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

The Open Network (TON) funciona como un proyecto comunitario de código abierto desde 2020. Aquí te explicamos qué es TON, quién lo desarrolla y para qué sirve.

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 simplemente es uno de los muchos participantes que construyen sobre The Open Network. Como red basada en blockchain, TON utiliza el algoritmo de proof-of-stake. En su versión anterior, Telegram Open Network planeaba lanzar el token nativo Gram.

Según los planes de la compañía, TON iba a ser una plataforma para aplicaciones descentralizadas (DApps), y su arquitectura fue diseñada para soportar altos niveles de escalabilidad, superando las capacidades de Ethereum. Además, un aspecto clave del ecosistema era integrar la red y su token con el servicio de mensajería de Telegram, que en ese momento ya contaba con casi 200 millones de usuarios.

En 2018, el equipo abrió postulaciones para participar en la ICO (oferta inicial de moneda), logrando un gran éxito. Solo en la primera ronda, los volúmenes alcanzaron casi USD 3 mil millones. Al año siguiente, se puso en línea el testnet de TON, 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. Esto habría ocurrido de no ser por la intervención de la Comisión de Bolsa y Valores de EE. UU. (SEC).

Debido a que hubo inversores estadounidenses involucrados 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 a inversores de forma ilegal y obtuvo una orden judicial que frenó su distribución, lo que descarriló el lanzamiento de TON. Pavel Durov, fundador de Telegram, anunció la cancelación del proyecto y decidió no apelar la orden. Para mayo de 2020, cuando la participación de Telegram en el proyecto ya no era clara, otros equipos comenzaron a desarrollar la tecnología. Telegram se retiró y, como resultado, 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 contratos inteligentes, en un formato lo más conveniente posible para los usuarios finales.

TON se basa en una blockchain de capa 1 con proof-of-stake, pero es mucho más que una simple blockchain, ya que incluye varios componentes:

• TON P2P Network: 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 los bloques;
• Ton Proxy, que permite el 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 para humanos) a contratos inteligentes, nodos, servicios y más dentro de la red, igual que un DNS tradicional; 
• La plataforma de micropagos TON Payments.

Todos estos elementos ayudan a cumplir un objetivo clave: hacer que TON sea lo más sencillo posible para los usuarios finales. En el contexto de integrar proyectos del ecosistema TON en Telegram, una app de mensajería con más de 700 millones de usuarios, esto tiene mucho sentido. Sin embargo, aquí surge la pregunta 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 incrementaría la carga.

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 esto? 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 se encargan de las transacciones, contratos inteligentes y otras tareas cotidianas. Gracias al sharding, las workchains pueden dividirse en fragmentos de blockchain (shardchains), cada uno capaz de procesar transacciones de forma independiente y almacenar una copia de 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 de procesamiento son los contratos inteligentes asíncronos, que evitan que los contratos tengan que esperar para ser ejecutados.

Normalmente, cuando un contrato llama a otro, la ejecución del primero se pausa hasta que el segundo termina y devuelve un resultado. La asincronía acelera el proceso, ya que un contrato inteligente no espera la respuesta de otro, sino que continúa cumpliendo las condiciones que tenga pendientes.

The consensus protocol

Otra innovación es el sistema de consenso rápido impulsado por el algoritmo propietario de Catchain. En los sistemas blockchain clásicos, los bloques se crean antes de alcanzar el consenso, y después los nodos acuerdan si el bloque creado es legítimo. En estos sistemas pueden surgir bifurcaciones, tras lo cual se elige la versión correcta y se descartan las demás.

Catchain funciona de forma diferente. En la red TON, los bloques se crean después de llegar a un consenso. En términos simples, durante la creación de nuevos bloques se reúne un grupo especial de validadores. Ellos crean una red privada dentro de una capa especial (ANDL es otro desarrollo del equipo de TON) y lanzan Catchain. El proceso de consenso se lleva a cabo en varias rondas, que pueden realizarse simultáneamente.

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

TON, que opera sobre muchas “pequeñas blockchains”, prácticamente elimina ramas y bifurcaciones, ya que la blockchain se utiliza para comunicar mensajes entre procesos. Además, todos los posibles casos de bifurcación se previenen gracias a Catchain, que permite detectarlos en una etapa temprana.

Optimization and adaptability

Para aumentar la eficiencia, TON utiliza varios métodos para optimizar la “comunicación” entre nodos en la red. Por ejemplo, las transacciones no se envían de forma individual, sino que se agrupan en “paquetes” y se agregan. Se emplean 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, se puede modificar el tamaño de los bloques y la frecuencia de su creación.

Conclusión

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