Kryptoměna GRAM na blockchainu Telegram Open Network (TON)

Sergey Prilutsky, známý odborník na blockchain, vedoucí výzkumu ve společnosti MixBytes a projektu SmartZběhem Telegram Eventing sdíleli podrobné informace o projektu Pavla Durova TON.

Data byla získána po prostudování utajovaných informací o současném stavu vývoje TON a budou zajímavá nejen pro odborníky, ale také pro širokou škálu potenciálních investorů.

Veřejné informace

Financování rozvoje projektu TON byloshromážděné během dvou kol uzavřeného ICO. Díky tomu bylo možné vybrat na investicích 1,7 miliardy dolarů, minimální velikost akcií byla 20 milionů dolarů, na ICO se podílelo asi 100 investorů, mezi nimiž byl i Roman Abramovich.

</p>

Celý objem vnitřní kryptoměny projektu bude okamžitě uvolněn a bude činit 5 miliard GRAM mincí. Po zahájení projektu budou tokeny ICO od investorů vyměněny za mince v poměru 1: 1.

Technické vlastnosti blockchainu TON

V síti TON je konsensus zajištěn speciálnímivalidátorové uzly, které za své služby dostávají provizi. Něco podobného je implementováno v protokolu Ripple. Pravost transakce je potvrzena pomocí algoritmu BFT (úkol byzantských generálů).

</p>

Mikroplatby se na blockchainu nezobrazí okamžitě,je vidět pouze jejich hash. Aby byla zajištěna platnost mikrotranspektů, musí mít každý ověřovatel na účtu jistotu v mincích GRAM, kterou poskytují nominovaní.

Validátor nemůže provádět více transakcí,než je schopen zajistit kolaterální mince. V případě chybné platby převádí ověřovatel a jmenovatel mince z této částky mince na účty jiných ověřovatelů, aby pokryli své náklady na zajištění transakce.

Každý hostitel odpovídá za svou částblockchain, který je rozdělen na malé kousky - střepy (střepy). S významným nárůstem zatížení sítě lze část střepů přenést do sousedních síťových uzlů.

Vývojáři TON tento nápad nazvali „Nekonečné střepy“. Podobná struktura blockchainu umožňuje nejen snadné sdílení střepů, ale také automatické opravy poškozených oblastí.

Informace o výzkumu ekosystému TON

Sergei Prilutsky provedl hloubkustudie projektu TON, během níž se objevily zajímavé rysy nového projektu. Níže navrhujeme seznámit se s podrobnými informacemi o struktuře a vlastnostech blockchainové platformy Telegram Open Network (TON).

Myšlenka nekonečného střepu

Hlavním konceptem platformy TON je zpráva. Uživatel ji může odeslat z vnější strany blockchainu na adresu libovolného systémového účtu. Takový postup způsobí vytvoření zprávy na jiné síťové účty. Kromě toho lze stav individuálního účtu představit ve formě vlastního blockchainu (accountchain). Je to neodmyslitelně úložiště příchozích a odchozích zpráv.

Mnoho účtů Shard (shardes) se sloučív Shardchainu, blockchainu, který je obsluhován uzlem validátora. Vnitřní složení takového střepinového řetězce se může dynamicky měnit v závislosti na zatížení konkrétního síťového uzlu.

Mnoho shardchainů se spojuje v pracovním řetězci(Workchain), další struktura blockchainu, kvůli stejné předponě v adrese. Všechny pracovní řetězce zase tvoří jeden hlavní řetězec, což je obecný blockchain pro síť TON. Budeme se podrobněji zabývat těmito strukturami.

Masterchain

Masterchain je hlavní řetěz,který stanoví pravidla pro všechny nižší řetězce blockchainů. Jeho úlohou je sledovat a spravovat globální stav celé otevřené sítě Telegram.

Zvláštností hlavního řetězce je to, že nemávětvení a slučování jednotlivých částí, tj. v tom se podobá klasickému blockchainu. Každý blok hlavního řetězce obsahuje hashe posledních shardových bloků uspořádaných v binárním stromu a ukládá stav inteligentních smluv systému a jejich kód. Řízení PoS, data o ověřovatelích, účastnících sítě - to vše je uloženo v hlavním řetězci. Přesné informace o tomto tématu však nebyly nalezeny, a ta, která je nespolehlivá a není konečná.

Správa Masterchain je založena na systémových inteligentních kontraktech, které obsahují takové globální parametry:

Celkový počet a další vlastnosti mince GRAM.
Seznam uzlů validátora, parametry jejich podílu, adresa kontraktu, kterým se provádí měsíční výběr nových validátorů.
Parametry TVM (TON Virtual Machine), jeho verze, minimální a maximální ceny plynu - podobně jako u Ethereum.
Chytré smlouvy o dalších žetonech a jejich status.

Je důležité, aby všechny změny v globálních parametrech TON byly přijaty konsensem více než 2/3 všech validátorů podle algoritmu BFT.

Workchain

Workchain je podmíněná blockchain, který kombinuje stejný typ chardchainu. Její identifikátor je předponou pro identifikační číslo shards, je nutné pro přesné směrování zpráv.

TON má dostatek místamnoho pracovních řetězců (2 ^ 32, což odpovídá přibližně 4,3 miliardám pracovních řetězců) a v každé z nich si můžete uspořádat vlastní logiku zpráv. Například jeden workshop může sloužit smlouvám Ethereum a druhý může implementovat anonymní UTXO (nevyužité mince), jak se to dělá v ZCash.

Shardchain

Shardchayn je hlavní pracovní jednotka vSíť TON. Shardchain je samostatný řetězec bloků, který odesílá a přijímá zprávy od jiných střepů, tj. je to blockchain sloužící jeho sadě účtů.

Každý validátor obsahuje úplný seznamjejich střepy a jen část bloků od sousedních. Validator vytváří ve svých shardchynech nové bloky, odesílá a přijímá zprávy od jiných střepů. Na této úrovni je již možné oddělit a sloučit řetězce shardových řetězových bloků. Schematicky to vypadá jako DAG (řízený acyklický graf), kde každý blok má několik rodičů, což jsou poslední bloky spojených shardchainů.

Střepní bloky

Každý střižný blok musí obsahovat určitou požadovanou datovou sadu, tzv nedělitelná část. Zahrnuje:

Hash předchozího bloku a případně hashe rodičů v případě sloučení shardchaynov.
Podpisy validátora pro již přijaté bloky.
Číslo posledního známého řetězce hlavních bloků.
Hashes počátečního a konečného stavu střepu pro tento blok.
Odchozí fronta zpráv ve formě seznamu zpráv zaslaných jiným střepům.

Accountchain

Řetězec účtů je základní TON blockchain. Každý identifikátor účtu je 256bitový klíč + identifikátor pracovní tabulky. Například adresa inteligentní smlouvy by vypadala takto:

1: 81525a3672b55678d4139b993b542c5c9735ac41b653d963a42855c9834b6921a4.

A adresa uživatelského účtu je následující:

Ef + BVndfdQ45nUdlsfsmv68KBHGSgBJsfsv58dG2SE4oPMgs4.

Účet sám přijímá a přijímá zprávy (samozřejmě to nejsou zprávy z telegramu). Mohou obsahovat tokeny GRAM, mohou být inteligentními smluvními hovory, představovat jakákoli další data atd.

Všechny zprávy jsou zpracovány pouze tehdy, kdyžjsou dodávány na správný střep. V tomto případě se mohou volně pohybovat přes mezistupně. Zprávy mohou také přicházet z vnějšku TON blockchain, tj. být „zprávy odnikud“.

Účet

Každý účet je inteligentní smlouva, možná i s prázdným kódem. Každý účet platí poplatek za ukládání dat, tj. jeho rovnováha v průběhu času klesá.

Účet obsahuje informace o zůstatkuŽetony GRAM, kód smlouvy nebo hash, čas strávený v síti, počínaje výskytem kořenové buňky, statistika využití datového skladu (například v době, kdy bylo úložiště naposledy zaplaceno), formální popis rozhraní.

Nízkoúrovňové úložiště, buňky

Všechna data jsou uložena v TON blockchain vstruktury nazývané buňky. Toto je základní jednotka pro měření velikosti všech prvků sítě: zprávy, kód smlouvy, široká škála dat.

Každá buňka obsahuje 1023 bitů informací a až4 odkazy na sousední buňky. Existuje 256 různých typů buněk, které se liší způsobem, jakým jsou implementovány, a počtem odkazů na jiné buňky. Všechny jsou kombinovány ve stromu s počtem odkazů pro každý prvek od 0 do 4. Buňky se používají pro jednotné ukládání a deterministickou operaci v úložišti blockchain.

Vnitřní algoritmy TON

Už jsme se setkali se strukturou blockchainu TON a jeho hlavními prvky. Nyní je řada na principech jejich práce a na jejich základních pojmech.

Logický čas

Jak jsme se dozvěděli dříve, struktura dat v TONJe to DAG, jako v zásadě v 90% jiných kryptoměn, včetně bitcoinů. K opravě skutečnosti doručení zprávy nebo události v blockchainu se během operací s nimi používá monotónní čítač a každá taková zpráva obsahuje svůj vlastní čas.

Kvůli nedostatku centrálních serverůsynchronizace času, použití absolutního času v síti může vést k různým chybám. Proto se systémy zpráv rozhodly zastavit v logickém čase.

Zpráva

Co je to zpráva? To je absolutně jakákoli operace mezi střepy. Jakýkoli střižný blok musí mít příchozí zprávu z odchozí zprávy z jiného existujícího a platného střižného bloku. Pro potvrzení pravdivosti zprávy je povoleno uložit pouze několik bloků z řetězce odesílatele, ukládání její nedělitelné části je povinné.

Je rovněž zakázáno zpracovávat příchozí zprávy,do doby, než bude doručen důkaz o doručení dřívějších odchozích zpráv alespoň z následujícího střepu. Tento přístup nutí ověřovatele, aby nejprve upřednostňovali odesílání zpráv a poté je přijímali.

Okamžité směrování Hypercube

Jak je nyní jasné, každý střep je ve skutečnosti frontou příchozích a odchozích zpráv. K vyhledání požadovaného účtu a nejkratší cesty k němu se používá urychlená verze algoritmu „hypercube“.

To vede ke skutečnosti, že pokud je zadán cílváš střep se transakce převede na požadovaný účet a nové zprávy, které vygeneruje, se umístí do fronty odchozích zpráv. V případě, že je adresát střepem někoho jiného, pak je podle určujících pravidel směrování zpráva přenesena na příchozí zprávy dalšího střepu.

Povolení služby Řízení front zpráv v blocích je novéřešení v blockchain technologii. Díky tomuto přístupu lze stav zprávy okamžitě sledovat na blockchainu. Celkově je celá řada odeslaných zpráv mezi střepinami složitý vícerozměrný řízený acyklický graf (DAG). V tuto chvíli však neexistuje konečná jasnost ohledně fungování záruk za doručení zprávy adresátovi v takovém DAG.

Chytré smlouvy

V TONu je vytvoření chytré smlouvy nebo účtu to samé. V případě zasílání tokenů GRAM na neexistující adresu se vytvoří jako prázdná smlouva s jiným zůstatkem než 0.

Jak již bylo zmíněno, jakýkoli účet, něcoskladování v blockchainu, platí provizi za skladování. Proto při vytváření inteligentní smlouvy musíte poskytnout zůstatek v GRAM, abyste zaplatili za úložný prostor, nebo dokonce nejprve zajistit zůstatek, a poté vložte inteligentní smluvní kód.

</p>

V hlavním řetězci jsou také připraveny inteligentní knihovny smluv. Každá smlouva má následující vlastnosti:

Smlouva může vytvořit novou smlouvu.
Hash můžete umístit z inteligentního smluvního kódu a teprve poté jej předvést.
Kód inteligentní smlouvy lze změnit, ale mělo by to být uvedeno v kódu původní inteligentní smlouvy.
Nemůžete uložit inteligentní smluvní kód do blockchainu, ale pak budou k účtu k dispozici pouze příchozí zprávy. Kód a data budou uložena mimo blockchain.
Kód a stav „umírající“ inteligentní smlouvy(jehož zůstatek je blízko 0) je nahrazen hashem jeho kódu. Pokud použijete hash, inteligentní smlouva může být obnovena s výhradou doplnění zůstatku, jinak bude hash smazán také po několika měsících.

Obecně můžeme dojít k závěru, že chování a vlastnosti účtů v TON jsou podobné současně s Bitcoinem a Ethereem.

TVM (TON Virtual Machine)

Virtuální stroj TON představuje novévývoj v oblasti inteligentních smluv. Je deterministický a stohovatelný. Proto je snadno škálovatelná a dělá vynikající práci při ukládání dat do buněk. V TVM je vhodné sledovat výdaje GRAM za provádění inteligentních smluv a obnovení inteligentních smluv je velmi jednoduché.

Model omezení v TVM je postaven na plynu a eliptická kryptografie je implementována na křivce chráněné ed25519.

Inteligentní smluvní jazyk

TON používá nízkou úroveň a extrémnědeterministický jazyk Fift, jehož prototypem byl jazyk FORTH (což je pravděpodobně důvod, proč si vybrali název Fift). Jedná se o zřetězený stohovatelný jazyk pro mikrokontroléry. Bohužel, pro psaní inteligentních smluv s determinismem a maximální efektivitou nákladů, byly vynalezeny pouze dvě možnosti: EVM (Ethereum Virtual Machine) a WASM (WebAssembly).

Fift je silně typizovaný, obsahuje tucet a půl typů, včetně komplexních (Tuple, List, Odject).

Celá myšlenka tohoto jazyka je postavena kolem„Slova“ operátorů: Existuje mnoho různých slov pro manipulaci se zásobníkem, funkcemi, logickými bloky, proměnnými - to vše podléhá ústřednímu konceptu „slovního“ operátora.

Takto například vypadá kód pro výstup dvou Fibonacciho čísel o 1000:

{ 1 0 rot { -rot over + swap rot 2dup >= } dokud neklesne } : fib-gtr

1 000 fib-gtr

Zde:

dop (xx x), duplikuje hodnotu horní části zásobníku. Pokud je zásobník prázdný, vyvolá chybu výjimky.
kapka (x), odstraní hodnotu horní části zásobníku.
swap (xyyx)zaměňuje dvě hodnoty nejblíže k horní části zásobníku.
hniloba (xyzyzx), otočí tři hodnoty nejblíže k horní části zásobníku.
-rot (xyzzxy), převede tři hodnoty nejblíže k horní části zásobníku v opačném směru. Ekvivalent k hnilobě hniloby.
přes (xyxyx), vytvoří kopii druhé hodnoty na zásobníku a umístí ji na horní část zásobníku.
zastrčit (xyyxy), ekvivalent přepínání.
štipka (xyy), odebere druhou hodnotu z horní části zásobníku. Ekvivalent swapové kapky.
2dup (xy-xyxy), ekvivalent více než přes.

Je třeba poznamenat, že mnoho vývojářů je touto syntaxí šokováno a před prostudováním dokumentace o Fift se doporučuje studovat jednu na FORTH.

Proč si vývojáři vybralijako jazyk pro inteligentní smlouvy je Fift? Snad proto, že v této podobě je skvělé pro formální ověření a odolnější vůči chybám, což vyžaduje, aby vývojáři aplikací plně rozuměli posloupnosti provádění jakýchkoli operací.

TON Obecné dojmy

Obecně platí, že budování ekosystému TON má dobrý dojem. Mezi výhody je třeba poznamenat:

Nová, nákladově efektivní implementace ukládání dat. To naznačuje vážný přístup k problému velikosti blockchainu.
Primitivní systém zasílání zpráv podobný systému používanému v GO.
Zpracování řetězce zpráv, paměťové oblasti blockchainu, téměř všechny informace o transakcích jsou převzaty z blockchainu, a nikoli z externích zdrojů.
Pracovní stůl pro tvrdé vidlice nebo radikální změnyv konsensu, kryptografie, virtuální stroj pro inteligentní kontrakty. To vám umožňuje teoreticky přivázat bitcoinové, etereové nebo EOS blockchainy k TON jako nový pracovní řetězec.

Správa TON pomocí inteligentních smluv je zavedená metoda. Například v Ethereum, EOS, Polkadot atd.

Z pohledu vývojáře je uzel TON několik blockchainů: hlavní řetěz, pracovní řetěz, střižný řetěz.

Inteligentní smluvní rozhraní jsou uložena vedle inteligentních smluv, což je velmi výhodné pro dApp, as poskytuje nejjednodušší interakci s nimi.

Všechny zdroje blockchainu jsou čestně placeny, a to včetně pronájmu datového skladu. Pro velké držitele nebo ověřovatele GRAM neexistují žádné slevy.

Jedinou věcí, kterou bych chtěl změnit, je dostupnost srozumitelnějšího mechanismu pro implementaci formálního dokladu o doručení zprávy. Zejména s ohledem na různé možnosti topologie sítě.

Závěr

Projekt WhitePaper působí dojmemvývojáři vzali nejlepší pracovní vzorce z mnoha moderních projektů a pro každý z nich udělali něco jiného. Zde jsou části, které fungují jako bitcoiny UTXO (zprávy, účty), jsou jako EVM (inteligentní smlouvy, správa), existují nové individuální vývojy (střepy, směrování) a přizpůsobení starých řešení vašemu projektu (jazyk inteligentních smluv, buňky) skladování).

Obecně lze říci, že TON způsobujevelký počet vývojářů a uživatelů se přirozeně zajímá. Bohužel zatím, kromě TVM, příkladů inteligentních smluvních kódů a testovacích uzlů, které s velkou pravděpodobností přinejmenším částečně emulují, není nic víc. Úplné spuštění TON může netrpělivě čekat.