Original | Odaily Planeta Diario (@OdailyChina)

Autor | Marido (@vincent 31515173)

TON en agosto estaba en una situación desesperada.

Primero, el fundador de Telegram fue arrestado en Francia y puesto en libertad bajo fianza en espera de juicio. Luego, la red Ton se enfrentó a mayores dudas después de dos interrupciones en la producción de bloques. Las dos crisis arrojaron un jarro de agua fría sobre la cada vez más popular ecología Ton y comprimieron aún más su futuro espacio narrativo.

La atención del mercado se centra principalmente en el arresto del fundador, y no se presta mucha atención a las fallas técnicas. Este último es el evento más importante que realmente afecta el desarrollo futuro del ecosistema Ton.

¿Por qué la red TON se cae con frecuencia? La comunidad también tiene opiniones diferentes al respecto. Odaily Planet Daily analizará el documento técnico de TON, los documentos técnicos relevantes y el estado actual de la red para explorar las razones detrás de las dos interrupciones de la producción de bloques en la red TON.

Rol multipartito: el número de validadores es insuficiente y el diseño subyacente es demasiado complejo

Revisión del evento: temprano en la mañana del 28 de agosto, la red TON experimentó su primera interrupción en la producción de bloques y tardó 7 horas en reanudar la producción de bloques. Pero en menos de 24 horas, Ton experimentó una segunda interrupción del bloque en la madrugada del día 29.

Razón superficial: estancamiento de la producción en bloque causado por el aumento en el volumen de transacciones de DOGS

La razón directa de la interrupción de la producción de bloques de red es el aumento en el volumen de transacciones de DOGS.

DOGS es una moneda Meme recientemente popular en la red TON, con un suministro total de 550 mil millones. La participación de lanzamiento aéreo representa el 72,73% del total y el umbral de lanzamiento aéreo solo requiere una cuenta de Telegram. Recientemente, DOGS ha aparecido en varias plataformas como Binance, lo que ha provocado un aumento en el número de transferencias de transacciones en cadena a corto plazo.

Como cadena pública de PoS, TON depende de sus nodos validadores para procesar y confirmar transacciones y empaquetar estas transacciones en bloques. En circunstancias normales, la red blockchain generará nuevos bloques a intervalos establecidos, pero cuando el sistema no puede procesar todas las transacciones pendientes a tiempo, el proceso de generación de bloques se retrasará o incluso se interrumpirá.

El fenómeno de la sobrecarga de transacciones no es infrecuente en el campo blockchain. Muchas redes, incluidas cadenas públicas conocidas como Bitcoin y Ethereum, se han enfrentado a problemas similares. Cuando el volumen de transacciones excede las capacidades de procesamiento instantáneo de la red, las velocidades de verificación de transacciones disminuyen significativamente. En el caso de TON, un aumento en el volumen de transacciones puede causar que los validadores se sobrecarguen, lo que ralentiza la velocidad general de producción del bloque. Este fenómeno es particularmente obvio durante períodos pico específicos, al igual que cuando DOGS explotó cuando los usuarios lo buscaron repentinamente, el volumen de transacciones superó la capacidad de carga de la red, lo que provocó retrasos en la producción de bloques.

En cuanto a la razón por la que la red interrumpió la producción de bloques dos veces, la Fundación TON explicó que debido a la sobrecarga de las transacciones DOGS, la recolección de basura sobrecargó a muchos validadores, lo que tomó demasiado tiempo y les hizo perder el consenso.

Curiosamente, TON solicitó con éxito la certificación Guinness World Records con un TPS de hasta 104715 en una prueba de desempeño pública a fines de noviembre del año pasado. La explicación oficial de la sobrecarga de transacciones DOGS parece demasiado débil.

Razones profundas: limitaciones del diseño de la red TON y problemas con el verificador

De hecho, la sobrecarga de transacciones es solo un síntoma del problema. El problema fundamental de la interrupción de la generación de bloques en la red TON está oculto en su diseño subyacente y mecanismo de verificación. Al analizar la arquitectura técnica de TON, el mecanismo de fragmentación y la forma organizativa de sus verificadores, podemos analizar por qué la red TON muestra inestabilidad en condiciones extremas desde las siguientes tres perspectivas.

1. Complejidad de la arquitectura de la cadena de fragmentos: desafíos que plantea la alta escalabilidad

El diseño arquitectónico de TON se centra en una alta escalabilidad y un alto rendimiento. Su estructura única de múltiples niveles de cadena principal, cadena de trabajo y cadena de fragmentos puede, en teoría, mejorar las capacidades de procesamiento de la red mediante la distribución de la carga. Sin embargo, esta compleja estructura de cadena de fragmentos también plantea muchos desafíos.

Cada cadena de trabajo se puede dividir en múltiples cadenas de fragmentos, y cada cadena de fragmentos es responsable del procesamiento de transacciones para diferentes cuentas. Este diseño permite procesar una gran cantidad de transacciones en paralelo en diferentes cadenas de fragmentos, mejorando así el TPS de la red en general. Sin embargo, cuando aumenta el volumen de transacciones, si la carga en algunas cadenas de fragmentos se distribuye de manera desigual o los validadores no procesan una gran cantidad de transacciones de manera oportuna, la velocidad de producción de bloques de estas cadenas de fragmentos puede disminuir o incluso detenerse. Dado que la cadena de fragmentos debe estar sincronizada con la cadena principal, si hay un problema con una cadena de fragmentos clave, puede afectar el proceso de producción de bloques de toda la red.

El método de fragmentación de TON es extremadamente innovador y permite reducir la cadena de fragmentos hasta el punto en que cada cadena de fragmentos solo es responsable de una pequeña cantidad de cuentas o contratos inteligentes, o incluso cada fragmento administra una cuenta o contrato. Sin embargo, este enfoque de fragmentación extrema también aumenta la complejidad de la coordinación y la gestión. Aunque la tecnología de fragmentación es un medio eficaz para mejorar la escalabilidad de la cadena de bloques, requiere una coordinación altamente eficiente y estable entre cada cadena de fragmentos y la cadena principal. Una vez que una determinada cadena de fragmentos encuentra un cuello de botella en condiciones extremas, el proceso de producción de bloques de toda la red puede bloquearse.

2. Número insuficiente de validadores: riesgos potenciales de la descentralización de TON

Otro problema importante de la red TON es la cantidad insuficiente de validadores. En comparación con otras cadenas públicas de PoS, TON tiene muchos menos validadores. Actualmente, la red TON tiene solo 318 nodos de validación, mientras que la cantidad de validadores en Ethereum ha superado los 600.000 y la cantidad de validadores en Solana supera con creces la de TON. Esta diferencia en el número de validadores afecta directamente el grado de descentralización y seguridad de la red de TON.

En la red PoS, los validadores son responsables de verificar las transacciones, llegar a un consenso y empaquetar las transacciones verificadas en bloques. El número de validadores no sólo determina el grado de descentralización de la red, sino que también afecta directamente la capacidad de procesamiento de la red en condiciones de alta carga. La pequeña cantidad de validadores TON significa que cada validador necesita manejar más solicitudes de transacciones. Cuando el volumen de transacciones aumenta repentinamente, es posible que el validador no pueda procesar todas las transacciones a tiempo, lo que provoca retrasos en la producción de bloques o incluso interrupciones.

Además, TON tiene altos requisitos de hardware y red para los verificadores, y convertirse en verificador requiere comprometer una gran cantidad de Toncoin. Estas condiciones de umbral alto limitan el número de validadores, de modo que solo los participantes con recursos suficientes pueden unirse a las filas de validadores. Esto no solo limita el grado de descentralización de la red TON, sino que también hace que el problema del retraso de los bloques durante los períodos pico de negociación sea más prominente.

3. Limitaciones del mecanismo de consenso: desafíos de los protocolos bizantinos tolerantes a fallas bajo carga alta

La red TON adopta un mecanismo de consenso basado en la teoría de tolerancia a fallos bizantinos (BFT), el protocolo Catchain. Este protocolo está diseñado para mantener el funcionamiento normal de la red incluso en presencia de nodos maliciosos. Sin embargo, la eficiencia de este mecanismo se verá afectada cuando el número de validadores sea limitado y algunos validadores no puedan participar en el consenso a tiempo debido al volumen de transacciones sobrecargado.

El principio de funcionamiento del protocolo Catchain es que siempre que el número de nodos maliciosos entre los validadores que participan en el consenso no supere un tercio, la red puede llegar a un consenso y generar bloques. Sin embargo, cuando el número de validadores es limitado y la carga es demasiado alta, es posible que varios validadores no puedan responder al mismo tiempo, lo que hace que el proceso de consenso se vuelva lento o incluso incapaz de llegar a un consenso, lo que provoca un estancamiento de la producción de bloques.

Aunque el mecanismo de consenso de TON está diseñado para ser altamente resistente al riesgo, su efecto real depende del número y distribución de los validadores. Cuando el número de validadores es insuficiente y la carga de la red supera las expectativas, la eficiencia del protocolo Catchain disminuirá significativamente, lo que provocará que la red se ralentice o incluso se estanque.

El grado de descentralización y los defectos en el mecanismo subyacente se han convertido en obstáculos para el desarrollo de Ton.

TON se ha enfrentado a una serie de desafíos recientemente. El primero es el arresto del fundador de Telegram en Francia. Esto no solo hace que el desarrollo futuro de TON sea incierto, sino que también puede afectar la cooperación entre Telegram y el ecosistema de TON. Los mil millones de usuarios activos mensuales de Telegram se consideraron originalmente como una fuerza potencialmente enorme en el desarrollo del ecosistema TON. Este incidente, sin duda, arroja una sombra sobre la futura cooperación entre las dos partes.

Además, la propia red TON fue interrumpida durante dos producciones de bloques consecutivas en un corto período de tiempo, lo que expuso aún más sus limitaciones en condiciones de alta carga. Aunque estas dos interrupciones fueron causadas por el aumento en el volumen de transacciones de DOGS, la razón subyacente tiene que ver con los problemas de diseño subyacentes de la red TON. La complejidad de la arquitectura de la cadena de fragmentos, el número insuficiente de validadores y la eficiencia reducida del mecanismo de consenso bajo carga elevada indican que la red TON tiene importantes cuellos de botella técnicos para hacer frente a emergencias. Estos problemas no sólo afectan la estabilidad actual de TON, sino que también plantean amenazas potenciales a su desarrollo a largo plazo.

El autor cree que el ecosistema TON necesita mejorarse en los siguientes aspectos para garantizar su estabilidad y desarrollo sostenible.

  • TON necesita ampliar el número de verificadores, reducir el umbral para convertirse en verificador y atraer más nodos para participar, mejorando así el grado de descentralización y la capacidad de carga de la red.

  • TON debería optimizar su arquitectura de cadena de fragmentos, mejorar la eficiencia de la coordinación entre las cadenas de fragmentos y la cadena principal y garantizar un funcionamiento sin problemas en un entorno de alto volumen de transacciones.

  • También es esencial una mayor optimización del mecanismo de consenso. TON debería estudiar cómo mejorar la eficiencia del protocolo Catchain en condiciones de alta carga para garantizar que la red aún pueda producir bloques de manera estable en condiciones extremas.

En el camino, TON enfrentó grandes crisis desde su nacimiento y luego dependió de la autonomía de la comunidad para completar el nirvana. Y en las primeras etapas de desarrollo, también enfrentó bajas temperaturas y una ecología deficiente. Parece que la situación actual no es suficiente para representar una "amenaza fatal" para el antiguo ecosistema TON. Se espera que TON supere las dificultades actuales y mejore su propia red para poder afrontar mejor los desafíos futuros y construir gradualmente un ecosistema más poderoso y próspero.