Warum wurde das TON-Netz durch Unterbrechungen blockiert?
Im August sah sich das TON-Netzwerk mit erheblichen Turbulenzen konfrontiert, die durch die Verhaftung des Telegram-Gründers in Frankreich und zwei große Blockunterbrechungen, die ernsthafte Bedenken hervorriefen, noch verstärkt wurden. Diese Ereignisse haben nicht nur den Enthusiasmus für das TON-Ökosystem gedämpft, sondern auch seinen zukünftigen Handlungsspielraum eingeschränkt.
Während sich die Aufmerksamkeit des Marktes in erster Linie auf die Verhaftung des Gründers konzentrierte, sind die technischen Fehler die dringenderen Probleme, die die zukünftige Entwicklung von TON beeinflussen.
Unmittelbare Ursache: Anstieg der DOGS-Transaktionen
Die unmittelbare Ursache für die Unterbrechungen des TON-Netzwerks war der plötzliche Anstieg der DOGS-Transaktionen. DOGS, eine Meme-Münze mit einem Gesamtangebot von 550 Milliarden und einer 72,73%-igen Airdrop-Zuteilung, hat vor Kurzem erheblich an Zugkraft gewonnen. Die Auflistung der Münze auf großen Plattformen wie Binance führte zu einem massiven Anstieg der On-Chain-Transaktionen und überforderte das Netzwerk.
Als Proof-of-Stake (PoS) Blockchain, verlässt sich TON auf seine Validator-Knoten, um Transaktionen zu verarbeiten und zu bestätigen, die dann in Blöcken gebündelt werden. Unter normalen Bedingungen erzeugt das Netzwerk in bestimmten Abständen neue Blöcke.
Wenn das System jedoch nicht in der Lage ist, alle anstehenden Transaktionen zeitnah zu verarbeiten, kann sich die Blockproduktion verzögern oder sogar gestoppt werden. Diese Art von Transaktionsüberlastung ist nicht nur bei TON zu beobachten; andere große Blockchains wie Bitcoin und Ethereum haben ähnliche Probleme.
Der Anstieg der DOGS-Transaktionen führte wahrscheinlich zu einer Überlastung der Validatoren und verlangsamte oder stoppte die Blockproduktion.
Die TON Foundation führte die Unterbrechungen auf eine Überlastung der DOGS-Transaktionen zurück, die dazu führte, dass die Validatoren überlastet wurden und aufgrund der langen Müllsammlung den Konsens verloren. Trotz TONs erfolgreichem Guinness-Weltrekord für TPS von über 104.715 im November scheint diese Erklärung angesichts der jüngsten Probleme unzureichend.
Grundlegende Probleme: Design-Einschränkungen und Validator-Probleme
Die Transaktionsüberlastung ist lediglich ein Symptom für tiefer liegende Probleme im Design des TON-Netzwerks und des Validierungssystems. Die Analyse der technischen Architektur von TON, des Sharding-Mechanismus und der Organisation der Prüfer offenbart mehrere kritische Punkte:
1. Die Komplexität der Shard-Chain-Architektur: Herausforderungen der hohen Skalierbarkeit
Die Architektur von TON ist auf hohe Skalierbarkeit und Leistung ausgelegt und besteht aus einer mehrschichtigen Struktur mit einer Hauptkette, Arbeitsketten und Splitterketten. Dieses Design erhöht theoretisch die Netzwerkkapazität durch die Verteilung der Last. Diese komplexe Sharding-Struktur bringt jedoch mehrere Herausforderungen mit sich.
Jede Arbeitskette kann weiter in mehrere Splitterketten unterteilt werden, die jeweils für verschiedene Kontotransaktionen zuständig sind. Dieses Design ermöglicht eine parallele Transaktionsverarbeitung über die Shard Chains hinweg, was die TPS insgesamt erhöht. Bei Transaktionsspitzen können jedoch eine ungleichmäßige Lastverteilung oder Verzögerungen bei der Verarbeitung von Transaktionen die Blockproduktion auf einigen Shard Chains verlangsamen oder stoppen.
Da die Shard-Ketten mit der Hauptkette synchronisiert bleiben müssen, können Probleme in wichtigen Shard-Ketten die Blockproduktion des gesamten Netzwerks beeinträchtigen. Die Sharding-Methode von TON ist zwar innovativ und ermöglicht eine extreme Granularität (jeder Shard verwaltet nur wenige Konten oder Verträge), doch dies erhöht die Komplexität der Koordination.
Effektives Sharding erfordert eine hocheffiziente und stabile Koordinierung zwischen Shard-Ketten und der Hauptkette. Engpässe in Splitterketten können unter extremen Bedingungen die Blockproduktion des gesamten Netzwerks stören.
2. Unzureichende Anzahl von Validierern: Risiken der Zentralisierung
Ein weiteres wichtiges Problem ist die unzureichende Anzahl von Validierern im TON-Netzwerk. Im Vergleich zu anderen PoS-Blockchains hat TON deutlich weniger Validierer, nämlich nur 360 im Vergleich zu Ethereums über 1 Million und Solanas viel höherer Anzahl. Diese Diskrepanz beeinträchtigt die Dezentralisierung und die Sicherheit des Netzwerks von TON.
Validierer in PoS-Netzwerken validieren Transaktionen, erzielen einen Konsens und bündeln Transaktionen zu Blöcken. Die Anzahl der Validierer beeinflusst die Dezentralisierung des Netzwerks und seine Fähigkeit, hohe Lasten zu bewältigen. Bei einer geringeren Anzahl von Prüfern muss jeder einzelne mehr Transaktionen bearbeiten, was bei hohem Transaktionsaufkommen zu Verzögerungen oder Unterbrechungen führen kann.
Darüber hinaus begrenzen die hohen Hardware- und Netzwerkanforderungen von TON in Verbindung mit der Notwendigkeit, eine große Menge an Toncoin zu setzen, um ein Validator zu werden, die Anzahl der Teilnehmer. Diese Einschränkung wirkt sich nicht nur auf die Dezentralisierung aus, sondern verschlimmert auch Blockverzögerungen in Spitzenzeiten.
3. Beschränkungen des Konsensmechanismus: Herausforderungen der byzantinischen Fehlertoleranz
TON verwendet einen Byzantine Fault Tolerant (BFT) Konsensmechanismus, bekannt als das Catchain-Protokoll. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um den Netzbetrieb auch bei Anwesenheit böswilliger Knoten aufrechtzuerhalten.
Bei einer begrenzten Anzahl von Prüfern, von denen einige aufgrund von Überlastung nicht am Konsens teilnehmen können, kann die Effizienz des Protokolls jedoch beeinträchtigt werden. Das Catchain-Protokoll setzt voraus, dass nicht mehr als ein Drittel der teilnehmenden Prüfer böswillig sind, damit ein Konsens und eine Blockbildung stattfinden können.
Wenn die Prüfer überlastet sind, können mehrere nicht reagieren, was den Konsensprozess verlangsamt oder zum Stillstand bringt und zu Verzögerungen bei der Blockproduktion führt. Trotz seiner Auslegung auf Ausfallsicherheit hängt die Wirksamkeit des Catchain-Protokolls von der Anzahl und Verteilung der Prüfer ab.
Wenn die Zahl der Validierer gering ist und die Netzlast die Erwartungen übersteigt, sinkt die Effizienz des Protokolls, was zu einer langsameren oder gestoppten Blockproduktion führt.
Zentralisierung und Konstruktionsmängel behindern den Fortschritt von TON
TON steht vor anhaltenden Herausforderungen, darunter die Verhaftung des Telegram-Gründers, die die Zukunft von TON und die Zusammenarbeit mit Telegram in Frage stellt. Ursprünglich als potenzielles Kraftpaket für das TON-Ökosystem angesehen, hat dieses Ereignis einen Schatten auf die zukünftige Partnerschaft geworfen.
Darüber hinaus zeigen die jüngsten Blockunterbrechungen, die durch einen Anstieg der DOGS-Transaktionen verursacht wurden, tiefere Probleme innerhalb des TON-Netzwerks auf. Die Komplexität der Sharding-Architektur, die unzureichende Zahl der Validierer und die Grenzen des Konsensmechanismus weisen auf erhebliche technische Engpässe hin. Diese Probleme beeinträchtigen die derzeitige Stabilität des Netzes und stellen potenzielle Risiken für seine langfristige Entwicklung dar.
Um diese Probleme anzugehen, muss TON seine Validierer-Basis erweitern, die Eintrittsbarrieren für Validierer senken, die Effizienz des Shardings verbessern und das Catchain-Protokoll optimieren, um hohe Lasten effektiver zu bewältigen. Obwohl TON seit seiner Gründung mit erheblichen Krisen konfrontiert war und die ersten Herausforderungen erfolgreich gemeistert hat, wird die Überwindung der aktuellen Schwierigkeiten entscheidend für den Aufbau eines stärkeren und widerstandsfähigeren Ökosystems für die Zukunft sein.