TON区块链：高并发与高可扩展性的创新设计

TON是一个去中心化的计算网络，包含一个一层区块链和多个组件。它最初由Nikolai Durov及其团队开发，现在由全球独立贡献者社区维护。2017年，开发团队开始探索区块链解决方案，由于没有现有的一层区块链能支持其庞大的用户基础，他们决定设计自己的区块链。2018年，团队发起了代币销售。2020年，因监管问题，原开发团队退出项目，一部分开源开发者接手代码库，更名为The Open Network，并继续开发。

作为一个去中心化执行环境，TON需要面对高并发请求与海量数据问题。当前，其他高性能区块链实测最高TPS只有65000，难以支撑百万级TPS需求。此外，随着应用规模扩大，产生的数据量巨大，而要求每个节点保存完整数据是不现实的。

为解决这些问题，TON对主流区块链协议做出了两方面优化：

1. 采用"无限分片范式"设计系统，解决数据冗余问题，承载大数据，缓解性能瓶颈。

2. 引入基于Actor模型的完全并行执行环境，极大提升网络TPS。

3. 多层链结构

TON中的四层链结构包括：

• 账户链：表示与某个账户相关的一系列交易组成的链。
• 分片链：实际的组成单元，是一组账户链的集合。
• 工作链：有自定义规则的分片链。社区成员可以创建自己的工作链，但需要支付高额费用，并获得验证者2/3的票数批准。
• 主链：负责所有分片链的最终性。

TON网络特点包括动态分片、高度可扩展和自适应性。通过无限分片范式，理论上可支持2的60次方个工作链。

为解决跨链通信问题，TON采用"超立方体路由算法"实现跨链消息通信路由发现，确保消息沿最短路径传输，提高通信效率。同时，TON提出乐观技术方案，用户可提供某个路由路径的有效证明，节点即可直接承认消息的可信性。

TON地址由两部分组成：（workchain_id, account_id），其中workchain_id按照超立方体路由算法编码。

在共识算法方面，TON采用BFT+PoS方式。任意质押者均有机会参与区块打包，选举治理合约每隔一段时间从所有质押者中随机选择验证者集群，被选中者通过BFT算法打包出块，错误或作恶会被罚没，反之则获得奖励。

TON采用自下而上的设计思路，通过Actor模型重构智能合约及其执行方式，实现完全并行执行。这使得智能合约能够独立执行，不依赖外部数据，并行处理消息。

2024年，TON因其独特的设计理念和高性能表现，吸引了大量用户和投资者的关注。其代币价格在短时间内从年初的约2.72美元上升至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的总锁仓量接近4.5亿美元，显示出其生态系统的强大吸引力。

价格飙升的主要原因是TON区块链进一步整合到相关操作中。公告称，频道所有者将通过代币收到广告收入，这为代币增加了重要的实用性。此外，代币还被用于购买广告、用户名和号码，订阅高级服务，以及用于频道赠品活动。