TON 生態系統增長迅速，但 DeFi 發展受限。

撰文：LayerPixel

編譯：白話區塊鏈

在過去的幾個月裏，我們見證了 TON 生態系統的爆發式增長，包括 Notcoin、Dogs、Hamster Kombat 和 Catizen 在幣安的上線。據傳，這爲各大交易平臺帶來了數百萬新的 KYC 用戶。不管我們是否承認，這實際上是近年來區塊鏈最大規模的應用。但問題在於，接下來該怎麼走？

儘管用戶數量龐大，但 TON 的鎖倉總價值（TVL）仍然相對較低，而且我們並沒有看到許多 DeFi 協議的涌現。這也引發了人們對 TON 鏈上用戶價值低及其基礎設施尚不完善的擔憂和爭論。

然而，在本文中，我們想簡要討論 DeFi 背後的一個重要概念——「原子交換」以及 LayerPixel（PixelSwap）正在解決的問題。一方面，DeFi 的最初成功可以追溯到以太坊，它成爲了 DeFi 應用和智能合約的基石。另一方面，異步區塊鏈的興起，如 TON，也爲 DeFi 應用帶來了新的機遇和挑戰，尤其是在可組合性方面。

1、DeFi 的簡要歷史

DeFi 生態系統在「DeFi Summer」期間蓬勃發展，主要集中在以太坊上。開發人員利用了以太坊生態系統，智能合約作爲基礎構建塊，可以像樂高積木一樣組合在一起。這種組合性爲去中心化金融應用和服務的迅速蔓延提供了必要的網絡效應。

以太坊的組合性範式使各種 DeFi 協議以創新方式相互交互。原子交換、閃電貸款、再抵押和借代平臺等關鍵金融基元展示了不同應用如何可以相互疊加在一起，創造複雜、多功能的金融產品。

隨着 DeFi 的成熟，以太坊同步模型的侷限性 — 主要是關於可擴展性和高交易費用 — 變得越來越明顯。這激發了對探索新區塊鏈架構的興趣，比如異步區塊鏈，它承諾解決一些這些固有限制。

2、異步區塊鏈：一個新的範式

以太坊傳統模型是同步的，維護一個單體狀態，在這裏每個交易都按順序處理。另一方面，像 TON 這樣的異步區塊鏈採用了一種 actor 模型方法。這種轉變導致了幾個基本結構上的差異：

以太坊 — 同步區塊鏈（單體狀態）：

  • 原子操作：直接的原子交易是可能的，因爲每個交易（即使修改了多個智能合約的狀態）都可以被視爲單一單元操作。以太坊虛擬機（EVM）例如，安全地對交易中的所有步驟進行隔離，確保要麼全部執行，要麼完全不執行。

  • 順序處理：每個交易必須等待前一個完成，這自然限制了吞吐量和可擴展性。

  • 全局狀態：所有交易都在一個共享的全局狀態上操作，簡化了狀態管理，但加劇了爭用。

TON — 異步區塊鏈（Actor 模型）：

  • 並行處理：交易可以跨多個 actor 或智能合約併發處理，增強了整體可擴展性和吞吐量。例如，TON 上的智能合約是可以獨立運行的單元或 actor，可以使用單向消息在 actor 之間更新狀態。

  • 分佈狀態：不同的 actor 持有隔離的狀態，它們可以與其他 actor 交互，但不共享單一全局狀態。

  • 協調複雜性：在這種模型中實現原子操作是複雜的，因爲它的分佈式性質。

儘管異步區塊鏈在可擴展性方面具有相當重要的意義（從理論上講），但缺乏原子交換使得 TON 在 DeFi 發展上變得相當困難，無論 FunC/Tact 語言使用的難度如何。想想看，沒有原子操作和順序處理，借代協議的流動性就會變得非常困難，無論 DeFi 樂高有多具挑戰性。

在 LayerPixel 和 PixelSwap（PixelSwap 正在使用 LayerPixel 的基礎設施，並作爲 LayerPixel 的一部分），我們提出了一種解決這個問題的新方法，使原子交換成爲可能，並努力爲交換和 DeFi 提供更安全、更好的解決方案。

3、異步區塊鏈上 DeFi 組合性的挑戰

對於 DeFi 應用程序來說，在異步區塊鏈上保持組合性引入了複雜的挑戰，主要是由於分佈式狀態和並行性的特性：

交易協調：

  • 同步化：協調多個 actor 在特定時間點達成一致狀態是複雜的。與簡化原子操作的同步全局狀態不同，確保多個獨立 actor 能夠同步操作存在巨大障礙。

  • 一致性模型：異步系統通常依賴於較弱的一致性模型，比如最終一致性。確保所有相關的 actor 在不分歧的情況下達到共同狀態變成一項後勤工作。

狀態一致性：

  • 併發控制：在分佈式環境中，如果多個交易嘗試更新重疊狀態，則可能出現競爭條件。這需要複雜的機制來確保交易被正確串行化，而不會成爲系統的瓶頸。

  • 狀態調和：需要調和 actor 之間的不同狀態，並且回滾機制（如果交易的某部分失敗）必須足夠強大，以便在不產生不一致性的情況下優雅地撤銷更改。

失敗處理：

  • 原子性：在狀態分佈且操作默認爲非原子的環境中，保證交易的所有部分要麼成功，要麼全部失敗是具有挑戰性的。

  • 回滾機制：高效地回滾部分交易狀態更改，而不留下殘留的不一致性，需要高級技術。

4、Pixelswap: 架起組合性鴻溝

Pixelswap 的創新設計通過引入一個專爲 TON 區塊鏈設計的分佈式事務框架來解決這些挑戰。該架構遵循 BASE 原則（BASE: 一種 ACID 替代方案），包括兩個主要組件：事務管理器和多個事務執行器。

Saga 事務管理器

Saga 事務管理器編排複雜的多步事務，通過應用 Saga 模式克服了 2PC 的限制，適用於長時間運行的分佈式事務：

  • 生命週期管理：管理整個事務生命週期，將其分解爲一系列較小、可獨立執行的步驟，每個步驟在失敗時都有自己的補償操作。

  • 任務分配：將主要事務分解爲離散的、隔離的任務，並委派給適當的事務執行器。

  • 補償操作：確保每個 saga 都有相應的補償事務，可以觸發以撤消部分更改，保持一致性。

事務執行器

事務執行器負責在事務生命週期內執行分配的任務：

  • 並行處理：執行器同時操作，最大化吞吐量並平衡系統負載。

  • 功能擴展的模塊化設計：每個事務執行器都設計爲模塊化，允許實現各種功能。這些功能可以包括不同的交換曲線、閃電貸款、借代協議等各種金融操作。這種模塊化確保這些功能可以與 Saga 事務管理器無縫協調，保持 DeFi 組合性的核心原則。

  • 最終一致性：確保執行器的本地狀態與事務的整體分佈狀態保持同步和調和。

通過這些特性，Pixelswap 的事務執行器確保了強大、可擴展和異步的事務執行，從而使得可以在 TON 上創建複雜且可組合的 DeFi 應用成爲可能。

5、結論

總之，DeFi 的未來需要適應從同步到異步區塊鏈的轉變範式，同時保持和增強像組合性這樣的關鍵原則。Pixelswap 出現在 TON 區塊鏈上，將穩健性、可擴展性和組合性優雅地結合在一起，成爲開創性的解決方案。通過確保無縫的交互能力和強大的事務管理，Pixelswap 爲更具動態性、可擴展性和創新性的 DeFi 生態系統鋪平道路。