TON區塊鏈：高並發與高可擴展性的設計理念

TonChain是一個去中心化的計算網路，由一個L1區塊鏈和多個組件構成。這個項目最初由Telegram創始人及其團隊開發，現在由全球獨立貢獻者社區維護。TON的誕生源於2017年Telegram尋求區塊鏈解決方案的需求，因爲當時沒有現有的L1區塊鏈能夠支持Telegram龐大的用戶基礎。

2018年，項目發起了代幣銷售。然而，由於監管問題，原開發團隊在2020年退出。隨後，一羣開源開發者接手了代碼庫，將項目更名爲The Open Network，並繼續推進區塊鏈的開發。

作爲Telegram的去中心化執行環境，TON面臨着處理高並發請求和海量數據的挑戰。目前市場上聲稱TPS最高的區塊鏈實際最高處理能力也僅爲65000 TPS，遠不能滿足Telegram生態百萬級TPS的需求。此外，Telegram的大規模應用將產生巨量數據，而傳統區塊鏈要求每個節點保存完整數據的做法在這種情況下是不切實際的。

爲應對這些挑戰，TON對主流區塊鏈協議進行了創新：

1. 採用"無限分片範式"設計系統，解決數據冗餘問題，提高數據處理能力，緩解性能瓶頸。

2. 引入基於Actor模型的並行執行環境，大幅提升網路交易處理速度。

3. 實現多層鏈結構。

TON的鏈結構分爲四層：

• 帳戶鏈：表示與特定帳戶相關的交易序列，通常是一個虛擬概念。
• 分片鏈：實際的組成單元，由一組帳戶鏈集合而成。
• 工作鏈：具有自定義規則的分片鏈，如基於EVM的工作鏈。社區成員可創建自己的工作鏈，但需支付高額費用並獲得驗證者的批準。
• 主鏈：負責所有分片鏈的最終性確認。

TON網路的主要特點包括：

• 動態分片：根據負載變化自動調整分片鏈的拆分和合並。
• 高度可擴展：理論上可支持極大數量的分片。
• 自適應性：根據網路負載動態調整分片數量。

爲解決跨鏈通信問題，TON採用了"超立方體路由算法"，確保消息沿最短路徑傳輸。同時，TON提出了樂觀技術方案，允許用戶提供路由路徑的有效證明，提高通信效率。

TON的地址結構由workchain_id和account_id兩部分組成，其中workchain_id按照超立方體路由算法編碼。

在共識機制方面，TON採用BFT+PoS模式。任何質押者都有機會參與區塊生產，系統定期從質押者中隨機選擇驗證者集羣。驗證者通過BFT算法打包出塊，表現不佳或作惡會被懲罰，反之則獲得獎勵。

TON的智能合約和執行環境基於Actor模型，實現了完全並行執行。這種設計允許智能合約獨立執行，不依賴外部數據，從而實現並行處理消息，大幅提升性能。

2024年，TON因其獨特設計和高性能表現吸引了廣泛關注。Toncoin（TON）價格從年初的2.72美元左右漲至4.38美元，市值從95億美元增長至155億美元。截至2024年4月，TON的總鎖倉量（TVL）接近4.5億美元，顯示出其生態系統的強大吸引力。

TON價格飆升主要歸因於Telegram進一步整合TON區塊鏈。Telegram宣布頻道所有者將通過Toncoin獲得廣告收入，這大大提升了Toncoin的實用性。此外，Toncoin還被用於購買Telegram廣告、用戶名和號碼，訂閱Telegram Premium，以及用於頻道贈品活動。