NEAR протоколы: Күйсіз валидация туралы түсініктеме

Ескерту: Бұл мақала тек ақпараттық мақсаттарға арналған және қаржылық немесе инвестициялық кеңес болып табылмайды. Криптовалюта нарықтары тұрақсыз және спекулятивті. Инвестициялық шешім қабылдамас бұрын білікті қаржы кеңесшісіне хабарласыңыз.

Мазмұны

• NEAR-дың шығу тегі: негізін қалаушылар, тарихы және миссиясы
• NEAR Protocol жұмыс принципі: консенсус, токендер және негізгі ұғымдар
• NEAR экожүйесі: не құрастыруға және не істеуге болады
• Блокчейн шардингін түсіну: барлық келесі қадамдардың негізі
• Nightshade шардинг жол картасы: іске қосудан бастап күйсіз валидацияға дейін
• NEAR күйсіз валидациясы дегеніміз не?
• NEAR vs. Ethereum vs. Solana: архитектураларды салыстыру
• Жиі қойылатын сұрақтар
• Қорытынды: Күйсіз валидация NEAR болашағы үшін неліктен маңызды

NEAR протоколы — бұл Nightshade деп аталатын шардинг архитектурасы арқылы масштабтауға арналған қабат-1 стейкингке негізделген блокчейн. Оның жергілікті криптовалютасы, NEAR токены, газ төлемдерін, валидатордың стейкинг жасауын және протоколды басқаруды басқарады. Протоколдың күйсіз валидация жаңартуы (Nightshade жол картасының 2-кезеңі) валидаторларға қойылатын аппараттық талаптарды төмендетеді және желінің орталықсыздануын ілгерілетеді, сонымен бірге толық масштабта секундына 100 000-нан астам транзакцияға (TPS) қол жеткізуді мақсат етеді.

Блокчейн трилеммасы, әдетте Виталик Бутеринге тиесілі, блокчейн бір мезгілде үш қасиеттің, яғни масштабталуы, қауіпсіздігі және орталықсыздандырылуының екеуін ғана қамтамасыз ете алатынын тұжырымдайды. NEAR протоколының архитектуралық шешімдері, әсіресе күйсіз валидация (stateless validation), үшеуін де шешуге арналған. Осы мақаланың соңында сіз NEAR протоколының не екенін түсіндіре аласыз, күйсіз валидацияның күйлі валидациядан (stateful validation) қалай ерекшеленетінін сипаттай аласыз, күй куәгерлері (state witnesses) мен бөлік валидаторларының (chunk validators) не істейтінін түсінесіз және NEAR-дың даму жолындағы күйсіз валидацияны Ethereum-ның өз күйсіз архитектуралық жұмыстарымен салыстыра аласыз.

--- ## NEAR-дың шығу тегі: Құрылтайшылары, Тарихы және Миссиясы

NEAR Protocol 2018 жылы Илья Полосухин мен Александр Скидановпен құрылды. Полосухин — 2017 жылғы тарихи «Attention Is All You Need» [https://arxiv.org/abs/1706.03762),] мақаласының тең авторы, бұл зерттеу бүгінгі таңдағы GPT және BERT сияқты үлкен тіл модельдерінің негізі болып табылатын Transformer архитектурасын енгізді. Скиданов — таратылған жүйелерді зерттеу саласында тәжірибесі бар бұрынғы Google инженері. Олардың біріккен құзыреттілігі NEAR Protocol-ды құрылған сәттен бастап машиналық оқыту және ауқымды таратылған есептеу салаларында іргелі жұмыстар атқарған зерттеушілердің қолына берді.

Бастапқы ниеті қарапайым болды: әзірлеушілер масштабтылықты құрбан етпей қолданбаларды жүзеге асыра алатын 1-ші деңгейлі блокчейн жасау. Сол кездегі қолданыстағы блокчейндер әзірлеушілердің тәжірибесі мен желі өнімділігі арасында таңдау жасауға мәжбүр етті. NEAR-дың дизайн мақсаты – нөлден бастап салынған бөліктелген архитектура арқылы бұл теңгерімсіздікті бұзу болды.

NEAR Protocol өзінің мейннетін 2020 жылдың сәуірінде іске қосты. NEAR Foundation, коммерциялық емес ұйымы хаттаманың дамуын, гранттық бағдарламаларды және экожүйенің өсуін басқарады. Қор NEAR Protocol желісінен және NEAR токені активінен ерекшеленеді. Жоба туралы ресми хабарламаларды оқыған кезде бұл айырмашылық маңызды.

NEAR протоколы қалай жұмыс істейді: консенсус, токендер және негізгі ұғымдар

NEAR Протоколы өзінің желісін валидаторлар блок өндіруге және валидациялауға қатысу үшін экономикалық кепіл ретінде NEAR токендерін стейкинг жасайтын дәлел-стейкинг консенсус моделі арқылы қамтамасыз етеді.

Дәлел-стейкинг: NEAR желіні қалай қамтамасыз етеді

Proof-of-stake — бұл NEAR валидаторларды таңдау және желіні жосықсыз әрекеттерден қорғау үшін пайдаланатын консенсус механизмі. Валидаторлар стейкинг деп аталатын процесс арқылы экономикалық кепіл ретінде NEAR токендерін бұғаттайды. Содан кейін олар стейкинг жасау мөлшеріне қарай блоктарды жасау үшін таңдалады. NEAR табалдырықты proof-of-stake (PoS) моделін қолданады: стейкинг жасаудың ең төменгі табалдырығынан жоғары валидаторлар іріктеуге қатыса алады, ал стейкинг жасау мөлшері неғұрлым көп болса, таңдалу ықтималдығы соғұрлым жоғары болады. Жосықсыз әрекет еткен валидаторлар слашинг қаупіне ұшырайды — бұл валидатор хаттама ережелеріне қайшы әрекет етсе немесе желіден тыс қалса, оның стейкинг жасаған токендерінің бір бөлігін жоятын айыппұл механизмі.

NEAR-дағы блоктың аяқталуы Doomslug деп аталатын алгоритммен басқарылады, ол әрбір блокқа толық Византиялық қателікке төзімді аяқталуын күтпей-ақ блок өндірісін жалғастыруға мүмкіндік береді. Doomslug блоктардың қалай аяқталуға жететінін басқарады; Nightshade тізбектің шарларға қалай бөлінетінін басқарады. Бұл NEAR архитектурасының бөлек компоненттері, алмастыруға болмайтын терминдер.

Валидатордың жабдыққа қойылатын талаптары тікелей NEAR шардинг дизайнына негізделген. Күйсіз валидация енгізілгенге дейін, шардтың толық күйін сақтайтын валидаторлар дискіге және жадқа қойылатын жоғары талаптарға тап болатын. Жабдық құны мен валидаторлардың қатысуы арасындағы бұл байланыс — күйсіз валидация шешуге арналған архитектуралық мәселе. Толық мәліметтер NEAR протоколының валидатор құжаттамасында.

NEAR токені: Газ комиссиялары, стейкинг және протоколды басқару

NEAR токені — NEAR Protocol-дың негізгі криптовалютасы болып табылады және ол үш негізгі функцияны орындайды: газ комиссияларын төлеу (желілік белсенділікті өңдегені үшін валидаторларға төленетін транзакциялық шығындар), валидаторлар үшін стейкинг кепілін қамтамасыз ету және хаттаманы басқаруға қатысуға мүмкіндік беру.

NEAR шамамен әрбір секунд сайын блоктарды жасайды. Желі қазіргі уақытта белсенді бөліктері (шардтары) бойынша секундына мыңдаған транзакцияларды (TPS) өңдейді, ал ұзақ мерзімді архитектуралық мақсаты толық бөліктеу (шардинг) және күйсіз валидация кезінде 100 000+ TPS құрайды. Бұл көрсеткіш — дизайн мақсаты, ағымдағы өнімділік талабы емес. Архитектура бұл өткізу қабілетіне әр транзакцияны бір тізбекте өңдеудің орнына, транзакцияларды өңдеуді параллель бөліктер (шардтар) бойынша бөлу арқылы жетуге арналған. Стейкинг сыйақылары желінің қауіпсіздігіне қатысқаны үшін валидаторларды инвестициялық өнім ретінде емес, желіге қатысуды ынталандыру ретінде өтейді.

NEAR экожүйесі: Не құрастыруға және не істеуге болады

NEAR протоколы DeFi, ойын, NFT және Web3 әлеуметтік платформалары сияқты салаларда түрлі орталықсыздандырылған қосымшаларды (dApps) қолдайды. Келесі экожүйе компоненттері әзірлеушілер мен пайдаланушыларға желімен өзара әрекеттесудің көптеген жолдарын ұсынады:

• Смарт келісімшарт әзірлеу: NEAR-дағы келісімшарттар Rust немесе JavaScript/TypeScript тілдерінде жазылады және WebAssembly (WASM) форматына компиляцияланады, бұл NEAR-дағы смарт келісімшарттарды орындау ортасы ретінде қолданылатын портативті бинарлық формат. NEAR SDK екі тілді де қолдайды, платформаны кең әзірлеушілер базасы үшін қолжетімді етеді.
• Ethereum әзірлеушілерінің қолжетімділігі: Aurora, NEAR-дың EVM үйлесімділік қабаты, Ethereum әзірлеушілеріне бар Solidity смарт келісімшарттарын аз өзгерістермен NEAR-ға орналастыруға мүмкіндік береді. Aurora - бұл NEAR Protocol үстіне салынған жеке өнім, NEAR-дың жергілікті WASM ортасының бөлігі емес.
• Кросс-чейн активтерінің қозғалысы: Rainbow Bridge, NEAR-дың Ethereum активтеріне арналған көпірі, NEAR Protocol мен Ethereum арасында сенімсіз активтерді тасымалдауға мүмкіндік береді. Сенімсіз дегеніміз, көпір орталық тұлғаға сенуді талап етпей жұмыс істейді, бұл пайдаланушыларға орталықтандырылған қамқоршыға сенбей-ақ екі желі арасында токендерді жылжытуға мүмкіндік береді.
• Роллаптар үшін деректердің қолжетімділігі: NEAR сонымен қатар деректердің қолжетімділік қабатын (NEAR DA) ұсынады, бұл Ethereum роллаптарына және басқа тізбектерге арзан, жоғары өткізу қабілетті деректердің қолжетімділігі үшін NEAR-дың бөлінген архитектурасын пайдалануға мүмкіндік береді, бұл NEAR архитектурасының артықшылықтарын өзінің экожүйесінен тыс кеңейтеді.

Құрылысқа дайын әзірлеушілер docs.near.org сайтындағы NEAR әзірлеуші құжаттамасы парақшасынан бастай алады, онда NEAR SDK, смарт келісімшартты орналастыру және әзірлеуші құралдары толық қамтылған.

NEAR-дың шаринг архитектурасын түсіну – бұл желінің осы экожүйені ауқымды түрде қалай қамтамасыз ететінін игерудің келесі қадамы.

Блокчейн шардингін түсіну: Алдағы барлық нәрсенің негізі

Шардинг — NEAR Protocol-дың масштабталу дизайнының өзегіндегі архитектуралық әдіс, оны түсіну күйсіз валидацияны түсінудің негізі болып табылады.

Блокчейн шардингі дегеніміз не?

Блокчейн шардингі — бұл дерекқор дизайнынан алынған, блокчейннің транзакцияларды өңдеу жұмыс жүктемесін шардтар деп аталатын бірнеше параллельді өңдеу бөліктеріне бөлетін горизонтальды партициялау техникасы. Әрбір түйін барлық транзакцияларды өңдегенше емес (бұл Bitcoin және шардингке дейінгі Ethereum жұмыс істейтіндей), шардинг бірден бірнеше тізбек бойынша параллельді өңдеуге мүмкіндік береді. Мұны супермаркеттегі параллельді касса жолақтары сияқты елестетіңіз: барлық клиенттерді ретімен өңдейтін бір жолдың орнына, бірнеше жол әртүрлі клиенттерді бір уақытта қабылдайды, бұл жүйенің тиімді өткізу қабілетін арттырады.

Шардинг бір тізбекті архитектуралар болдырмайтын үйлестіру мәселесін тудырады. Транзакция әртүрлі шардтардағы аккаунттарды немесе смарт-контрактілерді қамтыған кезде, хаттама оны аяқтау үшін шардтар арасында үйлестіруді қамтамасыз етуі керек, бұл шард шекаралары арқылы түбіртектер мен кері байланыс хабарламаларын талап етеді. Бұл кросс-шардтық транзакциялар деп аталады және осы үйлестіру шығындарын басқару — шардингтелген Блокчейн архитектурасындағы негізгі дизайн мәселелерінің бірі. Бұл жайт NEAR-дың ұзақ мерзімді масштабталуы үшін күйсіз (stateless) валидацияның неліктен маңызды екенімен тікелей байланысты.

Nightshade: NEAR-дың шардинг архитектурасы

Nightshade — транзакцияларды өңдеуді параллельді шардтарға бөле отырып, бір логикалық блокчейнді сақтайтын NEAR Protocol-дың шардинг архитектурасы, мұнда әрбір шард әр блокқа «чанк» деп аталатын транзакциялар жиынтығын шығарады. Барлық шардтардағы барлық чанктар бір блокқа енгізіледі, бұл ішкі жағынан параллельді өңдеуді қамтамасыз ете отырып, сыртқы жағынан біртұтас желі көрінісін сақтайды.

Nightshade транзакцияларды қалай өңдейтіні міне:

["NEAR-дағы әрбір есептік жазба оның тіркелгі идентификаторына негізделіп, белгілі бір шардқа тағайындалады","Транзакциялар жіберушінің есептік жазбасына иелік ететін шардқа бағытталады","Әрбір шард сол блок кезеңіне арналған транзакциялардың бір бөлігін шығарады","Барлық белсенді шардтардан келген барлық бөліктер бір блокқа біріктіріледі","Блок өндірушілер блокты растайды; бөлік валидаторлары (2-кезеңнен кейін) жеке бөліктерді тексереді"]

2024 жылғы жағдай бойынша NEAR алты белсенді шардпен жұмыс істейді, NEAR-дың Nightshade шардинг құжаттамасына.) сәйкес, Nightshade жол картасының Phase 3+ кезеңі динамикалық решардингті енгізеді, бұл шардтар санының бекітілген болуының орнына, желілік сұранысқа байланысты автоматты түрде масштабталуына мүмкіндік береді.

Бөліктер арасындағы транзакциялар қосымша үйлестіру қадамдарын талап етеді: жіберуші бөлік қолхат жасайды, оны алушы бөлік келесі блоктарда өңдейді. Бұл үйлестіру күрделілігі бөліктер санымен бірге артады. Мемлекетсіз валидация күйді сақтауды валидация жұмысынан толығымен бөлу арқылы, бөлік шекараларындағы күйді басқарудың валидатор тарапынан болатын қосымша шығындарын азайтады, бұл ауқымды түрде тиімдірек бөліктер арасындағы орындауға ықпал етеді.

Nightshade-тың сатылы дамуын түсіну — күйсіз валидацияны жол картасына енгізудің маңызды контексті болып табылады, бұл келесі бөлімде қарастырылады.

Nightshade шардингінің жол картасы: Іске қосудан күйсіз растылауға дейін

Nightshade шардинг архитектурасы кезең-кезеңімен іске қосылды, әр кезең валидаторлардың шард күйімен өзара әрекеттесу тәсілін өзгертті.

1-кезеңнен 2-кезеңге көшу — осы мақаланың тұжырымдамалық өзегі. 1-кезеңде әрбір валидатор өзіне жүктелген шардтың толық күйін жергілікті жерде сақтады, бұл шардта шот деректері мен келісімшарттар жады жинақталған сайын өсетін айтарлықтай аппараттық жүктеме болды. 2-кезеңде чанк валидаторлары үшін сақтауға қатысты бұл талап толығымен жойылады: олар әрбір чанк үшін қажетті күйді «күй куәгері» түрінде алады, чанкті тексереді және куәгерді өшіреді.

2-кезең (күйсіз валидация) келесі бөлімнің негізгі тақырыбы болады: оның нақты не екені, қалай жұмыс істейтіні және оның валидаторлар мен пайдаланушылар үшін не өзгертетіні туралы егжей-тегжейлі айтылады.

NEAR Stateless Validation дегеніміз не?

Статсыз валидация – бұл NEAR Протоколының жаңартуы (Nightshade жобасының 2-ші кезеңі), онда блок бөліктерін валидаторлар шардтың толық күйін сақтамай транзакция бөліктерін тексереді. Жергілікті жерде тұрақты күй деректерін сақтаудың орнына, валидаторлар блок өндірушілермен жасалған криптографиялық деректер пакеттері – күй куәліктерін алады, бұл әрбір бөлікті тексеруге қажетті ақпаратты қамтиды.

Күйсіз валидация тек NEAR-ға ғана тән емес; бұл бірнеше блокчейн экожүйелерінде зерттеліп жатқан архитектуралық тәсіл. NEAR-дың іске асырылуы — деректерге қол жеткізу деңгейінде жұмыс істейтін Ethereum-ның күйсіз клиенттер жол картасынан ерекшеленетін, орындау деңгейіндегі нақты қолданыс. NEAR-дың бұл функцияға арналған ресми терминологиясы — «күйсіз валидация» (stateless validation), «күйсіз клиенттер» (stateless clients — Ethereum термині) немесе «күйсіз орындау» (stateless execution) емес.

Толық техникалық сипаттаманы NEAR Foundation-ның күйсіз валидация туралы хабарландыруынан.)

Мәселе: Неліктен күйлі валидация масштабталмайды

Күйлі шардинг моделінде әрбір валидатор өзіне бекітілген шардтың толық күйін жергілікті жерде сақтап, жүргізуі керек. Блокчейн өскен сайын, бұл үш күрделі мәселені тудырады: кішігірім валидаторларды қымбатшылыққа ұшырататын аппараттық шығындардың инфляциясы, жақсы қаржыландырылған түйін операторлары арасында валидацияны шоғырландыратын орталықтандыру қысымы және шардтың көбірек қосылуы валидаторлар жиынтығында сақтау талаптарын пропорционалды түрде көбейтетін масштабтау табалдырығы.

Төмендегі кестеде stateful (күйді сақтайтын) және stateless (күйді сақтамайтын) валидацияның бес өлшем бойынша қалай салыстырылатыны көрсетілген:

Желі өсіп, күй жинақталған сайын, күйлі модель ақырында бір таңдауға мәжбүр етеді: аппараттық талаптарды одан әрі арттыру, шардтар санын азайту немесе валидаторлардың орталықтандырылуын қабылдау. Күйсіз валидация бұл шектеуді күйді сақтаушыларды транзакцияларды тексерушілерден бөлу арқылы бұзады.

Шешім: Күйсіз валидация анықтама анықтамасы

Күйсіз валидация чанк валидаторларынан күйді сақтау талабын алып тастайды. Шард күйінің жергілікті көшіруін сақтаудың орнына, чанк валидаторы өзі тексеретін әрбір чанк үшін қажетті күй деректерін блок өндірушісінен күй куәгері ретінде алады. Тексеруден кейін куәгер жойылады. Тұрақты сақтау орын алмайды.

Мұның практикалық салдары мынада: валидаторларға шард күйін сақтау үшін бұдан былай үлкен диск сыйымдылығы қажет емес. Желі өткізу қабілетін арттыру үшін шардтар санын әрбір валидаторға қойылатын сақтау талаптарын пропорционалды түрде арттырмай-ақ көбейте алады. Валидациялау жұмысы мен күйді сақтау жұмысын енді аппараттық профильдері әртүрлі қатысушылар орындайды: күйді сақтайтын блок өндірушілер және күйді сақтамай-ақ тексеретін чанк валидаторлары.

Күй куәгерлері: криптографиялық кілт

NEAR протоколындағы күй куәсі — бұл блок өндірушісі шығаратын криптографиялық деректер пакеті, ол шалғыш валидаторға белгілі бір транзакция шотын тексеру үшін қажетті барлық шот қалдықтары мен шарттық сақтау құндылықтарын қамтиды, валидаторға толық шард күйін жергілікті жерде сақтауды талап етпейді.

Механизм бес қадамда жұмыс істейді:

1. Блок өндіруші толық шард күйін сақтайды және өзіне тағайындалған шард үшін бөлшекті жасайды
2. Блок өндіруші сол бөлшек үшін күй куәсін жасайды, онда NEAR-дың күй триінен (барлық шот қалдықтары мен келісімшарт жадын тіркейтін криптографиялық деректер құрылымы) алынған тиісті күй мәндері бар
3. Күй куәсі сол блок үшін сол шардқа тағайындалған бөлшек валидаторларына жіберіледі
4. Бөлшек валидаторлары бөлшектегі әрбір транзакцияның дұрыстығын тексеру үшін куәні пайдаланады
5. Бөлшек валидаторлары тексеруден кейін куәні, ешқандай тұрақты күй сақтамай, жояды

Күй куәгерін блок өндірушісінен алынған сертификатталған түбіртек ретінде елестетіңіз. Ол валидаторға бүкіл тізілімді сақтау қажеттілігінсіз транзакция кезінде шотта жеткілікті теңгерім болғанын және келісімшарт күйінің жарамды болғанын дәлелдейді. Түбіртекте нақты сол транзакцияны тексеру үшін қажетті мәліметтер ғана бар, артық ештеңе жоқ.

NEAR протоколының спецификациясында қолданылатын термин — «state witness», «state proof» немесе олардың басқа нұсқалары емес. Техникалық спецификацияның тереңдігін іздейтіндер NEAR Enhancement Proposals (NEPs)) репозиторийін қарай алады.

Фрагмент валидаторлары мен блок өндірушілері: Желіге қатысудың екі деңгейі

NEAR-дағы фрагментті валидатор — бұл блок өндірушісі ұсынған күй куәлігін пайдаланып, толық бөлік күйін жергілікті жерде сақтамай, нақты транзакция фрагментін тексеретін валидатор түйіні.

Блок өндірушілер мен фрагмент валидаторлары екі деңгейлі архитектураны құрайды:

["- Блок өндірушілер толық шардың күйін сақтайды, блоктарды өндіреді және олар өндіретін әрбір бөлік үшін күй куәліктерін жасайды. Олар жоғары аппараттық талаптарға ие, себебі шардың күйін үздіксіз сақтауы және жаңартуы керек.","- Бөлік валидаторлары блок өндірушілерден күй куәліктерін алады, оны белгілі бір бөліктегі транзакцияларды тексеру үшін пайдаланады, содан кейін куәліктерді жояды. Олар тұрақты күйді сақтамайды және блоктарды өндірмейді."]

Чанк валидаторлары әр дәуір сайын шардтар арасында кездейсоқ түрде ауыстырылып отырады, ал NEAR желісінде әр дәуір шамамен 12 сағатқа созылады. Бұл ротация кез келген валидатордың басқалармен сөз байласуына немесе сол шард үшін мақсатты шабуыл нысанына айналуына жол бермейтіндей, бір шардқа жеткілікті ұзақ уақыт бойы тағайындалуының алдын алады.

Чанк валидаторлары тұрақты күйді сақтамайтындықтан, оларды іске қосуға арналған капиталдық шығындар блок өндіретін валидатор торабын іске қосумен салыстырғанда айтарлықтай төмен. Бұл NEAR желісінің қауіпсіздігін қамтамасыз етуге қатыса алатын адамдардың аясын кеңейтеді.

Күйсіз валидацияның децентрализация мен масштабталу үшін маңызы

Жадсыз валидация NEAR желісі үшін үш өзара байланысты нәтиже береді: кеңірек децентрализация, жақсартылған масштабылық және блокчейн трилеммасы бойынша өлшеулі ілгерілеушілік.

Децентрализация. Чанк валидаторларына қойылатын жабдық талаптарының төмендеуі валидатор нодасын іске қосу үшін капиталдық кедергіні азайту арқылы валидаторлар жиынтығын кеңейтеді. Блок өндірушілерге әлі де жоғары техникалық сипаттамалар қажет, бірақ шардтар саны артқан сайын чанк валидаторлары белсенді валидация жұмысының басым және өсіп келе жатқан үлесін иеленеді. Нәтижесінде желі қауіпсіздігіне қатысудың кеңірек әрі қолжетімді жолы қалыптасады.

Масштабталатындығы. Күй қоймасын (state storage) валидация жұмысынан ажырату NEAR-ға валидатордың жабдыққа қойылатын талаптарын пропорционалды түрде арттырмай-ақ, шардтар санын көбейтуге мүмкіндік береді. Желі толық шардинг және күйсіз (stateless) валидация арқылы 100 000-нан астам TPS-ке жетуді көздейді; бұл қазіргі өнімділік көрсеткіші емес, архитектурамен негізделген дизайн мақсаты. Валидацияның өткізу қабілеті енді 1-кезеңдегі негізгі шектеу болған күй қоймасының кіріс/шығысына (input/output) тәуелді болмайды.

Блокчейн трилеммасының ілгерілеуі. Блокчейн трилеммасы (көбінесе Виталик Бутеринге тиесілі) бойынша, блокчейн бір мезгілде масштабталу, қауіпсіздік және децентрализацияның ең көбі екеуін ғана қамтамасыз ете алады. Мемлекетсіз валидация үшеуін бірден шешеді. Масштабталу, бөлік валидаторларының жоғары өткізу қабілеті арқылы жақсарады. Децентрализация, бөлік валидаторларына қойылатын аппараттық талаптардың төмендеуі арқылы жақсарады. Қауіпсіздік, белгілі бір бөліктерге бағытталған шабуылдарды болдырмайтын кездейсоқ бөлік валидаторларын ротациялау арқылы жақсарады.

Негізгі қорытындылар:

• Мемлекетсіз валидация – NEAR-дың Nightshade фазасы 2 жаңартуы, ол блоктарды валидациялайтындардан күйді сақтау талабын алып тастайды.
• Блок өндірушілер күй куәліктерін жасайды; блок валидаторлары оларды блоктарды растау үшін қолданып, содан кейін олардан бас тартады.
• Блок валидаторлары толық бөліктік күйді сақтамайды. Бұл күйді сақтайтын валидациядан негізгі айырмашылығы.
• Блок валидаторлары үшін төмендетілген аппараттық талаптар желі қауіпсіздігіне кім қатыса алатынын кеңейтеді.
• NEAR толық бөліктеу арқылы 100 000-нан астам TPS-ті мақсат етеді; мемлекетсіз валидация осы жолдағы негізгі кедергіні жояды.

NEAR-дың тәсілінің Ethereum және Solana-ның жасап жатқандарымен қалай салыстырылатынын түсіну үшін, келесі бөлім осы үш желідегі архитектуралық компромистерді зерттейді.

NEAR, Ethereum, Solana: Архитектураларының салыстырылуы

NEAR Protocol, Ethereum және Solana бірдей негізгі міндетті: жоғары ауқымдағы транзакциялық өткізу қабілеттілігіне қол жеткізуді шешуге бағытталған үш түрлі архитектуралық тәсілді білдіреді. Айырмашылықтарды түсіну әр хаттаманың дизайндық шешімдерін біреуін екіншісінен жоғары қоймай бағалауға көмектеседі.

NEAR және Ethereum: Орындалу шардингіне қарсы деректер шардингі

NEAR және Ethereum үш негізгі архитектуралық өлшем бойынша ерекшеленеді: олардың шардинг тәсілі, күйсіз (stateless) архитектураны іске асыруы және әзірлеушілерге арналған құралдары.

Шардинг туралы айтсақ, NEAR Nightshade арқылы орындау шардингін жүзеге асырады. Транзакцияларды өңдеу жұмысы параллельді шарларға бөлінеді, әрбір шар блоктарға біріктірілетін шағын бөліктерді (chunks) шығарады. Ethereum danksharding (Ethereum-ның деректердің қолжетімділігін шардингтеу тәсілі) арқылы деректерді шардингтеуді жүзеге асырады, бұл негізгі қабатта орындауды шардингтеудің орнына, Layer-2 роллаптар үшін арзан деректерді сақтауды қамтамасыз етуге бағытталған. Ethereum-ның орындауды масштабтауын базалық тізбектің өзін бөлу арқылы емес, оның үстіне салынған роллаптар қамтамасыз етеді.

Күйсіз архитектураға келетін болсақ, NEAR-дың күйсіз валидациясы — бұл белсенді 2-кезеңдік іске асыру жұмысы. Ethereum-да Веркл ағаштарына (Verkle trees) негізделген күйсіз клиенттерге арналған жол картасы бар; бұл — Ethereum жеңіл клиенттеріне күйлердің толық префикстік ағашын (state trie) сақтамай-ақ күйді тексеруге мүмкіндік беретін криптографиялық деректер құрылымы және ол қазіргі уақытта белсенді әзірлену үстінде. NEAR да, Ethereum да күйсіз архитектураны енгізуге ұмтылуда, бірақ олар мұны әртүрлі деңгейлерде жүзеге асырады. NEAR-дың тәсілі орындау және валидация деңгейінде болса, Ethereum-ның күйсіз клиенттер бойынша жұмысы деректерге қол жеткізу деңгейінде жүреді. Бұл — бірдей дизайнның бәсекелес нұсқалары емес, бір іргелі мәселені шешуге бағытталған параллельді тәсілдер.

Әзірлеуші құралдары бойынша, NEAR өзінің смарт келісімшарт орындау уақыты ретінде WebAssembly (WASM) қолданады, ал негізгі смарт келісімшарт тілдері ретінде Rust және JavaScript/TypeScript тілдерін пайдаланады. Ethereum негізгі тіл ретінде Solidity-мен Ethereum виртуал машинасы (EVM) қолданады. NEAR Aurora арқылы EVM үйлесімділігін ұсынады, бұл Solidity әзірлеушілеріне келісімшарт әзірлеу үшін Rust немесе JavaScript үйренуді талап етпестен қолжетімділік береді.

NEAR және Ethereum бір ғана өнімділік өсінде тікелей салыстыруға бола бермейтіндей, әртүрлі архитектуралық компромистерге арналған. Ethereum-ның деректерді бөлу жол картасының егжей-тегжейін қарау үшін Ethereum-ның danksharding жол картасы.

NEAR және Solana: Шардингтік масштабтау және бір тізбекті жылдамдық

Solana жоғары өткізу қабілеттілігіне жетудің басқа жолын таңдайды: барлық транзакцияларды шардингсіз бір тізбекте өңдейтін және желі өнімділігін сақтау үшін валидаторлардың аппараттық құралдарына қойылатын жоғары талаптарға сүйенетін бір тізбекті архитектура. Бұл дизайн айтарлықтай өткізу қабілеттілігіне қол жеткізгенімен, аппараттық шығындар жүгін желідегі әрбір валидаторға жүктейді, бұл валидаторлық тораптарды экономикалық тұрғыдан тиімді басқара алатын тәуелсіз қатысушылардың санын шектейді.

NEAR-тың шардалған архитектурасы жұмыс жүктемесін параллельді шарларға бөледі және күйсіз валидация арқылы шойын валидаторларына қойылатын аппараттық талаптарды азайтады. Дизайн философиясындағы айырмашылық – компромистер: Solana бір тізбекті өнімділік тұрақтылығына басымдық береді; NEAR өнімділік артқан сайын валидатор қолжетімділігін сақтау үшін жүктемені шарлар бойынша бөледі.

--- ## NEAR Protocol және Күйсіз Растау туралы Жиі Қойылатын Сұрақтар

Келесі сұрақтар NEAR Протоколы және күйсіз валидация туралы ең жиі қойылатын іздеу сұрауларын қарастырады.

NEAR Протоколы деген не?

NEAR Protocol — бұл Nightshade деп аталатын шардинг архитектурасы арқылы жоғары өткізу қабілетіне арналған 1-деңгейлі proof-of-stake блокчейні. Валидаторлар блоктарды өндіруге және желі қауіпсіздігіне қатысу үшін NEAR токеніне стейкинг жасайды. Протокол толық шардинг ауқымында 100 000-нан астам TPS-ті мақсат етеді және өзінің мейннетін 2020 жылдың сәуір айында іске қосты. Оның күйсіз валидация (2-кезең) жаңартуы валидаторлардың аппараттық құралдарына қойылатын талаптарды азайтады және желіге қатысу аясын кеңейтеді.

NEAR-дағы күйсіз валидация дегеніміз не?

Күйсіз валидация (Stateless validation) — NEAR хаттамасының Phase 2 Nightshade жаңартуы болып табылады, онда чанк (chunk) валидаторлары шардтың (shard) толық күйін жергілікті түрде сақтамай-ақ транзакция чанктерін тексереді. Блок өндірушілер әрбір чанк үшін күй куәгерлері (state witnesses) деп аталатын криптографиялық деректер пакеттерін жасайды. Чанк валидаторлары осы куәгерлерді қабылдайды, транзакцияларды тексереді және куәгерлерді өшіреді. Нәтижесінде валидация үшін аппараттық талаптар төмендейді және валидаторлардың қатысу моделі қолжетімді бола түседі.

Nightshade шардингі дегеніміз не?

Nightshade – бұл NEAR Protocol-дың шардинг архитектурасы, ол транзакцияларды өңдеуді параллельді шарларға бөле отырып, бiр логикалық блокчейн-ді сақтайды, әрқайсысы блок үшін транзакциялардың бір бөлігін өндіреді. Барлық бөліктер бір блокқа біріктіріледі. Транзакциялар шарларға тіркелгі идентификаторы (account ID) арқылы тағайындалады. 2024 жылғы мәліметтер бойынша, NEAR алты шарды басқарады, ал 3+ фазасы сұранысқа байланысты шардтар санын масштабтау үшін динамикалық қайта шарлауды енгізуде.

NEAR Protocol-ды кім жасады?

NEAR протоколы 2018 жылы Иллиа Полосухин және Александр Скидановпен бірлесіп құрылды. Полосухин – GPT сияқты заманауи жасанды интеллект модельдерінің негізіндегі Трансформер архитектурасын енгізген 2017 жылғы "Attention Is All You Need" мақаласының бірлескен авторы. Скиданов – таратылған жүйелер саласындағы тәжірибесі бар Google-дың бұрынғы инженері. Хаттама 2020 жылдың сәуір айында мейннетте іске қосылды, NEAR қоры коммерциялық емес басқарушы ретінде қызмет етті.

Шыңдаулы валидатор дегеніміз не?

NEAR-дағы чанк валидаторы — блок өндіруші ұсынған күй куәгерін пайдалана отырып, өзіне бекітілген шардтың толық күйін сақтамастан, блоктағы белгілі бір транзакция чанкын тексеретін валидатор торабы. Чанк валидаторлары әр дәуір сайын шардтар арасында кездейсоқ түрде ауыстырылып отырады, бұл сөз байласу қаупін азайтады. Олар тұрақты күй сақтауды қажет етпейтіндіктен, олардың аппараттық талаптары блок өндіруші валидаторларға қарағанда едәуір төмен.

Күй куәгерлері дегеніміз не?

Күй куәгерлері – бұл блок өндірушілердің әрбір өндірілген бөлігі үшін жасайтын криптографиялық деректер пакеттері. Әрбір куәгерде күй триисінен алынған, сол бөліктегі транзакцияларды тексеруге қажетті шот баланстары мен келісімшарт сақтау мәндері болады. Бөлік валидаторлары транзакциялардың дұрыстығын тексеру үшін куәгерді пайдаланады, содан кейін оны жояды. Күй куәгерлері күйсіз валидацияны мүмкін ететін нәрсе болып табылады: олар валидаторға толық тізілімді сақтау қажеттілігінсіз, тексеру үшін қажетті нақты күй ақпаратын алып жүреді.

NEAR протоколы қаншалықты жылдам?

NEAR блоктарды шамамен әрбір секунд сайын шығарады, бұл оған көптеген 1-деңгейлі (layer-1) желілермен салыстырғанда транзакцияның түпкілікті аяқталу уақытын қысқартуға мүмкіндік береді. Белсенді шардтардағы ағымдағы тұрақты өткізу қабілеті мыңдаған TPS-пен өлшенеді, ал архитектура толық шардинг және күйсіз валидация (stateless validation) масштабында 100 000+ TPS-ке жетуге арналған. NEAR жылдамдығының екі өлшемі бар: өткізу қабілеті (барлық шардтар бойынша TPS) және кешігу уақыты (түпкілікті аяқталу уақыты), олардың екеуі де Nightshade моделі бойынша шардтар саны артқан сайын жақсарады.

Қазіргі уақытта NEAR шардинг жол картасының қай кезеңінде?

2024 жылдың соңына қарай NEAR 2-ші кезеңде (валидациясыз) жұмыс істеп тұр, бұл мейннетте белсенді. 0-ші кезең (съзсіз шардингпен мейннетке шығу) және 1-ші кезең (валидаторлар ұстайтын съзбен шардинг) аяқталды. 3+ кезең (сұранысқа байланысты шардың саны өсетін динамикалық қайта шардинг) белсенді әзірлемеде. near.org/blog.) сайтында ағымдағы орналастыру күйін және жол картасы жаңартуларын тексеріңіз.

NEAR Ethereum-нан қалай ерекшеленеді?

NEAR және Ethereum негізінен үш салада ерекшеленеді. Біріншіден, олардың шардинг тәсілі: NEAR транзакцияларды өңдеуді бөлу үшін орындау шардингін (Nightshade) қолданады; Ethereum Layer-2 роллаптарды қолдау үшін деректер шардингін (danksharding) қолданады, ал орындау масштабы сол роллаптарға қалдырылады. Екіншіден, олардың күйсіз архитектура мәртебесі: NEAR белсенді күйсіз валидацияға ие; Ethereum-ның Verkle ағаштары арқылы күйсіз клиенттік жұмысы әлі даму үстінде. Үшіншіден, олардың әзірлеуші құралдары: NEAR-дың жергілікті ортасы WASM және Rust/JavaScript-ті пайдаланады; Ethereum жергілікті түрде EVM және Solidity-ді қолданады.

NEAR протоколы жақсы инвестиция ма?

Бұл мақалада инвестициялық кеңес берілмейді және NEAR Protocol-ді инвестиция ретінде бағалай алмайды. Токен бағалары мен желіні қабылдау көрсеткіштері тез өзгереді. Техникалық жол картасы туралы ақпаратты NEAR Foundation-ның ресми сайтында near.org қараңыз. Инвестициялық шешімдер қабылдау үшін ағымдағы нарықтық деректермен және білікті қаржы кеңесшісінің тәуелсіз қаржылық талдауымен танысыңыз.

--- ## Қорытынды: Неліктен мемлекетсіз валидация NEAR болашағы үшін маңызды

NEAR Protocol-дің күйсіз валидацияны жаңартуы — мейннет іске қосылғаннан бергі Nightshade архитектурасындағы ең маңызды құрылымдық өзгеріс. Күй куәгерлері (state witnesses) мен чанк валидаторлары (chunk validators) арқылы валидатор күйін сақтауды валидация жұмысынан ажырата отырып, күйсіз валидация блокчейн өсімі мен валидатордың аппараттық құралдарының құны арасындағы тікелей байланысты үзеді. Бұл осы мақаланың басында айтылған блокчейн трилеммасы мәселесіне практикалық жауап болып табылады: көбірек қатысушы валидация жасай алады, көбірек шардтар қосылуы мүмкін және желіге нысаналы шард концентрациясы арқылы шабуыл жасау қиындай түседі.

3+ кезең (динамикалық қайта бөлу) - NEAR жол картасындағы келесі маңызды кезең. Ол желі жүктемесіне байланысты активті шарлардың санын автоматты түрде масштабтайды, бұл қолмен протокол жаңартуларын талап етпейді. 2-кезең арқылы салынған архитектура жеке валидаторларға аппараттық жүктемені пропорционалды түрде арттырмай, сол динамикалық масштабтаудың жұмыс істеуіне негіз болады.

Әрі қарай барғысы келетін оқырмандар үшін келесі қадамдар сіздің көзқарасыңызға байланысты:

• Инвесторлар мен зерттеушілер: Жол картасының хабарландырулары, 3+ кезеңдегі даму жаңартулары және экожүйе жаңалықтары үшін NEAR Foundation-ның ресми веб-сайтын near.org және NEAR Foundation блогын бақылап отырыңыз.
• Әзірлеушілер: NEAR әзірлеуші құжаттамасы docs.near.org NEAR SDK, Rust және JavaScript/TypeScript тілдеріндегі смарт келісімшартты орналастыру және Nightshade-тің толық техникалық архитектурасын қамтиды.
• Валидаторлар мен түйін операторлары: NEAR Protocol валидатор құжаттамасы) блок өндірушілер мен бөлік валидаторлары үшін валидатор талаптарын, стейкинг механизмдерін және аппараттық сипаттамаларды, күйсіз валидация жағдайында егжей-тегжейлі баяндайды.

Күйсіз валидация — бұл жай ғана өнімділікті түзету емес. Бұл шардталған блокчейн қауіпсіздігін қамтамасыз етуге кімнің қатыса алатынын анықтайтын архитектуралық қайта дизайн, және бұл қайта дизайн NEAR Protocol-ға орталықтандыруды арттырмай, өткізу қабілетін масштабтаудың сенімді жолын береді.