Vào ngày 31 tháng 10 năm 2023, TON (trước đây là Mạng mở Telegram) đã lập kỷ lục thế giới mới, đạt mức cao nhất đáng kinh ngạc là 104.715 giao dịch mỗi giây trong thử nghiệm trực tiếp hiệu suất công khai đầu tiên, hoàn thành tổng cộng 107.652.545 giao dịch trong 25 phút. Được xác minh và xác nhận bởi Certik, hiệu suất này làm cho TON trở thành blockchain nhanh nhất và có khả năng mở rộng nhất thế giới, vượt qua tốc độ xử lý của tất cả các blockchain L1 và các mạng thanh toán tập trung nổi bật như PayPal, Visa và Mastercard.
TON chắc chắn là một dự án đáng chú ý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét sâu hơn về whitepaper TON, tiết lộ các tính năng kỹ thuật và cải tiến độc đáo của nó và tại sao TON là blockchain nhanh nhất trên thế giới.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/4lQw6TdnEgiWHAXFueezan-YELNTrtlnvweKSqVod4CjOKKDE_84geSdqAKgCNJ5wDf746yiQ4DmcLddtafXiVtbyYs0pgvrhFo5Gnw-r5JqS0vlgYHDHiM6fdwV2PmTgGyZrGJLu7YOSrcczbaHTg)
Thách thức mở rộng quy mô
Khả năng mở rộng là một thách thức lớn trong sự phát triển của công nghệ blockchain. Mục đích chính của sơ đồ mở rộng quy mô blockchain là tăng thông lượng của hệ thống và giảm phí giao dịch, để mạng blockchain có thể xử lý nhiều giao dịch hơn và thích ứng tốt hơn với các ứng dụng quy mô lớn. Mặc dù các chuỗi công cộng khác nhau tiếp tục thử nghiệm các thiết kế kiến trúc và sự đồng thuận mới, kết quả hiện tại vẫn chưa đạt yêu cầu và đã trở thành nút cổ chai cho blockchain để tiến tới ứng dụng quy mô lớn, rất khó để thực hiện tầm nhìn của chúng tôi về người dùng TG tỷ. Hiện tại, các giải pháp mở rộng quy mô chính thống có thể được chia thành các loại sau:
Sharding: Chia mạng thành các phần nhỏ hơn, mỗi phần có khả năng xử lý song song các giao dịch và hợp đồng thông minh, làm tăng đáng kể thông lượng của mạng. Nhưng sharding đi kèm với các vấn đề bảo mật tiềm ẩn, vì mỗi phân đoạn có thể kém an toàn hơn toàn bộ mạng. Ngoài ra, giao tiếp giữa các phân đoạn là một thách thức kỹ thuật. Ví dụ điển hình: Giao thức Ethereum 2.0 và NEAR.
Sidechains: Sidechain là một loại blockchain hoạt động độc lập với chuỗi chính và nó có thể có cơ chế đồng thuận và các tham số khối riêng. Với sidechains, người dùng có thể chuyển tài sản giữa hai chuỗi, giảm tải gánh nặng cho chuỗi chính. Ví dụ đại diện: Đa giác
Giải pháp lớp 2: Bằng cách xây dựng một lớp khác trên đầu chuỗi chính, L2 có thể cung cấp thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn và phí giao dịch thấp hơn. Lấy L2s, Optimism và Arbitrum nổi tiếng hơn: cả hai đều là các giải pháp mở rộng quy mô được thiết kế đặc biệt cho Ethereum. Kết quả là, một phần của kiến trúc của Optimism và Arbitrum nằm trên Lớp 1. Với sự nâng cấp của Ethereum, giới hạn trên của chúng đối với các giao dịch mỗi giây (TPS) đã tăng từ 2-4k lên khoảng 2w.
zkSync 2.0: So với giới hạn TPS của zkSync 1.0 là vài trăm, zkSync 2.0 mang lại những cải tiến đáng kể. Nhóm zkSync tuyên bố rằng phiên bản 2.0 của nó có thể đạt đến giới hạn trên của TPS 10w, nhưng hầu hết các tổ chức dự đoán rằng giới hạn trên thực sự có thể là 1-2w. Starknet: Sau khi hoàn thành việc nâng cấp lên Quantum Leap vào tháng Sáu, TPS của nó hiện đã hơn 100TPS một chút.
Solana: Solana sử dụng một thuật toán đồng thuận sáng tạo được gọi là Bằng chứng lịch sử (PoH) làm cốt lõi của giải pháp mở rộng quy mô của nó. Trong khi Solana tuyên bố có tới 65.000 TPS, hầu hết nó thực sự hoạt động như giao tiếp giữa các nút. Khối lượng giao dịch thực sự chỉ có thể được giới hạn ở mức 6-8k TPS. Hơn nữa, do thiết kế cơ chế đồng thuận tập trung, Solana đã trải qua nhiều lần ngừng hoạt động khi đối mặt với một số lượng lớn yêu cầu, chẳng hạn như khi đúc NFT. Ngoài ra, Solana vẫn chưa thực hiện thành công việc xoay nút trung tâm.
Blockchain TON được thiết kế bởi người sáng lập và nhóm cốt lõi của Telegram. Là một trong những nền tảng xã hội phổ biến nhất trên thế giới, Telegram có gần 900 triệu người dùng hoạt động hàng tháng, cung cấp trải nghiệm người dùng ổn định và mượt mà trong khi vẫn duy trì mức độ bảo mật và quyền riêng tư cao, với hàng chục tỷ tin nhắn được truyền trong phần mềm mỗi ngày. Khái niệm web3 đã trở nên tương đối nổi tiếng, nhưng người dùng gốc tiền điện tử thực tế vẫn là thiểu số và hầu hết dựa vào các sàn giao dịch tập trung để truy cập mã thông báo. Metamask, ví tiền điện tử phi tập trung phổ biến nhất thế giới, hiện chỉ có 30 triệu người dùng hoạt động hàng tháng. Và triết lý thiết kế của TON đã dựa trên việc phục vụ hàng tỷ người dùng ngay từ đầu, không chỉ một vài người đam mê web3.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/VWgtyv52kEaOkar8ejG860EwQ6M2_AVwiOD-Xc50zNBjeo3w8y3gOLepUix-Q9TpuPyB0X_hNb4eRbkqifrO7eCcE2j8MWKZ9E57hlcj3BGLDnD1aAfU3129xQjtgSI1MSktHntT0z44FfWy8Hn_iQ)
Mô hình phân mảnh vô hạn
Sharding là một khái niệm xuất phát từ thiết kế cơ sở dữ liệu. Nó đề cập đến việc chia tách một tập dữ liệu logic lớn và sau đó phân phối nó trên nhiều cơ sở dữ liệu không được chia sẻ với nhau, có thể được phân phối trên nhiều máy chủ. Nói một cách đơn giản, sharding cung cấp khả năng mở rộng theo chiều ngang, cho phép dữ liệu được chia thành các phần độc lập có thể được xử lý song song.
TON không phải là dự án đầu tiên giới thiệu công nghệ sharding vào blockchain, ví dụ, Ethereum 2.0 đã từng công bố 64 phân đoạn cố định và sau đó bị bỏ rơi do quá khó khăn, trong khi giao thức Night Shadow của NEAR có kế hoạch đạt được 100 phân đoạn vào năm tới và hiện có 4 phân đoạn.
Không giống như các phương pháp sharding truyền thống, TON sử dụng chiến lược sharding vô hạn.
Tuy nhiên, cách tiếp cận của TON được coi là tiên tiến không phải vì nó có nhiều mảnh vỡ hơn, mà vì hai tính năng độc đáo:
Số lượng phân đoạn không cố định: TON hỗ trợ số lượng phân đoạn ngày càng tăng theo nhu cầu kinh doanh, lên đến 2 ^ 60 chuỗi làm việc, gần như vô hạn.
Số lượng phân đoạn đàn hồi: TON có thể tự động tách các phân đoạn khi tải hệ thống cao và hợp nhất chúng khi tải thấp. Đây là một chiến lược rất hiệu quả để đối phó với nhu cầu mở rộng quy mô động.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/U8sjAC4blVC3GP6GN7Ct9jm7yC77aiMYSV7dNHO_BXbQVnuqoglf_bTvSqBeIfrmWXl-s0gqC-YoR4H6IqXXRgeeUgvmo0zX3wd9JBJjqufr8H6whBK9ZfdrKPApBHiYjIcYRmHMm2FxrFAAonzMiQ)
Hiện tại, TON bao gồm hai chuỗi làm việc, chuỗi chính (Masterchain) để đồng bộ hóa và quản trị và chuỗi làm việc (Workchain) cho các hợp đồng thông minh. Bên dưới chuỗi làm việc là shardchain và mức thấp nhất của chuỗi tài khoản ảo (Accountchain)
Chuỗi làm việc có thể được chia thành N phân đoạn (từ 1 đến 256 phân đoạn). Mỗi phân đoạn có nhóm trình xác thực riêng. Nhóm chuỗi làm việc chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch trong các phân đoạn của riêng mình. Đồng thời, nó liên tục tải xuống các khối từ tất cả các phân đoạn khác trong chuỗi làm việc của nó. Nói chung, một blockchain là một loạt các khối ghi lại những thay đổi trong trạng thái của chúng. Đối với các blockchain POS, các trình xác thực trước tiên đồng ý về cách họ muốn thay đổi trạng thái blockchain bằng cách biên dịch một khối chứa danh sách các thay đổi. Sau khi bỏ phiếu cho khối này, nếu thu thập đủ phiếu bầu, họ áp dụng khối cho trạng thái blockchain và chuyển sang khối tiếp theo.
Thông lượng của một chuỗi khối rất hạn chế vì người xác thực phải kiểm tra tất cả các giao dịch trong khối đó trước khi đồng ý chấp nhận nó. Vì vậy, có rất nhiều luồng trong TON và bạn có thể chỉ cần nghĩ về chúng như các blockchain vi mô nhỏ. Chúng tồn tại song song và mỗi bộ có bộ trình xác thực riêng.
Chuỗi chính
Chuỗi chính là luồng khối chính trong TON. Nó được sử dụng để đồng bộ hóa tất cả các khối còn lại và tính toán lại bộ trình xác thực. Khi tất cả các luồng đồng ý về một khối mới, họ ký nó và đăng ký nó với chuỗi chính. Tuy nhiên, trình xác thực mainchain không xác minh tính hợp lệ của khối, họ chỉ kiểm tra xem nó có được ký bởi trình xác thực thích hợp hay không. Vì vậy, rất nhiều chủ đề có thể cùng tồn tại song song. Hợp đồng từ các luồng khác nhau giao tiếp với nhau bằng cách gửi tin nhắn.
Chuỗi công việc
Một chuỗi công việc là một không gian địa chỉ độc lập có thể được chạy theo các quy tắc của nó. Ví dụ: họ có thể có các máy ảo khác nhau hoặc kéo dài thời gian cần thiết để xuất bản các khối có giới hạn gas cao. Quan trọng nhất, các chuỗi công việc phải có cùng định dạng hàng đợi tin nhắn để chúng có thể trao đổi tin nhắn. Điều này cũng có nghĩa là tất cả các chuỗi làm việc phải có các đảm bảo bảo mật gần như giống nhau. Vì chúng có thể trao đổi tin nhắn, các tin nhắn này mang mã thông báo mạng. Hiện có hai chuỗi làm việc đang hoạt động: chuỗi chính và chuỗi làm việc xử lý đầu tiên. Chuỗi công việc được xác định bởi tiền tố địa chỉ: -1: ax ... 1s2 - Địa chỉ của tài khoản trong chuỗi chính. -1 là tiền tố mainchain.
0:zx... 123 - Địa chỉ của tài khoản trong chuỗi làm việc đầu tiên. 0 - là tiền tố đầu tiên để xử lý chuỗi làm việc.
Chuỗi phân đoạn
Một luồng xử lý, hoặc chuỗi phân đoạn, là một luồng khối độc lập xử lý một chuỗi làm việc. Theo mặc định, chuỗi công việc 0 chỉ có một luồng và một chuỗi. Trình xác thực của chuỗi đó chấp nhận các tin nhắn bên ngoài và xử lý các tin nhắn nội bộ mà họ tự gửi hoặc từ các chuỗi công việc khác. Nếu có tình huống một luồng bị quá tải trong N khối cuối cùng, luồng được chia: một luồng được chia thành hai và các giao dịch được thực hiện song song.
Địa chỉ bắt đầu bằng 0:00: - 0:88.. Tài khoản ở đầu bây giờ nằm trong chủ đề 1 với tài khoản 0:88: . - 0:FF.. Nằm trong chủ đề 2. Vì tất cả các hợp đồng thông minh giao tiếp không đồng bộ với nhau mà không gặp bất kỳ trục trặc nào, thông lượng đã tăng gấp ba lần. Khi tải giảm, các luồng hợp nhất trở lại sau một thời gian. Nếu tải tiếp tục tăng, hai luồng có thể được chia đi chia lại, v.v. Chỉ có một sợi trên chuỗi chính.
Các khối trong TON không chỉ là một danh sách các giao dịch cần được hoàn thành để đạt được sự thay đổi trạng thái. Thay vào đó, một khối là:
Danh sách các thư thực hiện giao dịch, xóa chúng khỏi hàng đợi đến. Một tin nhắn mới đi vào hàng đợi gửi đi sau khi tin nhắn được xử lý và sau đó quá trình xử lý tin nhắn gây ra sự thay đổi trong trạng thái hợp đồng thông minh. Nghĩa là, để trình xác thực phân đoạn X duy trì trạng thái hiện tại của phân đoạn Y, nó không cần thực hiện tất cả các giao dịch trong khối phân đoạn Y. Nó chỉ tải xuống khối và tóm tắt những thay đổi đã xảy ra. Xảy ra trong hàng đợi tin nhắn và trạng thái hợp đồng thông minh.
Thay đổi cơ bản thế giới blockchain không thể đến mà không có giá. Để tận dụng cách tiếp cận triệt để này, các nhà phát triển hợp đồng thông minh TON phải thiết kế hợp đồng của họ theo cách khác. Đơn vị nguyên tử cơ bản của blockchain TON là hợp đồng thông minh. Hợp đồng thông minh có địa chỉ, mã và đơn vị dữ liệu (trạng thái liên tục). Các đơn vị như vậy được gọi là đơn vị nguyên tử vì các hợp đồng thông minh luôn có quyền truy cập đồng bộ hóa nguyên tử vào tất cả các trạng thái liên tục của chúng.
Định tuyến mạng Hypercube
TON đã tạo ra một cơ chế định tuyến thông minh để đảm bảo rằng các giao dịch giữa hai blockchain bất kỳ luôn được xử lý nhanh chóng, bất kể hệ thống lớn đến đâu và thời gian cần thiết để gửi thông tin giữa các blockchain TON chỉ tăng theo logarit theo số lượng chuỗi, do đó thậm chí mở rộng quy mô lên hàng triệu chuỗi cho phép chúng giao tiếp với tốc độ nhanh nhất.
Trong blockchain TON, Instant Hypercube Routing và Slow Routing là hai cơ chế định tuyến được sử dụng để xử lý các giao dịch chuỗi chéo.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/GtVq8UIFzgf8SaurVk_9wnZdMOZfxH1WR2d8fuGEykc6gJiHAlsG9HwpCL4f_CIDx7fMSvn1ir4fu3tfQSodm8MBtQQHGS5vOwHFIZkLkUj2O7KoouOF7Y6lXPVdsddgVMIKPCsJ2G7tuObisDyQnw)
Định tuyến Hypercube tức thì: Ý tưởng của TON để tăng tốc độ định tuyến tin nhắn, cho phép các giao dịch chuỗi chéo được hoàn thành trong một phần nhỏ thời gian. Trong định tuyến khối lập phương chậm truyền thống, một tin nhắn được định tuyến bởi một chuỗi phân đoạn dọc theo mạng hypercube đến chuỗi phân đoạn đích. Tuy nhiên, trong quá trình định tuyến thư, trình xác thực mà chuỗi phân đoạn đích thuộc về có thể chọn xử lý tin nhắn trước để thêm nó vào khối, sau đó cung cấp bằng chứng Merkel (biên nhận) và gửi biên nhận để hủy thông điệp đang được truyền. Nó cho phép các giao dịch chuỗi chéo được hoàn thành trong một khoảng thời gian rất ngắn. Định tuyến nhanh đạt được tương tác chuỗi chéo hiệu quả bằng cách xây dựng cấu trúc định tuyến khối lập phương cao. Trong cấu trúc này, mỗi chuỗi được ánh xạ đến một đỉnh của khối lập phương và khoảng cách giữa các chuỗi được biểu thị bằng số bước nhảy giữa các đỉnh. Với cách tiếp cận này, các giao dịch có thể được định tuyến nhanh chóng trên con đường ngắn nhất, làm cho các tương tác chuỗi chéo trở nên hiệu quả. Định tuyến nhanh có thể hoàn thành các giao dịch chuỗi chéo trong vài giây mà không cần chờ xác nhận khối.
Định tuyến chậm: Định tuyến chậm là một phương pháp tương đối truyền thống để xử lý các giao dịch chuỗi chéo bằng cách chuyển dần các giao dịch từ chuỗi nguồn sang chuỗi đích. Trong phương pháp này, các giao dịch đầu tiên được đóng gói thành một khối trên chuỗi nguồn và sau đó được chuyển đến chuỗi đích thông qua một trình chuyển tiếp. Trình xác thực của chuỗi đích xác minh tính hợp lệ của giao dịch và sau đó đóng gói nó vào một khối của chuỗi đích. Ưu điểm của định tuyến chậm so với định tuyến nhanh là nó cung cấp mức độ bảo mật và phân cấp cao hơn, vì các giao dịch chuỗi chéo cần phải trải qua quy trình xác nhận khối đầy đủ. Tương tự như mạng TCP / IP, địa chỉ IP đích được gửi đến đích để đảm bảo rằng các tin nhắn được truyền đáng tin cậy đến chuỗi đích theo thứ tự. Đối với mạng hypercube chuỗi phân đoạn có tỷ lệ N, bước nhảy chuỗi phân đoạn trung gian = log16 (N) -1 cần phải đi qua. Do đó, chỉ cần 4 nút định tuyến (chuỗi phân đoạn trung gian) để hỗ trợ hàng triệu chuỗi phân đoạn.
Tại sao nó được thiết kế theo cách này? **
Cần có trình xác thực để phân phối. Nếu hệ thống rất lớn, với hàng chục nghìn nút thì quá tải để mở rộng quy mô. Sau khi sharding, mỗi phân đoạn có một tập hợp, shard0, shard1... Nó cũng là cần thiết để đạt được giao tiếp phân đoạn chéo. Giao tiếp có thể được phân đoạn chéo và đi từ phân đoạn này sang phân đoạn khác có nghĩa là phải có cơ chế định tuyến cho các phân đoạn và phân đoạn. Kết nối tạo thành một tuyến đường bỏ qua một số nút trung gian. Mỗi khi một tin nhắn được định tuyến, nó tương đương với việc tăng thời gian truyền lên một thời gian khối.
Khi tổng số chuỗi phân đoạn tăng lên, điều này sẽ đòi hỏi rất nhiều sức mạnh tính toán và băng thông mạng, hạn chế khả năng mở rộng của hệ thống. Do đó, không thể gửi thư trực tiếp từ bất kỳ một phân đoạn nào đến tất cả các phân đoạn khác. Thay vào đó, mỗi phân đoạn chỉ được "kết nối" với một phân đoạn khác nhau có số thập lục phân trên mã định danh phân đoạn (w,s) của chúng. Bằng cách này, tất cả các chuỗi phân đoạn tạo thành một biểu đồ "hypercube" và các thông điệp được truyền dọc theo các cạnh của hypercube này.
Nếu thư được gửi đến một phân đoạn khác với phân đoạn hiện tại, số thập lục phân của mã định danh phân đoạn hiện tại (được chọn xác định) sẽ được thay thế bằng số phân đoạn đích tương ứng và mã định danh kết quả sẽ đóng vai trò là đích gần đúng để trở thành người nhận thư được chuyển tiếp.
Ưu điểm chính của định tuyến hypercube là điều kiện hợp lệ khối, trong đó các trình xác thực tạo khối của chuỗi phân đoạn phải thu thập và xử lý tin nhắn từ hàng đợi đầu ra của chuỗi phân đoạn "lân cận" hoặc mất staking. Bằng cách này, có thể mong đợi rằng bất kỳ thông điệp nào cũng sẽ đến đích cuối cùng sớm hay muộn; Tin nhắn không bị mất trong quá trình truyền cũng như không được gửi lại.
Định tuyến hypercube giới thiệu một số độ trễ và chi phí bổ sung do nhu cầu chuyển tiếp thư thông qua một số chuỗi phân đoạn trung gian. Tuy nhiên, số lượng các chuỗi phân đoạn trung gian này tăng rất chậm, điều này có liên quan đến log N trong tổng số chuỗi phân đoạn.
Giao tiếp không đồng bộ
Hợp đồng thông minh trên TON thực hiện giao tiếp không đồng bộ, có thể được so sánh với các vi dịch vụ Internet. Mỗi microservice chỉ có quyền truy cập đồng bộ hóa nguyên tử vào dữ liệu cục bộ của nó. Giao tiếp giữa hai microservice liên quan đến việc gửi tin nhắn không đồng bộ qua mạng.
Trong kiến trúc hệ thống, các hệ thống lớn hơn thường yêu cầu kiến trúc của microservices. Cách tiếp cận phân tán này đòi hỏi một số đánh đổi để áp dụng, nhưng có thể mang lại lợi ích trải nghiệm người dùng. Quản lý hệ thống hiện đại dựa vào các trình tự như Kubernetes để lấy một tập hợp các vi dịch vụ được chứa và tự động quay các phiên bản mới khi cần (tự động mở rộng) và phân vùng chúng một cách hiệu quả giữa các máy.
Để sử dụng sự tương tự của Kubernetes (Hệ thống quản lý cụm lớn), đây chính xác là những gì TON làm. Khi tải trên một chuỗi phân đoạn cụ thể tăng lên, nó được chia thành hai phần. Vì hợp đồng thông minh là nguyên tử, chúng không bao giờ được chia làm đôi. Điều này có nghĩa là một số hợp đồng thông minh đã từng nằm trên cùng một chuỗi phân đoạn một ngày nào đó có thể tìm thấy chính mình trên các chuỗi phân đoạn khác nhau.
Máy ảo của TON (TVM) đang áp dụng khái niệm microservice phân tán cho một kiến trúc tổng thể so sánh với Ethereum EVM.
Phân cấp nhà nước
Đây là một trong những cơ chế sharding phức tạp và thách thức nhất trong không gian sharding. Toàn bộ cơ sở dữ liệu được chia nhỏ và đặt trên các phân đoạn khác nhau. Mỗi phân đoạn lưu trữ tất cả dữ liệu trong phân đoạn riêng của nó, không phải trạng thái của toàn bộ blockchain.
Trong phân mảnh blockchain TON, tất cả các dịch vụ được triển khai dưới dạng hợp đồng thông minh và dữ liệu trạng thái của hợp đồng thông minh chỉ được lưu trữ trong mạng phân đoạn tương ứng, để đạt được phân mảnh trạng thái.
Không chỉ vậy, trong TON, hợp đồng đã đạt được một lộ trình triển khai duy nhất trong ngành, nơi mỗi người dùng có thể quản lý trạng thái mã thông báo trong hợp đồng của riêng họ, thực sự nhận ra sự phân cấp từ trạng thái blockchain. Tôi sẽ khám phá các nguyên tắc của thiết kế này một cách chi tiết thông qua các nghiên cứu điển hình.
Trước hết, bạn cần hiểu hợp đồng Ví và hợp đồng ví Jetton. Hợp đồng Wallet là một hợp đồng thông minh dành riêng cho người dùng để quản lý mã thông báo của người dùng trên blockchain TON. Jetton (tiếng Nga: Jewel) Hợp đồng ví là một loại hợp đồng ví đặc biệt dành riêng cho việc quản lý mã thông báo Jetton của người dùng. Các mã thông báo này có thể được sử dụng để thanh toán phí mạng và thực hiện các hợp đồng thông minh. Mỗi người dùng có hợp đồng Ví và hợp đồng ví Jetton riêng. Các hợp đồng này hoạt động như ví kỹ thuật số để người dùng lưu trữ và quản lý mã thông báo của họ. Đồng thời, các hợp đồng này cũng có thể tương tác với hợp đồng của người dùng khác để cho phép chuyển và giao dịch tài sản phi tập trung.
Trong trường hợp này, giả định rằng người dùng A và người dùng B đều có hợp đồng ví riêng. Người dùng A muốn chuyển một lượng token nhất định cho người dùng B. Trong trường hợp này, hợp đồng Ví của Người dùng A tương tác với Hợp đồng Ví của Người dùng B để thực hiện việc chuyển token. Toàn bộ quá trình không cần phải dựa vào một hợp đồng tập trung, mà thông qua hai hợp đồng phi tập trung.
Người dùng blockchain TON đều có hợp đồng riêng để quản lý trạng thái tài sản của họ, điều đó có nghĩa là không có hợp đồng tập trung duy nhất nào chịu rủi ro khi quản lý tất cả tài sản. Điều này làm tăng sự phân cấp của hệ thống và giảm nguy cơ xảy ra một điểm thất bại duy nhất. Trạng thái của tất cả tài sản của người dùng được quản lý bởi một hợp đồng chuyên dụng và kẻ tấn công không thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống bằng cách tấn công một hợp đồng tập trung duy nhất. Giao dịch tài sản giữa người dùng cũng có thể được thực hiện tự động thông qua các hợp đồng thông minh, tránh rủi ro về hoạt động của con người. Bạn cũng có thể tùy chỉnh hợp đồng ví của riêng mình và hợp đồng ví Jetton theo nhu cầu của bạn để đạt được nhiều chức năng và kịch bản ứng dụng hơn. Điều này giúp người dùng linh hoạt và tự chủ hơn. Mọi người đều quản lý trạng thái tài sản trong hợp đồng của riêng họ và khả năng mở rộng của hệ thống được cải thiện. Khi số lượng người dùng tăng lên, số lượng hợp đồng cũng vậy, nhưng điều này không gây căng thẳng quá mức cho toàn bộ hệ thống vì mỗi hợp đồng hoạt động độc lập.
Trên đây là phân tích của tôi về khả năng mở rộng của blockchain TON và kiến trúc kỹ thuật của sách trắng, cảm ơn Tiến sĩ Awesome Doge đã chỉnh sửa bản nháp đầu tiên. Cảm ơn các nhóm phát triển của Nga và Ukraine vì sự kiên trì của họ và cuối cùng là người sáng lập Telegram, ông Nikolai Durov, vì thiết kế tuyệt vời của ông nhiều năm trước, và đây là vì vinh quang của tâm trí con người.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Sách trắng TON giải thích: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới
Vào ngày 31 tháng 10 năm 2023, TON (trước đây là Mạng mở Telegram) đã lập kỷ lục thế giới mới, đạt mức cao nhất đáng kinh ngạc là 104.715 giao dịch mỗi giây trong thử nghiệm trực tiếp hiệu suất công khai đầu tiên, hoàn thành tổng cộng 107.652.545 giao dịch trong 25 phút. Được xác minh và xác nhận bởi Certik, hiệu suất này làm cho TON trở thành blockchain nhanh nhất và có khả năng mở rộng nhất thế giới, vượt qua tốc độ xử lý của tất cả các blockchain L1 và các mạng thanh toán tập trung nổi bật như PayPal, Visa và Mastercard.
TON chắc chắn là một dự án đáng chú ý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét sâu hơn về whitepaper TON, tiết lộ các tính năng kỹ thuật và cải tiến độc đáo của nó và tại sao TON là blockchain nhanh nhất trên thế giới.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/4lQw6TdnEgiWHAXFueezan-YELNTrtlnvweKSqVod4CjOKKDE_84geSdqAKgCNJ5wDf746yiQ4DmcLddtafXiVtbyYs0pgvrhFo5Gnw-r5JqS0vlgYHDHiM6fdwV2PmTgGyZrGJLu7YOSrcczbaHTg)
Thách thức mở rộng quy mô
Khả năng mở rộng là một thách thức lớn trong sự phát triển của công nghệ blockchain. Mục đích chính của sơ đồ mở rộng quy mô blockchain là tăng thông lượng của hệ thống và giảm phí giao dịch, để mạng blockchain có thể xử lý nhiều giao dịch hơn và thích ứng tốt hơn với các ứng dụng quy mô lớn. Mặc dù các chuỗi công cộng khác nhau tiếp tục thử nghiệm các thiết kế kiến trúc và sự đồng thuận mới, kết quả hiện tại vẫn chưa đạt yêu cầu và đã trở thành nút cổ chai cho blockchain để tiến tới ứng dụng quy mô lớn, rất khó để thực hiện tầm nhìn của chúng tôi về người dùng TG tỷ. Hiện tại, các giải pháp mở rộng quy mô chính thống có thể được chia thành các loại sau:
Sharding: Chia mạng thành các phần nhỏ hơn, mỗi phần có khả năng xử lý song song các giao dịch và hợp đồng thông minh, làm tăng đáng kể thông lượng của mạng. Nhưng sharding đi kèm với các vấn đề bảo mật tiềm ẩn, vì mỗi phân đoạn có thể kém an toàn hơn toàn bộ mạng. Ngoài ra, giao tiếp giữa các phân đoạn là một thách thức kỹ thuật. Ví dụ điển hình: Giao thức Ethereum 2.0 và NEAR.
Sidechains: Sidechain là một loại blockchain hoạt động độc lập với chuỗi chính và nó có thể có cơ chế đồng thuận và các tham số khối riêng. Với sidechains, người dùng có thể chuyển tài sản giữa hai chuỗi, giảm tải gánh nặng cho chuỗi chính. Ví dụ đại diện: Đa giác
Giải pháp lớp 2: Bằng cách xây dựng một lớp khác trên đầu chuỗi chính, L2 có thể cung cấp thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn và phí giao dịch thấp hơn. Lấy L2s, Optimism và Arbitrum nổi tiếng hơn: cả hai đều là các giải pháp mở rộng quy mô được thiết kế đặc biệt cho Ethereum. Kết quả là, một phần của kiến trúc của Optimism và Arbitrum nằm trên Lớp 1. Với sự nâng cấp của Ethereum, giới hạn trên của chúng đối với các giao dịch mỗi giây (TPS) đã tăng từ 2-4k lên khoảng 2w.
zkSync 2.0: So với giới hạn TPS của zkSync 1.0 là vài trăm, zkSync 2.0 mang lại những cải tiến đáng kể. Nhóm zkSync tuyên bố rằng phiên bản 2.0 của nó có thể đạt đến giới hạn trên của TPS 10w, nhưng hầu hết các tổ chức dự đoán rằng giới hạn trên thực sự có thể là 1-2w. Starknet: Sau khi hoàn thành việc nâng cấp lên Quantum Leap vào tháng Sáu, TPS của nó hiện đã hơn 100TPS một chút.
Solana: Solana sử dụng một thuật toán đồng thuận sáng tạo được gọi là Bằng chứng lịch sử (PoH) làm cốt lõi của giải pháp mở rộng quy mô của nó. Trong khi Solana tuyên bố có tới 65.000 TPS, hầu hết nó thực sự hoạt động như giao tiếp giữa các nút. Khối lượng giao dịch thực sự chỉ có thể được giới hạn ở mức 6-8k TPS. Hơn nữa, do thiết kế cơ chế đồng thuận tập trung, Solana đã trải qua nhiều lần ngừng hoạt động khi đối mặt với một số lượng lớn yêu cầu, chẳng hạn như khi đúc NFT. Ngoài ra, Solana vẫn chưa thực hiện thành công việc xoay nút trung tâm.
Blockchain TON được thiết kế bởi người sáng lập và nhóm cốt lõi của Telegram. Là một trong những nền tảng xã hội phổ biến nhất trên thế giới, Telegram có gần 900 triệu người dùng hoạt động hàng tháng, cung cấp trải nghiệm người dùng ổn định và mượt mà trong khi vẫn duy trì mức độ bảo mật và quyền riêng tư cao, với hàng chục tỷ tin nhắn được truyền trong phần mềm mỗi ngày. Khái niệm web3 đã trở nên tương đối nổi tiếng, nhưng người dùng gốc tiền điện tử thực tế vẫn là thiểu số và hầu hết dựa vào các sàn giao dịch tập trung để truy cập mã thông báo. Metamask, ví tiền điện tử phi tập trung phổ biến nhất thế giới, hiện chỉ có 30 triệu người dùng hoạt động hàng tháng. Và triết lý thiết kế của TON đã dựa trên việc phục vụ hàng tỷ người dùng ngay từ đầu, không chỉ một vài người đam mê web3.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/VWgtyv52kEaOkar8ejG860EwQ6M2_AVwiOD-Xc50zNBjeo3w8y3gOLepUix-Q9TpuPyB0X_hNb4eRbkqifrO7eCcE2j8MWKZ9E57hlcj3BGLDnD1aAfU3129xQjtgSI1MSktHntT0z44FfWy8Hn_iQ)
Mô hình phân mảnh vô hạn
Sharding là một khái niệm xuất phát từ thiết kế cơ sở dữ liệu. Nó đề cập đến việc chia tách một tập dữ liệu logic lớn và sau đó phân phối nó trên nhiều cơ sở dữ liệu không được chia sẻ với nhau, có thể được phân phối trên nhiều máy chủ. Nói một cách đơn giản, sharding cung cấp khả năng mở rộng theo chiều ngang, cho phép dữ liệu được chia thành các phần độc lập có thể được xử lý song song.
TON không phải là dự án đầu tiên giới thiệu công nghệ sharding vào blockchain, ví dụ, Ethereum 2.0 đã từng công bố 64 phân đoạn cố định và sau đó bị bỏ rơi do quá khó khăn, trong khi giao thức Night Shadow của NEAR có kế hoạch đạt được 100 phân đoạn vào năm tới và hiện có 4 phân đoạn.
Không giống như các phương pháp sharding truyền thống, TON sử dụng chiến lược sharding vô hạn.
Tuy nhiên, cách tiếp cận của TON được coi là tiên tiến không phải vì nó có nhiều mảnh vỡ hơn, mà vì hai tính năng độc đáo:
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/U8sjAC4blVC3GP6GN7Ct9jm7yC77aiMYSV7dNHO_BXbQVnuqoglf_bTvSqBeIfrmWXl-s0gqC-YoR4H6IqXXRgeeUgvmo0zX3wd9JBJjqufr8H6whBK9ZfdrKPApBHiYjIcYRmHMm2FxrFAAonzMiQ)
Hiện tại, TON bao gồm hai chuỗi làm việc, chuỗi chính (Masterchain) để đồng bộ hóa và quản trị và chuỗi làm việc (Workchain) cho các hợp đồng thông minh. Bên dưới chuỗi làm việc là shardchain và mức thấp nhất của chuỗi tài khoản ảo (Accountchain)
Chuỗi làm việc có thể được chia thành N phân đoạn (từ 1 đến 256 phân đoạn). Mỗi phân đoạn có nhóm trình xác thực riêng. Nhóm chuỗi làm việc chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch trong các phân đoạn của riêng mình. Đồng thời, nó liên tục tải xuống các khối từ tất cả các phân đoạn khác trong chuỗi làm việc của nó. Nói chung, một blockchain là một loạt các khối ghi lại những thay đổi trong trạng thái của chúng. Đối với các blockchain POS, các trình xác thực trước tiên đồng ý về cách họ muốn thay đổi trạng thái blockchain bằng cách biên dịch một khối chứa danh sách các thay đổi. Sau khi bỏ phiếu cho khối này, nếu thu thập đủ phiếu bầu, họ áp dụng khối cho trạng thái blockchain và chuyển sang khối tiếp theo.
Thông lượng của một chuỗi khối rất hạn chế vì người xác thực phải kiểm tra tất cả các giao dịch trong khối đó trước khi đồng ý chấp nhận nó. Vì vậy, có rất nhiều luồng trong TON và bạn có thể chỉ cần nghĩ về chúng như các blockchain vi mô nhỏ. Chúng tồn tại song song và mỗi bộ có bộ trình xác thực riêng.
Chuỗi chính
Chuỗi chính là luồng khối chính trong TON. Nó được sử dụng để đồng bộ hóa tất cả các khối còn lại và tính toán lại bộ trình xác thực. Khi tất cả các luồng đồng ý về một khối mới, họ ký nó và đăng ký nó với chuỗi chính. Tuy nhiên, trình xác thực mainchain không xác minh tính hợp lệ của khối, họ chỉ kiểm tra xem nó có được ký bởi trình xác thực thích hợp hay không. Vì vậy, rất nhiều chủ đề có thể cùng tồn tại song song. Hợp đồng từ các luồng khác nhau giao tiếp với nhau bằng cách gửi tin nhắn.
Chuỗi công việc
Một chuỗi công việc là một không gian địa chỉ độc lập có thể được chạy theo các quy tắc của nó. Ví dụ: họ có thể có các máy ảo khác nhau hoặc kéo dài thời gian cần thiết để xuất bản các khối có giới hạn gas cao. Quan trọng nhất, các chuỗi công việc phải có cùng định dạng hàng đợi tin nhắn để chúng có thể trao đổi tin nhắn. Điều này cũng có nghĩa là tất cả các chuỗi làm việc phải có các đảm bảo bảo mật gần như giống nhau. Vì chúng có thể trao đổi tin nhắn, các tin nhắn này mang mã thông báo mạng. Hiện có hai chuỗi làm việc đang hoạt động: chuỗi chính và chuỗi làm việc xử lý đầu tiên. Chuỗi công việc được xác định bởi tiền tố địa chỉ: -1: ax ... 1s2 - Địa chỉ của tài khoản trong chuỗi chính. -1 là tiền tố mainchain.
0:zx... 123 - Địa chỉ của tài khoản trong chuỗi làm việc đầu tiên. 0 - là tiền tố đầu tiên để xử lý chuỗi làm việc.
Chuỗi phân đoạn
Một luồng xử lý, hoặc chuỗi phân đoạn, là một luồng khối độc lập xử lý một chuỗi làm việc. Theo mặc định, chuỗi công việc 0 chỉ có một luồng và một chuỗi. Trình xác thực của chuỗi đó chấp nhận các tin nhắn bên ngoài và xử lý các tin nhắn nội bộ mà họ tự gửi hoặc từ các chuỗi công việc khác. Nếu có tình huống một luồng bị quá tải trong N khối cuối cùng, luồng được chia: một luồng được chia thành hai và các giao dịch được thực hiện song song.
Địa chỉ bắt đầu bằng 0:00: - 0:88.. Tài khoản ở đầu bây giờ nằm trong chủ đề 1 với tài khoản 0:88: . - 0:FF.. Nằm trong chủ đề 2. Vì tất cả các hợp đồng thông minh giao tiếp không đồng bộ với nhau mà không gặp bất kỳ trục trặc nào, thông lượng đã tăng gấp ba lần. Khi tải giảm, các luồng hợp nhất trở lại sau một thời gian. Nếu tải tiếp tục tăng, hai luồng có thể được chia đi chia lại, v.v. Chỉ có một sợi trên chuỗi chính.
Các khối trong TON không chỉ là một danh sách các giao dịch cần được hoàn thành để đạt được sự thay đổi trạng thái. Thay vào đó, một khối là:
Danh sách các thư thực hiện giao dịch, xóa chúng khỏi hàng đợi đến. Một tin nhắn mới đi vào hàng đợi gửi đi sau khi tin nhắn được xử lý và sau đó quá trình xử lý tin nhắn gây ra sự thay đổi trong trạng thái hợp đồng thông minh. Nghĩa là, để trình xác thực phân đoạn X duy trì trạng thái hiện tại của phân đoạn Y, nó không cần thực hiện tất cả các giao dịch trong khối phân đoạn Y. Nó chỉ tải xuống khối và tóm tắt những thay đổi đã xảy ra. Xảy ra trong hàng đợi tin nhắn và trạng thái hợp đồng thông minh.
Thay đổi cơ bản thế giới blockchain không thể đến mà không có giá. Để tận dụng cách tiếp cận triệt để này, các nhà phát triển hợp đồng thông minh TON phải thiết kế hợp đồng của họ theo cách khác. Đơn vị nguyên tử cơ bản của blockchain TON là hợp đồng thông minh. Hợp đồng thông minh có địa chỉ, mã và đơn vị dữ liệu (trạng thái liên tục). Các đơn vị như vậy được gọi là đơn vị nguyên tử vì các hợp đồng thông minh luôn có quyền truy cập đồng bộ hóa nguyên tử vào tất cả các trạng thái liên tục của chúng.
Định tuyến mạng Hypercube
TON đã tạo ra một cơ chế định tuyến thông minh để đảm bảo rằng các giao dịch giữa hai blockchain bất kỳ luôn được xử lý nhanh chóng, bất kể hệ thống lớn đến đâu và thời gian cần thiết để gửi thông tin giữa các blockchain TON chỉ tăng theo logarit theo số lượng chuỗi, do đó thậm chí mở rộng quy mô lên hàng triệu chuỗi cho phép chúng giao tiếp với tốc độ nhanh nhất.
Trong blockchain TON, Instant Hypercube Routing và Slow Routing là hai cơ chế định tuyến được sử dụng để xử lý các giao dịch chuỗi chéo.
! [Phân tích sách trắng TON: Làm sáng tỏ công nghệ đằng sau blockchain nhanh nhất thế giới] ( https://lh7-us.googleusercontent.com/GtVq8UIFzgf8SaurVk_9wnZdMOZfxH1WR2d8fuGEykc6gJiHAlsG9HwpCL4f_CIDx7fMSvn1ir4fu3tfQSodm8MBtQQHGS5vOwHFIZkLkUj2O7KoouOF7Y6lXPVdsddgVMIKPCsJ2G7tuObisDyQnw)
Định tuyến Hypercube tức thì: Ý tưởng của TON để tăng tốc độ định tuyến tin nhắn, cho phép các giao dịch chuỗi chéo được hoàn thành trong một phần nhỏ thời gian. Trong định tuyến khối lập phương chậm truyền thống, một tin nhắn được định tuyến bởi một chuỗi phân đoạn dọc theo mạng hypercube đến chuỗi phân đoạn đích. Tuy nhiên, trong quá trình định tuyến thư, trình xác thực mà chuỗi phân đoạn đích thuộc về có thể chọn xử lý tin nhắn trước để thêm nó vào khối, sau đó cung cấp bằng chứng Merkel (biên nhận) và gửi biên nhận để hủy thông điệp đang được truyền. Nó cho phép các giao dịch chuỗi chéo được hoàn thành trong một khoảng thời gian rất ngắn. Định tuyến nhanh đạt được tương tác chuỗi chéo hiệu quả bằng cách xây dựng cấu trúc định tuyến khối lập phương cao. Trong cấu trúc này, mỗi chuỗi được ánh xạ đến một đỉnh của khối lập phương và khoảng cách giữa các chuỗi được biểu thị bằng số bước nhảy giữa các đỉnh. Với cách tiếp cận này, các giao dịch có thể được định tuyến nhanh chóng trên con đường ngắn nhất, làm cho các tương tác chuỗi chéo trở nên hiệu quả. Định tuyến nhanh có thể hoàn thành các giao dịch chuỗi chéo trong vài giây mà không cần chờ xác nhận khối.
Định tuyến chậm: Định tuyến chậm là một phương pháp tương đối truyền thống để xử lý các giao dịch chuỗi chéo bằng cách chuyển dần các giao dịch từ chuỗi nguồn sang chuỗi đích. Trong phương pháp này, các giao dịch đầu tiên được đóng gói thành một khối trên chuỗi nguồn và sau đó được chuyển đến chuỗi đích thông qua một trình chuyển tiếp. Trình xác thực của chuỗi đích xác minh tính hợp lệ của giao dịch và sau đó đóng gói nó vào một khối của chuỗi đích. Ưu điểm của định tuyến chậm so với định tuyến nhanh là nó cung cấp mức độ bảo mật và phân cấp cao hơn, vì các giao dịch chuỗi chéo cần phải trải qua quy trình xác nhận khối đầy đủ. Tương tự như mạng TCP / IP, địa chỉ IP đích được gửi đến đích để đảm bảo rằng các tin nhắn được truyền đáng tin cậy đến chuỗi đích theo thứ tự. Đối với mạng hypercube chuỗi phân đoạn có tỷ lệ N, bước nhảy chuỗi phân đoạn trung gian = log16 (N) -1 cần phải đi qua. Do đó, chỉ cần 4 nút định tuyến (chuỗi phân đoạn trung gian) để hỗ trợ hàng triệu chuỗi phân đoạn.
Tại sao nó được thiết kế theo cách này? **
Cần có trình xác thực để phân phối. Nếu hệ thống rất lớn, với hàng chục nghìn nút thì quá tải để mở rộng quy mô. Sau khi sharding, mỗi phân đoạn có một tập hợp, shard0, shard1... Nó cũng là cần thiết để đạt được giao tiếp phân đoạn chéo. Giao tiếp có thể được phân đoạn chéo và đi từ phân đoạn này sang phân đoạn khác có nghĩa là phải có cơ chế định tuyến cho các phân đoạn và phân đoạn. Kết nối tạo thành một tuyến đường bỏ qua một số nút trung gian. Mỗi khi một tin nhắn được định tuyến, nó tương đương với việc tăng thời gian truyền lên một thời gian khối.
Khi tổng số chuỗi phân đoạn tăng lên, điều này sẽ đòi hỏi rất nhiều sức mạnh tính toán và băng thông mạng, hạn chế khả năng mở rộng của hệ thống. Do đó, không thể gửi thư trực tiếp từ bất kỳ một phân đoạn nào đến tất cả các phân đoạn khác. Thay vào đó, mỗi phân đoạn chỉ được "kết nối" với một phân đoạn khác nhau có số thập lục phân trên mã định danh phân đoạn (w,s) của chúng. Bằng cách này, tất cả các chuỗi phân đoạn tạo thành một biểu đồ "hypercube" và các thông điệp được truyền dọc theo các cạnh của hypercube này.
Nếu thư được gửi đến một phân đoạn khác với phân đoạn hiện tại, số thập lục phân của mã định danh phân đoạn hiện tại (được chọn xác định) sẽ được thay thế bằng số phân đoạn đích tương ứng và mã định danh kết quả sẽ đóng vai trò là đích gần đúng để trở thành người nhận thư được chuyển tiếp.
Ưu điểm chính của định tuyến hypercube là điều kiện hợp lệ khối, trong đó các trình xác thực tạo khối của chuỗi phân đoạn phải thu thập và xử lý tin nhắn từ hàng đợi đầu ra của chuỗi phân đoạn "lân cận" hoặc mất staking. Bằng cách này, có thể mong đợi rằng bất kỳ thông điệp nào cũng sẽ đến đích cuối cùng sớm hay muộn; Tin nhắn không bị mất trong quá trình truyền cũng như không được gửi lại.
Định tuyến hypercube giới thiệu một số độ trễ và chi phí bổ sung do nhu cầu chuyển tiếp thư thông qua một số chuỗi phân đoạn trung gian. Tuy nhiên, số lượng các chuỗi phân đoạn trung gian này tăng rất chậm, điều này có liên quan đến log N trong tổng số chuỗi phân đoạn.
Giao tiếp không đồng bộ
Hợp đồng thông minh trên TON thực hiện giao tiếp không đồng bộ, có thể được so sánh với các vi dịch vụ Internet. Mỗi microservice chỉ có quyền truy cập đồng bộ hóa nguyên tử vào dữ liệu cục bộ của nó. Giao tiếp giữa hai microservice liên quan đến việc gửi tin nhắn không đồng bộ qua mạng.
Trong kiến trúc hệ thống, các hệ thống lớn hơn thường yêu cầu kiến trúc của microservices. Cách tiếp cận phân tán này đòi hỏi một số đánh đổi để áp dụng, nhưng có thể mang lại lợi ích trải nghiệm người dùng. Quản lý hệ thống hiện đại dựa vào các trình tự như Kubernetes để lấy một tập hợp các vi dịch vụ được chứa và tự động quay các phiên bản mới khi cần (tự động mở rộng) và phân vùng chúng một cách hiệu quả giữa các máy.
Để sử dụng sự tương tự của Kubernetes (Hệ thống quản lý cụm lớn), đây chính xác là những gì TON làm. Khi tải trên một chuỗi phân đoạn cụ thể tăng lên, nó được chia thành hai phần. Vì hợp đồng thông minh là nguyên tử, chúng không bao giờ được chia làm đôi. Điều này có nghĩa là một số hợp đồng thông minh đã từng nằm trên cùng một chuỗi phân đoạn một ngày nào đó có thể tìm thấy chính mình trên các chuỗi phân đoạn khác nhau.
Máy ảo của TON (TVM) đang áp dụng khái niệm microservice phân tán cho một kiến trúc tổng thể so sánh với Ethereum EVM.
Phân cấp nhà nước
Đây là một trong những cơ chế sharding phức tạp và thách thức nhất trong không gian sharding. Toàn bộ cơ sở dữ liệu được chia nhỏ và đặt trên các phân đoạn khác nhau. Mỗi phân đoạn lưu trữ tất cả dữ liệu trong phân đoạn riêng của nó, không phải trạng thái của toàn bộ blockchain.
Trong phân mảnh blockchain TON, tất cả các dịch vụ được triển khai dưới dạng hợp đồng thông minh và dữ liệu trạng thái của hợp đồng thông minh chỉ được lưu trữ trong mạng phân đoạn tương ứng, để đạt được phân mảnh trạng thái.
Không chỉ vậy, trong TON, hợp đồng đã đạt được một lộ trình triển khai duy nhất trong ngành, nơi mỗi người dùng có thể quản lý trạng thái mã thông báo trong hợp đồng của riêng họ, thực sự nhận ra sự phân cấp từ trạng thái blockchain. Tôi sẽ khám phá các nguyên tắc của thiết kế này một cách chi tiết thông qua các nghiên cứu điển hình.
Trước hết, bạn cần hiểu hợp đồng Ví và hợp đồng ví Jetton. Hợp đồng Wallet là một hợp đồng thông minh dành riêng cho người dùng để quản lý mã thông báo của người dùng trên blockchain TON. Jetton (tiếng Nga: Jewel) Hợp đồng ví là một loại hợp đồng ví đặc biệt dành riêng cho việc quản lý mã thông báo Jetton của người dùng. Các mã thông báo này có thể được sử dụng để thanh toán phí mạng và thực hiện các hợp đồng thông minh. Mỗi người dùng có hợp đồng Ví và hợp đồng ví Jetton riêng. Các hợp đồng này hoạt động như ví kỹ thuật số để người dùng lưu trữ và quản lý mã thông báo của họ. Đồng thời, các hợp đồng này cũng có thể tương tác với hợp đồng của người dùng khác để cho phép chuyển và giao dịch tài sản phi tập trung.
Trong trường hợp này, giả định rằng người dùng A và người dùng B đều có hợp đồng ví riêng. Người dùng A muốn chuyển một lượng token nhất định cho người dùng B. Trong trường hợp này, hợp đồng Ví của Người dùng A tương tác với Hợp đồng Ví của Người dùng B để thực hiện việc chuyển token. Toàn bộ quá trình không cần phải dựa vào một hợp đồng tập trung, mà thông qua hai hợp đồng phi tập trung.
Người dùng blockchain TON đều có hợp đồng riêng để quản lý trạng thái tài sản của họ, điều đó có nghĩa là không có hợp đồng tập trung duy nhất nào chịu rủi ro khi quản lý tất cả tài sản. Điều này làm tăng sự phân cấp của hệ thống và giảm nguy cơ xảy ra một điểm thất bại duy nhất. Trạng thái của tất cả tài sản của người dùng được quản lý bởi một hợp đồng chuyên dụng và kẻ tấn công không thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống bằng cách tấn công một hợp đồng tập trung duy nhất. Giao dịch tài sản giữa người dùng cũng có thể được thực hiện tự động thông qua các hợp đồng thông minh, tránh rủi ro về hoạt động của con người. Bạn cũng có thể tùy chỉnh hợp đồng ví của riêng mình và hợp đồng ví Jetton theo nhu cầu của bạn để đạt được nhiều chức năng và kịch bản ứng dụng hơn. Điều này giúp người dùng linh hoạt và tự chủ hơn. Mọi người đều quản lý trạng thái tài sản trong hợp đồng của riêng họ và khả năng mở rộng của hệ thống được cải thiện. Khi số lượng người dùng tăng lên, số lượng hợp đồng cũng vậy, nhưng điều này không gây căng thẳng quá mức cho toàn bộ hệ thống vì mỗi hợp đồng hoạt động độc lập.
Trên đây là phân tích của tôi về khả năng mở rộng của blockchain TON và kiến trúc kỹ thuật của sách trắng, cảm ơn Tiến sĩ Awesome Doge đã chỉnh sửa bản nháp đầu tiên. Cảm ơn các nhóm phát triển của Nga và Ukraine vì sự kiên trì của họ và cuối cùng là người sáng lập Telegram, ông Nikolai Durov, vì thiết kế tuyệt vời của ông nhiều năm trước, và đây là vì vinh quang của tâm trí con người.