NEAR Protocol（ニア・プロトコル）とは？ステートレス・バリデーション

NEAR ProtocolはNightshadeフェーズ2としてステートレスバリデーションのアップグレードを完了しました。この変更はネットワークのすべての参加者に異なる影響を与えます。NEARをスマートコントラクトプラットフォームとして評価している開発者は、そのアーキテクチャが実際にどのような機能を果たすのかを理解する必要があります。NEARの技術ロードマップを評価する投資家は、ステートレスバリデーションが有意義な進歩を象徴しているかどうかを知りたいと考えています。インフラを計画しているバリデーターは、運用のデルタ、つまり何が変わり、何が変わらないのか、そしてそれがハードウェアにとって何を意味するのかを把握する必要があります。

この記事では、NEARとは何かから始まり、ステートレスバリデーションの仕組み、ステートウィットネスとは何か、チャンクバリデーターとチャンクプロデューサーがどのように責任を分担するか、そしてステートレスバリデーションが基盤を提供した後にフェーズ3のダイナミックリシャーディングが何を達成することを目指しているのか、という3つの側面すべてを網羅しています。

目次

• NEAR Protocol（ニア・プロトコル）とは？
• NEARが解決する課題
• NEARの仕組み：Nightshade（ナイトシェード）シャーディングの解説
• NEARのステートレスバリデーションとは？
• ステートレスバリデーションが重要な理由
• ダイナミック・リシャーディング：ステートレスバリデーションの先にくるもの
• NEAR vs. イーサリアム、ソラナ
• NEARエコシステム
• NEARトークン、ステーキング、バリデータエコノミクス
• ステートレスバリデーションがバリデータに意味すること
• よくある質問
• 結論

NEAR Protocolとは？

NEAR Protocolは、高いスケーラビリティ、低いトランザクションコスト、そして開発者のアクセシビリティのために設計されたレイヤー1のプルーフ・オブ・ステーク型ブロックチェーンです。NEARブロックチェーンは、ネットワークを並列処理レーンに分割する「Nightshadeシャーディング」と呼ばれるシャーディングアーキテクチャを採用しており、分散型で高スループットなトランザクション処理を実現するために、Nightshadeフェーズ2アップグレードとして「ステートレスバリデーション」を導入しました。NEAR Protocol（ブロックチェーンネットワーク）は、トランザクション手数料やステーキングにNEAR（ネイティブトークン）を使用します。

NEAR Protocolは、Illia Polosukhin氏（現代の大規模言語モデルの基盤となるTransformerアーキテクチャを導入した2017年の論文「Attention Is All You Need」の共著者）と、Alex Skidanov氏（Microsoftの元ソフトウェアエンジニアであり、Nightshadeシャーディング設計の共同設計者）によって共同設立されました。

NEARプロトコルの主な特徴:

["ナイトシェードシャーディング: 複数のシャーディングにまたがる並列トランザクション処理。各シャーディングは、チャンクと呼ばれるシャーディングレベルのブロックセグメントを生成します。","ステートレスバリデーション（フェーズ2、ライブ）: チャンクバリデーターは、ローカルシャーディング状態を保存せず、代わりにステートウィットネスを使用してトランザクションを検証します。","WebAssembly（Wasm）ランタイム: スマートコントラクトはWasmにコンパイルされ、開発言語としてRustとJavaScriptをサポートします。","人間が読めるアカウント名: アカウントは、生の暗号化アドレスではなく、（例：yourname.near）のような命名形式に従います。","低トランザクション手数料: NEARの手数料モデルは、シャーディングによるネットワークスループットの拡大に伴い、予測可能な状態を維持するように設計されています。","開発者助成金: NEAR Foundationは、プロトコル関連プロジェクトを支援するためにエコシステム資金を配布しています。"]

NEARは、Thresholded Proof of Stake（厳格な上位N位までのランキングではなく、最小ステーキング額のしきい値に基づいてバリデータが選出されるバリアント）を採用しています。これにより、NEARのコンセンサスは標準的なDelegated Proof of Stakeとは一線を画しています。NEARにはエポックごとに約100の有効なバリデータが存在し、NEARトークンの保有者は、自身のノードを運用することなくバリデータにステーキングを委任することができます。

NEARの**WebAssembly (Wasm)**ランタイムは、スマートコントラクトをサンドボックス化され、決定論的で、言語に依存しない形式で実行します。開発者は、大規模な既存コミュニティを持つ主流言語であるRustまたはJavaScriptでコントラクトを記述し、実行のためにWasmにコンパイルします。決定論的な実行は、特にステートレス検証において重要です。ステートウィットネスを通じて提供される同じステート入力があれば、すべてのバリデーターは同一の出力を生成するため、ステートレス検証は数学的に健全になります。NEARを評価する開発者の方は、このアーキテクチャがネットワーク運用にどのように影響するかについては、NEARステートレス検証とは？セクションをご覧ください。

NEARは、スマートコントラクト、分散型アプリケーション（dApp）、DeFiプロトコル、NFTプラットフォーム、ゲーミングアプリケーション、およびAuroraエコシステムプロジェクトを通じたイーサリアムとのクロスチェーン相互作用に使用されています。

NEARが解決する課題

ブロックチェーンの設計者は、スケーラビリティのトリレンマとして広く知られているジレンマに直面しています。スケーラビリティ、セキュリティ、そして分散型の3つの特性を同時に備えたネットワークを構築することは困難です。なぜなら、そのうちの2つを最適化しようとすると、残りの1つが損なわれる傾向があるからです。イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏によって提唱されたこの枠組みは、絶対的な制約というよりは設計上のジレンマですが、すべての主要なブロックチェーンがそれぞれ異なる方法で向き合ってきた現実的なトレードオフを表しています。

イーサリアムは歴史的にセキュリティと分散性を優先し、混雑時には高額なガス手数料を引き起こすスループットの制約を受け入れてきました。ソラナは、シングルシャードで高性能ハードウェアを必要とするアーキテクチャを通じてスループットとセキュリティを優先していますが、これは必要なインフラストラクチャを調達できるオペレーターの間でバリデーターの参加を集中させます。どちらのアプローチも、高負荷下でこれら3つの特性すべてを同時に満たすことはありません。

NEARのNightshadeシャーディングアーキテクチャとステートレスバリデーションのアップグレードは、3つの側面すべてに対処するように設計されています。シャーディングはトランザクション処理を分散させてスループットを向上させ、ステートレスバリデーションはバリデーターのハードウェア要件を削減してより広範な参加をサポートし、全体的な設計により暗号学的セキュリティが維持されます。NEARがこれを実運用でスケーラブルに実現できるかどうかは、未解決の課題です。このモデルをさらに拡張するフェーズ3のダイナミックリシャーディングは、まだ開発中です。

NEARの仕組み：Nightshadeシャーディングの解説

ナイトシェードシャーディングは、NEARプロトコルの並列トランザクション処理のためのアーキテクチャです。ブロックチェーンを、シャーディング（各シャードがネットワークトランザクションのサブセットを同時に処理する並列処理レーン）と呼ばれる個別の処理レーンに分割します。各シャードのブロックへの貢献は チャンク（ブロックのシャードレベルの断片。各シャードはブロック間隔ごとに1つのチャンクを生成します）と呼ばれます。バリデーターはエポックごとに特定のシャードに割り当てられ、結果として生成されたチャンクは単一の最終ブロックに組み立てられます。（Nightshadeシャーディングブログ投稿))）

Nightshadeを、単一の道路ではなく多車線の高速道路に例えてみましょう。1車線のシステムでは、すべてのトランザクションが順番待ちになります。Nightshadeは並列の車線を構築します。各シャードが1つの車線であり、各チャンクは、特定のブロック間隔においてその車線で処理されるトラフィックの一部を指します。技術的な観点では、NEARは物理的にシャードに分割された1つの論理的なチェーンを維持しています。各シャードは独自のトランザクションセットを処理してチャンクを生成し、それらのチャンクはブロックプロデューサーによって1つの統合されたブロックへとまとめられます。

NEAR Protocolのシャーディングの仕組み：

1. 入金トランザクションは、送信者のアカウントを担当するシャードにルーティングされます
2. 各シャードは、割り当てられたトランザクションを他のすべてのシャードと並行して処理します
3. 各シャードのバリデータセットは、処理済みトランザクションを含む「チャンク」を生成します
4. チャンクバリデータは、各チャンクのトランザクションが有効であることを検証します
5. ブロックプロデューサーは、すべてのシャードからのすべてのチャンクを単一の最終ブロックに集約します
6. 最終ブロックがチェーンに追加され、バリデータ報酬が計算されます

バリデーターのシャード割り当ては、各エポックの境界で変更されます。ステートレス検証以前は、新しいシャードへのローテーションにはそのシャードのフルステートをダウンロードして同期する必要があり、これには時間がかかるだけでなく、I/O負荷の高い操作を伴いました。ステートレス検証は、以下の「Nightshadeロードマップ」の表で説明されている通り、この状況を変えます。

Nightshadeロードマップ

Nightshadeは多段階アップグレードです。各フェーズは前のフェーズを基盤として構築されており、ステートレスバリデーションは計画されている3つのフェーズのうちの2番目となります。

最終確認：2025年。near.org で最新のロードマップ状況をご確認ください。

フェーズ1では、シャード間トランザクションフローを管理し、シャードの過負荷がネットワーク全体に連鎖しないようにするための輻輳制御メカニズムが導入されました。フェーズ2（ステートレスバリデーション）は、この記事で詳細に解説されているライブアップグレードです。フェーズ3（ダイナミックリシャーディング）は計画されており、フェーズ2がフェーズ3の前提条件となる理由については、ダイナミックリシャーディング：ステートレスバリデーションの次に来るもの を参照してください。

NEARステートレスバリデーションとは？

NEARステートレスバリデーションは、チャンクバリデーターがシャードの状態のローカルコピーを保存せずに、シャードトランザクションを検証するブロックチェーンアーキテクチャモデルの一種です。代わりに、バリデーターは、特定のチャンクを検証するために必要な状態データのみを含む「ステートウィットネス」（チャンクプロデューサーによって生成されるコンパクトな暗号学的証明）を受け取ります。これはNightshadeフェーズ2であり、ライブプロトコルのアップグレードとして展開されています。(Nightshade Phase 2ブログ投稿)))

ステートレスバリデーションの前は、シャードに割り当てられた各バリデーターは、そのシャードの状態の、継続的に更新されるローカルコピーを維持する必要がありました。シャード内のすべてのアカウントの、すべてのアカウント残高、スマートコントラクトのストレージ値、およびその他の状態エントリの保存が、中核となるハードウェアの義務でした。エポックの境界で、バリデーターが新しいシャードの割り当てにローテーションする際、検証を開始する前に、新しいシャードの全体の状態をダウンロードして同期する必要がありましたが、これはしばしば数時間のI/O作業を要するプロセスでした。

ステートレスバリデーションは、チャンクバリデーターにとってその要件を完全に排除します。チャンクプロデューサー（完全なシャード状態を維持するステートフルノード）は、各チャンクと共にステートウィットネスを生成し、両方をチャンクバリデーターにブロードキャストします。チャンクバリデーターは、ローカルな状態ストレージなしに、ウィットネスに対してチャンクを検証します。ステートウィットネスの内容とその生成方法についての詳細な説明については、ステートウィットネスとは？ を参照してください。

2つのモデルの実用上の違い：

これが重要な理由：NEARは、より少ないインフラストラクチャコストでより多くのバリデーターをサポートでき、ネットワークの分散化を直接的に改善します。

ステートレスバリデーションのステップバイステップの運用プロセスについては、NEARステートレスバリデーションの仕組み（ステップバイステップ） をご覧ください。チャンクバリデーターとチャンクプロデューサーの具体的な役割については、チャンクバリデーター vs. チャンクプロデューサー をご覧ください。

NEARステートレスバリデーションの仕組み（ステップバイステップ）

NEARのネットワークで処理される各チャンクに対して、ステートレス・バリデーション・プロセスは以下の通り実行されます。

1. トランザクションがネットワークに送信され、送信者のアカウントを担当するシャードにルーティングされます。
2. チャンクプロデューサーは、割り当てられたシャード内のトランザクションを自身のローカルシャード状態データベースに対して実行します。
3. チャンクプロデューサーは、このチャンクのトランザクションによってアクセスされたステートエントリのみを含むステートウィットネスと、それらがシャード状態トライに含まれていることを示すメルクル証明を生成します。
4. チャンクプロデューサーは、チャンクとステートウィットネスを併せて、そのシャードに割り当てられたチャンクバリデーターにブロードキャストします。
5. チャンクバリデーターはステートウィットネスを受け取り、ローカルの状態データベースを必要とせずに、チャンク内のトランザクションがウィットネスされた状態に対して正しく適用されることを検証します。
6. 検証されたチャンクはブロックプロデューサーに送られ、ブロックプロデューサーはすべてのシャードのチャンクを最終的なブロックに集約します。

バリデーターにとっての意味: チャンクバリデーターは、シャードの状態を維持・同期する必要がなくなりました。各チャンクは、自己完結型のプルーフパッケージとともに提供されます。バリデーターがエポック境界で新しいシャードにローテーションする際、状態のダウンロードは不要です。そのシャードのチャンクに対する状態証拠（ステートウィットネス）を受け取り始め、すぐにバリデーションを開始できます。

これが重要な理由：ステート・ストレージ（チャンク・プロデューサー）とステート検証（チャンク・バリデーター）を分離することで、ハードウェアコストを比例的に増大させることなく、バリデーター・プールを拡大することが可能になります。

ステート・ウィットネス（State Witness）とは？

NEARにおけるステートウィットネス（state witness）とは、チャンクプロデューサーによって生成されるコンパクトな暗号学的証明であり、チャンクバリデーターが特定のチャンクを検証するために必要なすべてのシャードステートデータを含んでいます。チャンクバリデーターは、チャンクデータとともにステートウィットネスを受け取り、ローカルのステートデータベースに問い合わせることなく、それを使用してトランザクションの妥当性を確認します。

ステート・ウィットネスを、ファイルキャビネットから認証された抜粋のようなものだと考えてください。キャビネット全体をすべてのバリデーターに送信するのではなく、チャンクプロデューサーは、このチャンクのトランザクションに関連するページのみを抽出し、それらを暗号学的に認証し、必要なものだけを送信します。このアナロジーは実用的なレベルでも当てはまります。バリデーターは、状態の完全なコピーではなく、自己完結型の証明パッケージを受け取ります。

技術的な用語で説明すると、ステート・ウィットネスには、特定のチャンク内のトランザクションによって参照されたステート・トライのエントリ（口座残高、コントラクト・ストレージの値）に加えて、それらが現在のシャード・ステート・トライに含まれていることを示すマークル・プルーフ（Merkle proofs）が含まれています。ウィットネスを受け取ったバリデーターは、各マークル・プルーフを検証してステート・エントリが真正であることを確認し、それらのエントリに対してトランザクションを実行することで、チャンクのアウトプットが正しいことを確認できます。

ステート・ウィットネスがどのように生成され、利用されるか：

1. チャンクプロデューサーは、自身のチャンク内のすべてのトランザクションをローカルのシャードステートに対して実行します。
2. 実行中、読み取りまたは書き込みが行われたすべてのステートトライエントリを記録します。
3. 記録された各エントリがシャードステートトライに属していることを証明するマークルプルーフを生成します。
4. それらのエントリとプルーフをステートウィットネスにパッケージ化します。
5. チャンクバリデーターはウィットネスを受け取り、マークルプルーフを検証した上で、提供されたエントリに対してトランザクションを再実行します。

技術的な読者にとって重要な1つの明確化事項：NEARのステート・ウィットネス（state witnesses）は、マークルプルーフ（Merkle proof）ベースのステートデータの証明です。これらはゼロ知識証明（ZK proofs）ではありません。このメカニズムにはZK回路や証明システムは含まれておらず、標準的なマークルツリーの包含証明（inclusion proofs）を使用して、特定のステート・エントリがシャード・ステートの正当な一部であることを証明します。

バリデーターにとっての意味: ステートウィットネスは、ステートレス検証を可能にするデータパッケージです。チャンク作成者のステートデータベースを信頼する必要はありません。ウィットネスに含まれるマークルプルーフ（Merkle proof）を自身で検証します。プルーフが正しく、提供されたエントリに対してトランザクションが正しく再実行されれば、そのチャンクは有効となります。

これが重要である理由：ステート・ウィットネス（state witnesses）は自己完結型で検証可能であるため、どのバリデーターもシャードの履歴に関する事前の知識なしに任意のチャンクをチェックできます。これにより、頻繁かつ円滑なシャードの再割り当てが可能になります。

チャンク・バリデーター vs チャンク・プロデューサー

NEARにおけるチャンクバリデータは、各ブロックのシャードレベルの部分である個別のシャードチャンクの検証を担当するノードです。ステートレス検証では、チャンクバリデータはローカルのシャードステートを保存または保持しません。これらはチャンクプロデューサーからステートウィットネスを受け取り、それを使用して、チャンク内のトランザクションが証明されたステート（witnessed state）に対して正しく適用されることを検証します。

チャンクプロデューサーはステートフルな構成要素です。チャンクプロデューサーは、割り当てられたシャードのステート（状態）の完全なローカルコピーを保持し、そのステートに対してトランザクションを実行することでチャンクを構築し、ステートウィットネス（状態証明）を生成して、チャンクとウィットネスの両方をチャンクバリデーターにブロードキャストします。チャンクプロデューサーはステートのストレージ義務があるため、より高いハードウェア要件が求められます。これは、ネットワークの他の部分がステートレスに動作することを可能にするステートフルなレイヤーです。

ブロックプロデューサーは、3つ目の独立した役割です。これらは、すべてのシャードから検証済みのチャンクを集約し、最終ブロックにまとめます。これら3つの役割を混同しないでください。それぞれ異なる機能、ステート要件、ハードウェアプロファイルを持っています。

NEARは、バリデータのローテーションを管理するためにエポック（NEARの時間単位で、約12時間。終了時にバリデータのシャード割り当てが交代する）を使用します。各エポックの境界で、チャンクバリデータはシャードに再割り当てされます。以前のステートフルモデルでは、このローテーションには新しいシャードの完全なステートをダウンロードして同期する必要があり、これはバリデータの再割り当てを遅らせ、バリデータセットを固定化させる高コストな操作でした。ステートレスバリデーションでは、新しいシャードに再割り当てされたバリデータは、単にそのシャードのチャンクのステートウィットネスの受信を開始し、即座に検証を始めることができます。ステーキング報酬はエポックの境界で計算され、配布されます。（NEARバリデータドキュメント, NEARエポックドキュメント)

バリデーターにとっての意味: エポック境界でのシャード・ローテーションにおいて、ステートのダウンロードが不要になります。バリデーターが次のエポックでシャードAからシャードBに再割り当てされた場合、シャードBのチャンクに関するステート・ウィットネス（状態証明）の受信が開始され、新しいエポックの開始から数秒以内にバリデーションを開始できるようになります。

これが重要な理由：ステートレスモデルの下では再割り当ての運用コストがほぼゼロになるため、円滑なシャードローテーションが可能になり、より多くのバリデーターの参加が実用的になります。

なぜステートレス・バリデーション（Stateless Validation）が重要なのか

ステートレスバリデーションは、チャンクバリデーターからシャード状態のストレージ要件を削除することにより、NEARの分散化を向上させます。ストレージとハードウェアの要件が低くなることで、より多くの参加者がバリデーターノードを運用できるようになり、アクティブバリデーターセットが拡大し、運用者のより広範な基盤にネットワークセキュリティが分散されます。

メカニズムチェーンは直接的であり、ステート・ウィットネスがチャンクバリデーターのシャード状態保存の必要性をなくすことで、検証者の役割における主要なハードウェアコストがなくなります。ハードウェア要件が低くなることで、より多くのオペレーターが経済的にチャンクバリデーターを運用できるようになります。より大きく、地理的に分散されたバリデータープールは、集中リスクを低減し、協調干渉に対するネットワークの耐性を強化します。

ステートレスバリデーション自体はNEARのガス代モデルを変更しません。取引手数料は、計算の複雑さとネットワーク需要によって依然として決定されます。しかしながら、フェーズ3のダイナミックシャーディングのためのアーキテクチャ上の前提条件を作成することにより、ステートレスバリデーションは取引量が増加するにつれて手数料の安定性の基盤を提供します。より多くのシャードはより多くの処理能力を意味し、その能力は手数料の比例的な増加なしに拡大できます。ダイナミックシャーディングがこれをどのように基盤とするかについては、ダイナミックシャーディング：ステートレスバリデーションの次に来るもの を参照してください。

NEARのステートレスバリデーションアップグレードは、ステートストレージとステート検証を分離することにより、その技術基盤を強化します。これは、バリデーターのエコノミクス、ネットワークの分散化、および伸縮性のあるスループットスケーリングの実現可能性に影響を与える構造的な変更です。

動的リシャーディング：ステートレス検証の先

動的リシャーディングは、NEARの計画されているフェーズ3アップグレードであり、ネットワークがリアルタイムのトランザクション需要に基づいてシャードを自動的に分割またはマージできるようにすることを目指しています。これにより、バリデーターのダウンタイムや手動での再設定を必要とせずに、スループットを増減させることができます。

ステートレスバリデーションと動的リシャーディングとの間の前提条件の関係は、アーキテクチャ上のものです。ステートフルバリデーションのもとでは、バリデーターを新しいシャードにローテーションするには、そのシャードのフルステートを同期する必要があり、このプロセスには数時間かかりました。新しいシャードを動的に追加する場合、それに割り当てられたバリデーターは、検証が開始される前にこの同期を完了する必要がありました。この運用上のボトルネックにより、オンザフライでのシャード分割は実用的ではありませんでした。

ステートレスバリデーションにより、そのボトルネックは解消されます。チャンクバリデーターはシャードステートを事前にロードする必要がなくなったため、新しいシャード、分割されたシャード、またはマージされたシャード構成に即座に割り当てられ、すぐに検証を開始できます。ステートウィットネスがチャンクごとに必要なものすべてを提供します。フェーズ3では、この特性を基盤として、個々のシャードが容量に近づいたときにプロトコルがシャード数を自動的に増やし、需要が低下したときにシャード数を減らすことを可能に目指しています。

フェーズ3の動的リシャーディングはまだ稼働していません。NEARのロードマップでは計画済みのアップグレードとして説明されています。プロトコルのロードマップは変更される可能性があるため、現在の開発状況についてはnear.orgをご確認ください。

なぜこれが重要なのか：ステートレスバリデーションの直接的な効果は、チャンクバリデーターのハードウェア要件が低下することです。その下流での意義は、フェーズ2以前には不可能だった方法で、弾力的なスループットスケーリングをアーキテクチャ的に実現可能にすることです。

NEAR vs. イーサリアム、ソラナ

NEARは3つの測定可能な点でEthereumと異なります。NEARはNightshadeシャーディングを使用して並列シャーディング全体でトランザクションを処理するのに対し、Ethereumは単一の実行チェーンとして動作します。NEARはステートレスバリデーションをライブプロトコルの機能として展開していますが、Ethereumの同等の提案（EIP-4762）は2025年現在、まだ研究開発段階です。そしてNEARのスマートコントラクトはWebAssemblyにコンパイルされ、RustまたはJavaScriptで記述できますが、Ethereumの主要なスマートコントラクト環境はイーサリアム仮想マシン（EVM）上のSolidityです。

イーサリアムのステートレスクライアント提案： イーサリアムのステートレスクライアントに関する研究は、ノードがフルステートを保存せずにブロックを検証できるようにするという、NEARのフェーズ2アップグレードと同じ概念的な目標を共有しています。EIP-4762,) で概説されているイーサリアムの提案されたアプローチでは、基盤となるステート構造として、マークル・パトリシア・トライからバークル・ツリーへの移行が必要です。これは2025年現在、依然として研究開発段階にある、数年かかるプロトコルの移行です。NEARはステートレス検証の実装をライブプロトコル機能としてデプロイしましたが、イーサリアムの同等の機能は提案されているものの、まだデプロイされていません。これらは、開発の異なる段階で類似のアーキテクチャ目標を追求する、別個の実装です。

Solanaのアーキテクチャ上のトレードオフ：Solanaは、全てのバリデーターがグローバルステート全体に対してすべてのトランザクションを処理するシングルシャードアーキテクチャにより、高いトランザクションスループットを実現しています。このアプローチは高いパフォーマンスを提供しますが、バリデーターには相当なハードウェア（高性能CPU、大容量RAM、高速NVMe SSD）の維持を要求するため、バリデーターの参加は、大規模なインフラリソースを持つオペレーターに集中することになります。NEARのシャーディング＋ステートレスアプローチは、チャンクバリデーターがより低いハードウェア要件で稼働できるようにしながら、同等のスループット容量を達成することを目指しています。NEARは、AvalancheやAptos、SuiのようなMoveベースのチェーンと共に、Layer-1プラットフォーム市場で競合していますが、それらのアーキテクチャはNEARのシャーディングアプローチとは大きく異なります。

NEAR：現在の強みと限界

強み:

• Nightshade（ナイトシェイド）シャーディングが稼働中であり、並列シャード全体でトランザクションを処理しています
• ステートレス・バリデーション（フェーズ2）が導入され、チャンク・バリデータのハードウェア要件の障壁が低減されました
• WebAssembly（Wasm）ランタイムがRustおよびJavaScriptをサポートしており、Solidity専用の環境と比較して開発者の学習コストを抑えています
• 設計段階から低いトランザクション手数料を実現しており、シャーディングを通じて拡張可能な手数料モデルを構築しています
• NEAR Foundation（NEAR財団）を通じて開発者向けの助成金が提供されています

制限事項：

• NEARのエコシステムは、DeFiの総ロックバリュー（TVL）および開発者アクティビティにおいてイーサリアムよりも小さいです。
• フェーズ3のダイナミックリシャーディングはまだ稼働していません。
• 開発者コミュニティの規模はSolanaよりも小さいです。

NEARエコシステム

NEAR Foundation（NEAR財団）はスイスを拠点とする非営利団体で、NEAR Protocolのエコシステム開発、開発者への助成金、パートナーシップ、およびプロトコルガバナンスを統括しています。この財団は、プロトコル開発を担当するコアエンジニアリングチームとは別の組織です。同財団は、NEARのインフラストラクチャ上で構築されるプロジェクトへの助成金を管理し、開発者のオンボーディングを支援しています。

NEAR Protocolは、DeFi プロトコル、NFT プラットフォーム、ゲームアプリケーション、ソーシャルメディアプラットフォームなど、多様なアプリケーションカテゴリをサポートしています。NEARのデベロッパーツールは、RustおよびJavaScript（どちらも主要な言語）のサポート、人間が読みやすいアカウント名、そしてdocs.near.orgでのドキュメントといった、アクセシビリティを重視した設計がなされています。

Auroraは、NEARのインフラストラクチャ上に構築されたイーサリアム仮想マシン（EVM）互換の実行レイヤーであり、開発者がコードを書き直すことなくSolidityのスマートコントラクトをNEAR上にデプロイすることを可能にします。Auroraは独立したエコシステムプロジェクトであり、NEAR Protocolの機能ではありません。Rainbow Bridgeは、特にNEARとイーサリアム間でのトラストレスな資産転送を可能にし、ユーザーが2つのネットワーク間でETHやERC-20トークンを移動できるようにします。NEARは、低コストで高スループットなデータ可用性レイヤーを求めるイーサリアムのロールアップやレイヤー2ネットワークによって使用される、データ可用性サービス（NEAR DA）も提供しています。

NEARをプラットフォームとして検討している開発者にとって、WasmランタイムがRustとJavaScriptをサポートしていることは、EVMのみの環境と比較して学習曲線が緩やかであることを意味します。また、Auroraエコシステムプロジェクトは、既存のSolidityコードベースの移行パスを提供します。

NEARトークン、ステーキング、およびバリデータ・エコノミクス

NEARトークンはプロトコル内で4つの機能を果たします：

["トランザクション手数料（ガス）：NEARはネットワーク上での計算処理の対価として支払われ、一部はバーン（焼却）され、残りはバリデーターに分配されます","ステーキング：バリデーターとデリゲーターは、ネットワークを保護するためにNEARをロックし、ステーキング報酬を獲得します","ガバナンス：NEARトークン保有者は、プロトコルのガバナンス決定に参加します","エコシステム助成金：NEAR財団は、エコシステム開発のための助成金としてNEARトークンを配布します"]

NEARトークン保有者は、直接バリデーターノードを実行するか、NEARウォレットを通じて既存のバリデーターにステーキングを委任することで、ネットワークセキュリティに参加できます。委任にはインフラの実行は必要ありません。保有者はバリデーターを選択し、ステーキングを委任します。詳細なステーキング手順については、docs.near.org/validator/staking-overview.) を参照してください。

ステートレスバリデーションがステーキングのダイナミクスに与える構造的な影響として、チャンクバリデーターのハードウェア要件が軽減されることにより、このアップグレードは時間とともに、経済的に実行可能なバリデーターオペレーターのプールを拡大するように設計されています。バリデータープールが拡大すれば、ステーキングはより分散化され、これはネットワークの分散化にとってプラスとなります。ステーキングの利回りは、ネットワークへの総参加者数およびアクティブなバリデーターの数によって変動しますが、バリデータープールが拡大するにつれて、これらのダイナミクスは変化する可能性があります。

この記事は、情報提供および教育目的のみを目的としています。この記事のいかなる内容も、財務、投資、または法的アドバイスを構成するものではありません。暗号資産およびブロックチェーン資産には重大なリスクが伴います。投資を決定する前には、必ずご自身で調査を行ってください。

バリデーターにとってのステートレス・バリデーションの意味

ステートレス検証の下では、チャンクバリデータの運用モデルは、具体的に5つの点で変化します。

1. シャード状態のストレージが不要に: チャンクバリデータは、割り当てられたシャードの状態のローカルコピーを保持する必要がなくなりました。
2. 状態ウィットネスが状態同期を代替: チャンクバリデータは各チャンクと共に状態ウィットネスを受け取り、これには検証に必要なすべての状態データが含まれています。
3. 摩擦のないシャードローテーション: エポックの境界で新しいシャードに割り当てられた際、バリデータは状態をダウンロードすることなく、直ちにそのシャードの状態ウィットネスの受信を開始します。
4. ストレージハードウェア要件の緩和: これまでチャンクバリデータの役割において最大のハードウェアコストとなっていたストレージの義務が撤廃されました。
5. チャンクプロデューサーは全状態を保持: チャンクプロデューサーの役割には、引き続きシャードの完全な状態の維持と高度なハードウェアが必要であり、この区別はインフラストラクチャの計画において重要です。

チャンクバリデーターは依然としてシャードステートを保存する必要がありますか？ いいえ。チャンクバリデーターはローカルシャードステートを保存する必要がなくなりました。各チャンクを検証するたびに、チャンクプロデューサーからステートウィットネスを受け取ります。チャンクプロデューサー（チャンクを構築し、ステートウィットネスを生成するノード）は、依然として完全なシャードステートを維持し、高いストレージ要件を維持します。

ステートレスバリデーションにおけるチャンクバリデーターは、シャードステートのために高容量SSDストレージを必要としません。以前のモデルでは、バリデーションの役割における主要なハードウェアコストとしてこのストレージが必要でしたが、その要件はなくなりました。チャンクプロデューサーはシャードステート全体を維持し、シャードの状態サイズに比例したストレージハードウェアを必要とします。チャンクプロデューサーの運用を計画しているオペレーターは、これを考慮する必要があります。両方の役割に関する公式ハードウェア仕様は、docs.near.org/concepts/basics/validators. で公開されています。

シャード割り当ては、約12時間のエポックに基づいて行われます。各エポックの境界で、NEARのバリデーター選定メカニズムは、シャード間でチャンクバリデーターを再割り当てします。ステートレスバリデーションでは、この再割り当てはスムーズに行われます。新たに割り当てられたバリデーターは、チャンクプロデューサーから新しいシャードのチャンクに関するステート証拠を受け取り、すぐにバリデーションを開始します。以前のモデルでは状態同期が必要で、数時間かかることもありましたが、チャンクバリデーターにとっては、そのコストはなくなりました。エポックの仕組みと報酬分配の詳細は docs.near.org/concepts/basics/epoch.) で文書化されています。

バリデータへの影響: チャンクバリデータノードを運用している場合、ストレージプロビジョニングモデルが変更されました。チャンクバリデータのハードウェアにおいて、シャードステート用に大容量のSSDを割り当てる必要はもうありません。エポック境界でのシャードローテーションは、現在、運用上の負荷が無視できるほどになっています。チャンクプロデューサーの役割を運用中、または検討している場合、ステートフルな要件は変わりません。そのレイヤーでは引き続き完全なシャードステートストレージが必要となります。

--- ## よくある質問 ### NEAR Protocolとは？

NEARプロトコルは、Nightshadeシャーディングを使用して並列シャーディング間でトランザクションを処理する、レイヤー1のプルーフ・オブ・ステーク (PoS) ブロックチェーンです。フェーズ2のアップグレードとしてステートレスバリデーションを導入しており、チャンクバリデーターがシャードの状態をローカルに保存することなくトランザクションを検証できるようにしています。NEARプロトコルは、トランザクション手数料、ステーキング、ガバナンスにNEARトークンを使用します。詳細については、以下をご覧ください: NEARプロトコルとは？

NEARプロトコルは誰が作成したのですか？

NEAR Protocolは、現代の大規模言語モデルの基礎となるTransformerアーキテクチャを提唱した2017年の論文「Attention Is All You Need」の共著者であるIllia Polosukhin氏と、Microsoftの元ソフトウェアエンジニアであり、Nightshadeシャーディング設計の共同設計者であるAlex Skidanov氏によって共同設立されました。両創設者は、NEARのリサーチ優先のアーキテクチャを形作る、それぞれ異なる技術的背景をもたらしました。詳細については、NEAR Protocolとは？をご覧ください。

ブロックチェーンにおけるステートレス・バリデーションとは？

ステートレス・バリデーションは、バリデーターがネットワークステートのローカルコピーを保持することなく、トランザクションを検証するブロックチェーンのアーキテクチャモデルです。ステートを保存する代わりに、バリデーターはステート・ウィットネスを受け取ります。これは、特定のブロックやチャンクを検証するために必要なステートデータのみを含む暗号学的証明です。NEARはNightshade Phase 2としてステートレス・バリデーションを導入しており、このモデルを本番環境に実装した最初の主要なレイヤー1となります。詳細については、「NEARのステートレス・バリデーションとは？」をご覧ください。

NEARのシャーディングはどのように機能しますか？

NEARのNightshadeシャーディングは、ブロックチェーンをシャードと呼ばれる並列処理レーンに分割します。各シャードはトランザクションのサブセットを同時に処理し、チャンクと呼ばれるシャードレベルのブロックセグメントを生成します。バリデーターはエポックごとに特定のシャードに割り当てられ、ブロックプロデューサーはすべてのシャードからのすべてのチャンクを単一の最終ブロックに集約します。詳細については、以下をご覧ください: How NEAR Works: Nightshade Sharding Explained

NEARにおけるステート・ウィットネスとは？

NEARにおけるステートウィットネス（State Witness）とは、チャンクプロデューサーによって生成されるコンパクトな暗号学的証明であり、チャンクバリデーターが特定のチャンクを検証するために必要なすべてのシャードステートデータを含んでいます。これには、チャンクのトランザクションによって接触したステートトライ（State Trie）のエントリと、それらがシャードステートトライに含まれていることを示すマークルプルーフ（Merkle Proof）が含まれます。ステートウィットネスはマークルプルーフベースの証明であり、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）ではありません。詳細については、以下を参照してください：ステートウィットネスとは何ですか？

NEARにおけるチャンクバリデーターとは何ですか？

NEARにおけるチャンクバリデーターは、各ブロックのシャードレベルの部分である個々のシャードチャンクを検証するノードです。ステートレス検証では、チャンクバリデーターはローカルシャード状態を保存せず、チャンクプロデューサーからステートウィットネスを受け取り、そのチャンクのトランザクションが提示された状態に対して正しく適用されることを検証します。チャンクバリデーターは、チャンクを構築し状態を維持するチャンクプロデューサーや、最終ブロックを組み立てるブロックプロデューサーとは区別されます。詳細については、以下をご覧ください: チャンクバリデーター vs チャンクプロデューサー

NEARはプルーフオブステークを使用していますか？

はい。NEARは、ステーク量による厳格な上位N位のランキングではなく、最小ステーキングしきい値に基づいてバリデータが選出される「Thresholded Proof of Stake」という変種を採用しています。NEARには、1エポックあたり約100のアクティブなバリデータが存在します。NEARトークンの保有者は、自身のインフラを運用することなく、バリデータにステーキングを委任することができます。詳細については、以下をご覧ください：NEAR Protocolとは何ですか？

ステートレス・バリデーションはどのように分散化を改善しますか？

ステートレスバリデーションは、チャンクバリデーターからシャード状態のストレージ要件を除外することで、分散化を向上させます。ハードウェア要件が低くなることで、バリデーターノードを運用するための経済的な障壁が低下します。より多くの参加者がバリデーターを運用できるようになると、バリデーターセットは拡大し、ネットワークセキュリティは、より大規模で地理的にも多様なオペレーターの集合に分散されます。詳細については、以下を参照してください: ステートレスバリデーションが重要な理由

ダイナミックリシャーディングとは？

ダイナミックリシャーディングは、NEARの計画されているフェーズ3アップグレードであり、リアルタイムのトランザクション需要に基づいてネットワークがシャーディング（分割・結合）を自動的に行えるようにし、バリデーターのダウンタイムや手動での再構成なしにスループットを増減させることを目的としています。まだ実装されていません。ステートレスバリデーションは、ダイナミックリシャーディングにとってアーキテクチャ上の前提条件です。なぜなら、ステートレスバリデーターはステート同期操作なしで、新しい、または再構成されたシャーディングに即座に割り当てることができるからです。完全な詳細については、以下を参照してください：[ダイナミックリシャーディング：ステートレスバリデーションの次に来るもの]

ステートレスバリデーション後のNEARバリデーターのハードウェア要件は何ですか？

ステートレスバリデーションでは、チャンクバリデーターはシャードステート用の大容量SSDストレージを必要としなくなりました。これにより、チャンク検証ロールにおける主要なハードウェアコストはなくなりました。チャンクプロデューサーは引き続き完全なシャードステートストレージを必要とし、より高度なハードウェア要件があります。両方のロールの特定のハードウェア仕様は、NEARバリデータードキュメント.)で公開されています。運用上のコンテキストについては、ステートレスバリデーションがバリデーターにとって何を意味するかを参照してください。

まとめ

NEARプロトコルのステートレスバリデーションアップグレードは、チャンク検証とステートストレージを分離し、チャンクバリデーターのハードウェア要件を低減させることで、フェーズ3のダイナミックリシャーディングのための技術的基盤を構築します。チャンクバリデーターは、ローカルのシャードステートデータベースを維持するのではなく、チャンクごとにステートウィットネスを受け取ります。エポック境界でのシャードローテーションはスムーズに行われます。バリデータープールは、チャンク検証のハードウェア要件が低下するにつれて拡張されるように設計されています。

Nightshadeのロードマップでは、これを段階的な構築として位置づけています。フェーズ1でクロスシャード混雑制御を確立し、フェーズ2でステートレス・バリデーション（無状態検証）を実現しました。フェーズ3では、ステートレス・バリデーター・モデルによって即時のシャード再割り当てが運用上可能になった段階で、ダイナミック・リシャーディングを追加することを目指しています。

開発者およびバリデーターの次のステップ：

• NEAR 開発者ドキュメント：完全なプロトコル仕様、SDK ガイド、およびバリデーターのセットアップ
• NEAR Rust SDK)：Rust でのスマートコントラクト構築用
• NEAR JavaScript SDK)：JavaScript でのスマートコントラクト構築用
• NEAR バリデーター・ステーキングの概要)：ステーキングのセットアップと委任について
• NEAR Foundation 助成金：エコシステムプロジェクトの資金提供