TON ネットワークがブロックの生成をブロックされているのはなぜですか?根本的な設計上の制限と検証者の問題についての詳細な説明

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夫如何
3ヶ月前
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分散化の程度と根本的な設計上の欠陥が開発の障害となっています。

オリジナル | Odaily Planet Daily ( @OdailyChina )

著者 | 夫のハウ ( @vincent 31515173 )

TON ネットワークがブロックの生成をブロックされているのはなぜですか?根本的な設計上の制限と検証者の問題についての詳細な説明

8月のTONは悲惨な状況にあった。

まず、Telegram の創設者がフランスで逮捕され、裁判を待つ間保釈されましたが、その後、Ton ネットワークは 2 回のブロック生産中断の後、さらなる疑惑に直面しました。 2 つの危機は、人気が高まるトンの生態系に冷や水を浴びせ、将来の物語の空間をさらに圧縮しました。

市場の焦点は主に創設者の逮捕にあり、トンエコシステムの将来の発展に実際に影響を与える主要な出来事である技術的障害にはあまり注目されていません。

TON ネットワークが頻繁にダウンするのはなぜですか?これについてはコミュニティでもさまざまな意見があります。 Odaily Planet Daily は、TON のホワイトペーパー、関連技術文書、ネットワークの現状を分析し、TON ネットワークの 2 つのブロックの生産中断の背後にある理由を調査します。

マルチパーティの役割: バリデーターの数が不十分で、基礎となる設計が複雑すぎる

イベントのレビュー: 8 月 28 日の早朝、TON ネットワークは最初のブロック生産中断を経験し、ブロック生産を再開するまでに 7 時間かかりました。しかし、24 時間も経たないうちに、 29 日の早朝にトンは 2 回目のブロック中断を経験しました。

表面的な理由:DOGS取引量急増によるブロック生産停滞

ネットワークブロックの生産中断の直接の原因は、DOGSの取引量の急増です。

DOGS は TON ネットワーク上で最近人気のある Meme コインで、総供給量は 5,500 億で、エアドロップのシェアは全体の 72.73% を占め、エアドロップのしきい値には Telegram アカウントのみが必要です。最近、DOGS は Binance などのいくつかのプラットフォームに上場されており、その結果、短期のオンチェーントランザクション転送の数が急増しています。

PoS パブリック チェーンとして、TON はそのバリデーター ノードに依存してトランザクションを処理および確認し、これらのトランザクションをブロックにパッケージ化します。通常の状況では、ブロックチェーン ネットワークは設定された間隔で新しいブロックを生成しますが、システムがすべての保留中のトランザクションを時間内に処理できない場合、ブロック生成プロセスは遅延するか、場合によっては中断されます。

トランザクション過負荷の現象は、ビットコインやイーサリアムなどの有名なパブリック チェーンを含む多くのネットワークがブロックチェーン分野では珍しいことではありません。トランザクション量がネットワークの瞬時処理能力を超えると、トランザクション検証速度が大幅に低下します。 TON の場合、トランザクション量の急増によりバリデーターに過負荷がかかり、全体的なブロックの生成が遅くなる可能性があります。この現象は、DOGS の爆発的な増加と同様に、特定のピーク時に特に顕著で、ユーザーによってトランザクション量が急増し、ネットワークの処理能力を超えてブロックの生成が遅れます。

ネットワークがブロック生成を2度中断した理由についてTON財団は、DOGSトランザクションの過負荷により、ガベージコレクションが多くのバリデーターに過負荷をかけ、時間がかかりすぎてコンセンサスを失う原因になったと説明した。

興味深いことに、TONは昨年11月末の公開パフォーマンステストで104715という高いTPSを記録し、ギネス世界記録認定の申請に成功した。 DOGS トランザクションが過負荷になっているという公式の説明は弱すぎるように思えます。

深い理由: TON ネットワークの設計制限と検証者の問題

実際、トランザクションの過負荷は問題の単なる症状であり、 TON ネットワーク ブロックの生成中断という根本的な問題は、その基礎となる設計と検証メカニズムに隠されています。 TON の技術アーキテクチャ、シャーディング メカニズム、検証者の組織形態を分析することで、なぜ TON ネットワークが極端な条件下で不安定性を示すのかを次の 3 つの観点から分析できます。

1. シャード チェーン アーキテクチャの複雑さ: 高いスケーラビリティによってもたらされる課題

TON のアーキテクチャ設計は、高いスケーラビリティと高性能を重視しており、メイン チェーン、ワーキング チェーン、シャード チェーンの独自のマルチレベル構造により、理論的には負荷を分散することでネットワークの処理能力を向上させることができます。ただし、この複雑なシャード チェーン構造は多くの課題ももたらします。

各作業チェーンはさらに複数のシャード チェーンに分割でき、各シャード チェーンは異なるアカウントのトランザクション処理を担当します。この設計により、多数のトランザクションを異なるシャード チェーン上で並行して処理できるようになり、ネットワーク全体の TPS が向上します。ただし、トランザクション量が急増した場合、一部のシャード チェーンの負荷が不均等に分散されている場合、またはバリデーターが多数のトランザクションをタイムリーに処理できない場合、これらのシャード チェーンのブロック生成速度が低下したり、停止したりする可能性があります。シャードチェーンはメインチェーンと同期する必要があるため、キーシャードチェーンに問題が発生すると、ネットワーク全体のブロック生成プロセスに影響を与える可能性があります。

TON のシャーディング方法は非常に革新的で、各シャード チェーンが少数のアカウントまたはスマート コントラクトのみ、またはシャードごとに 1 つのアカウントまたはコントラクトのみを担当するところまでシャード チェーンを削減できます。ただし、この極端なシャーディング アプローチでは、調整と管理の複雑さも増大します。シャーディングテクノロジーはブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる効果的な手段ですが、各シャードチェーンとメインチェーン間の高効率かつ安定した調整が必要です。極端な条件下で特定のシャード チェーンがボトルネックに遭遇すると、ネットワーク全体のブロック生成プロセスがブロックされる可能性があります。

2. バリデーターの数が不十分: TON 分散化の潜在的なリスク

TON ネットワークに関するもう 1 つの重大な問題は、バリデーターの数が不十分であることです。他の PoS パブリック チェーンと比較して、TON のバリデーターは大幅に少ないです。現在、TON ネットワークには 318 個のバリデーター ノードしかありませんが、イーサリアムのバリデーター数は 600,000 を超えており、Solana のバリデーター数は TON の数をはるかに上回っています。このバリデーターの数の違いは、TON の分散化の程度とネットワーク セキュリティに直接影響します。

PoS ネットワークでは、バリデーターはトランザクションを検証し、合意に達し、検証されたトランザクションをブロックにパッケージ化する責任を負います。バリデーターの数は、ネットワークの分散化の程度を決定するだけでなく、高負荷条件下でのネットワークの処理能力にも直接影響します。 TON バリデーターの数が少ないということは、各バリデーターがより多くのトランザクション リクエストを処理する必要があることを意味します。トランザクション量が突然増加すると、バリデーターがすべてのトランザクションを時間内に処理できなくなり、その結果、ブロック生成の遅延や中断が発生する可能性があります。

さらに、TON はバリデーターに対してハードウェアとネットワークの要件が高く、バリデーターになるには大量の Toncoin を誓約する必要があります。これらの高いしきい値条件によりバリデーターの数が制限されるため、十分なリソースを持つ参加者のみがバリデーターのランクに参加できます。これは、TON ネットワークの分散化の程度を制限するだけでなく、ピーク取引期間中のブロック遅延の問題をより顕著にします。

3. コンセンサスメカニズムの限界: 高負荷時のビザンチンフォールトトレラントプロトコルの課題

TON ネットワークは、ビザンチン フォールト トレランス (BFT) 理論、Catchain プロトコルに基づくコンセンサス メカニズムを採用しています。このプロトコルは、悪意のあるノードが存在する場合でもネットワークの通常の動作を維持するように設計されています。ただし、バリデーターの数が制限されており、一部のバリデーターがトランザクション量の過負荷により時間内にコンセンサスに参加できない場合、このメカニズムの効率は影響を受けます。

Catchain プロトコルの動作原理は、コンセンサスに参加しているバリデーター間の悪意のあるノードの数が 3 分の 1 を超えない限り、ネットワークはコンセンサスに達してブロックを生成できるということです。ただし、バリデーターの数が限られており、負荷が高すぎる場合、複数のバリデーターが同時に応答できず、コンセンサスプロセスが遅くなったり、コンセンサスに達することができなくなったりして、ブロックの生成が停滞する可能性があります。

TON のコンセンサス メカニズムはリスク耐性が高くなるように設計されていますが、実際の効果はバリデーターの数と分布によって異なります。バリデーターの数が不十分でネットワーク負荷が予想を超えると、Catchain プロトコルの効率が大幅に低下し、ネットワークの速度が低下したり停滞したりすることがあります。

分散化の度合いと基礎となるメカニズムの欠陥が、Ton の発展の障害となっています。

TON は最近一連の課題に直面しています。その 1 つは、フランスでの Telegram 創設者の逮捕です。これにより、TON の将来の発展が不確実になるだけでなく、Telegram と TON エコシステムとの協力にも影響が及ぶ可能性があります。 Telegram の月間アクティブ ユーザー数 10 億人は、もともと TON エコシステムの発展において潜在的に大きな力となると考えられていましたが、この事件は間違いなく両社間の将来の協力に影を落としています。

さらに、TON ネットワーク自体も短期間に 2 回連続でブロック生成の中断に見舞われ、高負荷条件下での限界がさらに明らかになりました。これら 2 つの中断は DOGS トランザクション量の急増によって引き起こされましたが、根本的な理由には TON ネットワークの根本的な設計上の問題が関係しています。シャード チェーン アーキテクチャの複雑さ、バリデーターの数の不足、高負荷時のコンセンサス メカニズムの効率の低下はすべて、TON ネットワークが緊急事態に対処する上で重大な技術的ボトルネックを抱えていることを示しています。これらの問題は、TON の現在の安定性に影響を与えるだけでなく、TON の長期的な発展に潜在的な脅威をもたらします。

著者は、TON エコシステムの安定性と持続可能な発展を確保するには、次の側面で改善する必要があると考えています。

  • TON は、バリデーターの数を拡大し、バリデーターになるためのしきい値を下げ、より多くのノードを参加させる必要があります。これにより、分散化の程度とネットワークの収容力が向上します。

  • TON は、シャード チェーン アーキテクチャを最適化し、シャード チェーンとメイン チェーン間の調整効率を向上させ、トランザクション量の多い環境でのスムーズな動作を確保する必要があります。

  • TON は、極端な条件下でもネットワークが安定してブロックを生成できるようにするために、高負荷条件下での Catchain プロトコルの効率を向上させる方法を研究する必要があります。

その過程で、TON は誕生以来大きな危機に直面しましたが、その後、コミュニティの自治に頼って涅槃を達成しました。また、開発の初期段階では、低熱と劣悪な生態系にも直面しました。 Xiangbi の現在の状況は、以前の TON エコシステムに「致命的な脅威」をもたらすには十分ではありません。 TON が現在の困難を克服し、独自のネットワークを改善して、将来の課題にうまく対処し、より強力で繁栄したエコシステムを徐々に構築できるようにすることが期待されています。

    オリジナル記事、著者:夫如何。転載/コンテンツ連携/記事探しはご連絡ください report@odaily.email;法に違反して転載するには必ず追究しなければならない

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