Dai minigiochi alla DeFi: Di cosa ha ancora bisogno TON?

Negli ultimi mesi abbiamo assistito a una crescita esplosiva dell’ecosistema TON, con il lancio di Notcoin, Dogs, Hamster Kombat e Catizen su Binance. Secondo quanto riferito, questa ondata ha portato milioni di nuovi utenti KYC su varie borse, segnando una delle più grandi applicazioni blockchain degli ultimi anni. Tuttavia, la domanda pressante rimane: qual è il prossimo passo?

Nonostante la significativa base di utenti, il valore totale bloccato (TVL) di TON rimane relativamente basso e non c’è stato un notevole aumento dei protocolli DeFi. Ciò ha suscitato preoccupazioni e discussioni sul basso valore degli utenti della catena TON e sulle inadeguatezze della sua infrastruttura.

In questo articolo discuteremo brevemente un concetto essenziale alla base della DeFi – gli swap atomici – e come LayerPixel (PixelSwap) sta affrontando le relative sfide. Da un lato, il successo iniziale della DeFi può essere ricondotto a Ethereum, che è diventato la pietra miliare per le applicazioni e i contratti intelligenti della DeFi. D’altra parte, l’ascesa di blockchain asincrone come TON porta nuove opportunità e sfide, in particolare per quanto riguarda la componibilità.

1. Breve storia della DeFi

L’ecosistema DeFi è fiorito durante la “DeFi Summer”, incentrata principalmente su Ethereum. Gli sviluppatori hanno sfruttato l’ecosistema di Ethereum, dove i contratti intelligenti fungono da elementi fondamentali che possono essere combinati come pezzi LEGO. Questa componibilità ha permesso una rapida proliferazione di applicazioni e servizi finanziari decentralizzati.

Il paradigma di componibilità di Ethereum consente a diversi protocolli DeFi di interagire in modi innovativi. Le primitive finanziarie chiave, come gli swap atomici, i prestiti flash e i prestiti collateralizzati, dimostrano come le diverse applicazioni possano essere sovrapposte per creare prodotti finanziari complessi e multifunzionali.

Con la maturazione della DeFi, i limiti del modello sincrono di Ethereum, in particolare per quanto riguarda la scalabilità e le elevate commissioni di transazione, sono diventati sempre più evidenti. Ciò ha stimolato l’interesse a esplorare nuove architetture di blockchain, come le blockchain asincrone, che promettono di superare alcuni di questi limiti intrinseci.

2. Blockchain asincrone: Un nuovo paradigma

Il modello tradizionale di Ethereum è sincrono e mantiene uno stato monolitico in cui ogni transazione viene elaborata in modo sequenziale. Al contrario, le blockchain asincrone come TON adottano un approccio di tipo actor model, che comporta diverse differenze strutturali fondamentali:

Ethereum – Blockchain sincrona (Stato monolitico):

• Operazioni atomiche: Le transazioni atomiche dirette sono possibili perché ogni transazione, anche se modifica più stati di smart contract, viene trattata come una singola unità. La macchina virtuale di Ethereum (EVM) assicura che tutte le fasi di una transazione siano isolate, garantendo che o tutte vengano eseguite o nessuna.
• Elaborazione sequenziale: Ogni transazione deve attendere il completamento della precedente, limitando naturalmente il throughput e la scalabilità.
• Stato globale: Tutte le transazioni operano su uno stato globale condiviso, semplificando la gestione dello stato ma esacerbando la contesa.

TON – Blockchain asincrona (modello ad attori):

• Elaborazione parallela: Le transazioni possono essere elaborate simultaneamente da più attori o smart contract, migliorando la scalabilità complessiva e il throughput. Ad esempio, gli smart contract su TON possono operare come unità o attori indipendenti, utilizzando la messaggistica unidirezionale per aggiornare gli stati tra gli attori.
• Stato distribuito: diversi attori detengono stati isolati, che consentono loro di interagire senza condividere un unico stato globale.
• Complessità del coordinamento: L’implementazione di operazioni atomiche in questo modello è complessa a causa della sua natura distribuita.

Mentre le blockchain asincrone hanno implicazioni significative per la scalabilità, la mancanza di scambi atomici rappresenta un ostacolo considerevole per lo sviluppo della DeFi su TON, indipendentemente dalle complessità associate al linguaggio FunC/Tact. Senza operazioni atomiche ed elaborazione sequenziale, la liquidità nei protocolli di prestito diventa difficile, a prescindere dall’inventiva della LEGO DeFi.

LayerPixel e PixelSwap (che utilizza l’infrastruttura di LayerPixel come parte del suo framework) propongono un nuovo approccio per affrontare questo problema, consentendo scambi atomici e cercando di fornire una soluzione più sicura ed efficiente per gli scambi e la DeFi.

3. Sfide della componibilità sulle blockchain asincrone

Il mantenimento della componibilità per le applicazioni DeFi su blockchain asincrone introduce sfide complesse, principalmente a causa delle caratteristiche degli stati distribuiti e del parallelismo:

Coordinamento delle transazioni:

• Sincronizzazione: Ottenere uno stato coerente tra più attori in un momento specifico è complesso. A differenza di uno stato globale sincrono che semplifica le operazioni atomiche, la sincronizzazione di attori indipendenti presenta ostacoli significativi.
• Modelli di coerenza: I sistemi asincroni spesso si affidano a modelli di coerenza più deboli, come la coerenza eventuale. Garantire che tutti gli attori interessati raggiungano uno stato comune senza divergenze diventa una sfida logistica.

Coerenza dello Stato:

• Controllo della concorrenza: In un ambiente distribuito, se più transazioni tentano di aggiornare stati che si sovrappongono, possono verificarsi condizioni di gara. Ciò richiede meccanismi complessi per garantire che le transazioni siano serializzate correttamente senza diventare colli di bottiglia.
• Riconciliazione dello Stato: La riconciliazione di stati diversi tra gli attori e l’implementazione di meccanismi di rollback (se una parte di una transazione fallisce) devono essere abbastanza robusti da annullare con grazia le modifiche senza introdurre inconsistenze.

Gestione dei guasti:

• Atomicità: Garantire che tutte le parti di una transazione abbiano successo o falliscano in un ambiente distribuito a stati e non atomico è una sfida.
• Meccanismi di rollback: Per eseguire in modo efficiente il rollback di modifiche parziali allo stato delle transazioni senza lasciare inconsistenze residue sono necessarie tecniche avanzate.

4. Pixelswap: Colmare il divario di componibilità

Pixelswap affronta queste sfide attraverso un design innovativo che introduce un framework di transazioni distribuite su misura per la blockchain TON. Questa architettura aderisce ai principi BASE (un’alternativa ad ACID) e comprende due componenti principali: un gestore di transazioni e molteplici esecutori di transazioni.

Saga Transaction Manager:

Orchestrano transazioni complesse in più fasi e superano le limitazioni del protocollo di commit a due fasi (2PC), adatto a transazioni distribuite di lunga durata.

• Gestione del ciclo di vita: Gestisce l’intero ciclo di vita della transazione suddividendolo in fasi più piccole, eseguibili in modo indipendente, ciascuna con la propria operazione di compensazione in caso di fallimento.
• Allocazione dei compiti: divide la transazione principale in compiti discreti e isolati e li assegna agli esecutori della transazione appropriati.
• Operazioni di compensazione: Assicura che ogni saga abbia transazioni di compensazione corrispondenti che possono essere attivate per annullare le modifiche parziali, mantenendo la coerenza.

Esecutori dell’operazione:

Responsabile dell’esecuzione dei compiti assegnati durante il ciclo di vita della transazione.

• Elaborazione parallela: Gli esecutori operano in modo concorrente per massimizzare il throughput e bilanciare il carico del sistema.
• Design modulare: ogni esecutore di transazioni è progettato per essere modulare, consentendo l’implementazione di varie funzionalità, come diverse curve di swap, prestiti flash e protocolli di garanzia. Questa modularità garantisce che queste funzionalità possano coordinarsi perfettamente con il gestore delle transazioni Saga, sostenendo il principio fondamentale della componibilità della DeFi.
• Eventuale coerenza: Assicura che lo stato locale degli esecutori rimanga sincronizzato e riconciliato con lo stato distribuito complessivo della transazione.

Grazie a queste caratteristiche, gli esecutori di transazioni di Pixelswap consentono un’esecuzione robusta, scalabile e asincrona delle transazioni, rendendo possibile la creazione di applicazioni DeFi complesse e componibili su TON.

5. Conclusione

In sintesi, il futuro della DeFi richiede un adattamento al cambiamento di paradigma dalle blockchain sincrone a quelle asincrone, mantenendo e migliorando principi critici come la componibilità. La comparsa di Pixelswap sulla blockchain TON combina elegantemente robustezza, scalabilità e componibilità, posizionandosi come soluzione innovativa.

Garantendo capacità di interazione senza soluzione di continuità e una solida gestione delle transazioni, Pixelswap apre la strada a un ecosistema DeFi più dinamico, scalabile e innovativo.