Сравнение TON и Ethereum 2.0
В оригинальном техническом документе TON (параграфы 2.8, 2.9), написанном в 2017 году, было произведено сравнение TON с существующими блокчейнами. За это время появились некоторые новые блокчейны, предлагаем сравнить TON с Ethereum 2.0 и Solana.
Ethereum 2.0
Сравнение TON с Ethereum 2.0 несколько осложняется тем, что к 2022 году разработка и внедрение Ethereum 2.0 ещё не завершены.
Переход на Ethereum 2.0 будет осуществляться поэтапно. Во-первых, будет внедрен новый блокчейн Beacon (аналогичный по своей роли мастерчейну в терминологии технической документации TON). Этот блокчейн будет использовать оригинальный алгоритм PoS (Proof-of-Stake) под названием Casper. Его главная цель – регистрировать состояния (хэши последних блоков) всех шардчейнов (вспомогательных блокчейнов, их может быть не более 64).
Предлагаемый алгоритм PoS необычен тем, что он будет включать и даже требовать большого количества валидаторов (не менее 16 384), каждый из которых будет вносить небольшое количество эфира (по 32 ETH каждый). Эти валидаторы являются обычными узлами Ethereum, которые всего лишь должны иметь стейк 32 ETH. Никакой специальной связи между узлами при этом не требуется.
Можно назвать Ethereum 2.0 необычайно «демократичным» в плане участия валидаторов, ведь практически все остальные блокчейн-проекты на PoS скорее «олигополичны», то есть в конкретный момент времени в генерации блоков принимают участие десятки, максимум сотни валидаторов. Однако за всё приходится платить: время подтверждения блока составляет около 10-15 минут, как для блокчейна Beacon, так и для 64 шардчейнов. То есть пользователю придется ждать 10-15 минут, чтобы убедиться, что транзакция действительно завершена.
Второй этап перехода подразумевает преобразование блокчейна Ethereum 1.0 (работающий на алгоритме PoW) в один из 64 шардчейнов (скажем, нулевой шардчейн), привязанных к новому блокчейну Beacon. После этого механизм консенсуса PoW будет отключен, и Ethereum продолжит работу в качестве блокчейна на PoS.
Наконец, третий этап будет заключаться в создании 63 других шардчейнов. Таким образом, Ethereum будет состоять из 64 шардчейнов, одним из которых будет шардчейн, образованный из старого блокчейна Ethereum 1.0. А также из блокчейна Beacon, который являясь мастерчейном, предназначен для стейкинга, слэшинга (механизма наказания недобросовестных валидаторов), а также достижения консенсуса и регистрации хэшей блоков шардчейнов.
К сожалению, на данном этапе неясны возможности новых 63 шардчейнов и то, как эти шардчейны будут взаимодействовать друг с другом. Без этой информации мы не можем по-настоящему завершить нашу классификацию мультиблокчейн-системы. Однако, если обмен сообщениями между шардчейнами когда-либо будет внедрён, придётся ждать 10–15 минут для подтверждения блока с сообщением в шардчейне, прежде чем это сообщение можно будет обработать в другом шардчейне. По-видимому, это причина, по которой взаимодействие с шардчейном не описывается в данный момент.
Помимо всего прочего, на данный момент предполагается, что дополнительные шарды вообще не смогут запускать смарт-контракты в виртуальной машине Ethereum (EVM). Хотя есть предпосылки к тому, что это может быть пересмотрено в будущем.
Вместо этого их предполагается использовать в качестве дополнительного хранилища данных в блокчейне. Они не будут использоваться для запуска произвольных смарт-контрактов, вместо этого их предпочтительной задачей будет обработка расчётов происходящих вне блокчейна или вычислений второго уровня (по аналогии с платёжными каналами или Lightning Network для сети Bitcoin). Возможно, это будет аналогично предложению проекта Plasma (см. пункт 2.9.10 оригинального TON Whitepaper).
Таким образом, Ethereum 2.0, по-видимому, полностью избегает любых проблем взаимодействия между шардами: передача сообщений между смарт-контрактами, находящимися в разных сегментах, и т.п. Вместо этого, ожидается, что будущие пользователи Ethereum будут выполнять все транзакции в независимых сайдчейнах и использовать шардчейны Ethereum 2.0 для финализации конечного состояния этих сайдчейнов. По этой причине Ethereum 2.0 утверждает, что может масштабироваться с нынешних 15 транзакций в секунду до десятков тысяч транзакций в секунду.
Мы считаем, что такие утверждения вводят читателя в заблуждение, поскольку в сравнении участвуют разные виды транзакций с разными принципами подтверждения и добавления в блокчейн. Текущие 15 транзакций в секунду — это обычное выполнение смарт-контрактов EVM в полной по Тьюрингу сети. Десятки тысяч «транзакций», обещанные в скором будущем, представляют собой нечто совершенно иное: вероятно, это будут очень специализированные транзакции с узким кругом участников, которые будут становиться общедоступными с большой задержкой.
Можно сравнить это с производительностью сети Bitcoin при использовании Lightning Network и без неё. В таком случае мы можем указывать производительность TON, включая «транзакции» внутри всех потенциально возможных платёжных каналов и платёжных сетей, связанных со смарт-контрактами, находящимися в шардчейнах TON. Следовательно, если мы примем утверждение, что Ethereum 2.0 сможет выполнять десятки тысяч «транзакций» в секунду (на самом деле это означает транзакции сайдчейна и платежного канала), то по такому же принципу TON сможет выполнять миллиарды таких «транзакций» в секунду.
Суммируя, можно сказать, что Ethereum 2.0, похоже, обходит действительно сложную проблему взаимодействия шардчейнов, которую невозможно решить без полного переосмысления модели взаимодействия EVM и смарт-контрактов (мы ссылаемся на раздел 2.8.16 из TON Whitepaper). В свою очередь, предлагается дополнить исходный блокчейн Ethereum 63-мя шардчейнами (со временем финализации 10–15 минут), годными только для хранения конечных состояний сайдчейнов и платёжных каналов. Это несколько пораженческий подход. Можно было ожидать чего-то более амбициозного от второго блокчейн-проекта в мире, который первым представил полные по Тьюрингу смарт-контракты!
В той форме, в которой Ethereum 2.0 рассматривается и тестируется на данный момент, этот проект не нацелен на достижение того уровня скорости и универсальности, которые уже достигнуты в TON.
Заключение
Блокчейн TON был описан представлен публике пять лет назад, в 2017 году. В его технической документации подробно объясняется, почему решения использованные в TON кажутся необходимыми для создания действительно масштабируемого блокчейн-проекта, способного обрабатывать миллионы транзакций в секунду без существенных изменений, связанных с логикой смарт-контрактов и их взаимодействием. Именно поэтому в то время TON был выделен как единственный блокчейн-проект пятого поколения 💎.
С тех пор прошло пять лет и появились новые блокчейн-проекты. Можно было ожидать, что они преодолеют ограничения старых проектов, которые были рассмотрены в документации TON, и предложат несколько новых вариантов развития блокчейна.
Вместо этого, мы видим возрождение блокчейнов, которые основаны на идеях устаревших ещё в 2017 году. Одним из таких проектов является Solana (проектировался с 2019-го), который по сути является немасштабируемым «альтернативным проектом третьего поколения» (в терминологии TON Whitepaper), сравнимым с проектом BitShares выпущенным в 2013 году, который являлся предшественником EOS.
Если читатель озадачен постоянным сравнением Solana с малоизвестным проектом 2013 года выпуска, который утверждал, что обеспечивает аналогичную производительность, для этого сравнения есть уважительная причина: если мы можем использовать прошлое, чтобы предугадать будущее, мы могли бы предсказать что Solana будет столь же малоизвестна, как и ее предшественник, через девять лет после ее создания — в 2028 году. Кроме того, возможное добавление шардинга в Solana для преодоления присущих ей ограничений выглядит практически невозможным по причинам, которые уже были обоснованы в TON Whitepaper.
Ещё одна блокчейн разработка, которая кажется нам разочаровывающей, — Ethereum 2.0, который, по сути, сводит на нет главное достижение Ethereum — полные по Тьюрингу смарт-контракты и утверждает, что они в конце концов не так уж нужны. С другой стороны, Ethereum 2.0 является очень хорошей иллюстрацией общего принципа, показанного выше на примере Solana: вы не можете модифицировать шардинг и масштабируемость в блокчейн-проекте, изначально разработанном без учёта этих вопросов.
По состоянию на 2022 год TON Blockchain остаётся одним из немногих действительно масштабируемых блокчейн-проектов. Таким образом, это по-прежнему самый продвинутый блокчейн «пятого поколения» по определению из оригинальной технической документации, способный выполнять миллионы, а если потребуется, и десятки миллионов настоящих, полных по Тьюрингу транзакций между смарт-контрактами в секунду, время от времени требующий лишь незначительных внутренних изменений.
За пять лет, прошедших с момента его создания, проект на удивление пощадило время, оставив TON на передовой блокчейн-технологий. С 2017 года эффективность архитектурного подхода, предложенного в TON Whitepaper, была дополнительно подтверждена высокой производительностью различных тестовых и основных сетей, основанных на реализации технологий TON и разработанных за последние несколько лет.
Первая часть сравнения доступна по ссылке ниже.