финансы (DeFi) или крупномасштабные рынки NFT, технология неограниченного шардинга TON может динамически справляться с одновременными транзакциями крупных пользователей. Когда количество пользователей увеличится, блокчейн TON будет автоматически разделяться на большее количество цепочек шардов в зависимости от потребности разделить нагрузку и избежать перегрузки сети.

Преимущество неограниченного шардинга заключается не только в его теоретической неограниченной масштабируемости, но и в способности динамически балансировать сетевую нагрузку, что позволяет TON поддерживать эффективную работу при любой ситуации нагрузки, что крайне редко встречается в блокчейн-индустрии.

Почему Тон может это сделать, а другие блокчейны — нет?

Успех Ton обусловлен не только технологическими инновациями, но также гибкостью и эффективностью архитектурного дизайна. По сравнению с другими блокчейнами, TON имеет несколько ключевых преимуществ:

  • Динамическая масштабируемость. Традиционные блокчейны, такие как Ethereum, используют статическую архитектуру, которая часто вызывает проблемы с перегрузкой сети при работе с крупными пользователями. Напротив, TON может динамически расширять свою сеть блокчейнов с помощью неограниченной технологии шардирования, автоматически разделяя или объединяя цепочки шардов в соответствии с изменениями объема транзакций, обеспечивая эффективную работу сети.

  • Асинхронная обработка сообщений. Традиционные блокчейны, такие как Биткойн или Ethereum, в основном используют режим синхронной обработки сообщений, в результате чего каждой транзакции приходится ждать завершения предыдущей транзакции, прежде чем переходить к следующему шагу. TON использует асинхронный режим обработки сообщений, который позволяет нескольким смарт-контрактам обрабатывать сообщения параллельно, что значительно повышает скорость обработки в сети.

  • Гибкая конструкция рабочей цепочки и цепочки сегментов. Технология шардирования в других блокчейнах все еще находится в зачаточном состоянии и не может обеспечить крупномасштабную параллельную обработку, такую ​​​​как TON. Проекты рабочей цепочки и сегментной цепочки TON можно настраивать в соответствии с различными сценариями приложений, что делает TON более гибким и способным справляться с различными типами потребностей приложений.

  • Эффективный механизм проверки: TON использует механизм BFT (византийская отказоустойчивость) для обеспечения безопасности и согласованности сети. Этот механизм проверки может гарантировать, что сеть TON по-прежнему сможет поддерживать эффективную работу в экстремальных обстоятельствах и избегать возможных рисков безопасности, связанных с DPOS.

Эти технические характеристики позволяют TON решить проблемы масштабируемости, скорости и безопасности, с которыми сталкиваются другие блокчейны, и стать лидером в современной технологии блокчейнов.

Тон против SOL против ETH

TON, Solana и Ethereum 2.0 — это три разных репрезентативных решения в современной области технологии блокчейн. Они имеют свои особенности с точки зрения масштабируемости, скорости транзакций, механизма консенсуса и т. д.

Прежде всего, TON (Telegram Open Network) славится своей технологией динамического шардинга. Динамическое сегментирование может автоматически добавлять цепочки сегментов в зависимости от нагрузки сети, чтобы обеспечить масштабируемость и эффективность сети. Это означает, что по мере увеличения использования TON может быстро реагировать и поддерживать возможности высокоскоростной обработки транзакций, что очень выгодно для приложений, требующих высокочастотной торговли, таких как децентрализованные биржи и высокочастотные торговые платформы. TON также поддерживает встроенную межцепочную связь, обеспечивая плавную передачу активов, что делает его весьма конкурентоспособным с точки зрения совместимости нескольких цепочек.

Solana известна своей чрезвычайно высокой скоростью транзакций и теоретически может обрабатывать до 65 000 транзакций в секунду благодаря уникальным механизмам консенсуса Proof of History (PoH) и Tower BFT. Однако одноцепочечный дизайн Solana делает его склонным к проблемам со стабильностью при перегрузке сети, например, при множественных сбоях в работе сети, произошедших в 2021 и 2022 годах. Поэтому, хотя Solana имеет хорошую производительность в некоторых сценариях приложений (например, в играх и высокочастотном трейдинге), ее стабильность при работе с крупномасштабными приложениями все еще нуждается в улучшении. Кроме того, Solana не имеет встроенной межсетевой связи и полагается на внешние протоколы (такие как Wormhole) для межсетевой передачи активов, что может привести к дополнительным сложностям и рискам безопасности.

Напротив, Ethereum 2.0 использует технологию шардинга и механизм консенсуса Proof of Stake (PoS) для улучшения масштабируемости сети. Это снижает нагрузку на основную цепочку за счет введения 64 шард-цепочек, однако окончательное время подтверждения транзакции по-прежнему занимает 10-15 минут, что может быть не идеальным для приложений, требующих быстрого подтверждения транзакции. Ethereum 2.0 относительно ограничен в межсетевом взаимодействии и в основном полагается на инкапсулированные токены и мостовую технологию, что приводит к определенным ограничениям в совместимости его экосистемы децентрализованных финансов (DeFi). Кроме того, поскольку его сегментная цепочка в основном используется для хранения данных, а не для выполнения смарт-контрактов, по-прежнему существуют определенные проблемы с масштабируемостью Ethereum 2.0.

TON имеет значительные преимущества в масштабируемости и скорости транзакций, особенно в сценариях приложений, требующих эффективной межсетевой связи. Хотя Solana имеет чрезвычайно высокую скорость транзакций, у нее есть определенные недостатки в стабильности и масштабируемости сети. Хотя Ethereum 2.0 улучшил масштабируемость благодаря технологии шардинга, все еще есть возможности для улучшения скорости подтверждения транзакций и совместимости между цепочками. Различия между этими тремя отражают их соответствующий технический выбор для разных требований приложений, что также позволяет им занимать разные позиции в области блокчейна.

Помимо самой сети «Тон», три проекта «Тон», на которые стоит обратить внимание

По мере расширения экосистемы Ton все больше и больше инновационных проектов начинают использовать технические преимущества Ton для разработки децентрализованных приложений. Вот несколько проектов Ton, на которые стоит обратить внимание:

  • PixelSwap : это децентрализованная биржа (DEX), основанная на блокчейне TON. Ее цель — предоставить пользователям быстрый, безопасный и не требующий разрешений опыт торговли криптовалютой. PixelSwap, важная часть экосистемы TON, представляет собой не только торговую платформу, но и экосистему, в которой особое внимание уделяется участию сообщества и децентрализованному управлению.

  • STON.FI : это платформа децентрализованных финансов (DeFi), основанная на блокчейне TON и призванная предоставлять пользователям эффективные и безопасные децентрализованные транзакции и финансовые услуги. Платформа ориентирована на открытые финансовые рынки, позволяя пользователям легко выполнять такие операции, как кредитование, торговля и добыча ликвидности.

  • GetGems : это платформа управления цифровыми активами, основанная на блокчейне TON, призванная помочь пользователям более эффективно управлять криптоактивами и торговать ими. Эта платформа упрощает процесс управления активами и позволяет пользователям легко выполнять операции в различных децентрализованных приложениях, таких как торговля активами, кредитование, получение дохода и т. д.

Эти проекты не только демонстрируют потенциал применения технологии Ton, но и позволяют нам увидеть широкие перспективы экосистемы Ton в будущем. По мере того, как к Ton будет подключаться все больше децентрализованных приложений и сервисов, экосистема станет сильнее и предоставит более разнообразные варианты услуг для пользователей по всему миру.

Технология бесконечного шардинга определяет будущее блокчейна

Копнув глубже, мы ясно увидим, как Ton Chain выделяется своей неограниченной технологией шардинга. Эта технология не только делает Ton блокчейном с самым высоким TPS в мире, но и дает ему неограниченный потенциал расширения. Независимо от того, работает ли он с крупномасштабными приложениями DeFi или поддерживает рост рынка NFT, Ton может поддерживать стабильную и низкую производительность. стоимость сделки. От архитектурного дизайна Ton до возможностей динамического расширения, неограниченное шардинг, несомненно, является важным фактором, который позволяет Ton превосходить другие блокчейны.

С личной точки зрения технологические инновации Тона позволяют мне увидеть огромный потенциал блокчейна в будущем. Бесконечный шардинг — это не только технологический прорыв, но и новый способ решения проблем блокчейн-индустрии. По сравнению с проблемами масштабируемости, которые не могут быть решены другими блокчейнами, гибкая архитектура Ton обеспечивает решение, которое можно постоянно оптимизировать. Это не только вселяет в меня уверенность в его будущем, но и заставляет верить, что с добавлением большего количества децентрализованных приложений Ton будет играть более важную роль в будущем и станет эталоном для лидерства в развитии технологии блокчейна.

В этом быстро развивающемся мире блокчейнов Ton Chain создает устойчивую и масштабируемую экосистему блокчейнов с неограниченной технологией шардинга и высоким TPS. Будущие децентрализованные приложения будут еще больше полагаться на эти эффективные и гибкие технологии блокчейна, и Тон является ключевым строителем этого будущего.

Читать далее:

О LayerPixel — наше видение и миссия: О LayerPixel — наше видение и миссия

REDO: Почему криптомир недооценивает свой потенциал: REDO: Почему криптомир недооценивает свой потенциал

LayerPixel зажигает огонь силы сообщества: представляем PixelDAO: LayerPixel зажигает огонь силы сообщества: представляем PixelDAO | Август, 2024 г. | Medium |

Присоединяйтесь к PixelDAO Telegram, чтобы общаться об экологических проектах Ton!

About LayerPixel:

LayerPixel is an all-in-one DeFi protocol designed specifically for the TON blockchain and seamlessly integrated with Telegram Mini Apps. Leveraging a modular architecture, LayerPixel overcomes the asynchronous limitations of TON while harnessing its sharding benefits.

At the core of the LayerPixel ecosystem are several innovative components:

  • PixelWallet - An SMC wallet with Account Abstraction (AA) features, enabling users to interact with dApps and the LayerPixel ecosystem with ease.
  • PixelSwap - The first modular DEX on TON, supporting advanced trading models like weighted pools and LBP.
  • Pixacle - A decentralized oracle solution delivering fast and accurate price data to dApps and smart contracts.

LayerPixel’s future plans include becoming a cross-chain solution to power DeFi experiences across all Telegram Mini Apps. By providing an all-in-one platform, LayerPixel aims to make blockchain-powered finance accessible to everyone within the TON ecosystem.

Official Links


LayerPixel: Homepage | Twitter | Channel | Community | Medium | Bot |

PixelSwap: Homepage | Twitter | Channel | SWAP | Pool

PixelDAO: Twitter | Forum | Chat Group