Un millón de TPS: ¿Qué es TON y cómo funciona?

The Open Network (TON) funciona como un proyecto comunitario de código abierto desde 2020. A continuación, veremos qué es TON, quiénes lo desarrollan y qué puede hacer.

Breve historia

The Open Network fue desarrollado originalmente por el equipo de Telegram y se conocía como Telegram Open Network. Actualmente, Telegram es una entidad completamente separada de TON y es solo uno de los muchos desarrolladores que participan en The Open Network. Como red basada en blockchain, TON utiliza el algoritmo proof-of-stake. En su versión anterior, Telegram Open Network planeaba lanzar el token nativo Gram.

Según los planes de la compañía, TON estaba pensado como una plataforma para aplicaciones descentralizadas (DApps), y su arquitectura fue diseñada para ofrecer una escalabilidad superior a la de Ethereum. Además, un aspecto clave del ecosistema era integrar la red y su token con el servicio de mensajería Telegram, que en ese momento ya contaba con casi 200 millones de usuarios.

En 2018, el equipo abrió la convocatoria para participar en la ICO (oferta inicial de moneda), logrando un gran éxito: solo en la primera ronda, el volumen alcanzó casi USD 3 mil millones. Al año siguiente, la testnet de TON se puso en línea con éxito, se lanzó el explorador de la red y se publicó el código del nodo completo. El lanzamiento de la mainnet estaba previsto, a más tardar, para noviembre de 2019. Sin embargo, la intervención de la Comisión de Bolsa y Valores de EE. UU. (SEC) cambió el rumbo.

Como inversores estadounidenses participaron en el proyecto, la ICO quedó sujeta a la legislación de Estados Unidos, y la comisión detectó irregularidades en la venta del token. La SEC concluyó que Gram se vendió de forma ilegal a inversores y obtuvo una orden judicial para frenar su distribución, lo que frustró el lanzamiento de TON. Pavel Durov, fundador de Telegram, anunció la cancelación del proyecto y decidió no apelar la medida. Para mayo de 2020, cuando la participación de Telegram ya era incierta, otros proyectos comenzaron a desarrollar la tecnología. Telegram se retiró y transfirió el dominio ton.org y el repositorio de GitHub a la comunidad de The Open Network.

¿Y ahora?

Los desarrolladores de TON se propusieron crear un ecosistema blockchain seguro, eficiente y escalable, que sirviera como plataforma para aplicaciones descentralizadas y smart contracts, todo en un formato fácil de usar para el público general.

TON se basa en una blockchain de capa 1 con proof-of-stake, pero va más allá: incluye una variedad de componentes:

• TON P2P Network es una red peer-to-peer sin “nodos maestros”. Todos los nodos son iguales y los recursos se comparten entre todos;
• Ton Storage, que almacena instantáneas y copias archivadas de bloques;
• Ton Proxy, que brinda acceso anónimo a la red;
• Tablas hash distribuidas, utilizadas por TON Storage (para buscar nodos con archivos específicos), TON Proxy y otros servicios;
• Una plataforma de servicios con su propia interfaz de usuario;
• TON DNS, que asigna nombres “normales” (fáciles de leer) a smart contracts, nodos, servicios y más, similar a un DNS tradicional; 
• La plataforma de micropagos TON Payments.

Todas estas funciones buscan un objetivo clave: hacer que TON sea lo más sencillo posible para los usuarios finales. Esto cobra aún más sentido al integrar proyectos del ecosistema TON en Telegram, una app de mensajería con más de 700 millones de usuarios. Sin embargo, aquí surge la cuestión de la escalabilidad. A medida que el proyecto crece y la integración de TON en Telegram gana popularidad, se espera un aumento en el número de transacciones. La llegada de nuevos servicios también incrementará la carga sobre la red.

Aquí es donde los desarrolladores juegan su carta fuerte: afirman que la red puede manejar más de 1 millón de transacciones por segundo. ¿Cómo es posible? Para lograrlo, TON implementa varias soluciones únicas.

Cómo alcanzar 1 millón de TPS

Not just one blockchain

En esencia, TON no es una sola blockchain, sino una combinación de una masterchain y varias workchains, que a su vez se subdividen en shards.

La masterchain almacena información general sobre el protocolo, validadores, workchains y shards. Las workchains gestionan transacciones, smart contracts y otras operaciones cotidianas. Gracias al sharding, las workchains pueden dividirse en fragmentos de blockchain (shardchains), cada uno capaz de procesar transacciones de manera independiente y almacenar una parte del estado de la blockchain. Esto permite procesar transacciones en paralelo, distribuyendo la carga y evitando congestiones.

Asynchronous smart contracts

Otra tecnología que permite aumentar la velocidad son los smart contracts asíncronos, que evitan que los contratos tengan que esperar para ejecutarse.

Normalmente, cuando un contrato llama a otro, la ejecución del primero se detiene hasta que el segundo responde. La asincronía acelera el proceso, ya que un smart contract no espera el resultado de otro, sino que sigue cumpliendo las condiciones que tiene asignadas.

The consensus protocol

Otra innovación es el sistema de consenso rápido impulsado por el algoritmo propietario de Catchain. En blockchains tradicionales, los bloques se crean antes de alcanzar consenso y, luego, los nodos acuerdan si el bloque es legítimo. Esto puede generar forks, que después se resuelven eligiendo la versión correcta y descartando las demás.

Catchain funciona de manera diferente. En TON, los bloques se crean después de alcanzar consenso. En pocas palabras, un grupo especial de validadores se reúne durante la creación de nuevos bloques, conformando una red privada dentro de una capa especial (ANDL, otro desarrollo del equipo de TON) y ejecutan Catchain. El consenso se logra en varias rondas, que pueden ocurrir simultáneamente.

Al final de cada ronda, el grupo decide el bloque candidato si ninguno de los propuestos fue aceptado. La ronda termina cuando el candidato recibe “firmas” de más de dos tercios de los validadores. Tras esto, el proceso pasa a la siguiente ronda.

TON, que opera con muchas “pequeñas blockchains”, prácticamente elimina ramas y forks, ya que la blockchain se utiliza para comunicar mensajes entre procesos. Además, todos los posibles casos de bifurcación se previenen gracias a Catchain, que los detecta en etapas tempranas.

Optimization and adaptability

Para mejorar la eficiencia, TON emplea varios métodos para optimizar la “comunicación” entre nodos. Por ejemplo, las transacciones no se envían individualmente, sino agrupadas en “paquetes” y agregadas. Se utilizan algoritmos de compresión para reducir el volumen de datos transferidos, y los parámetros de la blockchain y el sharding pueden cambiar según las condiciones de la red. Por ejemplo, el tamaño de los bloques y la frecuencia de creación pueden ajustarse.

Conclusión

En este breve artículo, solo cubrimos una pequeña parte de las innovaciones implementadas en TON. Haría falta más de un artículo para detallar las soluciones más interesantes que ha introducido esta red. Quédate atento: pronto volveremos a hablar de TON.