TON Blockchain: Design inovador para alta concorrência e alta escalabilidade

A Blockchain TON é uma rede de computação descentralizada, composta por uma blockchain de nível 1 e vários componentes. Este projeto foi originalmente desenvolvido pelo fundador do Telegram e sua equipe, e agora é mantido por uma comunidade global de contribuidores independentes.

Em 2017, a equipe do Telegram começou a explorar soluções de blockchain, pois as blockchains de primeira linha existentes não conseguiam suportar sua vasta base de usuários. Eles decidiram projetar sua própria blockchain, inicialmente chamada de Rede Aberta do Telegram. Em 2018, eles iniciaram a venda de tokens. No entanto, em 2020, devido a problemas regulatórios, a equipe do Telegram saiu do projeto. Em seguida, um grupo de desenvolvedores de código aberto assumiu o repositório de código, renomeando o projeto para Rede Aberta (The Open Network) e continuando o desenvolvimento.

Como um ambiente de execução descentralizado para o Telegram, o TON enfrenta o desafio de lidar com solicitações de alta concorrência e dados massivos. Atualmente, mesmo a blockchain que afirma ter o maior TPS, seu TPS máximo testado é de apenas 65000, o que está longe de atender à demanda potencial de TPS na casa dos milhões do ecossistema do Telegram. Além disso, com a aplicação em larga escala do Telegram, a quantidade de dados gerados será extremamente grande, e a abordagem tradicional de exigir que cada nó mantenha dados completos não é prática nesse caso.

Para enfrentar esses desafios, o TON fez duas otimizações chave nos protocolos de Blockchain mainstream:

1. Adotar o "paradigma de fragmentação infinita" para projetar o sistema, resolver problemas de redundância de dados, ser capaz de suportar grandes volumes de dados e aliviar gargalos de desempenho.

2. Introduzir um ambiente de execução completamente paralelo baseado no modelo Actor, aumentando significativamente o TPS da rede.

A arquitetura do TON adota uma estrutura de múltiplas camadas de blocos, incluindo a cadeia de contas, a cadeia de fragmentos, a cadeia de trabalho e a cadeia principal. Este design permite que o sistema manipule de forma flexível diferentes tipos de transações e dados.

As características da rede TON incluem fragmentação dinâmica, alta escalabilidade e adaptabilidade. Através do paradigma de fragmentação infinita, teoricamente pode suportar até 2 elevado a 60 cadeias de trabalho. A rede pode automaticamente dividir e fundir cadeias de fragmentos de acordo com as mudanças na carga, garantindo que novos blocos sejam gerados rapidamente e que as transações não precisem esperar muito tempo.

Para resolver o problema da comunicação entre cadeias, o TON adotou o "algoritmo de roteamento hipercubo", garantindo que as mensagens sejam transmitidas pelo caminho mais curto, aumentando a eficiência da comunicação. Ao mesmo tempo, o TON também propôs uma solução técnica otimista, permitindo que os usuários forneçam provas válidas do caminho de roteamento, aumentando assim a velocidade com que os nós reconhecem a confiabilidade das mensagens.

Em termos de algoritmo de consenso, o TON utiliza o mecanismo BFT+PoS. Qualquer staker tem a oportunidade de participar na empacotagem de blocos, e o sistema seleciona periodicamente um grupo de validadores aleatoriamente entre todos os stakers. Os validadores selecionados empacotam blocos através do algoritmo BFT, e o desempenho insatisfatório ou comportamentos maliciosos serão punidos, enquanto bons desempenhos recebem recompensas.

Uma inovação importante do TON é a adoção de contratos inteligentes baseados no modelo Actor e um ambiente de execução totalmente paralelo. Este design permite que os contratos inteligentes sejam executados de forma independente, sem depender de dados externos, e é capaz de processar mensagens em paralelo, aumentando significativamente a capacidade de processamento do sistema.

Em termos de desempenho no mercado, em 2024 o TON atraiu muita atenção devido ao seu design único e alto desempenho. O preço do seu token nativo Toncoin subiu de cerca de 2,72 dólares no início do ano para 4,38 dólares, e a capitalização de mercado aumentou de 9,5 bilhões de dólares para 15,5 bilhões de dólares. Em abril de 2024, o valor total de tokens bloqueados do TON estava próximo de 450 milhões de dólares, mostrando a forte atratividade do seu ecossistema.

A principal razão para a explosão do preço do Toncoin é a integração adicional da blockchain TON nas operações do Telegram em 2024. O Telegram anunciou que os proprietários de canais receberão receitas de publicidade através do Toncoin, o que adiciona uma utilidade importante ao Toncoin. Além disso, o Toncoin é utilizado para comprar vários serviços do Telegram, incluindo publicidade, nomes de usuário, números, assinaturas Premium e atividades de brindes de canais.

O design inovador do TON e sua estreita integração com o Telegram destacam-no no campo da Blockchain, mostrando um enorme potencial de desenvolvimento.