Почему сеть TON столкнулась с перебоями в работе?
В августе сеть TON столкнулась со значительными потрясениями, которые усугубились основатель Telegram был задержан во Франции, а два крупных прерывания блокчейна вызвали серьезные опасения. Эти события не только снизили энтузиазм вокруг экосистемы TON, но и ограничили ее будущее пространство для повествования.
Хотя внимание рынка было приковано в первую очередь к аресту основателя компании, технические неудачи являются более актуальными проблемами, влияющими на будущее развитие TON.
Непосредственная причина: Резкое увеличение количества сделок с DOGS
Непосредственной причиной перебоев в работе сети TON стал внезапный всплеск транзакций DOGS. DOGS, монета-мем с общим объемом предложения 550 миллиардов и распределением 72,73 % эфира, недавно набрала значительную популярность. Размещение монеты на таких крупных платформах, как Binance, привело к массовому всплеску внутрицепочечных транзакций, перегрузив сеть.
Как Proof-of-Stake (PoS) блокчейн, TON полагается на свои узлы-валидаторы для обработки и подтверждения транзакций, которые затем объединяются в блоки. В нормальных условиях сеть генерирует новые блоки через определенные промежутки времени.
Однако если система не может оперативно обрабатывать все ожидающие транзакции, производство блоков может быть отложено или даже остановлено. Подобная перегрузка транзакций характерна не только для TON: другие крупные блокчейны, такие как Bitcoin и Ethereum, сталкивались с подобными проблемами.
Всплеск DOGS транзакций, вероятно, вызвал перегрузку валидатора, замедлив или остановив добычу блока.
TON Foundation объясняет перебои перегрузкой транзакций DOGS, в результате чего валидаторы перегружались и теряли консенсус из-за длительной сборки мусора. Несмотря на то, что в ноябре TON успешно установил рекорд Гиннесса по количеству TPS — более 104 715, это объяснение кажется недостаточным перед лицом недавних проблем.
Основные проблемы: Ограничения дизайна и проблемы валидатора
Перегрузка транзакций — это лишь симптом более глубоких проблем в конструкции сети TON и системе валидаторов. Анализ технической архитектуры TON, механизма шардинга и организации валидаторов позволяет выявить несколько критических моментов:
1. Сложность архитектуры цепочки шардов: Проблемы высокой масштабируемости
Архитектура TON рассчитана на высокую масштабируемость и производительность и имеет многоуровневую структуру, состоящую из главной цепи, рабочих цепей и цепей шардов. Теоретически такая конструкция повышает пропускную способность сети за счет распределения нагрузки. Однако такая сложная структура шардинга сопряжена с рядом проблем.
Каждая рабочая цепочка может быть дополнительно разделена на несколько цепочек шардов, каждый из которых отвечает за различные операции по счету. Такая конструкция позволяет параллельно обрабатывать транзакции в цепочках шардов, что повышает общий TPS. Однако во время всплесков транзакций неравномерное распределение нагрузки или задержки в обработке транзакций могут замедлить или остановить производство блоков на некоторых цепочках шардов.
Поскольку цепочки шардов должны быть синхронизированы с основной цепочкой, проблемы в ключевых цепочках шардов могут повлиять на добычу блоков всей сети. Хотя метод разделения TON является инновационным и позволяет добиться предельной детализации (каждый шард управляет всего несколькими счетами или контрактами), это повышает сложность координации.
Эффективный шардинг требует высокоэффективной и стабильной координации между цепочками шардов и основной цепочкой. Узкие места в цепочках шардов в экстремальных условиях могут нарушить добычу блоков во всей сети.
2. Недостаточное количество валидаторов: Риски централизации
Еще одна существенная проблема — недостаточное количество валидаторов в сети TON. По сравнению с другими PoS-блокчейнами, в TON значительно меньше валидаторов — всего 360 по сравнению с более чем 1 миллионом у Ethereum и гораздо большим числом у Solana. Это несоответствие влияет на децентрализацию и безопасность сети TON.
Валидаторы в сетях PoS проверяют транзакции, достигают консенсуса и объединяют транзакции в блоки. Количество валидаторов влияет на децентрализацию сети и ее способность выдерживать большие нагрузки. При меньшем количестве валидаторов каждый из них должен обрабатывать больше транзакций, что может привести к задержкам или перебоям во время больших объемов транзакций.
Кроме того, высокие требования к аппаратному обеспечению и сети TON, а также необходимость размещения большого количества Toncoin, чтобы стать валидатором, ограничивают количество участников. Это ограничение не только влияет на децентрализацию, но и усугубляет задержки блоков в периоды пиковых транзакций.
3. Ограничения механизма консенсуса: Проблемы византийской отказоустойчивости
В TON используется механизм консенсуса Byzantine Fault Tolerant (BFT), известный как протокол Catchain. Этот протокол предназначен для поддержания работы сети даже при наличии вредоносных узлов.
Однако при ограниченном количестве валидаторов, когда некоторые из них не могут участвовать в консенсусе из-за перегрузки, эффективность протокола может оказаться под угрозой. Протокол Catchain требует, чтобы не более одной трети участвующих валидаторов были вредоносными для достижения консенсуса и генерации блоков.
Когда валидаторы перегружены, многие из них могут не отвечать, что замедляет или останавливает процесс консенсуса и приводит к задержкам в производстве блоков. Несмотря на то, что протокол Catchain разработан с учетом требований устойчивости, его эффективность зависит от количества и распределения валидаторов.
Когда количество валидаторов невелико, а нагрузка на сеть превышает ожидаемую, эффективность протокола снижается, что приводит к замедлению или остановке добычи блоков.
Централизация и недостатки конструкции препятствуют прогрессу TON
TON сталкивается с постоянными проблемами, в том числе с арестом основателя Telegram, что ставит под сомнение будущее TON и его сотрудничество с Telegram. Изначально Telegram рассматривался как потенциальная сила для экосистемы TON, но это событие бросило тень на их будущее партнерство.
Более того, недавние перебои в работе блокчейна, вызванные резким увеличением количества транзакций DOGS, свидетельствуют о более глубоких проблемах в сети TON. Сложность архитектуры шардинга, недостаточное количество валидаторов и ограничения механизма консенсуса указывают на значительные технические узкие места. Эти проблемы влияют на текущую стабильность сети и создают потенциальные риски для ее долгосрочного развития.
Для решения этих проблем TON необходимо расширить базу валидаторов, снизить входные барьеры для валидаторов, повысить эффективность шардинга и оптимизировать протокол Catchain для более эффективной работы с высокими нагрузками. Несмотря на то, что TON столкнулся с серьезными кризисами с момента своего создания и успешно преодолел ранние трудности, преодоление нынешних трудностей будет иметь решающее значение для создания более сильной и устойчивой экосистемы в будущем.