Reposted from From Mini Game to DeFi — What are we lacking on TON? | by LayerPixel | Sep, 2024 | Medium
In den letzten Monaten haben wir einen Anstieg im TON-Ökosystem gesehen, einschließlich Notcoin, Dogs, Hamster Kombat und Catizen-Listings auf Binance. Gerüchte besagen, dass dies Millionen neuer KYC-Nutzer zu den Börsen gebracht hat. Ob wir es zugeben oder nicht, dies ist tatsächlich die größte Massenadoption von Blockchain in den letzten Jahren. Aber das Problem ist: Was kommt als Nächstes?
Hinter der großen Anzahl an Nutzern ist das Total Value Locked (TVL) immer noch relativ niedrig, und wir sehen nicht viele DeFi-Protokolle, die entstehen. Dies wirft auch Bedenken hinsichtlich des geringen Nutzerwerts auf TON und die Debatte über die unvollständige Infrastruktur der TON-Blockchain auf.
In diesem Artikel möchten wir jedoch ein wichtiges Konzept hinter DeFi kurz besprechen — „Atomic Swap“ und das Problem, das LayerPixel (PixelSwap) angeht. Auf der einen Seite kann der anfängliche Erfolg von DeFi auf Ethereum zurückgeführt werden, das zur Grundlage für DeFi-DApps und Smart Contracts wurde. Auf der anderen Seite bringt das Aufkommen asynchroner Blockchains wie TON neue Chancen und Herausforderungen für DeFi-Anwendungen mit sich, insbesondere in Bezug auf die Komposierbarkeit.
Eine kurze Geschichte von DeFi
Das DeFi-Ökosystem blühte während des „DeFi-Sommers“ auf, der sich weitgehend um Ethereum drehte. Entwickler nutzten das Ethereum-Ökosystem, in dem Smart Contracts als grundlegende Bausteine dienen, die wie Lego-Steine kombiniert werden können. Diese Komposierbarkeit bot den Netzwerkeffekt, der für die rasche Verbreitung von dezentralen Finanzanwendungen und -diensten notwendig war.
Das Paradigma der Komposierbarkeit von Ethereum ermöglichte es verschiedenen DeFi-Protokollen, auf innovative Weise miteinander zu interagieren. Wichtige Finanzprimitive wie Atomic Swaps, Flash Loans, Restaking und Kreditplattformen veranschaulichen, wie verschiedene Anwendungen miteinander geschichtet werden können, um komplexe, multifunktionale Finanzprodukte zu schaffen.
Als DeFi reifte, wurden die Einschränkungen des synchronen Modells von Ethereum — insbesondere in Bezug auf Skalierbarkeit und hohe Transaktionsgebühren — zunehmend offensichtlich. Dies weckte das Interesse, neue Blockchain-Architekturen zu erkunden, wie z. B. asynchrone Blockchains, die versprechen, einige dieser inhärenten Einschränkungen zu beheben.
Asynchrone Blockchains: Ein neues Paradigma
Das traditionelle Modell von Ethereum ist synchron, wobei ein monolithischer Zustand aufrechterhalten wird, in dem jede Transaktion sequenziell verarbeitet wird. Asynchrone Blockchains wie TON hingegen verwenden einen Aktormodellansatz. Dieser Wechsel führt zu mehreren grundlegenden strukturellen Unterschieden:
Ethereum — Synchronous Blockchains (Monolithischer Zustand):
- Atomare Operationen: Einfachere atomare Transaktionen sind möglich, da jede Transaktion (auch eine, die Zustände über mehrere Smart Contracts hinweg ändert) als eine einzelne Operation behandelt werden kann. Die Ethereum Virtual Machine (EVM) beispielsweise schaltet alle Schritte in einer Transaktion sicher in einer Sandbox, sodass entweder die gesamte Ausführung oder keine Ausführung erfolgt.
- Sequentielle Verarbeitung: Jede Transaktion muss darauf warten, dass die vorherige abgeschlossen ist, was die Durchsatzrate und Skalierbarkeit natürlich einschränkt.
- Globaler Zustand: Alle Transaktionen arbeiten über einen einzigen, gemeinsamen globalen Zustand, was das Zustandsmanagement vereinfacht, aber die Konkurrenz verstärkt.
TON — Asynchronous Blockchains (Aktormodell):
- Parallele Verarbeitung: Transaktionen können gleichzeitig über mehrere Akteure oder Smart Contracts hinweg verarbeitet werden, was die Skalierbarkeit und den Durchsatz insgesamt erhöht. Smart Contracts auf TON sind beispielsweise Zellen oder Akteure, die unabhängig arbeiten können, und einseitige Nachrichten werden verwendet, um Zustände zwischen Akteuren zu aktualisieren.
- Verteilter Zustand: Verschiedene Akteure halten isolierte Zustände, die mit anderen Akteuren interagieren können, jedoch keinen gemeinsamen globalen Zustand teilen.
- Koordinationskomplexität: Die Erreichung atomarer Operationen in diesem Modell ist aufgrund seiner verteilten Natur komplex.
Obwohl asynchrone Blockchains in Bezug auf Skalierbarkeit (theoretisch) bedeutend sind, macht das Fehlen atomarer Swaps DeFi-Entwicklungen auf TON erheblich schwierig, unabhängig von der schwer zu verwendenden Programmiersprache FunC / Tact. Denken Sie daran, ohne atomare Operationen und sequentielle Verarbeitung ist die Liquidität von Kreditprotokollen ziemlich schwierig, unabhängig von der herausfordernden DeFi-Lego.
Bei LayerPixel und PixelSwap (PixelSwap nutzt die Infrastruktur von LayerPixel und ist Teil von LayerPixel) schlagen wir einen neuen Weg vor, um dieses Problem zu lösen, atomare Swaps möglich zu machen und eine sicherere und bessere Lösung für den Austausch und DeFi anzubieten.
Herausforderungen der DeFi-Komposierbarkeit auf asynchronen Blockchains
Für DeFi-Anwendungen bringt die Aufrechterhaltung der Komposierbarkeit auf asynchronen Blockchains komplexe Herausforderungen mit sich, die hauptsächlich auf die Natur der verteilten Zustände und die Parallelität zurückzuführen sind:
Transaktionskoordination:
- Synchronisation: Die Koordination mehrerer Akteure, um zu einem bestimmten Zeitpunkt über den Zustand übereinzustimmen, ist komplex. Im Gegensatz zu einem synchronisierten globalen Zustand, der atomare Operationen vereinfacht, stellt sicherzustellen, dass mehrere unabhängige Akteure synchron arbeiten, erhebliche Hürden dar.
- Konsistenzmodelle: Asynchrone Systeme verlassen sich oft auf schwächere Konsistenzmodelle wie eventual consistency. Sicherzustellen, dass alle beteiligten Akteure einen gemeinsamen Zustand erreichen, ohne dass sie divergieren, wird zu einem logistischen Unterfangen.
Zustandskonsistenz:
- Nebenläufigkeitskontrolle: In verteilten Umgebungen können Wettlaufbedingungen auftreten, wenn mehrere Transaktionen versuchen, sich überschneidende Zustände zu aktualisieren. Dies erfordert ausgeklügelte Mechanismen, um sicherzustellen, dass Transaktionen korrekt serialisiert werden, ohne das System zu behindern.
- Zustandsversöhnung: Abweichende Zustände zwischen Akteuren müssen versöhnt werden, und Rollback-Mechanismen (falls ein Teil der Transaktion fehlschlägt) müssen robust genug sein, um Änderungen sanft zurückzusetzen, ohne Inkonsistenzen zu erzeugen.
Fehlerbehandlung:
- Atomarität: Zu garantieren, dass entweder alle Teile einer Transaktion erfolgreich sind oder keine, ist in einer Umgebung, in der Zustände verteilt sind und Operationen standardmäßig nicht atomar sind, eine Herausforderung.
- Rollback-Mechanismen: Effizientes Zurücksetzen von Teilergebnissen einer Transaktion, ohne verbleibende Inkonsistenzen zu hinterlassen, erfordert fortschrittliche Techniken.
Pixelswap: Die Überbrückung der Komposabilitätslücke
Das innovative Design von Pixelswap geht diese Herausforderungen an, indem es ein verteiltes Transaktionsframework einführt, das speziell für die TON-Blockchain entwickelt wurde. Die Architektur, die von den BASE-Prinzipien geleitet wird (BASE: Eine ACID-Alternative), besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Transaction Manager und mehreren Transaction Executors.
Saga Transaction Manager
Der Saga Transaction Manager orchestriert komplexe mehrstufige Transaktionen und überwindet die Einschränkungen von 2PC, indem er das Saga-Muster anwendet, das besser für langlaufende, verteilte Transaktionen geeignet ist:
- Lifecycle Management: Verwaltet den gesamten Transaktionslebenszyklus, der in eine Reihe kleiner, unabhängig ausführbarer Schritte unterteilt ist, wobei jeder Schritt über eine eigene kompensierende Aktion im Falle eines Fehlers verfügt.
- Aufgabenverteilung: Zerlegt die primäre Transaktion in diskrete, isolierte Aufgaben und delegiert diese an die entsprechenden Transaction Executors.
- Kompensierende Aktionen: Stellt sicher, dass jede Saga eine entsprechende kompensierende Transaktion hat, die ausgelöst werden kann, um teilweise Veränderungen rückgängig zu machen, falls ein Schritt fehlschlägt, um Konsistenz zu wahren.
Transaction Executors
Transaction Executors sind verantwortlich für die Ausführung der zugewiesenen Aufgaben im Transaktionslebenszyklus:
- Parallele Verarbeitung: Executors arbeiten gleichzeitig und maximieren so den Durchsatz und balancieren die Systemlast.
- Modulares Design für funktionale Erweiterbarkeit: Jeder Transaction Executor ist modular gestaltet, was die Implementierung verschiedener Funktionen ermöglicht. Dazu gehören verschiedene Finanzoperationen wie unterschiedliche Swap-Kurven, Flash Loans, Kreditprotokolle und mehr. Diese Modularität stellt sicher, dass diese Funktionen nahtlos mit dem Saga Transaction Manager koordiniert werden können und die Kernprinzipien der DeFi-Komposabilität gewahrt bleiben.
- Eventual Consistency: Stellt sicher, dass die lokalen Zustände der Executors synchronisiert und mit dem gesamten verteilten Zustand der Transaktion abgeglichen bleiben.
Durch diese Funktionen gewährleisten die Transaction Executors von Pixelswap eine robuste, skalierbare und asynchrone Transaktionsausführung, die die Erstellung komplexer und komposierbarer DeFi-Anwendungen auf TON ermöglicht.
Fazit
Zusammenfassend erfordert die Zukunft von DeFi eine Anpassung an die sich verändernden Paradigmen von synchronen zu asynchronen Blockchains, während wesentliche Prinzipien wie die Komposabilität bewahrt und verbessert werden. Pixelswap erweist sich als wegweisende Lösung für die TON-Blockchain, die Robustheit, Skalierbarkeit und Komposabilität elegant kombiniert. Durch die Gewährleistung nahtloser Interaktionsmöglichkeiten und einer robusten Transaktionsverwaltung ebnet Pixelswap den Weg für ein dynamischeres, skalierbareres und innovativeres DeFi-Ökosystem.
Die PixelSwap Beta v0.8 ist jetzt im TON-Hauptnetz verfügbar, und Sie können sie unter PixelSwap.io ausprobieren! Diese Version soll eine grundlegende Demo mit einfachen Swap-Funktionen bieten. Sie können jetzt sofort Swaps durchführen, Liquidität hinzufügen und Wallet-Funktionen finanzieren. Wie Sie vielleicht bemerken, sind die Gasgebühren für PixelSwap etwas höher als bei anderen, und wir hoffen, dass Ihnen dieser Artikel dabei helfen kann, dies besser zu verstehen.
Über LayerPixel
LayerPixel ist ein All-in-One-DeFi-Protokoll, das speziell für die TON-Blockchain entwickelt wurde und nahtlos mit Telegram Mini Apps integriert ist. Mit einer modularen Architektur überwindet LayerPixel die asynchronen Einschränkungen von TON und nutzt gleichzeitig die Vorteile des Shardings.
Im Kern des LayerPixel-Ökosystems befinden sich mehrere innovative Komponenten:
- PixelWallet — Eine SMC-Wallet mit Account Abstraction (AA)-Funktionen, die es den Benutzern ermöglicht, problemlos mit dApps und dem LayerPixel-Ökosystem zu interagieren.
- PixelSwap — Die erste modulare DEX auf TON, die fortschrittliche Handelsmodelle wie gewichtete Pools und LBP unterstützt.
- Pixacle — Eine dezentrale Oracle-Lösung, die schnelle und präzise Preisdaten an dApps und Smart Contracts liefert.
Die zukünftigen Pläne von LayerPixel umfassen die Entwicklung zu einer Cross-Chain-Lösung, um DeFi-Erlebnisse über alle Telegram Mini Apps hinweg zu ermöglichen. Indem LayerPixel eine All-in-One-Plattform bereitstellt, zielt es darauf ab, blockchain-basierte Finanzen für jeden im TON-Ökosystem zugänglich zu machen.