Czym jest NEAR Protocol (NEAR) i jak działa sieć?

Czym jest NEAR Protocol (NEAR)?

NEAR Protocol to publiczny blockchain warstwy 1. Deweloperzy mogą budować na nim zdecentralizowane aplikacje i smart contracts. Warstwa 1 to po prostu samodzielna sieć blockchain z własnymi zasadami, własnym zabezpieczeniem i własnym tokenem.

Natywny token sieci nazywa się NEAR. Używa się go między innymi do opłacania opłat transakcyjnych i przechowywania danych w blockchainie. Walidatorzy i delegatorzy mogą też blokować NEAR, czyli stakować go, aby pomagać w zabezpieczaniu sieci. Walidatorzy to uczestnicy, którzy pomagają przetwarzać transakcje i nowe bloki. Delegatorzy stakują swój NEAR za pośrednictwem walidatora.

Smart contract to kod działający w blockchainie. W sieci NEAR taki kontrakt może być powiązany z kontem. Dzięki temu kontrakt może zarządzać własnymi danymi i wykonywać działania zgodnie z zasadami zapisanymi w kodzie.

NEAR Protocol rozwija również chain abstraction. To dodatkowa infrastruktura, która ma ułatwić użytkownikom i deweloperom korzystanie z wielu blockchainów. Jest to więc coś innego niż sama warstwa 1 NEAR.

Najważniejsze informacje

• NEAR Protocol to blockchain warstwy 1 dla aplikacji i smart contracts.
• NEAR to token do opłat, przechowywania danych i stakingu.
• Sieć łączy Proof of Stake z shardingiem Nightshade i Doomslug.
• Sharding dzieli pracę i dane między wiele shardów.
• NEAR nie ma stałej maksymalnej podaży tokenów i nadal rozwija się poprzez aktualizacje.

Jak działa NEAR Protocol?

NEAR Protocol wykorzystuje Proof of Stake. Walidatorzy blokują NEAR, aby uczestniczyć w zabezpieczaniu sieci oraz w tworzeniu bloków i chunków. Block to pakiet informacji dodawany do blockchaina.

Technologia stojąca za siecią składa się z dwóch ważnych elementów: Nightshade i Doomslug. Nightshade to projekt shardingu w NEAR. Sharding rozdziela przetwarzanie na kilka części sieci, zwanych shardami. Doomslug pomaga w tworzeniu bloków i finality. Finality oznacza, że transakcja lub blok są uznawane za ostateczne i nie można ich już łatwo cofnąć.

Block zawiera nagłówki chunków. Chunk to część, w której znajdują się transakcje i zmiany danych dla konkretnego shardu. Można to porównać do kilku grup pracy koordynowanych razem w jednym bloku.

Transakcja w NEAR może składać się z kilku działań. Może to być na przykład wysłanie NEAR, utworzenie konta, dodanie klucza dostępu, staking NEAR albo wywołanie smart contractu.

Wykonanie takiej transakcji może generować receipts. Receipt to polecenie, które jest przetwarzane później. Zwłaszcza w przypadku smart contracts i działań między różnymi shardami jedna operacja może więc składać się z kilku kroków.

Przegląd NEAR Protocol (NEAR)

Jak działa sharding w NEAR Protocol?

W shardingu przetwarzanie i przechowywanie danych są dzielone między wiele shardów. Dzięki temu każdy walidator nie musi samodzielnie przetwarzać wszystkich transakcji i wszystkich danych całej sieci.

W ramach Nightshade producent chunków tworzy chunk dla danego shardu. Następnie producent bloku umieszcza nagłówki chunków w mainchainie. Shardy nie są więc osobnymi, niezależnymi blockchainami. Należą do tego samego NEAR Protocol i są wspólnie koordynowane.

Ideą tego rozwiązania jest skalowanie poziome. Jeśli pojawią się dodatkowe shardy, może to w założeniu zwiększyć moc przetwarzania. Sieć rozdziela wtedy pracę na więcej części zamiast zmuszać wszystkich do wykonywania dokładnie tej samej pracy.

NEAR wykorzystuje również stateless validation. W tym modelu walidatorzy nie muszą lokalnie przechowywać wszystkich danych każdego shardu. Mogą sprawdzać chunki za pomocą potrzebnych dowodów kryptograficznych. Może to zmniejszyć ilość danych shardów, które walidator musi sam przechowywać.

Działanie między kontami lub smart contracts na różnych shardach odbywa się za pośrednictwem cross-shard receipts. Nie jest to więc jedna bezpośrednia lokalna operacja w obrębie tego samego shardu. Może ona obejmować kilka oddzielnych kroków.

Jak działają konta i transakcje w NEAR Protocol?

NEAR korzysta z modelu kont. Konto może zawierać saldo, klucze dostępu, zapisane dane oraz ewentualnie kod smart contractu. Konto to więc coś więcej niż tylko adres, na którym znajduje się NEAR.

NEAR obsługuje czytelne i hierarchiczne nazwy kont. Istnieją też konta implicite, wyprowadzane z klucza publicznego lub adresu Ethereum. Smart contract jest wdrażany na koncie NEAR. Takie konto kontraktu może więc uruchamiać kod, przechowywać dane i zarządzać aktywami.

Konto może mieć wiele kluczy dostępu. Są klucze full-access, dające szerokie uprawnienia do konta, oraz function-call keys. Function-call keys dają dostęp do jednego konkretnego kontraktu. Można je też ograniczyć do określonych funkcji i maksymalnego budżetu w NEAR na opłaty za gaz.

Gas mierzy, ile zasobów sieci zużywa transakcja lub smart contract. Limit gazu określa, ile tych zasobów wykonanie może maksymalnie zużyć. Zapobiega to sytuacji, w której jedna operacja wymagałaby nieograniczonej ilości pracy sieci. Dokładne uprawnienia function-call key zależą od tego, jak został on skonfigurowany. Ograniczony klucz nie jest więc automatycznie bezpieczny dla każdego zastosowania.

Podpisana transakcja zawiera jedno lub więcej działań. W trakcie wykonania mogą z nich powstawać kolejne receipts, które są przetwarzane osobno. Dodatkowo konta płacą za przestrzeń dyskową, którą ich dane zajmują w blockchainie. Przechowywanie danych ma więc koszt ekonomiczny obok gazu transakcyjnego.

Jaka jest różnica między NEAR Protocol a Bitcoinem?

NEAR Protocol i Bitcoin to oba publiczne blockchainy z własnym natywnym aktywem. Ich cel i konstrukcja techniczna wyraźnie się jednak różnią.

• Cel: NEAR został zaprojektowany jako programowalna platforma dla aplikacji i smart contracts. Bitcoin to przede wszystkim sieć pieniądza elektronicznego peer-to-peer.
• Zabezpieczenie: NEAR używa Proof of Stake, w którym walidatorzy stakują NEAR. Bitcoin korzysta z Proof of Work, w którym górnicy wykonują obliczenia, aby tworzyć bloki.
• Model transakcji: NEAR działa w oparciu o konta, które mogą zawierać saldo, klucze, dane i kod smart contractu. Bitcoin używa modelu UTXO. W tym modelu transakcja wydaje wcześniejsze, jeszcze niewydane outputy.
• Możliwości programowania: W NEAR można wdrażać i uruchamiać ogólne smart contracts na kontach. Bitcoin ma Script do warunków związanych z wydawaniem outputów bitcoinów, ale ten system jest bardziej ograniczony niż ogólna platforma smart contractów NEAR.
• Podaż: Zgodnie z zasadami konsensusu Bitcoin ma maksymalną podaż 21 milionów bitcoinów. NEAR nie ma stałej maksymalnej całkowitej podaży. Maksymalna roczna inflacja wynosi obecnie 2,5%.
• Skalowanie: NEAR używa shardingu do rozdzielania przetwarzania i danych między shardy. Bitcoin utrzymuje jeden wspólny rejestr UTXO i nie korzysta z shardingu protokołu na warstwie bazowej.

Jak powstał NEAR Protocol?

Illia Polosukhin i Alexander Skidanov założyli NEAR Protocol w 2018 roku. Ich celem było zbudowanie skalowalnego i przyjaznego dla użytkownika blockchaina.

Na początku badali zastosowania związane ze sztuczną inteligencją. Później skupili się na infrastrukturze blockchain, ponieważ dostrzegli problemy związane z płatnościami transgranicznymi i skalowalnością.

Przed uruchomieniem mainnetu NEAR rozwijał publiczną infrastrukturę testnetu. Genesis mainnetu NEAR nastąpił 22 kwietnia 2020 roku. Był to początek sieci, ale jeszcze nie od razu w pełni otwartego mainnetu zarządzanego przez społeczność.

Pierwsza faza tymczasowo korzystała z Proof of Authority. We wrześniu 2020 roku NEAR Foundation przestała uruchamiać własne węzły mainnetu. Od tego momentu sieć była zarządzana przez społeczność.

Jakie są zalety NEAR Protocol?

Jedną z ważnych cech NEAR jest sharding Nightshade. Dzięki podziałowi przetwarzania i danych między shardy nie każdy uczestnik musi przetwarzać każdą transakcję. Daje to protokołowi możliwość skalowania poziomego.

Pomóc może też stateless validation. Walidatorzy nie muszą wtedy lokalnie przechowywać pełnego stanu shardów, a mimo to mogą sprawdzać chunki za pomocą dowodów kryptograficznych.

Praktyczne możliwości daje również model kont. NEAR obsługuje czytelne nazwy kont, subkonta i wiele kluczy dostępu. Dzięki function-call keys aplikacje mogą precyzyjniej ustawiać uprawnienia, na przykład ograniczając dostęp do jednego kontraktu, określonych funkcji i maksymalnego budżetu w NEAR na opłaty za gaz.

Deweloperzy mogą też wdrażać smart contracts na kontach NEAR. Takie kontrakty mogą zarządzać własną logiką i danymi w blockchainie.

NEAR Intents to dodatkowa infrastruktura do interakcji między obsługiwanymi blockchainami. Użytkownik może tam wskazać pożądany wynik finansowy, bez konieczności wykonywania wszystkich pojedynczych kroków samodzielnie. Nie dotyczy to każdej zwykłej transakcji NEAR.

Jakie są wady NEAR Protocol?

Sharding sprawia, że sieć jest bardziej złożona technicznie. Zwłaszcza działania między shardami mogą przebiegać przez receipts i składać się z kilku asynchronicznych kroków. Asynchroniczny oznacza tutaj, że nie każdy krok kończy się od razu w jednej operacji.

Przy dużym obciążeniu receipts mogą się gromadzić. W efekcie między złożeniem transakcji a jej ostatecznym wykonaniem może minąć więcej czasu. NEAR ma więc mechanizmy congestion control, które mają pomagać w radzeniu sobie z takim przeciążeniem.

NEAR nie ma stałej maksymalnej całkowitej podaży. Obecna maksymalna roczna inflacja na poziomie 2,5% może zwiększać podaż. Jednocześnie opłaty są spalane. To, czy całkowita ilość NEAR netto rośnie, czy maleje, zależy od relacji między nową emisją a spalonymi opłatami.

Walidatorzy mogą widzieć transakcje w mempoolu przed ich wykonaniem. Mempool to przestrzeń oczekiwania dla transakcji. Twórcy smart contracts muszą więc brać pod uwagę front-running: ktoś może spróbować wyprzedzić widoczną transakcję. Nie oznacza to jednak, że każda transakcja w NEAR jest front-runowana.

Na koniec warto pamiętać, że protokół i tokenomics zmieniają się wraz z aktualizacjami. Szczegółów technicznych i parametrów ekonomicznych nie należy więc traktować jako cech stałych.

Podsumowanie

NEAR Protocol to blockchain warstwy 1, na którym deweloperzy mogą budować aplikacje i smart contracts. Natywny token NEAR służy między innymi do opłat transakcyjnych, przechowywania danych i stakingu.

Technicznie sieć łączy Proof of Stake z shardingiem Nightshade i Doomslug. Sharding rozdziela przetwarzanie i dane między shardy, dzięki czemu nie każdy walidator musi przetwarzać wszystko. Wiąże się to jednak z dodatkową złożonością, zwłaszcza gdy działania między shardami przebiegają przez receipts.

NEAR oferuje też model kont z kilkoma typami kluczy dostępu i przestrzenią dla smart contracts. Jednocześnie NEAR nie ma stałej maksymalnej podaży, a technologia i tokenomics mogą się dalej zmieniać wraz z aktualizacjami. To ważne kwestie, jeśli chcesz zrozumieć, jak działa NEAR Protocol.