TON 生態系統正在迅速增長，但其 DeFi 發展仍受限。PixelSwap 通過分散式交易框架，解決了異步區塊鏈在原子性和可組合性方面的挑戰，推動了 TON 上的 DeFi 創新。
在過去幾個月裡，我們見證了 TON 生態系統的爆發式增長，包括 Notcoin、Dogs、Hamster Kombat 和 Catizen 等項目在幣安的上線。據悉，這為各大交易平台帶來了數百萬新的 KYC 用戶。無論我們是否承認，這都是近年來區塊鏈最大規模的應用之一。然而，接下來的路該如何走？
儘管用戶數量龐大，但 TON 的鎖倉總價值（TVL）仍然相對較低，並且我們並未看到許多 DeFi 協議的湧現。這引發了人們對於 TON 鏈上用戶價值低及其基礎設施尚不完善的擔憂與討論。
在本文中，我們將簡要討論 DeFi 背後的一個重要概念——「原子交換」，以及 LayerPixel（PixelSwap）正在解決的問題。一方面，DeFi 的初步成功可以追溯到以太坊，它成為了 DeFi 應用和智能合約的基石；另一方面，異步區塊鏈的興起，例如 TON，也為 DeFi 應用帶來了新的機遇和挑戰，特別是在可組合性方面。
1. DeFi 的簡要歷史
DeFi 生態系統在「DeFi 夏季」期間蓬勃發展，主要集中在以太坊上。開發者利用以太坊生態系統，將智能合約作為基礎構建塊，像樂高積木般自由組合。這種可組合性為去中心化金融應用和服務的迅速擴展提供了必要的網絡效應。
以太坊的可組合性範式使各種 DeFi 協議以創新的方式相互交互。原子交換、閃電貸款、再抵押和借代平台等關鍵金融基元，展示了不同應用如何可以相互疊加，創造出複雜而多功能的金融產品。
隨著 DeFi 的成熟，以太坊的同步模型的局限性——尤其是可擴展性和高交易費用——變得越來越明顯。這激發了對於探索新區塊鏈架構的興趣，例如異步區塊鏈，它承諾能解決這些固有限制。
2. 異步區塊鏈：一種新的範式
以太坊的傳統模型是同步的，維持著單體狀態，在這裡每筆交易都按順序處理。相對而言，像 TON 這樣的異步區塊鏈則採取了 Actor 模型的方法。這種轉變導致了幾個基本結構上的差異：
以太坊——同步區塊鏈（單體狀態）：
- 原子操作：因為每筆交易（即使修改了多個智能合約的狀態）都可以被視為單一單元操作，直接的原子交易是可能的。以太坊虛擬機（EVM）安全地隔離交易中的所有步驟，確保要麼全部執行，要麼完全不執行。
- 順序處理：每筆交易必須等待前一筆完成，這自然限制了吞吐量和可擴展性。
- 全局狀態：所有交易都在一個共享的全局狀態上操作，這雖然簡化了狀態管理，但卻加劇了資源競爭。
TON——異步區塊鏈（Actor 模型）：
- 並行處理：交易可以跨多個 Actor 或智能合約同時處理，增強了整體可擴展性和吞吐量。例如，TON 上的智能合約可以獨立運行，並使用單向消息在 Actor 之間更新狀態。
- 分佈狀態：不同的 Actor 持有隔離的狀態，它們可以與其他 Actor 交互，但不共享單一的全局狀態。
- 協調複雜性：在這種模型中實現原子操作是複雜的，因為其分佈式的特性。
儘管異步區塊鏈在可擴展性方面具有重要意義（理論上），但缺乏原子交換使得 TON 在 DeFi 發展上面臨挑戰。想想看，沒有原子操作和順序處理，借代協議的流動性將變得非常困難，無論 DeFi 的樂高結構有多具挑戰性。
LayerPixel 和 PixelSwap 提出了一種新的解決方案，使原子交換成為可能，並致力於為 DeFi 提供更安全、更好的解決方案。
3. 異步區塊鏈上 DeFi 組合性的挑戰
在異步區塊鏈上，保持 DeFi 應用的組合性引入了複雜的挑戰，主要源於分佈式狀態和並行性的特性：
交易協調：
- 同步化：在特定時間點協調多個 actor 達成一致狀態是相當複雜的。與簡化原子操作的同步全局狀態不同，確保多個獨立 actor 能夠協同操作存在著巨大的障礙。
- 一致性模型：異步系統通常依賴於較弱的一致性模型，例如最終一致性。確保所有相關的 actor 在不產生分歧的情況下達到共同狀態成為一項後勤挑戰。
狀態一致性：
- 並發控制：在分佈式環境中，如果多筆交易試圖更新重疊狀態，則可能出現競爭條件。這需要複雜的機制來確保交易能夠正確串行化，而不會成為系統的瓶頸。
- 狀態調和：需要調和 actor 之間的不同狀態，並且回滾機制（若交易的某一部分失敗）必須足夠強大，以便在不產生不一致性的情況下優雅地撤回更改。
失敗處理：
- 原子性：在狀態分佈且操作默認為非原子的環境中，保證交易的所有部分要麼成功，要麼全部失敗是極具挑戰性的。
- 回滾機制：高效地回滾部分交易狀態更改，而不留下殘餘的不一致性，需要先進的技術。
4. Pixelswap：架起組合性的鴻溝
Pixelswap 的創新設計通過引入一個專為 TON 區塊鏈設計的分散式事務框架來解決這些挑戰。該架構遵循 BASE 原則（BASE：一種 ACID 的替代方案），包括兩個主要組件：事務管理器和多個事務執行器。
Saga 事務管理器
Saga 事務管理器負責編排複雜的多步事務，透過應用 Saga 模式克服 2PC 的限制，適用於長時間運行的分散式事務：
- 生命周期管理：管理整個事務的生命周期，將其分解為一系列較小、可獨立執行的步驟，每個步驟在失敗時都有其補償操作。
- 任務分配：將主要事務分解為離散的、隔離的任務，並委派給適當的事務執行器。
- 補償操作：確保每個 saga 都有相應的補償事務，可以觸發以撤銷部分更改，保持一致性。
事務執行器
事務執行器負責在事務生命周期內執行分配的任務：
- 並行處理：執行器同時操作，最大化吞吐量並平衡系統負載。
- 功能擴展的模組化設計：每個事務執行器都設計為模組化，允許實現各種功能，包括不同的交換曲線、閃電貸款、借代協議等多種金融操作。這種模組化確保這些功能能夠與 Saga 事務管理器無縫協調，保持 DeFi 組合性的核心原則。
- 最終一致性：確保執行器的本地狀態與事務的整體分佈狀態保持同步與調和。
透過這些特性，Pixelswap 的事務執行器確保了強大、可擴展且異步的事務執行，從而使得能夠在 TON 上創建複雜且可組合的 DeFi 應用成為可能。
5. 結論
總結來說，DeFi 的未來需要適應從同步到異步區塊鏈的轉變範式，同時保持並增強像組合性這樣的關鍵原則。Pixelswap 的出現將穩健性、可擴展性與組合性優雅地結合在一起，成為開創性的解決方案。透過確保無縫的互動能力和強大的事務管理，Pixelswap 為更具動態性、可擴展性和創新性的 DeFi 生態系統鋪平了道路。
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