Понимание TON: Революция в блокчейне и мощная экосистема
Telegram, популярный кроссплатформенный инструмент для обмена мгновенными сообщениями, созданный Павлом Дуровым, запустил TON (Telegram Open Network) в 2013 году. Имея 1,8 миллиарда пользователей и 70 миллиардов ежедневных сообщений, TON привлек $850 миллионов через ICO для своего развития. Этот блог углубляется в уникальные технические особенности и сервисы TON.
Спецификации цепи
TON (Telegram Open Network), как указано в его whitepaper, классифицирует все публичные блокчейны по пяти измерениям:
- Одноцепочечный против многоцепочечного
- Поддержка смарт-контрактов
- Механизм консенсуса
- Поддержка шардинга
- Взаимосвязь цепей
Многоцепочечная блокчейн-система
TON — это не одноцепочечный блокчейн, а совокупность нескольких блокчейнов, включая Мастерчейн, Воркчейны и Шардчейны.
- Мастерчейн: Ядро блокчейн-системы TON, хранящее основную информацию и параметры. Он записывает валидаторов, их владения токенами, активные Воркчейны и Шардчейны. Мастерчейн содержит хеши последних блоков всех Воркчейнов и Шардчейнов, обеспечивая общую координацию и безопасность.
- Воркчейны: Может существовать до 2^32 Воркчейнов, каждый из которых обрабатывает переводы средств и взаимодействия со смарт-контрактами. Воркчейны могут иметь различные правила, такие как форматы адресов учетных записей, форматы транзакций, типы смарт-контрактов и виртуальные машины. Несмотря на их различия, они должны соответствовать стандартам интероперабельности для обеспечения беспрепятственного взаимодействия.
- Шардчейны: Это подразделения Воркчейнов, разработанные для повышения эффективности обработки путем распределения задач между несколькими Шардчейнами. Шардчейны следуют правилам своих соответствующих Воркчейнов и автоматически разделяются или объединяются в зависимости от нагрузки, обеспечивая масштабируемость и оптимизацию производительности.
Виртуальная машина TON (TVM)
TVM — это среда выполнения программ, работающая на блокчейне, в основном для выполнения смарт-контрактов. В TVM все строится из ячеек, и TVM инстанцируется для каждого контракта каждый раз.
- Хранение данных: TVM хранит данные в ячейках, каждая из которых содержит до 128 байт и ссылки на другие ячейки. Эта структура обеспечивает гибкую обработку данных.
- Обработка данных: TVM может управлять различными типами данных, используя стековую структуру для эффективных вычислений.
- Встроенные функции: TVM включает такие инструменты, как хеш-таблицы, шифрование (эллиптические кривые), хеш-функции (например, SHA256) и механизмы доказательства Меркла, обеспечивающие безопасность и целостность данн ых.
- Поддержка крупных смарт-контрактов: TVM может обрабатывать сложные и крупные смарт-контракты, поддерживая динамический шардинг.
- Языки программирования: TVM поддерживает FunC, Fift и Tact, каждый из которых адаптирован для различных нужд.
- Дополнительные функции: TVM поддерживает замыкания и эффективно выполняет сложные задачи.
Бесконечный динамический шардинг
В отличие от традиционного шардинга сверху вниз, TON использует подход снизу вверх. Он предусматривает экстремальный шардинг, где каждый шард представляет собой цепочку учетных записей. Эти цепочки учетных записей образуют более крупные Шардчейны, которые подключаются к Мастерчейну, создавая масштабируемую и гибкую систему.
Динамический шардинг TON регулирует количество шардов в зависимости от нагрузки. Если нагрузка на шард высока, он разделяется; если низка, он объединяется. Эта динамическая настройка обеспечивает балансировку нагрузки, оптимизацию производительности и использование ресурсов.
Механизм консенсуса BFT PoS
TON использует механизм консенсуса BFT PoS, сочетающий византийскую отказоустойчивость (BFT) и доказательство доли (PoS).
- BFT: Алгоритм, обрабатывающий византийские ошибки, обеспечивающий согласованность системы, несмотря на отказ до одной трети узлов.
- PoS: Узлы с большим количеством токенов имеют более высокий шанс валидации транзакций и генерации блоков, стимулируя безопасность.
Роли в механизме PoS TON:
- Валидаторы: Узлы, поддерживающие безопасность сети и валидирующие транзакции путем стейкинга 300 000 токенов TON.
- Номинаторы: Сущности, предоставляющие стейк валидаторам, разделяющие вознаграждения, если валидатор работает хорошо.