Wat is NEAR Protocol (NEAR) en hoe werkt het netwerk?

Wat is NEAR Protocol (NEAR)?

NEAR Protocol is een publieke Layer 1-blockchain. Ontwikkelaars kunnen er gedecentraliseerde apps en smart contracts op bouwen. Een Layer 1 is simpel gezegd een zelfstandig blockchainnetwerk met eigen regels, eigen beveiliging en een eigen token.

De native token van het netwerk heet NEAR. Je gebruikt NEAR onder meer om transactiekosten en opslag op de blockchain te betalen. Validators en delegators kunnen NEAR ook vastzetten, oftewel staken, om mee te helpen aan de beveiliging van het netwerk. Validators zijn deelnemers die transacties en nieuwe blokken helpen verwerken. Delegators zetten hun NEAR in via een validator.

Een smart contract is code die op de blockchain draait. Op NEAR kan zo'n contract gekoppeld zijn aan een account. Het contract kan daardoor eigen gegevens beheren en acties uitvoeren volgens de regels die in de code staan.

NEAR Protocol werkt daarnaast aan chain abstraction. Dit is aanvullende infrastructuur die interacties met meerdere blockchains makkelijker moet maken voor gebruikers en ontwikkelaars. Het is dus iets anders dan de NEAR Layer 1 zelf.

Korte samenvatting

• NEAR Protocol is een Layer 1-blockchain voor apps en smart contracts.
• NEAR is de token voor fees, opslag en staking.
• Het netwerk combineert Proof of Stake met Nightshade-sharding en Doomslug.
• Sharding verdeelt werk en gegevens over meerdere shards.
• NEAR heeft geen vaste maximale tokenvoorraad en blijft zich via upgrades ontwikkelen.

Hoe werkt NEAR Protocol?

NEAR Protocol gebruikt Proof of Stake. Daarbij zetten validators NEAR vast om mee te doen aan de beveiliging van het netwerk en aan de productie van blokken en chunks. Een block is een bundel met informatie die aan de blockchain wordt toegevoegd.

De techniek achter het netwerk bestaat uit twee belangrijke onderdelen: Nightshade en Doomslug. Nightshade is het shardingontwerp van NEAR. Sharding verdeelt de verwerking over meerdere delen van het netwerk, die shards worden genoemd. Doomslug helpt bij de productie van blokken en finality. Finality betekent dat een transactie of block als definitief wordt gezien en niet meer zomaar wordt teruggedraaid.

Een block bevat chunk headers. Een chunk is het deel waarin transacties en veranderingen van gegevens voor een specifieke shard zitten. Je kunt het zien als meerdere groepen werk die samen in één block worden gecoördineerd.

Een transactie op NEAR kan uit meerdere acties bestaan. Denk aan NEAR versturen, een account aanmaken, een toegangssleutel toevoegen, NEAR staken of een smart contract aanroepen.

De uitvoering van zo'n transactie kan receipts opleveren. Een receipt is een opdracht die later verder wordt verwerkt. Vooral bij smart contracts en acties tussen verschillende shards kan één handeling dus uit meerdere stappen bestaan.

NEAR Protocol (NEAR) overzicht

Hoe werkt sharding bij NEAR Protocol?

Bij sharding wordt de verwerking en opslag van gegevens verdeeld over meerdere shards. Daardoor hoeft niet iedere validator alle transacties en alle gegevens van het hele netwerk zelf te verwerken.

Binnen Nightshade maakt een chunk producer een chunk voor een shard. De block producer neemt vervolgens de chunk headers op in de mainchain. De shards zijn dus geen losse, onafhankelijke blockchains. Ze horen bij hetzelfde NEAR Protocol en worden samen gecoördineerd.

Het idee hierachter is horizontaal schalen. Als er extra shards zijn, kan dat in beginsel extra verwerkingscapaciteit opleveren. Het netwerk verdeelt het werk dan over meer delen, in plaats van iedereen exact hetzelfde werk te laten doen.

NEAR gebruikt ook stateless validation. Hierbij hoeven validators niet alle gegevens van iedere shard lokaal op te slaan. Ze kunnen chunks controleren met de benodigde cryptografische bewijzen. Dat kan de hoeveelheid shardgegevens verminderen die een validator zelf moet bewaren.

Een actie tussen accounts of smart contracts op verschillende shards verloopt via cross-shard receipts. Dat gebeurt niet als één directe lokale uitvoering binnen dezelfde shard. Het kan daarom meerdere afzonderlijke stappen bevatten.

Hoe werken accounts en transacties bij NEAR Protocol?

NEAR gebruikt een accountmodel. Een account kan een saldo, toegangssleutels, opgeslagen gegevens en eventueel smart-contractcode bevatten. Een account is dus meer dan alleen een adres waar NEAR op staat.

NEAR ondersteunt leesbare en hiërarchische accountnamen. Ook zijn er impliciete accounts, die worden afgeleid van een publieke sleutel of een Ethereum-adres. Een smart contract wordt op een NEAR-account gedeployed. Zo'n contractaccount kan daarom code draaien, gegevens opslaan en assets beheren.

Een account kan meerdere toegangssleutels hebben. Er zijn full-access keys, met brede rechten voor het account, en function-call keys. Function-call keys geven toegang tot één bepaald contract. Je kunt ze daarnaast beperken tot specifieke functies en een maximaal budget in NEAR voor gaskosten.

Gas meet hoeveel netwerkresources een transactie of smart contract gebruikt. Een gaslimiet begrenst hoeveel daarvan een uitvoering maximaal mag verbruiken. Dit voorkomt dat een actie onbeperkt veel werk van het netwerk vraagt. De precieze rechten van een function-call key hangen af van hoe die sleutel is ingesteld. Een beperkte sleutel is dus niet automatisch voor iedere toepassing veilig.

Een ondertekende transactie bevat één of meer acties. Tijdens de uitvoering kunnen daar weer receipts uit ontstaan, die apart worden verwerkt. Daarnaast betalen accounts voor de opslagruimte die hun gegevens op de blockchain gebruiken. Opslag heeft dus een economische kost naast transactiegas.

Wat is het verschil tussen NEAR Protocol en Bitcoin?

NEAR Protocol en Bitcoin zijn allebei publieke blockchains met een eigen native asset. Hun doel en technische opzet verschillen wel duidelijk.

• Doel: NEAR is ontworpen als programmeerbaar platform voor apps en smart contracts. Bitcoin is primair een peer-to-peer elektronisch geldnetwerk.
• Beveiliging: NEAR gebruikt Proof of Stake, waarbij validators NEAR staken. Bitcoin gebruikt Proof of Work, waarbij miners rekenwerk uitvoeren om blocks te produceren.
• Model voor transacties: NEAR werkt met accounts die saldo, sleutels, opslag en smart-contractcode kunnen bevatten. Bitcoin gebruikt een UTXO-model. Daarbij geeft een transactie eerdere, nog niet uitgegeven outputs uit.
• Programmeermogelijkheden: Op NEAR kunnen algemene smart contracts op accounts worden gedeployed en uitgevoerd. Bitcoin heeft Script voor voorwaarden rond het uitgeven van bitcoin-outputs, maar dit systeem is beperkter dan het algemene smart-contractplatform van NEAR.
• Voorraad: Bitcoin heeft volgens de consensusregels een maximale voorraad van 21 miljoen bitcoin. NEAR heeft geen vaste maximale totale voorraad. De maximale jaarlijkse inflatie is momenteel 2,5%.
• Schaalverdeling: NEAR gebruikt sharding om verwerking en gegevens over shards te verdelen. Bitcoin houdt één gedeeld UTXO-register bij en gebruikt geen protocolsharding op de basislaag.

Hoe is NEAR Protocol ontstaan?

Illia Polosukhin en Alexander Skidanov richtten NEAR Protocol in 2018 op. Hun doel was een schaalbare en gebruiksvriendelijke blockchain bouwen.

In het begin onderzochten zij AI-gerelateerde toepassingen. Daarna richtten ze zich op blockchaininfrastructuur, omdat ze problemen zagen rond grensoverschrijdende betalingen en schaalbaarheid.

Voor de lancering van het mainnet ontwikkelde NEAR publiek testnetinfrastructuur. De genesis van het NEAR-mainnet vond plaats op 22 april 2020. Dat was het begin van het netwerk, maar nog niet meteen van een volledig open en door de community beheerd mainnet.

De eerste fase gebruikte tijdelijk Proof of Authority. In september 2020 stopte de NEAR Foundation met het draaien van eigen mainnetnodes. Vanaf dat moment werd het netwerk door de community beheerd.

Wat zijn de voordelen van NEAR Protocol?

Een belangrijk kenmerk van NEAR is Nightshade-sharding. Door verwerking en gegevens over shards te verdelen, hoeft niet iedere deelnemer iedere transactie te verwerken. Dat geeft het protocol ruimte om horizontaal te schalen.

Stateless validation kan daarbij helpen. Validators hoeven dan minder shardstatus lokaal te bewaren, terwijl ze chunks nog steeds met cryptografische bewijzen kunnen controleren.

Ook het accountmodel biedt praktische mogelijkheden. NEAR ondersteunt leesbare accountnamen, subaccounts en meerdere toegangssleutels. Met function-call keys kunnen apps rechten fijnmaziger instellen, bijvoorbeeld door toegang te beperken tot één contract, bepaalde functies en een maximaal budget in NEAR voor gaskosten.

Verder kunnen ontwikkelaars smart contracts deployen op NEAR-accounts. Die contracts kunnen eigen logica en gegevens op de blockchain beheren.

NEAR Intents is aanvullende infrastructuur voor interacties tussen ondersteunde blockchains. Daarbij kan een gebruiker aangeven welke financiële uitkomst gewenst is, zonder zelf alle losse stappen te hoeven uitvoeren. Dit hoort niet bij iedere gewone NEAR-transactie.

Wat zijn de nadelen van NEAR Protocol?

Sharding maakt het netwerk technisch ingewikkelder. Vooral acties tussen shards kunnen via receipts lopen en uit meerdere asynchrone stappen bestaan. Asynchroon betekent hier dat niet elke stap direct in één uitvoering wordt afgerond.

Bij drukte kunnen receipts zich ophopen. Daardoor kan meer tijd zitten tussen het indienen van een transactie en de uiteindelijke uitvoering. NEAR heeft daarom mechanismen voor congestion control, bedoeld om met zulke congestie om te gaan.

NEAR heeft geen vaste maximale totale voorraad. De huidige maximale jaarlijkse inflatie van 2,5% kan de voorraad verhogen. Tegelijk worden fees verbrand. Of de totale hoeveelheid NEAR per saldo stijgt of daalt, hangt af van de verhouding tussen nieuwe uitgifte en verbrande fees.

Validators kunnen transacties in de mempool zien voordat deze zijn uitgevoerd. De mempool is de wachtruimte voor transacties. Ontwikkelaars van smart contracts moeten daarom rekening houden met front-running: iemand kan een zichtbare transactie proberen voor te zijn. Dat betekent niet dat iedere NEAR-transactie wordt gefront-rund.

Tot slot blijven het protocol en de tokenomics veranderen via upgrades. Technische details en economische parameters moet je daarom niet zien als permanente eigenschappen.

Conclusie

NEAR Protocol is een Layer 1-blockchain waarop ontwikkelaars apps en smart contracts kunnen bouwen. De native token NEAR gebruik je voor onder meer transactiekosten, opslag en staking.

Technisch combineert het netwerk Proof of Stake met Nightshade-sharding en Doomslug. Sharding verdeelt verwerking en gegevens over shards, zodat niet iedere validator alles hoeft te verwerken. Dat brengt ook extra complexiteit mee, vooral wanneer acties tussen shards via receipts verlopen.

Verder biedt NEAR een accountmodel met meerdere typen toegangssleutels en ruimte voor smart contracts. Tegelijk heeft NEAR geen vaste maximale voorraad en kunnen de techniek en tokenomics door upgrades blijven veranderen. Dat zijn belangrijke punten om mee te nemen als je wilt begrijpen hoe NEAR Protocol werkt.