NEAR Protocol: новый взгляд на шардинг

Команда NEAR начала свой проект относительно недавно: в октябре 2020 года была запущена основная сеть. В чем особенность данного проекта?

NEAR стремится выделиться среди многих других проектов, которые работают со смарт-контрактами. Одно из преимуществ, которое они хотят предоставить — это максимальное удобство для разработчиков трудиться в рамках экосистемы NEAR. В настоящее время над усовершенствованием протокола NEAR работают около 125 разработчиков.

Как и Polkadot, так и планируемый к запуску Ethereum 2.0, NEAR ориентирован на то, чтобы создать масштабируемый блокчейн через применение шардинга. Но у проекта — новый взгляд на шардинг. Кстати, инвесторы высоко оценили потенциал разработок NEAR, на что указывает успешно проведенный в мае 2020 года инвестиционный раунд, в котором принял участие в том числе известный фонд a16z. В результате был привлечен 21 млн долларов.

Особенный шардинг

Механизм шардинга, который применяет NEAR, получил свое название — Nightshade. Вместе с использованием метода производства блоков под названием Doomsulg, NEAR ориентируется на показатель в 100 тыс. транзакций в секунду.

В чем же особенность механизма Nightshade? В отличие от Polkadot шарды в Nightshade не являются отдельными и существующими самостоятельно блокчейнами. Вместо этого, они становятся частями каждого блока основной сети.

Надежность работы каждой шарды обеспечивается за счет набора нод валидаторов, которые в свою очередь коммуницируют состояние шарды в качестве части каждого нового блока.  Таким образом, каждый новый блок в NEAR представляет собой комбинацию таких частей. Это отличается от ситуации с Polkadot, когда Relay Chain обеспечивает надежную работу отдельно функционирующим шардам-блокчейнам.

Такой подход замечателен тем, что у валидаторов нет необходимости загружать всю информацию о блокчейне. Это снижает требования к мощности оборудования, которое с технической стороны обеспечивает работу нод, и создает больше возможностей для выстраивания клиентских решений, что тем самым работает на выполнение критерия децентрализованности работы экосистемы NEAR. Гипотетически это должно поспособствовать тому, что NEAR сможет работать даже в мобильных версиях клиентских решений, что предполагается в соответствии с «дорожной картой» развития NEAR.

В марте 2021 года в рамках NEAR была запущена одна шарда. Их количество будет возрастать по мере увеличения спроса на них, и, конечно, это станет важным испытанием функциональности NEAR, так как коммуникации между шардами остаются одной из самых сложных задач запуска в работу блокчейн-системы с шардами.

Механизм консенсуса

NEAR использует свой уникальный вариант механизма консенсуса Proof-of-Stake: механизм выбора валидатора, который получил название пороговый PoS (TPOS).  Этот механизм создает возможность для скорости формирования блока в одну секунду, а также осуществление полного цикла подтверждения транзакции за 2-3 секунды. 

В отличие от Cosmos в NEAR нет встроенного метода делегирования. Вместо этого каждый участник экосистемы NEAR должен либо напрямую участвовать в стейкинге, либо способствовать работе сторонних пулов, чья работа выстроена на смарт-контрактах.

Важно, что минимальный срок стейкинга, после которого можно воспользоваться вновь токенами, составляет 24-36 часов, что меньше, чем у Cosmos (три недели) и Polkadot (четыре недели). То, что предлагает NEAR, в этом плане является более удобным для тех, кто участвует в стейкинге. Еще одним важным параметром NEAR является размер инфляционного вознаграждения за блок, который составляет 5% в год.

В TPOS вознаграждение за блок пропорционально объему токенов в стейкинге — это как раз делает непривлекательным для сбора в пулы токенов, отправленных в стейкинге. Такая особенность гипотетически работает в пользу усиления принципа децентрализации в экосистеме NEAR. Для сравнения: в Cosmos каждый отдельный валидатор может аккумулировать огромные объемы токенов, которые были отправлены в стейкинг.

В NEAR определено, что есть максимум 100 «мест» в одной шарде. Стоимость покупки «места» в шарде зависит от того, сколько всего токенов в NEAR отправлено в стейкинг, а валидаторы  и те, кто направляет токены в стейкинг, имеют право отозвать направленные токены.

Взаимодействие блокчейнов NEAR и Ethereum

У NEAR есть механизм взаимодействия между блокчейнами NEAR и Ethereum под названием Rainbow Bridge (RB). RB состоит из клиента для работы с Ethereum, написанного на языке программирования Rust как контракт NEAR, а также есть клиент для работы с NEAR, написанный на языке программирования Solidity как контракт Ethereum.

Параметры взаимодействия следующие: при работе от Ethereum к NEAR шесть минут расходуется на 25 блоков. При работе от NEAR к Ethereum речь идет о четырех часах сейчас или о 14 секундах в дальнейшем, когда и если будет внедрено в Ethereum обновление EIP-665. Но пока что четыре часа это не очень удобно.

RB запущен пока в режиме тестовой сети. В полноценный режим, как ожидается, он перейдет до конца 2021 года. Если RB будет удачным решением, то это обеспечит для NEAR позиционирование в качестве низкозатратной масштабируемой альтернативы для различных платформ, которые реализуют концепцию «второго слоя» к блокчейну Ethereum, то есть обеспечения более быстрого и менее затратного подтверждения транзакций в Ethereum, чем это есть на текущий момент в самом блокчейне Ethereum.

Система управления в NEAR

В работе NEAR прослеживается тенденция на поддержание тезиса, что полностью концентрация всех управленческих решений на блокчейне не является абсолютно верным решением. При этом процесс выстраивания системы управления в NEAR пока еще продолжается.

В настоящее время только валидаторы могут голосовать по различным предложениям. Разнообразные дискуссии осуществляются на сайте проекта — в этом смысле NEAR похож на то, как ведутся обсуждения в Ethereum.

Что же касается вопроса распределения нативных токенов проекта NEAR общим объемом 233 млн единиц, то приблизительно 35% всего предложения таких цифровых активов принадлежит, по оценкам аналитиков Messari, инсайдерам, включая ранних инвесторов. Большое влияние на решение таких вопросов как, например, кто будет делать техническое обновление сети NEAR, оказывает некоммерческая организация NEAR Foundation.

Также есть риск, что на развитие протокола NEAR будет оказывать значительное влияние NEAR Inc. — частная организация, которая стоит за NEAR и является главным инициатором внедрения новых функций и расширения функционала данного протокола. Но не исключено, что в дальнейшем, как это случилось с Ethereum, проекты, которые будут выстраиваться на базе NEAR, будут все больше участвовать в работе самого протокола, в результате чего экосистема будет двигаться в сторону большего усиления критерия децентрализованности.

Что дальше?

Проект NEAR — один из самых молодых. Если сравнивать его экосистему с тем, что есть в Cosmos и Polkadot, то она пока что весьма скромная, но NEAR продолжает продвигаться в своей нише в криптосфере, то есть стремится быть максимально удобной средой для разработчиков. В «один клик» могут быть размещены решения от разработчиков, осуществлено тестирование новых технических продуктов.

Смарт-контракты могут быть написаны на языках либо Rust, либо JavaScript. Ноды проекта NEAR работают на базе WebAssembly (WASM), который является бинарным форматом, дающим возможность эффективно запускать код в браузере. Cуществует механизм, аналогичный мета-транзакциям в Ethereum, который позволяет частично компенсировать для пользователей стоимость комиссий на осуществление транзакций, что дает возможность увеличить число участников в экосистеме NEAR.

На базе NEAR появился ряд проектов, общим числом около двадцати, в том числе Flux и Mintbase. 24 марта команда NEAR сообщила также о стратегическом партнерстве с проектом Request Network. О сотрудничестве же с Request Network ранее говорили во французском подразделении глобальной аудиторской компании PricewaterhouseCoopers.

#NEAR is happy to announce a strategic partnership with @RequestNetwork – which enables the NEAR token to be used in their????invoicing system.
Welcome to the ecosystem! ????#NEARpartnerships https://t.co/CTtG5ALI8z

— NEAR Protocol (@NEARProtocol) March 24, 2021

Появление в криптосфере тренда, связанного с появлением NFTs, неделимых токенов, которые в основном базируются на базе блокчейна Ethereum, заставило аналитиков обратить внимание на потенциал NEAR и в этом плане. Отмечается, что на базе NEAR в настоящее время создано уже семь платформ для обращения токенов класса NFT, а сам протокол NEAR характеризуется как «в сотни раз более быстрый, чем Ethereum, а транзакции в NEAR обходятся меньше, чем в один цент, делая NEAR не менее удобной платформой для выпуска и обращения NFTs, чем Ethereum».