Perché la rete TON ha subito interruzioni di blocco?

Nel mese di agosto, la rete TON ha dovuto affrontare notevoli turbolenze, aggravate da Il fondatore di Telegram è stato arrestato in Francia e da due importanti interruzioni di blocco che hanno destato serie preoccupazioni. Questi eventi non solo hanno smorzato l’entusiasmo intorno all’ecosistema TON, ma hanno anche limitato il suo spazio narrativo futuro.

Mentre l’attenzione del mercato si è concentrata principalmente sull’arresto del fondatore, i fallimenti tecnici sono i problemi più urgenti che incidono sul futuro sviluppo di TON.

Causa immediata: Aumento delle transazioni DOGS

La causa immediata delle interruzioni della rete TON è stata l’improvvisa impennata delle transazioni DOGS. DOGS, una moneta meme con un’offerta totale di 550 miliardi e un’allocazione airdrop del 72,73%, ha recentemente guadagnato una notevole trazione. La quotazione della moneta su piattaforme importanti come Binance ha portato a un’impennata delle transazioni sulla catena, sovraccaricando la rete.

In qualità di Proof-of-Stake (PoS) blockchain, TON si affida ai suoi nodi validatori per elaborare e confermare le transazioni, che vengono poi raggruppate in blocchi. In condizioni normali, la rete genera nuovi blocchi a intervalli prestabiliti.

Tuttavia, se il sistema non è in grado di gestire tempestivamente tutte le transazioni in sospeso, la produzione dei blocchi può essere ritardata o addirittura bloccata. Questo tipo di sovraccarico di transazioni non è esclusivo di TON; altre importanti blockchain come Bitcoin ed Ethereum hanno sperimentato problemi simili.

L’aumento delle transazioni DOGS ha probabilmente causato un sovraccarico dei validatori, rallentando o arrestando la produzione di blocchi.

La Fondazione TON ha attribuito le interruzioni al sovraccarico delle transazioni DOGS, che ha portato i validatori a sovraccaricarsi e a perdere il consenso a causa di una garbage collection prolungata. Nonostante il Guinness World Record di TON, con oltre 104.715 TPS a novembre, questa spiegazione sembra inadeguata di fronte ai recenti problemi.

Problemi di fondo: Limiti di progettazione e problemi del validatore

Il sovraccarico delle transazioni è solo un sintomo di problemi più profondi nella progettazione della rete TON e nel sistema dei validatori. L’analisi dell’architettura tecnica di TON, del meccanismo di sharding e dell’organizzazione dei validatori rivela diversi punti critici:

1. Complessità dell’architettura a catena di shard: Le sfide dell’alta scalabilità

L’architettura di TON è progettata per garantire scalabilità e prestazioni elevate, con una struttura multistrato che comprende una catena principale, catene di lavoro e catene di frammenti. Questa struttura teoricamente aumenta la capacità della rete distribuendo il carico. Tuttavia, questa complessa struttura di sharding presenta diverse sfide.

Ogni catena di lavoro può essere ulteriormente suddivisa in più catene di shard, ognuna responsabile di diverse transazioni di conto. Questo design consente l’elaborazione parallela delle transazioni tra le catene di shard, aumentando il TPS complessivo. Tuttavia, durante i picchi di transazioni, la distribuzione non uniforme del carico o i ritardi nell’elaborazione delle transazioni possono rallentare o bloccare la produzione di blocchi su alcune catene di shard.

Poiché le catene di shard devono rimanere sincronizzate con la catena principale, i problemi nelle catene di shard chiave possono avere un impatto sulla produzione di blocchi dell’intera rete. Sebbene il metodo di sharding di TON sia innovativo e consenta un’estrema granularità (ogni shard gestisce solo pochi account o contratti), ciò aumenta la complessità del coordinamento.

Uno sharding efficace richiede un coordinamento altamente efficiente e stabile tra le catene di shard e la catena principale. In condizioni estreme, i colli di bottiglia nelle catene di shard possono interrompere la produzione di blocchi dell’intera rete.

2. Numero insufficiente di validatori: Rischi di centralizzazione

Un altro problema significativo è il numero insufficiente di validatori nella rete TON. Rispetto ad altre blockchain PoS, TON ha un numero notevolmente inferiore di validatori, solo 360 rispetto agli oltre 1 milione di Ethereum e al numero molto più alto di Solana. Questa discrepanza influisce sulla decentralizzazione e sulla sicurezza della rete di TON.

I validatori nelle reti PoS convalidano le transazioni, ottengono il consenso e raggruppano le transazioni in blocchi. Il numero di validatori influenza la decentralizzazione della rete e la sua capacità di gestire carichi elevati. Con un numero inferiore di validatori, ciascuno di essi deve gestire un numero maggiore di transazioni, il che può comportare ritardi o interruzioni in caso di volumi elevati di transazioni.

Inoltre, gli elevati requisiti hardware e di rete di TON, insieme alla necessità di puntare una grande quantità di Toncoin per diventare un validatore, limitano il numero di partecipanti. Questo vincolo non solo ha un impatto sulla decentralizzazione, ma aggrava anche i ritardi dei blocchi durante i periodi di picco delle transazioni.

3. Limiti del meccanismo di consenso: Le sfide della tolleranza ai guasti bizantina

TON utilizza un meccanismo di consenso Byzantine Fault Tolerant (BFT) noto come protocollo Catchain. Questo protocollo è progettato per mantenere il funzionamento della rete anche in presenza di nodi maligni.

Tuttavia, con un numero limitato di validatori e alcuni impossibilitati a partecipare al consenso a causa del sovraccarico, l’efficienza del protocollo può essere compromessa. Il protocollo Catchain richiede che non più di un terzo dei validatori partecipanti sia maligno affinché il consenso e la generazione dei blocchi avvengano.

Quando i validatori sono sovraccarichi, molti possono non rispondere, rallentando o bloccando il processo di consenso e causando ritardi nella produzione dei blocchi. Nonostante sia stato progettato per essere resiliente, l’efficacia del protocollo Catchain dipende dal numero e dalla distribuzione dei validatori.

Quando il numero di validatori è basso e il carico di rete supera le aspettative, l’efficienza del protocollo diminuisce, portando a una produzione di blocchi più lenta o interrotta.

Centralizzazione e difetti di progettazione ostacolano i progressi di TON

TON deve affrontare sfide continue, tra cui l’arresto del fondatore di Telegram, che getta incertezza sul futuro di TON e sulla sua collaborazione con Telegram. Originariamente visto come una potenziale forza per l’ecosistema TON, questo evento ha gettato un’ombra sulla loro futura collaborazione.

Inoltre, le recenti interruzioni dei blocchi, causate da un’ondata di transazioni DOGS, rivelano problemi più profondi all’interno della rete TON. La complessità della sua architettura di sharding, il numero insufficiente di validatori e i limiti del suo meccanismo di consenso evidenziano colli di bottiglia tecnici significativi. Questi problemi incidono sull’attuale stabilità della rete e rappresentano un rischio potenziale per il suo sviluppo a lungo termine.

Per affrontare questi problemi, TON deve espandere la sua base di validatori, ridurre le barriere di ingresso per i validatori, migliorare l’efficienza dello sharding e ottimizzare il protocollo Catchain per gestire in modo più efficace i carichi elevati. Sebbene TON abbia affrontato crisi significative sin dalla sua nascita e abbia superato con successo le prime sfide, il superamento delle attuali difficoltà sarà fondamentale per costruire un ecosistema più forte e resistente per il futuro.