TON区块链：高并发与高可扩展性的设计理念

TonChain是一个去中心化的计算网络，由一个L1区块链和多个组件构成。这个项目最初由Telegram创始人及其团队开发，现在由全球独立贡献者社区维护。TON的诞生源于2017年Telegram寻求区块链解决方案的需求，因为当时没有现有的L1区块链能够支持Telegram庞大的用户基础。

2018年，项目发起了代币销售。然而，由于监管问题，原开发团队在2020年退出。随后，一群开源开发者接手了代码库，将项目更名为The Open Network，并继续推进区块链的开发。

作为Telegram的去中心化执行环境，TON面临着处理高并发请求和海量数据的挑战。目前市场上声称TPS最高的区块链实际最高处理能力也仅为65000 TPS，远不能满足Telegram生态百万级TPS的需求。此外，Telegram的大规模应用将产生巨量数据，而传统区块链要求每个节点保存完整数据的做法在这种情况下是不切实际的。

为应对这些挑战，TON对主流区块链协议进行了创新：

1. 采用"无限分片范式"设计系统，解决数据冗余问题，提高数据处理能力，缓解性能瓶颈。

2. 引入基于Actor模型的并行执行环境，大幅提升网络交易处理速度。

3. 实现多层链结构。

TON的链结构分为四层：

• 账户链：表示与特定账户相关的交易序列，通常是一个虚拟概念。
• 分片链：实际的组成单元，由一组账户链集合而成。
• 工作链：具有自定义规则的分片链，如基于EVM的工作链。社区成员可创建自己的工作链，但需支付高额费用并获得验证者的批准。
• 主链：负责所有分片链的最终性确认。

TON网络的主要特点包括：

• 动态分片：根据负载变化自动调整分片链的拆分和合并。
• 高度可扩展：理论上可支持极大数量的分片。
• 自适应性：根据网络负载动态调整分片数量。

为解决跨链通信问题，TON采用了"超立方体路由算法"，确保消息沿最短路径传输。同时，TON提出了乐观技术方案，允许用户提供路由路径的有效证明，提高通信效率。

TON的地址结构由workchain_id和account_id两部分组成，其中workchain_id按照超立方体路由算法编码。

在共识机制方面，TON采用BFT+PoS模式。任何质押者都有机会参与区块生产，系统定期从质押者中随机选择验证者集群。验证者通过BFT算法打包出块，表现不佳或作恶会被惩罚，反之则获得奖励。

TON的智能合约和执行环境基于Actor模型，实现了完全并行执行。这种设计允许智能合约独立执行，不依赖外部数据，从而实现并行处理消息，大幅提升性能。

2024年，TON因其独特设计和高性能表现吸引了广泛关注。Toncoin（TON）价格从年初的2.72美元左右涨至4.38美元，市值从95亿美元增长至155亿美元。截至2024年4月，TON的总锁仓量（TVL）接近4.5亿美元，显示出其生态系统的强大吸引力。

TON价格飙升主要归因于Telegram进一步整合TON区块链。Telegram宣布频道所有者将通过Toncoin获得广告收入，这大大提升了Toncoin的实用性。此外，Toncoin还被用于购买Telegram广告、用户名和号码，订阅Telegram Premium，以及用于频道赠品活动。