NEAR Protocol: Validação sem estado explicada

Aviso Legal: Este artigo tem caráter meramente informativo e não constitui aconselhamento financeiro ou de investimento. Os mercados de Criptomoeda são voláteis e especulativos. Consulte um consultor financeiro qualificado antes de tomar decisões de investimento.

Sumário

• As Origens da NEAR: Fundadores, História e Missão
• Como Funciona o NEAR Protocol: Consenso, Tokens e o Básico
• O Ecossistema da NEAR: O Que Você Pode Construir e Fazer
• Entendendo o Sharding Blockchain: A Base para Tudo o que Vem a Seguir
• O Roadmap de Sharding Nightshade: Do Lançamento à Validação Sem Estado
• O Que É a Validação Sem Estado da NEAR?
• NEAR vs. Ethereum vs. Solana: Como as Arquiteturas se Comparam
• Perguntas Frequentes
• Conclusão: Por Que a Validação Sem Estado Importa para o Futuro da NEAR

NEAR Protocol é uma blockchain proof-of-stake de camada 1 projetada para escalabilidade através de uma arquitetura de sharding chamada Nightshade. Sua criptomoeda nativa, o token NEAR, é responsável pelas taxas de gas, pelo investir em staking de validadores e pela governança do protocolo. A atualização de validação stateless do protocolo (Fase 2 do roteiro do Nightshade) reduz os requisitos de hardware dos validadores e avança a descentralização da rede, visando mais de 100.000 transações por segundo (TPS) em escala total.

O Trilema da blockchain, comumente atribuído a Vitalik Buterin, afirma que uma blockchain pode alcançar no máximo duas de três propriedades de cada vez: escalabilidade, segurança e descentralização. As escolhas arquiteturais do NEAR Protocol, particularmente a validação sem estado (stateless validation), são projetadas para abordar todas as três. Ao final deste artigo, você será capaz de explicar o que é o NEAR Protocol, descrever como a validação sem estado difere da validação com estado (stateful validation), entender o que fazem as testemunhas de estado (state witnesses) e os validadores de blocos (chunk validators), e posicionar a validação sem estado no roteiro de desenvolvimento do NEAR em relação ao trabalho de arquitetura sem estado da própria Ethereum.

As Origens do NEAR: Fundadores, História e Missão

O NEAR Protocol foi fundado em 2018 por Illia Polosukhin e Alexander Skidanov. Polosukhin é coautor do artigo marcante de 2017 "Attention Is All You Need", a pesquisa que introduziu a arquitetura Transformer subjacente aos modelos de linguagem grandes de hoje, incluindo GPT e BERT. Skidanov é um ex-engenheiro do Google com experiência em pesquisa de sistemas distribuídos. Suas credenciais combinadas colocaram o NEAR Protocol desde sua fundação nas mãos de pesquisadores que já haviam produzido trabalhos fundamentais em machine learning e computação distribuída em larga escala.

A motivação fundadora foi prática: construir uma blockchain de camada 1 na qual desenvolvedores pudessem realmente lançar aplicações sem sacrificar a escalabilidade. Na época, as blockchains existentes forçavam os desenvolvedores a escolher entre a experiência do desenvolvedor e a capacidade de processamento da rede. O objetivo de design da NEAR era romper esse Trade-off por meio de uma arquitetura sharded construída do zero.

O NEAR Protocol lançou sua Mainnet em abril de 2020. A NEAR Foundation,, uma organização sem fins lucrativos, gerencia o desenvolvimento do protocolo, os programas de subsídios e o crescimento do ecossistema. A Foundation é distinta do NEAR Protocol, a rede, e do Token NEAR, o ativo. Essa distinção é importante ao ler comunicados oficiais sobre o projeto.

Como o NEAR Protocol Funciona: Consenso, Tokens e o Básico

O NEAR Protocol protege sua rede através de um modelo de consenso de prova de participação, no qual validadores investem em staking de tokens NEAR como garantia econômica para participar da produção e validação de blocos.

Prova de Participação: Como o NEAR Protege a Rede

Proof-of-stake é o mecanismo de consenso que a NEAR utiliza para selecionar validadores e proteger a rede contra comportamentos desonestos. Os validadores bloqueiam tokens NEAR como garantia econômica por meio de um processo chamado Staking. Eles são então selecionados para produzir blocos com base no tamanho de seu stake. A NEAR utiliza um modelo de proof-of-stake (PoS) com limiar: validadores acima de um limite mínimo para investir em staking são elegíveis para seleção, com stakes maiores aumentando a probabilidade de seleção. Validadores que se comportam de forma desonesta correm o risco de slashing, o mecanismo de penalidade que destrói uma parte dos tokens em Staking de um validador se eles agirem contra as regras do protocolo ou ficarem offline.

A finalização de blocos na NEAR é governada por um algoritmo chamado Doomslug, que permite que a produção de blocos prossiga sem esperar pela finalidade completa tolerante a falhas bizantinas em cada bloco. O Doomslug gerencia como os blocos alcançam a finalidade; o Nightshade gerencia como a cadeia é particionada em shards. Estes são componentes separados da arquitetura da NEAR, não termos intercambiáveis.

Os requisitos de hardware para validadores são moldados diretamente pelo design de sharding da NEAR. Antes da validação sem estado (stateless validation), os validadores que armazenavam o estado completo do shard enfrentavam demandas significativas de disco e memória. Essa conexão entre o custo de hardware e a participação do validador é o problema arquitetônico que a validação sem estado foi projetada para resolver. Detalhes completos estão na documentação do validador do Protocolo NEAR.

O Token da NEAR: Taxas de Gás, Staking e Governança do Protocolo

O Token NEAR é a criptomoeda nativa do NEAR Protocol, servindo três funções principais: pagamento de taxas de gás (os custos de transação pagos aos validadores pelo processamento da atividade da rede), fornecimento de garantia de Staking para validadores e habilitação da participação na governança do protocolo.

NEAR produz blocos aproximadamente a cada segundo. A rede atualmente processa milhares de transações por segundo (TPS) em seus shards ativos, com um objetivo arquitetural de long-term de mais de 100.000 TPS com sharding completo e validação stateless. Esse número é uma meta de design, não uma reivindicação de desempenho atual. A arquitetura é construída para atingir essa taxa de transferência distribuindo o processamento de transações entre shards paralelos, em vez de processar cada transação em uma única cadeia. Staking recompensam os validadores pela participação na segurança da rede como um incentivo de participação na rede, e não como um produto de investimento.

Ecossistema da NEAR: O que Você Pode Construir e Fazer

O NEAR Protocol suporta uma variedade de aplicativos descentralizados (dApps) em DeFi, Gaming, NFTs e plataformas sociais Web3. Os seguintes componentes do ecossistema oferecem aos desenvolvedores e usuários várias maneiras de interagir com a rede:

• Desenvolvimento de Smart Contract: Os contratos na NEAR são escritos em Rust ou JavaScript/TypeScript e compilados para WebAssembly (WASM), um formato binário portátil usado como o runtime de execução de Smart Contract na NEAR. O SDK da NEAR suporta ambas as linguagens, tornando a plataforma acessível a uma ampla base de desenvolvedores.
• Acesso para desenvolvedores Ethereum: A Aurora, camada de compatibilidade de EVM da NEAR, permite que desenvolvedores Ethereum implementem Smart Contract em Solidity existentes na NEAR com modificações mínimas. A Aurora é um produto separado construído sobre o NEAR Protocol, não fazendo parte do ambiente nativo de WASM da NEAR.
• Movimentação de ativos entre cadeias (cross-chain): A Rainbow Bridge, a ponte de ativos Ethereum da NEAR, permite transferências de ativos trustless entre o NEAR Protocol e a Ethereum. Trustless aqui significa que a ponte opera sem exigir confiança em uma parte central, permitindo que os usuários movam tokens entre as duas redes sem depender de um custodiante centralizada.
• Disponibilidade de dados para Rollups: A NEAR também oferece uma camada de disponibilidade de dados (NEAR DA) que permite que Rollups de Ethereum e outras cadeias usem a arquitetura fragmentada (sharded) da NEAR para disponibilidade de dados de baixo custo e alto rendimento, estendendo os benefícios da arquitetura da NEAR além do seu próprio ecossistema.

Desenvolvedores prontos para construir podem começar com a documentação do desenvolvedor da NEAR em docs.near.org, que abrange o SDK da NEAR, o deployment de Smart Contract e as ferramentas de desenvolvedor na íntegra.

Compreender a arquitetura de sharding da NEAR é o próximo passo para entender como a rede sustenta esse ecossistema em escala.

Entendendo o Sharding de Blockchain: A base para tudo o que vem a seguir

O sharding é a técnica arquitetônica no centro do design de escalabilidade do NEAR Protocol, e compreendê-lo é fundamental para entender a validação sem estado (stateless validation).

O que é o Blockchain Sharding?

Blockchain sharding é uma técnica de particionamento horizontal emprestada do design de bancos de dados que divide a carga de processamento de transações de uma blockchain em múltiplas partições de processamento paralelo chamadas shards. Em vez de cada nó processar cada transação (como operam o Bitcoin e o Ethereum pré-sharding), o sharding permite o processamento paralelo em várias cadeias simultaneamente. Pense nisso como filas de checkout paralelas em um supermercado: em vez de uma única fila processando todos os clientes sequencialmente, várias filas lidam com clientes diferentes ao mesmo tempo, multiplicando a taxa de transferência efetiva do sistema.

O Sharding introduz um desafio de coordenação que as arquiteturas de cadeia única evitam. Quando uma transação envolve contas ou contratos inteligentes em diferentes shards, o protocolo deve coordenar entre os shards para concluí-la, exigindo recibos e mensagens de callback através das fronteiras dos shards. Estas são chamadas de transações cross-shard, e gerenciar essa sobrecarga de coordenação é um dos problemas centrais de design na arquitetura de Blockchain shardada. Isso se conecta diretamente ao motivo pelo qual a validação sem estado é importante para a escalabilidade a Long prazo da NEAR.

Nightshade: Arquitetura de Sharding da NEAR

Nightshade é a arquitetura de sharding do NEAR Protocol que mantém uma única Blockchain lógica enquanto divide o processamento de transações em shards paralelos, cada um produzindo um subconjunto de transações chamado chunk por bloco. Todos os chunks de todos os shards são incluídos no mesmo bloco, mantendo a aparência de uma única cadeia unificada, enquanto permitem o processamento paralelo subjacente.

Veja como o Nightshade processa transações:

["Cada conta na NEAR é atribuída a um shard específico com base em seu ID de conta","As transações são roteadas para o shard que possui a conta do remetente","Cada shard produz um chunk de transações para aquele período de bloco","Todos os chunks de todos os shards ativos são reunidos em um único bloco","Produtores de bloco validam o bloco; validadores de chunk (após a Fase 2) verificam chunks individuais"]

Em 2024, a NEAR opera com seis shards ativos, conforme a documentação de sharding Nightshade da NEAR.) A Fase 3+ do roteiro Nightshade introduz o refragmentamento dinâmico, que permitirá que o número de shards escale automaticamente com base na demanda da rede, em vez de ser fixo.

Transações entre shards exigem etapas de coordenação adicionais: o shard remetente gera um recibo, que o shard receptor processa em um bloco subsequente. Essa complexidade de coordenação aumenta com o número de shards. A validação sem estado reduz a sobrecarga do validador de gerenciar o estado através dos limites dos shards, desacoplando totalmente o armazenamento de estado do trabalho de validação, contribuindo para uma execução cross-shard mais eficiente em escala.

Compreender o desenvolvimento faseado do Nightshade é o contexto essencial para incluir a validação sem estado no roadmap, que a próxima seção aborda.

O Roadmap do Sharding Nightshade: Do Lançamento à Validação sem Estado

A arquitetura de sharding Nightshade foi implementada em fases, com cada fase alterando a forma como os validadores interagem com o estado do shard.

A transição da Fase 1 para a Fase 2 é o cerne conceitual deste artigo. Na Fase 1, cada validador armazenava o estado completo de seu shard designado localmente, um ônus considerável de hardware que crescia à medida que o shard acumulava mais dados de conta e armazenamento de contratos. Na Fase 2, esse requisito de armazenamento é eliminado completamente para os validadores de chunk: eles recebem exatamente o estado de que precisam para cada chunk na forma de uma testemunha de estado, verificam o chunk e descartam a testemunha.

A Fase 2 (validação sem estado) é o foco da próxima seção: exatamente o que é, como funciona e o que muda tanto para validadores quanto para usuários.

O que é Validação Stateless NEAR?

Validação sem estado ("Stateless validation") é uma atualização do NEAR Protocol (Fase 2 do Nightshade) na qual validadores de fragmentos verificam fragmentos de transação sem armazenar o estado completo do shard. Em vez de manter dados de estado persistentes localmente, os validadores recebem "state witnesses" (testemunhas de estado), pacotes de dados criptográficos gerados pelos produtores de blocos, contendo exatamente as informações necessárias para verificar cada fragmento.

A validação stateless não é exclusiva da NEAR; é uma abordagem arquitetônica que está sendo explorada em diversos ecossistemas de blockchain. A implementação da NEAR é uma implantação específica e concreta na camada de execução, distinta do roadmap de clientes stateless da Ethereum, que opera na camada de acesso a dados. A terminologia oficial da NEAR para este recurso é "validação stateless", não "clientes stateless" (termo da Ethereum) ou "execução stateless".

Para a especificação técnica completa, veja o anúncio de validação sem estado da NEAR Foundation.)

O Problema: Por que a Validação com Estado Não Escala

Em um modelo de sharding com estado (stateful sharding), cada validador deve armazenar e manter o estado completo de seu shard atribuído localmente. À medida que a Blockchain cresce, isso cria três problemas cumulativos: a inflação dos custos de hardware, que exclui validadores menores; a pressão de centralização, que concentra a validação entre operadores de nós bem financiados; e um teto de escalabilidade, onde a adição de mais shards multiplica os requisitos de armazenamento proporcionalmente em todo o conjunto de validadores.

A tabela abaixo mostra como a validação com estado e a validação sem estado se comparam em cinco dimensões:

À medida que a rede cresce e o estado se acumula, o modelo stateful acaba forçando uma escolha: aumentar ainda mais os requisitos de hardware, reduzir o número de shards ou aceitar a centralização de validadores. A validação stateless quebra essa restrição ao separar quem armazena o estado de quem verifica as transações.

A Solução: Validação Stateless Definida

A validação sem estado remove o requisito de armazenamento de estado dos validadores de chunk. Em vez de manter uma cópia local do estado do shard, um validador de chunk recebe precisamente os dados de estado de que necessita para cada chunk que verifica, empacotados como uma testemunha de estado do produtor de blocos. Após a verificação, a testemunha é descartada. Não ocorre armazenamento persistente.

A consequência prática é que os validadores não precisam mais de uma capacidade de disco significativa para manter o estado do shard. A rede pode aumentar a contagem de shards para melhorar o rendimento sem aumentar proporcionalmente os requisitos de armazenamento por validador. O trabalho de validação e o trabalho de armazenamento de estado são agora realizados por diferentes participantes com diferentes perfis de hardware: produtores de blocos, que mantêm o estado, e validadores de chunk, que verificam sem armazená-lo.

State Witnesses: A Chave Criptográfica

Uma testemunha de estado no Protocolo NEAR é um pacote de dados criptográficos gerado por um produtor de blocos que contém todos os saldos de conta e valores de armazenamento de contrato que um validador de chunk precisa para verificar um chunk de transação específico, sem exigir que o validador armazene o estado completo do shard localmente.

O mecanismo funciona em cinco etapas:

1. Um produtor de bloco mantém o estado completo da shard e produz um chunk para sua shard atribuída
2. O produtor de bloco gera uma testemunha de estado para esse chunk, contendo os valores de estado relevantes extraídos da trie de estado da NEAR (a estrutura de dados criptográfica que registra todos os saldos de contas e o armazenamento de contratos)
3. A testemunha de estado é transmitida aos validadores de chunk atribuídos àquela shard para este bloco
4. Os validadores de chunk usam a testemunha para verificar a exatidão de cada transação no chunk
5. Os validadores de chunk descartam a testemunha após a verificação, sem armazenamento de estado persistente

Pense em um state witness como um recibo certificado do produtor do bloco. Ele prova que a conta tinha saldo suficiente e que o estado do contrato era válido no momento da transação, sem que o validador precise manter todo o livro-razão (ledger). O recibo contém exatamente o que é necessário para verificar aquela transação específica, e nada mais.

O termo usado em toda a especificação do protocolo NEAR é "state witness", e não "state proof" ou qualquer outra variante. Leitores que buscam profundidade técnica na especificação podem consultar o repositório NEAR Enhancement Proposals (NEPs)).

Chunk Validators vs. Block Producers: Dois Níveis de Participação na Rede

Um validador de chunk na NEAR é um nó validador que verifica um chunk de transação específico usando um witness de estado fornecido por um produtor de bloco, sem armazenar o estado completo do shard localmente.

Produtores de blocos e validadores de chunks formam uma arquitetura de duas camadas:

• Produtores de blocos mantêm o estado completo do shard, produzem blocos e geram testemunhas de estado (state witnesses) para cada chunk que produzem. Eles possuem requisitos de hardware mais elevados porque devem armazenar e atualizar o estado do shard continuamente.
• Validadores de chunks recebem as testemunhas de estado dos produtores de blocos, usam-nas para verificar as transações em um chunk específico e depois descartam as testemunhas. Eles não mantêm um estado persistente e não produzem blocos.

Os validadores de chunks são rotacionados aleatoriamente entre shards a cada época, com cada época durando aproximadamente 12 horas na NEAR. Essa rotação impede que um validador seja designado para o mesmo shard por tempo suficiente para conspirar com outros ou se tornar uma superfície de ataque direcionada para esse shard.

Como os validadores de chunks não armazenam estado persistente, o custo de capital para operar um é substancialmente menor do que o de operar um nó validador produtor de blocos. Isso amplia quem pode participar da segurança da rede NEAR.

O que a Validação Sem Estado significa para a Descentralização e a Escalabilidade

A validação sem estado produz três resultados interconectados para a rede NEAR: descentralização mais ampla, escalabilidade aprimorada e progresso mensurável no trilema da blockchain.

Descentralização. Requisitos de hardware mais baixos para validadores de chunk expandem o conjunto de validadores ao reduzir a barreira de capital para operar um nó validador. Os produtores de blocos ainda exigem especificações de hardware mais altas, mas os validadores de chunk representam a parcela maior e crescente do trabalho de validação ativa à medida que o número de shards aumenta. O resultado é um caminho mais amplo e acessível para a participação na segurança da rede.

Escalabilidade. Desacoplar o armazenamento de estado do trabalho de validação significa que a NEAR pode aumentar a contagem de shards sem aumentar proporcionalmente os requisitos de hardware por validador. A rede tem como meta mais de 100.000 TPS com sharding completo e validação sem estado, uma meta de design suportada pela arquitetura, não um índice de desempenho atual. A taxa de transferência de validação não é mais um gargalo de entrada/saída de armazenamento de estado, que foi a principal restrição na Fase 1.

Avanço do trilema Blockchain. O trilema da blockchain (comumente atribuído a Vitalik Buterin) sustenta que uma blockchain pode atingir, no máximo, dois entre escalabilidade, segurança e descentralização simultaneamente. A validação sem estado aborda todos os três ao mesmo tempo. A escalabilidade melhora através de uma maior capacidade de processamento de validação por shard. A descentralização melhora através de requisitos de hardware mais baixos para validadores de chunks. A segurança melhora por meio da rotação aleatória de validadores de chunks, o que previne ataques direcionados a shards específicos.

Principais conclusões:

• A validação sem estado (stateless validation) é a Fase 2 da atualização Nightshade da NEAR, removendo a exigência de armazenamento de estado dos validadores de blocos (chunk validators)
• Os produtores de blocos geram testemunhas de estado (state witnesses); os validadores de blocos as utilizam para verificar os chunks e depois as descartam
• Os validadores de blocos não armazenam o estado completo da shard. Esta é a distinção definidora em relação à validação com estado (stateful validation).
• Requisitos de hardware mais baixos para validadores de blocos ampliam quem pode participar da segurança da rede
• A NEAR visa mais de 100.000 TPS com o sharding completo; a validação sem estado remove um gargalo primário nesse caminho

Para entender como a abordagem da NEAR se compara ao que a Ethereum e a Solana estão construindo, a próxima seção analisa os trade-offs arquitetônicos entre essas três redes.

NEAR vs. Ethereum vs. Solana: Como as Arquiteturas se Comparam

NEAR Protocol, Ethereum e Solana representam três abordagens arquitetônicas distintas para o mesmo desafio central: alcançar alta vazão de transações em escala. Compreender as diferenças ajuda a avaliar os trade-offs de design de cada protocolo sem classificar um como superior.

NEAR vs. Ethereum: Sharding de Execução vs. Sharding de Dados

NEAR e Ethereum diferem em três dimensões arquiteturais fundamentais: sua abordagem de sharding, sua implementação de arquitetura stateless e suas ferramentas para desenvolvedores.

No sharding, NEAR adota o sharding de execução por meio do Nightshade. A carga de processamento de transações é dividida entre shards paralelos, com cada shard produzindo partes ('chunks') que são reunidas em blocos. Ethereum adota o sharding de dados através do danksharding (abordagem de sharding de disponibilidade de dados do Ethereum), que foca em fornecer armazenamento de dados de baixo custo para rollups de Camada 2, em vez de sharding de execução na camada base. O escalonamento de execução do Ethereum é gerenciado por rollups construídos sobre a cadeia base, não pelo particionamento da própria cadeia base.

Na arquitetura sem estado, a validação sem estado da NEAR é uma implementação ativa da Fase 2. O Ethereum tem um roteiro para clientes sem estado construído em torno de árvores Verkle, uma estrutura de dados criptográfica que permite aos clientes leves do Ethereum verificar o estado sem armazenar a árvore de estado completa, que permanece em desenvolvimento ativo. Tanto a NEAR quanto o Ethereum estão buscando arquiteturas sem estado, mas em camadas diferentes. A abordagem da NEAR está na camada de execução e validação; o trabalho de clientes sem estado do Ethereum opera na camada de acesso a dados. Estas são abordagens paralelas para o mesmo problema fundamental, não implementações concorrentes do mesmo projeto.

Em relação às ferramentas para desenvolvedores, NEAR utiliza WebAssembly (WASM) como seu ambiente de execução de smart contract, com Rust e JavaScript/TypeScript como as principais linguagens para smart contract. Ethereum utiliza a Máquina Virtual Ethereum (EVM) com Solidity como linguagem principal. NEAR oferece compatibilidade com EVM através da Aurora, tornando-a acessível para desenvolvedores Solidity sem a necessidade de aprenderem Rust ou JavaScript para o desenvolvimento de contratos.

NEAR e Ethereum foram projetados para diferentes trade-offs arquitetônicos, em vez de serem diretamente comparáveis em um único eixo de desempenho. Para ver o roteiro detalhado de sharding de dados da Ethereum, consulte o roteiro de danksharding da Ethereum.

NEAR vs. Solana: Escala Sharded vs. Velocidade de Cadeia Única

A Solana adota um caminho diferente para a alta taxa de transferência: uma arquitetura de cadeia única que processa todas as transações em uma única chain sem fragmentação (sharding), contando com altos requisitos de hardware dos validadores para sustentar o desempenho da rede. Esse design alcança uma taxa de transferência significativa, mas coloca o ônus do custo de hardware sobre cada validador na rede, o que restringe quantos participantes independentes podem operar nós validadores de forma economicamente viável.

A arquitetura de sharding da NEAR distribui a carga de trabalho entre shards paralelos e, com a validação stateless, reduz os requisitos de hardware por validador para validadores de chunks. A diferença na filosofia de design é uma questão de trade-offs: a Solana prioriza a consistência de desempenho em uma única cadeia; a NEAR distribui a carga entre shards para preservar a acessibilidade do validador à medida que o throughput escala.

Perguntas Frequentes sobre o NEAR Protocol e a Validação Stateless

As perguntas a seguir abordam as consultas de pesquisa mais comuns sobre o NEAR Protocol e a validação sem estado (stateless validation).

O que é o NEAR Protocol?

O NEAR Protocol é uma blockchain layer-1 de prova de participação (proof-of-stake) projetada para alta taxa de processamento por meio de uma arquitetura de sharding chamada Nightshade. Validadores investem em staking o token NEAR para participar na produção de blocos e na segurança da rede. O protocolo visa mais de 100.000 TPS em escala total de sharding e lançou sua mainnet em abril de 2020. Seu upgrade de validação sem estado (Fase 2) reduz os requisitos de hardware para validadores e amplia a participação na rede.

O que é validação sem estado no NEAR?

A validação sem estado é a atualização Nightshade Fase 2 da NEAR, na qual validadores de fragmentos verificam fragmentos de transações sem armazenar o estado completo do shard localmente. Produtores de blocos geram pacotes de dados criptográficos chamados testemunhas de estado para cada fragmento. Validadores de fragmentos recebem essas testemunhas, verificam as transações e descartam as testemunhas. O resultado são menores requisitos de hardware para validação e um modelo de participação de validadores mais acessível.

O que é o sharding Nightshade?

Nightshade é a arquitetura de sharding do NEAR Protocol que mantém uma blockchain lógica única, dividindo o processamento de transações entre shards paralelos, cada um produzindo um fragmento de transações por bloco. Todos os fragmentos são montados em um único bloco. As transações são atribuídas a shards por ID de conta. Em 2024, o NEAR opera seis shards, com a Fase 3+ introduzindo o re-sharding dinâmico para escalar o número de shards com base na demanda.

Quem criou o NEAR Protocol?

O NEAR Protocol foi cofundado em 2018 por Illia Polosukhin e Alexander Skidanov. Polosukhin é coautor do artigo de 2017 "Attention Is All You Need", que introduziu a arquitetura Transformer por trás dos modelos de IA modernos, incluindo o GPT. Skidanov é um ex-engenheiro do Google com especialização em sistemas distribuídos. O protocolo foi lançado na Mainnet em abril de 2020, com a NEAR Foundation atuando como a administradora sem fins lucrativos.

O que é um validador de chunks?

Um validador de chunk na NEAR é um nó validador que verifica um chunk de transação específico dentro de um bloco, utilizando uma testemunha de estado (state witness) fornecida por um produtor de bloco, sem a necessidade de armazenar o estado completo do seu shard atribuído. Validadores de chunk são rotacionados aleatoriamente entre shards a cada época (epoch), o que reduz o risco de conluio. Por não exigirem armazenamento de estado persistente, seus requisitos de hardware são substancialmente menores do que os dos validadores produtores de bloco.

O que são testemunhas de estado (state witnesses)?

Testemunhas de estado são pacotes de dados criptográficos que os produtores de bloco geram para cada fragmento que produzem. Cada testemunha contém os saldos de conta e os valores de armazenamento de contrato necessários para verificar as transações naquele fragmento, extraídos da trie de estado. Validadores de fragmento usam a testemunha para verificar a correção das transações e depois a descartam. As testemunhas de estado são o que tornam a validação sem estado possível: elas carregam exatamente as informações de estado necessárias para a verificação sem que o validador precise armazenar todo o ledger.

Qual a velocidade do NEAR Protocol?

A NEAR produz blocos aproximadamente a cada um segundo, proporcionando baixos tempos de finalização de transação em relação a muitas redes de camada 1. O rendimento (throughput) sustentado atual entre os shards ativos é medido em milhares de TPS, com a arquitetura projetada para atingir mais de 100.000 TPS em escala total de sharding e validação stateless. A velocidade na NEAR tem duas dimensões: rendimento (TPS em todos os shards) e latência (tempo para finalização), ambos os quais melhoram à medida que o número de shards aumenta sob o modelo Nightshade.

Em qual fase o roadmap de sharding da NEAR está atualmente?

No final de 2024, a NEAR está operando na Fase 2 (validação sem estado), que está ativa na Mainnet. A Fase 0 (lançamento da Mainnet sem fragmentação de estado) e a Fase 1 (fragmentação de estado com estado mantido pelo validador) estão concluídas. A Fase 3+ (fragmentação dinâmica, onde a contagem de fragmentos escala com base na demanda) está em desenvolvimento ativo. Verifique o Status de implantação atual e as atualizações do roadmap em near.org/blog.

Como a NEAR é diferente da Ethereum?

NEAR e Ethereum diferem principalmente em três áreas. Primeiro, em sua abordagem de sharding: a NEAR usa o sharding de execução (Nightshade) para distribuir o processamento de transações; a Ethereum usa o sharding de dados (danksharding) para suportar Rollups de Camada 2, com o escalonamento da execução deixado para esses Rollups. Segundo, seu Status de arquitetura stateless: a NEAR possui validação stateless ativa; o trabalho de clientes stateless da Ethereum via árvores Verkle ainda está em desenvolvimento. Terceiro, suas ferramentas de desenvolvedor: o ambiente nativo da NEAR usa WASM e Rust/JavaScript; a Ethereum usa a EVM e Solidity nativamente.

O Protocolo NEAR é um bom investimento?

Este artigo não fornece aconselhamento de investimento e não pode avaliar o NEAR Protocol como um investimento. Token os preços e os números de adoção da rede mudam rapidamente. Para informações sobre o roteiro técnico, consulte o site oficial da NEAR Foundation em near.org. Para decisões de investimento, consulte os dados atuais do mercado e análise financeira independente de um consultor financeiro qualificado.

Conclusão: Por que a Validação Sem Estado é Importante para o Futuro da NEAR

A atualização de validação sem estado do NEAR Protocol representa a mudança estrutural mais significativa na arquitetura Nightshade desde o lançamento da mainnet. Ao desacoplar o armazenamento de estado do validador do trabalho de validação por meio de state witnesses e validadores de chunks, a validação sem estado rompe o vínculo direto entre o crescimento da blockchain e o custo de hardware do validador. Esta é a resposta prática ao desafio do trilema da blockchain que abriu este artigo: mais participantes podem validar, mais shards podem ser adicionados e a rede torna-se mais difícil de ser atacada através da concentração direcionada de shards.

A Fase 3+ (recompartilhamento dinâmico) é o próximo marco no roteiro da NEAR. Ela permitirá que o número de shards ativos escale automaticamente em resposta à carga da rede, em vez de exigir atualizações manuais do protocolo. A arquitetura construída através da Fase 2 fornece a base para que esse escalamento dinâmico funcione sem aumentar proporcionalmente a carga de hardware sobre os validadores individuais.

Para leitores que desejam ir mais longe, os próximos passos dependem da sua perspectiva:

• Investidores e pesquisadores: Acompanhe o site oficial da NEAR Foundation em near.org e o blog da NEAR Foundation para Comunicados sobre o cronograma, atualizações de desenvolvimento da Fase 3+ e notícias do ecossistema.
• Desenvolvedores: A documentação para desenvolvedores da NEAR em docs.near.org abrange o SDK da NEAR, a implantação de Smart Contract em Rust e JavaScript/TypeScript e a arquitetura técnica completa do Nightshade.
• Validadores e operadores de nós: A documentação de validadores do Protocolo NEAR) detalha os requisitos para validadores, as mecânicas de Staking e as especificações de hardware para produtores de blocos e validadores de chunks sob a validação sem estado (stateless validation).

Validação sem estado não é um ajuste de performance. É um redesenho arquitetural de quem pode participar na segurança de uma blockchain fragmentada (sharded), e esse redesenho dá ao NEAR Protocol um caminho crível para escalar o throughput sem aumentar a centralização.