TON網路為何中斷？詳細解釋底層設計的限制和問題

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原創| Odaily星球日報（ @Odaily中國 )

8月份，TON陷入了困境。

First, the founder of Telegram was arrested in France and released on bail, and then the Ton network was interrupted twice, which faced great doubts. These two crises poured cold water on the increasingly hot Ton ecosystem and further compressed its 未來的敘事空間。

市場焦點主要集中在 the arrest of the founder, and not much attention is paid to the technical failure, which is the major event that truly affects the future development of the Ton ecosystem.

為什麼TON網路頻繁崩潰？社會上有很多不同的意見。 Odaily星球日報將透過分析TON的白皮書、相關技術文件以及網路現狀，探討TON網路兩次區塊中斷背後的原因。

多方：驗證人數量不足，底層設計過於複雜

事件回顧：8月28日凌晨，TON網路出現首次區塊中斷，耗時7小時才恢復。但不到24小時後， 8 月 29 日凌晨，TON 經歷了第二次區塊中斷。

表面原因：DOGS交易量激增導致區塊生產停滯

網路區塊中斷的直接原因是DOGS交易量激增。

DOGS 是最近 TON 網路上流行的 meme 幣。總供應量5,500億，空投份額佔總供應量72.73%。空投門檻只需要 Telegram 帳號。近期，DOGS在幣安等多個平台上線，導致鏈上交易量短時間內激增。

作為一條 PoS 公鏈，TON 依靠其驗證器節點來處理和確認交易並將這些交易打包成區塊。正常情況下，區塊鏈網路會按照設定的時間間隔產生新的區塊，但是當系統無法及時處理所有待處理的交易時，區塊生成過程將會延遲甚至中斷。

交易過載在區塊鏈領域並不罕見。許多網絡，包括比特幣、以太坊等知名公鏈，都面臨類似的問題。當交易量超過網路的瞬時處理能力時，交易驗證速度將大幅下降。就 TON 而言，交易量的激增可能會導致驗證器過載，進而降低整體區塊速度。這種現像在某些高峰期尤其明顯，就像DOGS突然流行時，交易量激增超出網路承載能力，導致區塊生產延遲。

至於網路兩次中斷區塊生產的原因，TON基金會解釋稱，由於DOGS交易超載，垃圾收集導致許多驗證器超載，他們失去共識的時間太長。

有趣的是，TON在去年11月底的公開性能測試中成功申請了吉尼斯世界紀錄認證，TPS為104715。

根本原因：TON網路設計限制與驗證器問題

事實上，事務超載只是問題的一個表象。 TON 網路區塊中斷的根本問題隱藏在其底層設計和驗證器機制中。透過分析 TON 的技術架構、分片機制及其驗證者的組織，我們可以從以下三個角度分析 TON 網路在極端條件下不穩定的原因。

1. 分片鏈架構的複雜性：高擴展性的挑戰

TON的架構設計以高擴展性和高性能為中心。其獨特的主鏈、工作鏈、分片鏈多層次結構，理論上可以透過分配負載來提高網路處理能力。但這種複雜的分片鏈結構也帶來了許多挑戰。

每個工作鏈再進一步劃分為多個分片鏈，每個分片鏈負責不同帳戶的交易處理。這種設計允許大量交易在不同的分片鏈上並行處理，從而提高整個網路的TPS。然而，當交易量激增時，如果某些分片鏈中的負載分佈不均或驗證者未能及時處理大量交易，則這些分片鏈的出塊速度可能會減慢甚至停滯。由於分片鏈必須與主鏈同步，如果某條關鍵分片鏈出現問題，可能會影響整個網路的區塊生產過程。

TON 的分片方法具有高度創新性，可以將分片鏈縮減為每個分片鏈只負責少量帳戶或智慧合約，甚至每個分片管理一個帳戶或合約。然而，這種極端的分片方式也增加了協調和管理的複雜性。雖然分片技術是提高區塊鏈可擴展性的有效手段，但它需要各分片鏈與主鏈之間高效穩定的協調。一旦分片鏈在極端條件下遇到瓶頸，整個網路的區塊生成過程可能會受到阻礙。

2. 驗證人數量不足：TON 去中心化的潛在風險

TON 網路的另一個重大問題是驗證者數量不足。與其他 PoS 公鏈相比，TON 的驗證人數量明顯較少。目前，TON 網路只有 318 個驗證人節點，而以太坊擁有超過 60 萬個驗證人，而 Solana 的驗證人數量遠多於 TON。驗證者數量的差異直接影響 TON 的去中心化和網路的安全性。

在 PoS 網路中，驗證者負責驗證交易、達成共識，並將驗證後的交易打包到區塊中。驗證人的數量不僅決定了網路的去中心化程度，也直接影響網路在高負載下的處理能力。 TON 的驗證器數量較少，這意味著每個驗證器需要處理更多的交易請求。當交易量急劇增加時，驗證者可能無法及時處理所有交易，導致區塊延遲甚至中斷。

此外，TON對驗證人的硬體和網路要求較高，需要質押大量的Toncoin才能成為驗證人。這些高門檻條件限制了驗證者的數量，因此只有擁有足夠資源的參與者才能加入驗證者的行列。這不僅限制了TON網路的去中心化程度，也使得交易高峰期的區塊延遲問題更加突出。

3.共識機制的限制：高負載下拜占庭容錯協議的挑戰

TON網路採用基於拜占庭容錯（BFT）理論的共識機制，即Catchain協定。該協定旨在即使存在惡意節點也能維持網路的正常運作。但當驗證人數量有限，部分驗證人因交易量超載而無法及時參與共識時，機制的效率就會受到影響。

Catchain協議的工作原理是，只要參與共識的驗證者中惡意節點的數量不超過三分之一，網路就可以達成共識並產生區塊。然而，當驗證人數量有限且負載過高時，多個驗證人可能無法同時回應，導致共識過程變得緩慢甚至無法達成共識，導致區塊生成停滯。

儘管 TON 的共識機制被設計為具有很強的抗風險能力，但其實際有效性取決於驗證者的數量和分佈。當驗證人數量不足、網路負載超出預期時，Catchain協定的效率會大幅下降，導致網路速度變慢甚至停滯。

去中心化和底層機制缺陷成為Ton發展的障礙

TON 最近面臨一連串挑戰。首先是 Telegrams 創辦人在法國被捕，這不僅讓 TON 的未來發展充滿不確定性，還可能影響 Telegram 與 TON 生態系統的合作。 Telegrams 10 億月活躍用戶最初被視為 TON 生態發展的潛在巨大力量。這起事件無疑為雙方未來的合作蒙上了一層陰影。

此外，TON網路本身在短時間內經歷了連續兩次區塊中斷，進一步暴露了其在高負載情況下的限制。雖然這兩次中斷是由 DOGS 交易激增引起的，但其根本原因涉及 TON 網路的底層設計。分片鏈架構的複雜性、驗證人數量的不足以及高負載下共識機制效率的下降，都顯示TON網路在應對突發事件時存在顯著的技術瓶頸。這些問題不僅影響TON目前的穩定性，也對其長期發展構成潛在威脅。

筆者認為，TON生態系統需要從以下幾個方面進行完善，以確保其穩定和永續發展。

TON需要擴大驗證人的數量，降低成為驗證人的門檻，吸引更多的節點參與，從而提高去中心化程度和網路承載能力。
TON 應優化其分片鏈架構，提高分片鏈與主鏈之間的協調效率，並確保在高交易量環境下的平穩運作。
共識機制的進一步優化也至關重要。 TON 應該研究如何在高負載條件下提高 Catchain 協議的效率，以確保網路在極端條件下仍能穩定地產生區塊。

TON自誕生以來就面臨重大危機，後來依靠社區自治來實現涅槃。在發展初期，它也面臨普及度不高、生態系統較差的問題。目前的情況還不足以對原TON生態系構成致命威脅。希望TON能克服當前的困難，完善自身網絡，更好地應對未來的挑戰，逐步建立更強大、更繁榮的生態系統。

本文來自網路：TON網路為何中斷？底層設計的限制和驗證器問題的詳細解釋

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