الخصائص الفنية التفصيلية للطن ونموذج تطوير العقود الذكية

المصدر: Mario Watch Web3

مقدمة: مع أكبر تأثير للثروة الناجم عن Binance لإطلاق أكبر لعبة Notcoin في Ton ، والكمية الهائلة من تأثيرات الثروة الناجمة عن النموذج الاقتصادي الرمزي الكامل للدورة ، جعل Ton اهتمامًا كبيرًا في وقت قصير.تحدثت إلى أصدقائي أن عتبة Ton عالية نسبيًا ، وأن نموذج تطوير DAPP مختلف تمامًا عن اتفاقية السلسلة العامة السائدة. الملوك.باختصار ، يتمثل مفهوم التصميم الأساسي في Ton في إعادة بناء بروتوكول blockchain التقليدي بطريقة “أسفل” ، وعلى حساب التخلص من قابلية التشغيل البيني ، تحقيق السعي المتطرف المرتفع والعالي قابلية التوسع.

أفكار التصميم الأساسية لـ Ton -عالي -قابلية التوسع العالية

يمكن القول أن الغرض من الاختيار التقني المعقد في طن يأتي من السعي وراء التزامن العالي وقابلية التوسع العالية.Ton ، أي الشبكة المفتوحة ، عبارة عن شبكة حوسبة لا مركزية تحتوي على blockchain L1 ومكونات متعددة.تم تطوير Ton في البداية من قبل Nikolai Durov ، مؤسس Telegram ، وفريقها ، وتطور إلى مجتمع المساهم العالمي المستقل في الدعم والصيانة.يعود ولادة ولادتها إلى عام 2017 ، وبدأ فريق Telegram في استكشاف حل blockchain لنفسه.نظرًا لعدم وجود blockchain L1 موجود في ذلك الوقت ، يمكنهم دعم قاعدة مستخدمي المستخدمين التسعة في Telegram ، فقد قرروا تصميم blockchain الخاصة بهم ، والتي كانت تسمى Telegram Open Network.جاء الوقت في عام 2018. من أجل الحصول على الموارد التي تتطلبها Ton ، أطلقت Telegram مبيعات الرموز الرموز للجرام (أعيد تسميتها لاحقًا Toncoin) في الربع الأول من عام 2018.بسبب المشكلات التنظيمية في عام 2020 ، انسحب فريق Telegram من مشروع TON.بعد ذلك ، استحوذ جزء صغير من مطور المصدر المفتوح والفائز على Telegram على مكتبة Ton’s Code ، وأعيدت تسميتها باسم المشروع الشبكة المفتوحة ، واستمر في تطوير blockchain بنشاط حتى يومنا هذا ، واتباع مبادئ الورقة البيضاء للطن الأصلية.

لذلك يعتمد على بيئة التنفيذ اللامركزية كهدف للتصميم ، بطبيعة الحال يجب أن تواجه مشكلتين. وهو المعروف باسم أعلى TPS ، هو TPS فقط.في الوقت نفسه ، مع تطبيق Telegram الكبير ، فإن كمية البيانات التي تم إنشاؤها بالفعل قد تجاوزت السماء ، ونظام blockchain هو نظام موزع للغاية. ، هذا هو أيضا غير واقعية.

لذلك ، من أجل حل المشكلتين أعلاه ، صنع Ton جانبين من بروتوكول blockchain السائد:

باستخدام نظام التصميم “اللانهائي للنموذج” ، يمكن حل مشكلة تكرار البيانات ، بحيث يمكن أن يحمل البيانات الكبيرة وتخفيف اختناقات الأداء ؛
من خلال تقديم بيئة تنفيذ متوازية كاملة بناءً على نموذج الممثل ، فإنه يحسن إلى حد كبير TPS الشبكة ؛

اجعل سلسلة blockchain -لجعل كل حساب يحتوي على سلسلة حساب حصرية من خلال قدرة التقشير غير المحدود

في الوقت الحالي ، نعلم أن Sharding أصبح الحل السائد لمعظم بروتوكولات blockchain لتحسين الأداء وخفض التكاليف ، وقد جعل هذا الطون إلى أقصى الحدود ويقترح مسيرات Shard غير المحدودة. وفقا لتحميل الشبكة.يمكّن هذا النموذج Ton من التعامل مع المعاملات الكبيرة وعمليات العقود الذكية مع الحفاظ على الأداء العالي. سلاسل.

التفاهم التجريدي ، هناك ما مجموعه أربع طبقات من هياكل السلسلة في طن:

Accountchain: تمثل سلسلة الطبقة هذه سلسلة من السلاسل المتعلقة بحساب معين.سلسلة الحساب هي الوحدة الأساسية في شبكة TON.
Shardchain: في معظم السياقات ، فإن سلسلة الرقائق هي وحدة المكونات الفعلية في Ton.
WorkChain: يمكن أن يطلق عليه أيضًا مجموعة من الأجزاء ذات القواعد المخصصة ، مثل إنشاء سلسلة عمل تعتمد على EVM ، مما يدير عقدًا ذكيًا من الصلابة عليه.من الناحية النظرية ، يمكن لكل شخص في المجتمع إنشاء سلسلة عمل خاصة بهم.في الواقع ، إنها مهمة معقدة للغاية.
Masterchain: أخيرًا ، تسمى سلسلة خاصة في السلسلة الرئيسية.بمجرد دمج قيمة التجزئة لسلسلة القسم في كتلة السلسلة الرئيسية ، تعتبر كتلة سلسلة الأقسام وجميع كتل الوالدين لها نهاية ، مما يعني أنه يمكن اعتبارها ثابتة ولا يمكن تغيير المحتوى ، والرجوع إليه من خلال كتل متابعة لجميع سلاسل الأقسام.

من خلال تبني مثل هذا النموذج ، تحتوي شبكة Ton على الخصائص الثلاث التالية:

شظايا ديناميكية: يمكن تلقائيًا تقسيم سلسلة الرقائق ودمجها للتكيف مع التغييرات في الحمل.هذا يعني أن الكتلة الجديدة يتم إنشاؤها دائمًا بسرعة ، ولن يكون للمعاملة وقت انتظار طويل.
قابلية التوسع في الارتفاع: من خلال نموذج الجزء غير المحدود ، يمكن أن يدعم Ton عددًا لا حصر له من القطع ، والتي يمكن أن تصل نظريًا إلى سلسلة عمل 60 مستويات من 2.
القدرة على التكيف: عندما يزداد جزء من الشبكة في الشبكة ، يمكن تقسيم هذا الجزء إلى مزيد من القطع للتعامل مع زيادة حجم المعاملة.بدلاً من ذلك ، عند تقليل الحمل ، يمكن دمج شظايا لتحسين الكفاءة.

لذا ، يحتاج هذا النظام متعدد القتلى أولاً إلى مواجهة مشكلات التواصل عبر التقاطع ، خاصةً بسبب قدرة التقشير غير المحدود. سيصبح التوجيه السلسلة.تخيل أن هناك 4 عقد على إنترنت الحزب الشيوعي في الصين. يحتاج أيضًا إلى مراقبة التغييرات في السلسلة المستهدفة والتعامل معه.

افترض أن الحساب A في سلسلة العمل 1 يأمل في إرسال رسالة إلى الحساب C في سلسلة العمل 3.تحتاج إلى تصميم توجيه الرسائل. سلسلة العمل 3.

عند مواجهة الحالات الأكثر تعقيدًا ، هناك حاجة إلى خوارزمية توجيه فعالة ومنخفضة التكلفة لإكمال اتصال الرسائل بسرعة.يشير هيكل So -Ultra -Cube إلى بنية طوبولوجيا الشبكة الخاصة.في هذا الهيكل ، إذا كان هناك واحد فقط من أي من الرأسين في التمثيل الثنائي ، فهي مجاورة.على سبيل المثال ، في المكعب السوبر 3 -الأبعاد ، تكون القمم 000 والرؤوس 001 مجاورة لأنها مختلفة فقط في آخرها.المثال أعلاه هو المكعب السوبر 2 -الأبعاد.

في بروتوكول توجيه Supercourse ، يتم تنفيذ المسار من سلسلة العمل المصدر إلى سلسلة العمل المستهدفة من خلال التمثيل الثنائي لسلسلة عمل المصدر المقارنة وعنوان سلسلة العمل المستهدفة.ستجد خوارزمية التوجيه الحد الأدنى للمسافة بين هذين العنوان (أي عدد البتات المختلفة في التمثيل الثنائي) ، وإعادة توجيه المعلومات تدريجياً من خلال سلسلة العمل المجاورة حتى تصل إلى سلسلة العمل المستهدفة.يمكن أن تضمن هذه الطريقة أن يتم إرسال حزمة البيانات على طول مسار أقصر ، وبالتالي تحسين كفاءة الاتصال للشبكة.

بالطبع ، من أجل تبسيط هذه العملية ، اقترح Ton أيضًا حلًا فنيًا متفائلًا. الطريق المتطرف.

لذلك ، يمكننا أن نرى أن العنوان في طن يختلف بشكل واضح عن بروتوكولات blockchain الأخرى. تشفير العنوان ، لأن العنوان هو فقط العنوان الذي يفعل التمييز الجنسي الوحيد.

هناك أيضًا نقطة سهلة للأسئلة. ، تماما مثل الكون.في مفهوم تصميم TON ، يتم استخدام السلسلة الرئيسية فقط للتعامل مع المهمة الأكثر أهمية ، أي للحفاظ على الطبيعة النهائية للعديد من سلاسل العمل ، ليس من المستحيل إنشاء الرسائل من خلال السلسلة الرئيسية ، ولكن تكلفة الإجراءات التي تم إنشاؤها سيكون مكلفا للغاية.

أخيرًا ، أذكر خوارزمية الإجماع. سيتم تعبئة العقد المحددة كشخص تم التحقق منه من خلال خوارزمية BFT.هذا هو في الأساس خيار شائع نسبيا ، لذلك لم يتم تقديمه هنا.

العقد الذكي وبيئة التنفيذ الموازية الكاملة بناءً على نموذج الممثل

نقطة أخرى تختلف عن بروتوكول blockchain السائد في طن هي بيئة تنفيذ العقد الذكية.من أجل اختراق قيود بروتوكول blockchain السائد TPS ، يستخدم Ton فكرة تصميم UP السفلية ، ويستخدم نموذج الممثل لإعادة بناء العقد الذكي وطريقة التنفيذ الخاصة به ، بحيث يكون لديها القدرة على التنفيذ بالكامل.

نعلم أن معظم بروتوكولات blockchain السائدة تستخدم بيئة تنفيذ واحدة. في هذا الترتيب. في الوقت نفسه ، مما يعني أنه في عملية التنفيذ ، من المستحيل إدراك التشغيل البيني بين العقود الذكية.على سبيل المثال ، نستخدم USDT لشراء ETH من خلال uniswap. هذا.

لكن هذه الهندسة المعمارية لها أيضًا قيود واضحة ، أي عنق الزجاجة من TPS ، وهذا عنق الزجاجة يبدو قديمًا جدًا في ظل المعالج الحالي متعدد الطور ، تمامًا مثل استخدام جهاز كمبيوتر للعب بعض ألعاب الكمبيوتر القديمة ، مثل الشرطة الحمر نظرًا لأن الشرطة الحمراء ، مثل الشرطة الحمراء ، عندما تكون الوحدة القتالية بقدر ما ، ستظل البطاقة هي مشكلة بنية البرمجيات.

قد تسمع أن بعض الاتفاقات تولي اهتمامًا بالفعل لهذه المشكلة وتطرح خطتك المتوازية.ومع ذلك ، فإن أفكار التصميم الخاصة بها تختلف عن طن.أي أنه لا توجد تبعيات نفس ، بحيث يمكن تنفيذ المعاملات في مجموعات مختلفة بالتوازي دون القلق بشأن الصراع ، وبالنسبة للمعاملات في نفس المجموعة ، فإنها لا تزال تستخدم الطرق التسلسلية التقليدية.

في طن ، يتخلى تمامًا عن الهيكل الأثري للتنفيذ التسلسلي ، وبدلاً من ذلك يعتمد نموذجًا للتطوير على وجه التحديد للتوازي ، ويتم استخدام نموذج الممثل لإعادة بناء بيئة التنفيذ.تم اقتراح كارل هيويت نموذج الممثل الذي تم تساؤه SO في عام 1973. والغرض من ذلك هو حل مشكلة التعقيد للبرنامج المتزامن التقليدي من خلال نقل الرسائل.كل ممثل لديه حالته وسلوكه الخاص ، ولا يشارك أي معلومات دولة مع ممثل آخر.نموذج الممثل هو نموذج حوسبة للحساب المتزامن ، والذي ينفذ الحوسبة المتوازية من خلال نقل الرسائل.في هذا النموذج ، “الممثل” هو وحدة العمل الأساسية.يحتاج نموذج الممثل إلى الحصول على الميزات التالية:

التغليف والاستقلال: كل ممثل مستقل تمامًا عند معالجة الرسائل ، ويمكنه التعامل مع الرسائل بالتوازي دون التدخل مع بعضها البعض.
نقل الرسائل: يتفاعل الممثل فقط عن طريق إرسال الرسائل واستلامها ، ونقل الرسائل غير متزامن.
الهيكل الديناميكي: يمكن للممثل إنشاء المزيد من الممثل خلال وقت التشغيل ، مما يجعل نموذج الممثل يوسع النظام حسب الحاجة.

يستخدم Ton هذه البنية لتصميم نموذج العقد الذكي ، مما يعني أنه في Ton ، كل عقد ذكي هو نموذج ممثل ، والذي يحتوي على مساحة تخزين مستقلة تمامًا.لأنه لا يعتمد على أي بيانات خارجية.بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنفيذ دعوة العقد الذكي نفسه وفقًا لفرز الرسائل في قائمة انتظار الاستلام.

ومع ذلك ، فإن حل التصميم هذا قد جلب أيضًا بعض التأثير الجديد لمطوري DAPP.

1. المكالمات غير المتزامنة بين العقود الذكية: تعتبر العقد الذكي داخل TON دعوة ذرية لعقود خارجية أو الوصول إلى بيانات العقد الخارجية. أو يمر عبر العقد C فقط للوصول إلى بيانات حالة معينة. وتسمى عبوة المعاملات الجديدة.أثناء التنفيذ ، لا يمكن حظره للحصول على نتائج التنفيذ.

على سبيل المثال ، إذا قمنا بتطوير DEX ، إذا تم استخدام نموذج مشترك في EVM ، فسيتم عادةً عقد جهاز توجيه موحد لإدارة مسار المعاملة ، ويدير كل تجمع معاملة معينة لبيانات LP ذات الصلة. داي وداي إيث.عندما يرغب المستخدم في شراء ETH مباشرة من خلال USDT ، يمكنه أن يطلب هذين التجمعين بالترتيب في معاملة من خلال عقد جهاز التوجيه لإكمال المعاملات الذرية.ومع ذلك ، ليس من السهل التنفيذ في TON التفكير في نموذج التطوير الجديد تم ذلك (لاحظ أن هذا يستخدم لشرح الاختلافات ، وحتى نموذج ERC20 في التنمية الحقيقية يجب إعادة تصميمه).

2. تحتاج إلى النظر بعناية في عملية معالجة الخطأ أثناء المكالمات عبر التعاقد ، والاتصال بالقرص المقابل إلى كل عقد.نحن نعلم أنه في السائد EVM ، عند تنفيذ المعاملة ، سيتم التراجع عن المعاملة بأكملها ، أي أنه يتم إعادة ضبطها على الحالة الأولية للتنفيذ.من السهل فهم هذا في النموذج المسلسل الفردي.ومع ذلك ، في طن ، لأن المكالمة بين العقد تستخدم التنفيذ غير المتزامن ، حتى إذا حدث خطأ في رابط لاحق ، لأن المعاملة السابقة التي تم تنفيذها قد تم تنفيذها وتأكيدها بنجاح ، فقد يسبب ذلك مشاكل.لذلك ، يتم تعيين نوع رسالة خاصة في Ton ، يسمى رسالة Bomb -Back ، أي عندما تكون عملية تنفيذ المتابعة لرسالة داخلية معينة غير صحيحة ، يمكن أن يؤدي عقد التشغيل إلى ظهور وظيفة القنبلة المحجوزة المحجوزة تشغيل بعض العقد في العقد.

3. في ظل بعض الحالات المعقدة ، قد لا يتم تنفيذ المعاملة الأولى التي يتم استلامها أولاً ، لذلك لا يمكن أن تكون العلاقة المتسلسلة هذه المرة.في مثل هذا المكالمة الذكية غير المتزامنة والمتوازية ، قد يكون أمر معالجة التعريف صعبًا.هذا هو السبب في أن كل رسالة في TON لها وقت LAMPORT وقت المنطق (يشار إليه لاحقًا باسم LT).يتم استخدامه لفهم الحادث الذي أثار آخر وما تحتاجه التحديات.بالنسبة لنموذج بسيط ، يجب إكمال المعاملة التي يتم استلامها أولاً أولاً.

في هذا النموذج ، تمثل A و B عقدين ذكيين على التوالي ، وإذا كان هناك ترتيب زمني لـ TX1_LT & LT ؛

ومع ذلك ، في الحالات الأكثر تعقيدًا ، سيتم كسر هذه القاعدة.هناك مثل هذه الأمثلة في الوثيقة الرسمية ، على افتراض أن لدينا ثلاثة عقود A و B و C.في معاملة واحدة ، يرسل A رسالتين داخليتين MSG1 و MSG2: واحد هو B ، والآخر إلى C.على الرغم من أنها تم إنشاؤها وفقًا للترتيب الدقيق (MSG1 أولاً ثم msg2) ، لا يمكننا تحديد أن MSG1 سيتم معالجتها قبل MSG2.وذلك لأن التوجيه من A إلى B ومن A إلى C قد يكون مختلفًا عن طول الطول والتحقق.إذا كانت هذه العقود موجودة في سلاسل Shard مختلفة ، فقد تتطلب رسالة واحدة عدة كتل للوصول إلى العقد المستهدف.وهذا هو ، لدينا مساران تداول محتمل ، كما هو مبين في الشكل.

4 ، يستخدم تخزين الثبات في العقد الذكي على أساس الخلية كبنية البيانات. الأنسجة بناءً على هاشماب في خوارزمية طلب البيانات. الكثير من رسائل البريد العشوائي لتشغل جميع الخلايا الضحلة في عقد ذكي ، مما يعني أن تكلفة تخزين المستخدمين الأمين ستصبح أكثر فأكثر.في EVM ، نظرًا لأن تعقيد استعلام Hashmap هو O (1) ، فهناك نفس الغاز ، ولن تكون هناك مشاكل مماثلة.لذلك ، يجب على مطوري Ton DAPP محاولة تجنب أنواع البيانات غير المحدودة في العقود الذكية.عندما تظهر أنواع البيانات غير المحدودة ، يجب أن تكون منتشرة من خلال قطعة.