TON Sharding
TON Sharding es un enfoque para gestionar la blockchain de TON dividiéndola en cadenas más pequeñas e interconectadas conocidas como "shards" (fragmentos). La fragmentación aumenta exponencialmente el número de transacciones que la blockchain puede procesar, superando limitaciones como la congestión de la red, los problemas de escalabilidad y la tolerancia a fallos que suelen encontrarse en las blockchains de capa 1.
Arquitectura Híbrida de la Blockchain de TON
La blockchain de TON tiene una naturaleza híbrida, construida principalmente en dos niveles de blockchains: la masterchain y las workchains. Dentro de las workchains se encuentran las shardchains, que están subdivididas en cada workchain. Más específicamente, la estructura de la blockchain de TON incluye:
- Masterchain: Es la blockchain central que actúa como columna vertebral de la red, almacenando datos importantes como los detalles del protocolo, las participaciones de los validadores y el estado de las workchains y shardchains.
- Hasta 2³² workchains: Cada workchain tiene la capacidad de operar de manera independiente. Estas workchains procesan las transacciones principales de la blockchain, como transferencias de valor y operaciones de contratos inteligentes.
- Hasta 2⁶⁰ subdivisiones de shardchains por workchain: La división de las workchains en shardchains permite distribuir estos procesos, reduciendo la congestión y aumentando la eficiencia.
La blockchain de TON lleva los límites de la resolución del trilema de la blockchain, que busca mantener la descentralización enfocándose en la seguridad o la escalabilidad. Cuantos más nodos tiene una red blockchain, más segura es. Cuanto más se expande una red descentralizada manteniendo la velocidad y el volumen de transacciones, más exitosa es en términos de escalabilidad. Sin embargo, escalar hacia arriba suele reducir la seguridad de una red descentralizada. La blockchain de TON equilibra de manera efectiva los tres aspectos, alcanzando una velocidad de 104,715 transacciones por segundo.
Tecnologías Innovadoras en TON
Para mejorar el rendimiento y la escalabilidad, el innovador paradigma de Fusión Infinita de TON divide una única blockchain en múltiples shardchains. Cada cuenta o contrato inteligente funciona como una mini-cadena dentro de una shardchain específica, formando lo que se conoce como account chains (fragmentos de cuenta), que son virtuales. Estas cadenas se comunican enviando mensajes con valor, que describen el estado y los cambios de cada cuenta y contrato en tiempo real.
La blockchain de TON también utiliza Instant Hypercube Routing como su característica única de comunicación entre bloques de shardchains. Este sistema funciona independientemente de la cantidad de shardchains que operen simultáneamente en el sistema.
Otro elemento destacado de TON es su mecanismo de sharding dinámico. Este sistema ajusta el número de shards activas en función del volumen actual de transacciones. Durante períodos de alta actividad, la red puede aumentar de forma autónoma el número de shards para manejar el aumento, asegurando que el rendimiento se mantenga sólido. Por el contrario, cuando la actividad es baja, consolida las shards para conservar recursos sin comprometer la velocidad de las transacciones ni la seguridad de la red.
Contexto Histórico y Objetivos
El objetivo principal de la implementación de sharding en TON es respaldar el potencial de interacción global en su blockchain. Para lograrlo, la red debe manejar de manera eficiente un gran número de transacciones, manteniendo tarifas bajas y permaneciendo eficiente. La ambición de TON refleja soluciones de escalabilidad similares exploradas por otras blockchains para abordar sus desafíos de escalabilidad.
Perspectiva Comparativa
Ethereum, otra importante plataforma blockchain, ha enfrentado problemas de escalabilidad y propuso el sharding como una solución a largo plazo. Actualmente, Ethereum utiliza una solución de rollups para mejorar su capacidad de transacciones, con un promedio de 14,3 TPS (transacciones por segundo). La velocidad máxima de transacción de Bitcoin está entre 8 y 9 TPS. Por otro lado, VISA es capaz de manejar más de 2000 transacciones por segundo, y algunas fuentes afirman que puede alcanzar hasta 65,000 TPS.
Zilliqa puede utilizar entre 4 y 6 shards con 600 nodos cada uno, alcanzando 2828 transacciones por segundo. Cardano también emplea el sharding como solución de escalabilidad. Lightning, una solución de capa 2, utiliza canales de estado off-chain para superar las limitaciones de Bitcoin. Polkadot intenta resolver este problema utilizando parachains y cadenas de retransmisión (relay chains) que permiten la interacción entre blockchains.
Integración con Plataformas de Redes Sociales
Lo que hace única a TON es su potencial para una integración profunda con plataformas de redes sociales, especialmente con Telegram. Esta integración permite capacidades de transacción sin interrupciones dentro de la aplicación de Telegram, transformando la forma en que los usuarios interactúan con la tecnología blockchain. La posibilidad de realizar transacciones sin salir de la interfaz de usuario de la aplicación ofrece una experiencia optimizada y fomenta una adopción más amplia.