In augustus werd het TON-netwerk geconfronteerd met aanzienlijke turbulentie, verergerd door Telegram-oprichter die werd vastgehouden in Frankrijk en twee grote blokonderbrekingen die ernstige zorgen baarden. Deze gebeurtenissen hebben niet alleen het enthousiasme rond het TON ecosysteem getemperd, maar ook de toekomstige vertelruimte beperkt.
Hoewel de aandacht van de markt vooral uitging naar de arrestatie van de oprichter, zijn de technische mislukkingen de meest urgente kwesties die de toekomstige ontwikkeling van TON beïnvloeden.
Directe oorzaak: Toename in DOGS-transacties
De directe oorzaak van de TON netwerkonderbrekingen was de plotselinge toename van DOGS transacties. DOGS, een meme coin met een totale voorraad van 550 miljard en een airdrop allocatie van 72,73%, heeft onlangs aanzienlijke tractie gekregen. De notering van de munt op grote platforms zoals Binance leidde tot een enorme piek in on-chain transacties, waardoor het netwerk werd overspoeld.
Als het systeem echter niet alle lopende transacties snel kan verwerken, kan de blokproductie worden vertraagd of zelfs stopgezet. Dit soort overbelasting van transacties is niet uniek voor TON; andere grote blockchains zoals Bitcoin en Ethereum hebben soortgelijke problemen ondervonden.
De stijging in DOGS transacties veroorzaakte waarschijnlijk overbelasting van de validator, waardoor de blokproductie werd vertraagd of stopgezet.
De TON Foundation schreef de onderbrekingen toe aan de overbelasting van DOGS-transacties, waardoor validators overbelast raakten en de consensus verloren ging door langdurige garbage collection. Ondanks TON’s succesvolle Guinness World Record voor TPS van meer dan 104.715 in november, lijkt deze verklaring ontoereikend in het licht van de recente problemen.
Onderliggende problemen: Beperkingen in het ontwerp en problemen met de validator
De overbelasting van transacties is slechts een symptoom van diepere problemen binnen het ontwerp en het validatorsysteem van het TON-netwerk. Het analyseren van TON’s technische architectuur, sharding mechanisme en validator organisatie onthult een aantal kritieke punten:
1. Complexiteit van de Shard Chain Architectuur: Uitdagingen van hoge schaalbaarheid
De architectuur van TON is ontworpen voor hoge schaalbaarheid en prestaties, met een meerlaagse structuur die bestaat uit een hoofdketen, werkketens en scherfketens. Dit ontwerp verbetert theoretisch de netwerkcapaciteit door de belasting te verdelen. Deze complexe shardingstructuur brengt echter verschillende uitdagingen met zich mee.
Elke werkketen kan verder worden onderverdeeld in meerdere shardketens, die elk verantwoordelijk zijn voor verschillende accounttransacties. Dit ontwerp maakt parallelle transactieverwerking over de shardketens mogelijk, waardoor de totale TPS toeneemt. Toch kan tijdens transactiepieken een ongelijke verdeling van de belasting of vertragingen bij het verwerken van transacties de blokproductie op sommige shardketens vertragen of stopzetten.
Aangezien shardketens synchroon moeten blijven met de hoofdketen, kunnen problemen in belangrijke shardketens de blokproductie van het hele netwerk beïnvloeden. Hoewel de shardingmethode van TON innovatief is en extreme granulariteit mogelijk maakt (elke shard beheert slechts een paar accounts of contracten), verhoogt dit de complexiteit van de coördinatie.
Effectief sharden vereist een zeer efficiënte en stabiele coördinatie tussen shardketens en de hoofdketen. Knelpunten in shardketens onder extreme omstandigheden kunnen de blokproductie van het hele netwerk verstoren.
2. Onvoldoende validators: Centralisatierisico’s
Een ander belangrijk probleem is het ontoereikende aantal validators in het TON netwerk. Vergeleken met andere PoS blockchains heeft TON opvallend minder validators, met slechts 360 vergeleken met de meer dan 1 miljoen van Ethereum en het veel hogere aantal van Solana. Deze discrepantie beïnvloedt de decentralisatie van TON en de veiligheid van het netwerk.
Validators in PoS-netwerken valideren transacties, bereiken consensus en bundelen transacties in blokken. Het aantal validators beïnvloedt de decentralisatie van het netwerk en het vermogen om hoge belastingen aan te kunnen. Met minder validators moet elke validator meer transacties verwerken, wat kan leiden tot vertragingen of onderbrekingen tijdens grote transactievolumes.
Bovendien beperken de hoge hardware- en netwerkvereisten van TON, in combinatie met de noodzaak om een grote hoeveelheid Toncoin in te zetten om een validator te worden, het aantal deelnemers. Deze beperking heeft niet alleen invloed op de decentralisatie, maar verergert ook blokvertragingen tijdens piektransactieperioden.
3. Beperkingen van het consensusmechanisme: Uitdagingen van Byzantijnse fouttolerantie
TON gebruikt een Byzantine Fault Tolerant (BFT) consensusmechanisme dat bekend staat als het Catchain-protocol. Dit protocol is ontworpen om het netwerk operationeel te houden, zelfs als er kwaadwillende knooppunten aanwezig zijn.
Echter, met een beperkt aantal validators en sommigen die niet kunnen deelnemen aan consensus door overbelasting, kan de efficiëntie van het protocol in gevaar komen. Het Catchain protocol vereist dat niet meer dan een derde van de deelnemende validators kwaadaardig is voor consensus en blokgeneratie.
Wanneer validators overbelast zijn, kan het zijn dat meerdere niet reageren, waardoor het consensusproces vertraagd of gestopt wordt en de productie van blokken vertraagd wordt. Ondanks het ontwerp voor veerkracht, hangt de effectiviteit van het Catchain protocol af van het aantal validators en de verdeling ervan.
Wanneer het aantal validators laag is en de netwerkbelasting hoger is dan verwacht, neemt de efficiëntie van het protocol af, wat leidt tot een langzamere of gestopte blokproductie.
Centralisatie en ontwerpfouten belemmeren de vooruitgang van TON
TON wordt geconfronteerd met voortdurende uitdagingen, waaronder de arrestatie van de oprichter van Telegram, die onzekerheid werpt over de toekomst van TON en de samenwerking met Telegram. Oorspronkelijk gezien als een potentiële krachtcentrale voor het TON ecosysteem, heeft deze gebeurtenis een schaduw geworpen over hun toekomstige samenwerking.
Bovendien onthullen de recente blokonderbrekingen, veroorzaakt door een golf van DOGS-transacties, diepere problemen binnen het TON-netwerk. De complexiteit van de sharding architectuur, het ontoereikende aantal validators en de beperkingen van het consensusmechanisme wijzen op significante technische knelpunten. Deze problemen tasten de huidige stabiliteit van het netwerk aan en vormen potentiële risico’s voor de ontwikkeling ervan op de lange termijn.
Om deze problemen aan te pakken moet TON het aantal valideerders uitbreiden, de toetredingsdrempels voor valideerders verlagen, sharding efficiënter maken en het Catchain protocol optimaliseren om hoge belastingen effectiever aan te kunnen. Hoewel TON sinds zijn oprichting te maken heeft gehad met aanzienlijke crises en de eerste uitdagingen met succes heeft doorstaan, zal het overwinnen van deze huidige moeilijkheden cruciaal zijn voor het bouwen van een sterker en veerkrachtiger ecosysteem voor de toekomst.