The Open Network (TON) wird seit 2020 als Open-Source-Community-Projekt betrieben. Wir schauen uns an, was TON ist, wer es entwickelt und was es kann.
Eine kurze Geschichte
Das Open Network wurde ursprünglich vom Telegram-Team entwickelt und war als Telegram Open Network bekannt. Telegram ist jetzt eine völlig separate Einheit von TON. Telegram ist einfach einer der vielen Builder des Open Network. Als Blockchain-basiertes Netzwerk verwendet TON den Proof-of-Stake-Algorithmus. In der zuvor aufgelösten Inkarnation sollte Telegram Open Network den nativen Gram-Token einführen.
Nach den Plänen des Unternehmens sollte TON eine Plattform für dezentrale Anwendungen (DApps) sein, während die Architektur so konzipiert war, dass sie ein hohes Maß an Skalierbarkeit unterstützt und die Möglichkeiten von Ethereum übertrifft. Darüber hinaus war ein wichtiger Aspekt des Ökosystems die Integration des Netzwerks und seines Tokens in den Nachrichtendienst Telegram, der zu diesem Zeitpunkt fast 200 Millionen Benutzer hatte.
Im Jahr 2018 eröffnete das Team Bewerbungen für die Teilnahme am ICO (Initial Coin Offering) und war sehr erfolgreich. Bereits in der ersten Runde erreichte das Volumen fast 3 Milliarden USD. Im folgenden Jahr wurde das TON-Testnetz erfolgreich online gestellt, der Netzwerk-Explorer gestartet und der vollständige Knotencode veröffentlicht. Der Start des Mainnets sollte spätestens im November 2019 erfolgen. Dies wäre der Fall gewesen, wenn nicht die US-Börsenaufsicht SEC eingegriffen hätte.
Da in den USA ansässige Investoren an dem Projekt beteiligt waren, unterlag der ICO der US-amerikanischen Gesetzgebung, und die Kommission stellte Verstöße bei der Durchführung des Token-Verkaufs fest. Die SEC kam daraufhin zu dem Schluss, dass Gram illegal an Investoren verkauft worden war, und erwirkte eine einstweilige Verfügung gegen dessen Vertrieb, was den Start von TON zum Scheitern brachte. Telegram-Gründer Pavel Durov kündigte die Einstellung des Projekts an und beschloss, die einstweilige Verfügung nicht anzufechten. Im Mai 2020, als Telegrams Engagement für das Projekt unklar war, begannen andere Projekte mit der Entwicklung der Technologie. Telegram zog sich zurück und übertrug infolgedessen die Domain ton.org und das GitHub-Repository an die Community The Open Network.
Wie wäre es jetzt?
Die TON-Entwickler haben sich zum Ziel gesetzt, ein sicheres, effizientes und skalierbares Blockchain-Ökosystem zu entwickeln, das als Plattform für dezentrale Anwendungen und Smart Contracts dienen kann, und zwar in einem für Endbenutzer möglichst praktischen Format.
TON basiert auf einer Layer-1-Proof-of-Stake-Blockchain, ist aber mehr als nur eine Blockchain, da es eine ganze Reihe verschiedener Komponenten enthält:
- Das TON P2P-Netzwerk ist ein Peer-to-Peer-Netzwerk ohne „Masterknoten“. Alle Knoten sind gleich und alle Ressourcen im Netzwerk werden von allen gemeinsam genutzt.
- Ton Storage, das Snapshots speichert und Kopien von Blöcken archiviert;
- Ton Proxy, das anonymen Zugriff auf das Netzwerk ermöglicht;
- Verteilte Hash-Tabellen, die von TON Storage (zum Suchen nach Knoten, die bestimmte Dateien enthalten), TON Proxy und anderen Diensten verwendet werden;
- Eine Serviceplattform mit eigener Benutzeroberfläche;
- TON DNS, das wie ein reguläres DNS Smart Contracts, Knoten, Diensten usw. im Netzwerk „normale“ (für Menschen lesbare) Namen zuweist;
- Die Mikrozahlungsplattform von TON Payments.
All diese Funktionen tragen dazu bei, ein wichtiges Ziel zu erreichen: die Arbeit mit TON für Endbenutzer so einfach wie möglich zu gestalten. Im Kontext der Integration von Projekten aus dem TON-Ökosystem in Telegram, eine Messenger-App mit über 700 Millionen Benutzern, ist dies eindeutig gerechtfertigt. An dieser Stelle könnten wir jedoch auf die Frage der Skalierbarkeit zurückkommen. Mit der Entwicklung des Projekts und der zunehmenden Popularität eines integrierten TON in Telegram würden wir mit einer Zunahme der Transaktionszahlen rechnen. Das Aufkommen neuer Dienste würde ebenfalls zu einer Erhöhung der Belastung führen.
Hier spielten die Entwickler ihren Trumpf aus und behaupteten, das Netzwerk könne über 1 Million Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Wie ist das überhaupt möglich? Um eine solche Zahl zu erreichen, setzt TON eine ganze Reihe einzigartiger Lösungen ein.
So erreichen Sie 1 Million TPS
Nicht nur eine Blockchain
Im Kern ist TON keine einzelne Blockchain, sondern eine Kombination aus einer sogenannten Masterchain und Workchains, die selbst in Shards unterteilt sind.
Die Masterchain ist für die Speicherung allgemeiner Informationen über das Protokoll, Validatoren, Workchains und Shards verantwortlich. Die Workchains befassen sich mit Transaktionen, Smart Contracts und anderen „alltäglichen“ Dingen. Da TON Sharding verwendet, können Workchains in Blockchain-Shards (Shardchains) unterteilt werden, von denen jeder Transaktionen unabhängig verarbeiten kann und eine Kopie eines Teils des Zustands der Blockchain speichert. Dadurch kann das Netzwerk Transaktionen parallel verarbeiten, die Last gleichmäßig verteilen und Überlastungen vermeiden.
Asynchrone Smart Contracts
Eine weitere Technologie, die eine Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht, sind asynchrone Smart Contracts, die im Wesentlichen verhindern, dass Verträge auf ihre Ausführung warten müssen.
Wenn ein Vertrag von einem anderen aufgerufen wird, wird normalerweise die Ausführung des ersten Vertrags angehalten, bis der zweite ausgeführt wird und ein Ergebnis zurückgibt. Asynchronität beschleunigt den Prozess, da ein Smart Contract nicht auf das Ergebnis eines anderen wartet, sondern weiterhin die verbleibenden Bedingungen erfüllt, die für ihn festgelegt wurden.
Das Konsensprotokoll
Eine weitere Innovation ist das schnelle Konsenssystem, das auf dem proprietären Algorithmus von Catchain basiert. In klassischen Blockchain-Systemen werden Blöcke erstellt, bevor ein Konsens erreicht ist, und nach ihrer Erstellung einigen sich die Netzwerkknoten darauf, dass der erstellte Block legitim ist. In diesen Systemen können Blockchain-Forks entstehen, wonach anschließend die richtige Version ausgewählt und die verbleibenden Forks verworfen werden.
Catchain funktioniert etwas anders. Im TON-Netzwerk werden Blöcke erstellt, nachdem ein Konsens erreicht wurde. Einfach ausgedrückt wird während des Prozesses der Erstellung neuer Blöcke eine spezielle Gruppe von Validierern zusammengestellt. Sie erstellen ein privates Netzwerk innerhalb einer speziellen Netzwerkschicht (ANDL ist eine weitere Entwicklung des TON-Teams) und starten Catchain. Der Prozess zur Konsensfindung erfolgt über mehrere Runden, die gleichzeitig abgehalten werden können.
Am Ende jeder Runde entscheidet sich die Gruppe für einen Kandidatenblock, wenn keiner der vorgeschlagenen Kandidaten akzeptiert wurde. Die Runde gilt als beendet, wenn der Kandidat „Unterschriften“ von mehr als 2/3 der Validierer erhält. Danach geht der Prozess in die nächste Runde über.
TON, das auf vielen „kleinen Blockchains“ läuft, eliminiert Verzweigungen und Forks fast vollständig, da die Blockchain zur Nachrichtenübermittlung innerhalb von Prozesssätzen verwendet wird. Darüber hinaus werden alle möglichen Verzweigungsfälle durch Catchain verhindert, wodurch sie frühzeitig erkannt werden können.
Optimierung und Anpassbarkeit
Um die Effizienz zu steigern, verwendet TON mehrere Methoden, um die „Kommunikation“ zwischen den Knoten im Netzwerk zu optimieren. So werden Transaktionen beispielsweise nicht einzeln gesendet, sondern in „Bündeln“ gesammelt und aggregiert. Komprimierungsalgorithmen werden verwendet, um das Datenübertragungsvolumen zu reduzieren, während sich die Blockchain- und Sharding-Parameter je nach Netzwerkbedingungen ändern können. So können beispielsweise die Größe der Blöcke sowie die Häufigkeit ihrer Erstellung geändert werden.
Fazit
In diesem kurzen Beitrag haben wir nur eine kleine Auswahl der Innovationen behandelt, die in TON implementiert wurden. Es würde mehr als einen Artikel erfordern, um auch nur die interessantesten Lösungen, die dieses Netzwerk eingeführt hat, ausführlich zu beschreiben. Bleiben Sie dran: Wir werden zu gegebener Zeit auf TON zurückkommen.