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Fuente: Mario Watch Web3
Introducción: con el mayor efecto de riqueza causado por Binance para lanzar el juego Notcoin más grande de Ton y la gran cantidad de efectos de riqueza causados por el modelo económico de token de circulación completa, TON ha prestado gran atención en poco tiempo.Hablé con mis amigos que aprendí que el umbral técnico de TON es relativamente alto, y el paradigma de desarrollo DAPP es muy diferente del acuerdo de la cadena pública convencional. los monarcas.En resumen, el concepto de diseño central de TON es reconstruir el protocolo tradicional de blockchain de una manera «trasera», y a expensas de descartar la interoperabilidad, realice la búsqueda extrema de alta escalabilidad y alta escalabilidad.
Ideas de diseño central de toneladas -combinadas y alta escalabilidad
Se puede decir que el propósito de toda la selección técnica compleja en tonelada proviene de la búsqueda de una alta concurrencia y alta escalabilidad.Ton, es decir, la red abierta, es una red informática descentralizada con una cadena de bloques L1 y múltiples componentes.Ton fue desarrollado inicialmente por Nikolai Durov, el fundador de Telegram, y su equipo, y desarrollado para la comunidad del contribuyente independiente global para apoyar y mantener.El nacimiento de su nacimiento se remonta a 2017, y el equipo de Telegram comenzó a explorar la solución blockchain por sí misma.Dado que no había una cadena de bloques L1 existente en ese momento, podían soportar la base de usuarios de Telegram de nueve digits, decidieron diseñar su propia cadena de bloques, que se llamaba Telegram Open Network.El tiempo llegó en 2018. Para obtener los recursos requeridos por TON, Telegram lanzó una venta de tokens Gram (más tarde renombrado Toncoin) en el primer trimestre de 2018.Debido a problemas regulatorios en 2020, el equipo de Telegram se retiró del proyecto TON.Posteriormente, una pequeña parte del desarrollador de código abierto y ganador de Telegram se hizo cargo de la biblioteca de código de Ton, renombró el nombre del proyecto The Open Network y continuó desarrollando activamente la cadena de bloques hasta el día de hoy y seguir los principios del Libro Blanco original de Ton.
Entonces, dado que se basa en el entorno de ejecución descentralizado como telegrama como el objetivo de diseño, naturalmente debe enfrentar dos problemas. que se conoce como el TPS más alto, es solo TPS.Al mismo tiempo, con la gran aplicación a escala de telegrama, la cantidad de datos generados por él ya ha excedido el cielo, y la cadena de bloques es un sistema distribuido extremadamente redundante. , este es que también es poco realista.
Por lo tanto, para resolver los dos problemas anteriores, TON ha hecho dos aspectos del protocolo de blockchain convencional:
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Al utilizar el sistema de diseño de «paradigma de fragmento infinito», se puede resolver el problema de la redundancia de datos, para que pueda transportar grandes datos y aliviar los cuellos de botella de rendimiento;
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Al introducir un entorno de ejecución paralelo completo basado en el modelo de actor, mejora enormemente el TPS de la red;
Hacer una cadena de blockchain para que cada cuenta tenga una cadena de cuenta exclusiva a través de la capacidad de fragmentos ilimitados
En este momento sabemos que el fragmento se ha convertido en la solución convencional para la mayoría de los protocolos de blockchain para mejorar el rendimiento y reducir los costos, y TON ha hecho esto en el extremo y propone desfiles de fragmentos ilimitados. de acuerdo con la carga de la red.Este paradigma permite que TON se ocupe de las transacciones a gran escala y las operaciones de contrato inteligente mientras se mantiene un alto rendimiento. Cadenas.
Comprensión abstracta, hay un total de cuatro capas de estructuras de cadena en TON:
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Cuenta: esta cadena de capa representa una serie de cadenas relacionadas con una determinada cuenta.La cadena de cuentas es la unidad de componentes más básica en la red TON.
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Shardchain: en la mayoría de los contextos, la cadena de chips es la unidad de componentes real en TON.
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Workchain: también se puede llamar un conjunto de fragmentos con reglas personalizadas, como crear una cadena de trabajo basada en EVM, que ejecuta un contrato inteligente de solidez.En teoría, todos en la comunidad pueden crear su propia cadena de trabajo.De hecho, construirlo es una tarea muy complicada.
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Masterchain: Finalmente, una cadena especial en tonelada se llama la cadena principal.Una vez que el valor hash de la cadena de sección se fusiona en el bloque de la cadena principal, se considera que el bloque de la cadena de sección y todos sus bloques principales tienen el extremo, lo que significa que pueden considerarse fijos y no pueden ser cambiantes de contenido y referencia. por los bloques de seguimiento de todas las cadenas de sección.
Al adoptar dicho paradigma, la red TON tiene las siguientes tres características:
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Fragmentos dinámicos: TON puede dividir automáticamente y fusionar la cadena de chips para adaptarse a los cambios en la carga.Esto significa que el nuevo bloque siempre se genera rápidamente, y la transacción no tendrá un largo tiempo de espera.
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Escalabilidad de altura: a través del paradigma de fragmento ilimitado, TON puede soportar un número casi infinito de fragmentos, que teóricamente puede alcanzar la cadena de trabajo de 60 niveles de 2.
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Adaptabilidad: cuando aumenta una parte de la red en la red, esta parte se puede subdividir en más fragmentos para manejar el aumento del volumen de transacciones.En cambio, cuando se reduce la carga, los fragmentos se pueden fusionar para mejorar la eficiencia.
Por lo tanto, dicho sistema de múltiples cadenas primero necesita enfrentar problemas de comunicación cruzada, especialmente debido a la capacidad de fragmentos ilimitados. Un enrutamiento se convertirá en la cadena.Imagine que hay 4 nodos en Internet del Partido Comunista de China. También necesita monitorear y tratar los cambios de estado en la cadena de destino.
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Suponga que la cuenta A en la cadena de trabajo 1 espera enviar un mensaje a la cuenta C en la cadena de trabajo 3.Debe diseñar el problema del enrutamiento de mensajes. GT;
Cuando se enfrentan a casos más complicados, se necesita un algoritmo de enrutamiento eficiente y de bajo costo para completar rápidamente la comunicación de mensajes que eligió el «Algoritmo de enrutamiento de super cubo» para lograr el descubrimiento de enrutamiento de comunicación de mensajes.La estructura de ultracubo que se trata de una estructura de topología de red especial.En esta estructura, si solo hay uno de los dos vértices en la representación binaria, son adyacentes.Por ejemplo, en un super cubo de 3 dimensiones, los vértices 000 y los vértices 001 son adyacentes porque solo son diferentes en el último.El ejemplo anterior es un Super Cube 2dimensional.
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En el Protocolo de enrutamiento de supercribe, la ruta desde la cadena de trabajo de la fuente a la cadena de trabajo de destino se realiza mediante la representación binaria de la cadena de trabajo de fuente comparativa y la dirección de la cadena de trabajo de destino.El algoritmo de enrutamiento encontrará la distancia mínima entre estas dos direcciones (es decir, el número de bits diferentes en la representación binaria), y remitir gradualmente la información a través de la cadena de trabajo adyacente hasta que llega a la cadena de trabajo objetivo.Este método puede garantizar que el paquete de datos se transmitiera a lo largo de la ruta más corta, mejorando así la eficiencia de comunicación de la red.
Por supuesto, para simplificar este proceso, TON también propuso una solución técnica optimista. ruta ultra cúbica.
Por lo tanto, podemos ver que la dirección en TON es obviamente diferente de otros protocolos de blockchain. El cifrado como dirección, porque la dirección es solo la única que hace la única distinción sexual no requiere la función de la dirección de ruta, y la dirección en tonelada está compuesta de dos partes.
También hay un punto que es fácil tener preguntas. , al igual que Cosmos.En el concepto de diseño de Ton, la cadena principal solo se usa para manejar la tarea más crítica, es decir, para mantener la naturaleza final de muchas cadenas de trabajo, no es imposible hacer mensajes a través de la cadena principal, sino el costo de los procedimientos generados. Será muy caro.
Finalmente, mencione su algoritmo de consenso. Los nodos seleccionados como la persona verificada serán empaquetadas a través del algoritmo BFT.Esta es básicamente una opción relativamente común, por lo que no se introduce aquí.
Contrato inteligente y entorno de ejecución paralelo completo basado en el modelo de actor
Otro punto que es diferente del protocolo de blockchain convencional en TON es su entorno de ejecución de contrato inteligente.Para romper las limitaciones del protocolo de blockchain convencional TPS, TON usa la idea de diseño de fondo, y usa el modelo de actor para reconstruir el contrato inteligente y su método de ejecución, para que tenga la capacidad de ejecutar completamente.
Sabemos que la mayoría de los protocolos de blockchain convencionales usan un entorno de ejecución en serie de un solo hilo. En este orden. Al mismo tiempo, lo que significa que en el proceso de ejecución, es imposible darse cuenta de la interoperabilidad entre los contratos inteligentes.Por ejemplo, usamos USDT para comprar ETH a través de UNISWAP. Esto.
Pero esta arquitectura también tiene limitaciones obvias, es decir, el cuello de botella de TPS, y este cuello de botella se ve muy viejo bajo el procesador de múltiples costos actual, al igual que usas una PC para jugar algunos juegos de computadora antiguos, como la Policía Roja, como la Policía Roja, como Como la Policía Roja, como la Policía Roja, cuando la unidad de combate es de un número cierto, la tarjeta aún se encontrará.
Puede escuchar que algunos acuerdos ya están prestando atención a este problema y presenta su propio plan paralelo.Sin embargo, sus ideas de diseño son diferentes de TON.Es decir, no hay las mismas dependencias, por lo que las transacciones en diferentes grupos pueden ejecutarse paralelas sin preocuparse por el conflicto, y para las transacciones en el mismo grupo, todavía utiliza métodos seriales tradicionales.
En TON, abandona por completo la estructura arqueológica de la ejecución en serie, y en su lugar adopta un paradigma de desarrollo específicamente para paralelo, y el modelo de actor se utiliza para reconstruir el entorno de ejecución.El modelo de actor llamado SO fue propuesto por primera vez por Carl Hewitt en 1973. El propósito es resolver el problema de complejidad del programa concurrente tradicional a través de la transmisión de mensajes.Cada actor tiene su propio estado y comportamiento privado, y no comparte ninguna información estatal con otro actor.El modelo de actor es un modelo de computación de cálculo concurrente, que implementa la computación paralela a través de la transmisión de mensajes.En este modelo, «actor» es la unidad de trabajo básica.El modelo de actor debe tener las siguientes características:
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Embalaje e independencia: cada actor es completamente independiente al procesar mensajes y puede manejar mensajes en paralelo sin interferir entre sí.
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Transmisión de mensajes: el actor solo interactúa enviando y recibiendo mensajes, y la transmisión de mensajes es asíncrona.
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Estructura dinámica: el actor puede crear más actor durante el tiempo de ejecución, lo que hace que el modelo de actor amplíe el sistema según sea necesario.
TON usa esta arquitectura para diseñar el modelo de contrato inteligente, lo que significa que en TON, cada contrato inteligente es un modelo de actor, que tiene un espacio de almacenamiento completamente independiente.Porque no confía en ningún datos externos.Además, la llamada del mismo contrato inteligente se realiza de acuerdo con la clasificación de mensajes en la cola receptora.
Sin embargo, dicha solución de diseño también ha traído una nueva influencia.
1. Llamadas asíncronas entre contratos inteligentes: el contrato inteligente de Ton es una llamada atómica para contratos externos o acceder a datos de contrato externos. O pasa a través de la función de contrato C solo para acceder a ciertos datos de estado. El empaque de nuevas transacciones.Durante la ejecución, no se puede bloquear para obtener los resultados de la ejecución.
Por ejemplo, si desarrollamos un DEX, si se usa un paradigma común en EVM, generalmente habrá un contrato de enrutador unificado para administrar la ruta de la transacción, y cada grupo gestiona una cierta transacción a los datos de LP relacionados. Dai y Dai-eth.Cuando el usuario desea comprar ETH directamente a través del USDT, puede solicitar estos dos grupos en orden en una transacción a través del contrato del enrutador para completar las transacciones atómicas.Sin embargo, no es tan fácil de implementar en TON. Hecho (tenga en cuenta que esto se usa para explicar las diferencias, e incluso el paradigma de ERC20 en el desarrollo real debe rediseñarse).
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2. Debe considerar cuidadosamente el proceso de procesamiento de error de ejecución durante las llamadas de contrato cruzado y llamar al repollo correspondiente a cada contrato.Sabemos que en el EVM convencional, cuando se ejecuta la transacción, toda la transacción se retirará hacia atrás, es decir, se restablece al estado inicial de ejecución.Esto es fácil de entender en el modelo en serie de un solo hilo.Sin embargo, en TON, porque la llamada entre el contrato usa ejecución asincrónica, incluso si se produce un error en un enlace posterior, porque la transacción anterior que se ha ejecutado con éxito ha sido ejecutada y confirmada, esto puede causar problemas.Por lo tanto, un tipo de mensaje especial se establece en tonelada, llamado mensaje de retroceso de la bomba, es decir, cuando el proceso de ejecución de seguimiento de un determinado mensaje interno es incorrecto, el contrato de activación puede desencadenar la función de retroceso de la bomba reservada reservada por el contrato a activar parte del contrato en el contrato.
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3. Bajo ciertos casos complicados, la primera transacción que se recibe no puede ejecutarse primero, por lo que este tiempo, la relación secuencial no puede ser preestablecida.En una llamada de contrato inteligente tan asíncrono y paralelo, la orden de procesamiento de definición puede ser difícil.Es por eso que cada mensaje en tonelada tiene su tiempo lógico de lamport (más tarde denominado LT).Se utiliza para comprender qué incidente ha desencadenado otro y con qué deben lidiar las verificaciones.Para un modelo simple, la transacción que se recibe primero debe completarse primero.
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En este modelo, A y B representan dos contratos inteligentes respectivamente, y si hay un pedido de tiempo de TX1_LT & LT;
Sin embargo, en casos más complicados, esta regla se romperá.Hay tales ejemplos en el documento oficial, suponiendo que tengamos tres contratos A, B y C.En una transacción, A envía dos mensajes internos MSG1 y MSG2: uno es a B, y el otro a C.Aunque se crean de acuerdo con el orden exacto (MSG1 primero y luego MSG2), no podemos determinar que MSG1 se procesará antes de MSG2.Esto se debe a que el enrutamiento de A a B y de A a C puede ser diferente de la longitud de la longitud y la verificación.Si estos contratos se encuentran en diferentes cadenas de fragmentos, un mensaje puede requerir varios bloques para alcanzar el contrato objetivo.Es decir, tenemos dos posibles rutas comerciales, como se muestra en la figura.
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4. En tonelada, el almacenamiento de persistencia de su contrato inteligente utiliza un diagrama sin anillo basado en la celda a medida que la estructura de datos se comprimirá a una celda de acuerdo con las reglas de codificación. tejido basado en el hashmap en el EVM. Muchos mensajes de spam para ocupar todas las celdas poco profundas en un contrato inteligente, lo que significa que el costo de almacenamiento de los usuarios honestos será cada vez más alto.En EVM, debido a que la complejidad de la consulta de Hashmap es O (1), existe el mismo gas y no habrá problemas similares.Por lo tanto, los desarrolladores de TON DAPP deben tratar de evitar los tipos de datos ilimitados en los contratos inteligentes.Cuando aparecen los tipos de datos ilimitados, deben dispersarse a través de una pieza.
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5. También hay algunas características que no son tan especiales. En toneladas son contratos inteligentes en contratos inteligentes.
Lo anterior son algunas de las experiencias de aprendizaje relacionadas con las tecnologías durante este tiempo. Las solicitudes, amigos interesados en el desarrollo de Ton Dapp también pueden contactarme y discutir con nosotros.
