NEAR Validação Sem Estado: Fase 2 Sharding

A validação sem estado (stateless validation) do NEAR é a atualização da Fase 2 do framework de sharding Nightshade do NEAR Protocol, na qual os validadores de blocos (chunk validators) não mantêm mais uma cópia local persistente do estado da shard. Em vez disso, o produtor do bloco empacota todos os dados de estado necessários em uma testemunha de estado (state witness), uma estrutura de dados criptográfica que contém todos os saldos de contas, entradas de armazenamento de contratos e chaves de acesso necessárias para executar um bloco específico, e a entrega junto com o bloco aos validadores. Esse design desacopla os requisitos de hardware do validador do tamanho do estado da rede, permitindo que o NEAR escale horizontalmente ao adicionar mais shards sem forçar aumentos proporcionais de custos de armazenamento em seu conjunto de validadores.

Este artigo aborda o que é o NEAR Protocol, como funciona o sharding Nightshade, os mecanismos precisos de validação sem estado, incluindo o ciclo de vida da testemunha de estado e a hierarquia de funções dos validadores, os benefícios para descentralização e escalabilidade, uma comparação direta com o roteiro de validação sem estado do Ethereum, e as implicações para validadores, stakers, desenvolvedores e qualquer pessoa que esteja avaliando o NEAR para implantação de dApps.

O que é NEAR Protocol?

O NEAR Protocol é um blockchain layer-1, prova de participação (proof-of-stake) que utiliza o sharding Nightshade (o framework de sharding proprietário da NEAR) para dividir o processamento de transações entre múltiplos shards paralelos, permitindo alta taxa de transferência (throughput) com taxas de transação quase zero. O NEAR foi projetado para implantar aplicações descentralizadas em escala, com ferramentas para desenvolvedores e uma arquitetura de consenso construída com a premissa de que o número de shards crescerá ao longo do tempo.

Arquitetura Central do NEAR

A NEAR opera como uma rede de proof-of-stake na qual os validadores investem em staking de tokens NEAR para participar do consenso e são atribuídos aleatoriamente a shards em cada época, um período de tempo fixo aproximadamente equivalente a meio dia. O NEAR Protocol foi cofundado por Illia Polosukhin, coautor do emblemático artigo de aprendizado de máquina "Attention Is All You Need", e Alexander Skidanov; a NEAR Foundation supervisiona o desenvolvimento contínuo do protocolo e as concessões do ecossistema.

O Token NEAR tem duas funções primárias: pagar taxas de gás para transações e execução de contratos, e Staking como garantia para validadores para ganhar o direito de participar do consenso. Os smart contracts NEAR compilam para WebAssembly (WASM), um formato binário portátil que permite que contratos escritos em Rust ou JavaScript executem dentro de um ambiente de execução determinístico. O processamento de transações na NEAR segue um modelo baseado em chunks, onde cada shard produz um chunk (um bloco de nível de shard processado em paralelo) em cada intervalo de bloco, e todos os chunks são agregados em um único bloco canônico.

O que torna a NEAR diferente de outras Blockchains L1?

NEAR se diferencia de outras blockchains de camada 1 principalmente por meio de seu modelo de sharding de execução, que divide tanto o estado quanto o processamento de transações entre shards, em vez de lidar com toda a execução em uma única cadeia. Os principais diferenciais incluem:

• Fragmentação de execução Nightshade: A NEAR fragmenta tanto o estado quanto a computação, não apenas a disponibilidade de dados. Isso difere da abordagem Danksharding da Ethereum (EIP-4844), que visa a fragmentação da disponibilidade de dados para Rollups de Camada 2 em vez da fragmentação de execução.
• Validação sem estado (Fase 2): Os validadores de chunk operam sem armazenamento de estado local, uma escolha de design com implicações diretas para a descentralização e a escalabilidade de shards, abordada em detalhes neste artigo.
• Runtime de Smart Contract WASM: Os contratos são executados em um sandbox WASM, suportando Rust e JavaScript como as principais linguagens de desenvolvimento.
• Nomes de conta legíveis por humanos: As contas da NEAR usam identificadores nomeados em vez de hashes de chave pública brutos.
• Modelo de staking de armazenamento: Os contratos pagam pelo armazenamento on-chain fazendo staking de tokens NEAR, vinculando os custos de armazenamento ao colateral em staking em vez de taxas por byte.
• Taxas de transação próximas de zero: A estrutura de taxas da NEAR foi projetada para permanecer acessível mesmo sob carga de rede moderada.

Solana escala através de paralelismo de cadeia única usando seu runtime Sealevel; NEAR escala através de sharding em shards paralelos independentes. Estas são diferentes respostas arquiteturais para o mesmo problema de taxa de transferência. A comparação com Ethereum recebe tratamento dedicado mais adiante neste artigo.

O Que É a Validação Sem Estado?

A validação sem estado é um modelo de validação de blockchain no qual os validadores processam transações sem manter uma cópia local persistente do estado da rede, recebendo todos os dados de estado necessários como parte de cada bloco ou fragmento que validam. O termo "sem estado" refere-se à relação do validador com o armazenamento de estado, não ao estado da blockchain em si, que continua a existir e a crescer. Do ponto de vista do validador, cada tarefa de validação chega pré-empacotada com tudo o que é necessário para concluí-la.

Validação com Estado vs. Sem Estado: A Diferença Principal

A diferença entre a validação com estado e a validação sem estado resume-se a onde os dados de estado residem durante a execução: com o validador ou com o trabalho.

Na validação com estado (stateful), o validador é o custodiante do estado: ele possui uma cópia dos dados do shard relevante e os consulta durante cada transação. Na validação sem estado (stateless), os dados do estado viajam com o trabalho. O validador recebe exatamente o que precisa, utiliza e depois descarta.

Por que a NEAR Precisava da Validação Sem Estado

Sob a arquitetura stateful original da NEAR, cada validador de chunk designado a um shard precisava manter uma cópia local completa do estado desse shard, e à medida que o número de shards da NEAR aumentava, também aumentavam os requisitos de hardware de armazenamento para cada validador na rede. Cada novo shard adicionava obrigações de armazenamento proporcionais aos validadores a ele designados. Isso criou uma ligação direta entre as ambições de escalabilidade da NEAR e a barreira de custo de hardware para a participação de validadores. À medida que a rede adicionava shards para aumentar a taxa de transferência (throughput), ela simultaneamente aumentava o custo de se tornar um validador, concentrando a participação entre operadores com grande infraestrutura de armazenamento.

A validação sem estado quebra esse acoplamento. Um validador de segmento não armazena mais nenhum estado de fragmento. Ele recebe exatamente os dados de estado necessários para cada segmento que valida, executa transações contra esses dados e os descarta. Adicionar mais fragmentos aumenta a vazão da rede sem aumentar os requisitos de armazenamento por validador. Isso aborda uma das tensões centrais no trilema de escalabilidade da blockchain: NEAR pode adicionar fragmentos para escalar a vazão sem forçar a centralização de hardware, enquanto a integridade criptográfica da testemunha de estado preserva a segurança.

Compreendendo o Sharding: A Base da Escalabilidade da NEAR

A validação sem estado da NEAR opera dentro da arquitetura de sharding Nightshade, que divide o estado global da rede e o processamento de transações em múltiplos shards paralelos. Compreender essa arquitetura é um pré-requisito para a explicação do mecanismo que se segue, pois a validação sem estado é uma atualização específica de como os validadores participam dentro da estrutura da Nightshade.

Como o Sharding Nightshade Funciona na NEAR

Nightshade é o framework de sharding do NEAR Protocol, no qual o estado global da Blockchain é dividido em múltiplos shards, cada um produzindo um chunk (um bloco no nível do shard) em cada intervalo de bloco. Múltiplos chunks são produzidos em paralelo em todos os shards ativos e agregados em um único bloco canônico pelo produtor de blocos daquele intervalo.

O princípio de design central por trás do Nightshade é que todos os shards são tratados como componentes de uma única Blockchain lógica, não como cadeias separadas. Cada bloco da NEAR contém um chunk por shard ativo. Isso significa que o livro-razão global permanece unificado, mesmo com o processamento de transações sendo distribuído. As transações entre shards (cross-shard) são gerenciadas por meio de um mecanismo de recibos assíncronos que passa mensagens entre os shards.

Os validadores são atribuídos aleatoriamente aos shards a cada época, o que limita o risco de que o conjunto de validadores de qualquer shard individual possa ser atacado ou capturado seletivamente. Um validador não possui permanentemente uma atribuição de shard; ela rotaciona a cada época, distribuindo tanto a responsabilidade quanto o risco por toda a rede.

A implementação completa do Nightshade ocorre ao longo de três fases. A Fase 1 estabeleceu o sharding básico com processamento de chunks, onde os validadores mantinham cópias completas do estado local. A Fase 2 é a validação sem estado (stateless validation), o tema deste artigo. A Fase 3 é o resharding dinâmico, que oferece à NEAR a capacidade de ajustar automaticamente a sua contagem de shards com base na demanda da rede em tempo real. Para obter a documentação técnica completa sobre o modelo de sharding da NEAR, consulte docs.near.org/concepts/advanced/sharding.

Como funciona a Validação Sem Estado da NEAR

A validação sem estado NEAR funciona porque os dados de estado necessários para validar um chunk viajam com o próprio chunk, empacotados pelo produtor do chunk como uma testemunha de estado. Os validadores de chunk recebem o chunk e sua testemunha de estado juntos, executam todas as transações usando apenas os dados da testemunha e nunca consultam um banco de dados de estado local. O resultado é que a classe de validadores mais numerosa na rede NEAR pode operar com requisitos de armazenamento de estado próximos de zero.

O Que É uma Testemunha de Estado?

Uma testemunha de estado (state witness) é uma estrutura de dados criptográfica gerada pelo produtor de chunk que contém todas as informações de dados de estado necessárias para executar as transações em um chunk específico, incluindo saldos de contas afetadas, entradas de armazenamento de contratos, chaves de acesso e código de contrato.

Pense em uma testemunha de estado como um dossiê preparado por um escrivão judicial antes de uma audiência: ele contém todos os documentos que o juiz precisa para chegar a um veredito, montados com antecedência para que o juiz não precise buscar nos arquivos do tribunal no meio do processo. Na arquitetura da NEAR, a testemunha de estado é esse dossiê. O validador de chunk o recebe junto com o chunk e executa todas as transações usando apenas seu conteúdo, sem nunca consultar um armazenamento de estado local.

O ciclo de vida da testemunha do estado abrange cinco estágios distintos:

1. Conteúdo: A testemunha de estado (state witness) inclui os saldos das contas, entradas de armazenamento de contrato, chaves de acesso e o código do contrato de cada conta afetada pelas transações no chunk. Somente o estado que é efetivamente lido ou gravado durante a execução é incluído; o estado completo do shard não é empacotado.

2. Geração: O produtor de blocos (chunk producer), a função de validador responsável por construir o bloco, lê as entradas de estado relevantes da sua cópia local do estado do shard e as empacota no testemunho de estado (state witness). O produtor de blocos retém seu estado local porque deve ser capaz de gerar testemunhos para blocos futuros.

3. Transmissão: O produtor de chunks transmite em conjunto o chunk e sua testemunha de estado aos validadores de chunks designados aleatoriamente para aquele shard no intervalo de blocos atual.

4. Execução: Cada validador de chunk executa as transações contidas no chunk utilizando exclusivamente os dados da testemunha de estado. Nenhuma consulta ao estado local é realizada em nenhum momento. Após a execução, o validador de chunk gera uma atestação que confirma a validade do chunk.

5. Descartar: Após a conclusão da validação, o validador de chunk descarta a testemunha de estado. A testemunha não é retida, nem armazenada e não é utilizada para atualizar nenhum banco de dados de estado local.

A estrutura de testemunha de estado (state witness) é formalmente especificada como uma NEAR Enhancement Proposal (NEP). Para a especificação precisa e o número atual da NEP, consulte o repositório de NEPs da NEAR no GitHub. Para detalhes de implementação no cliente do protocolo principal, consulte o repositório nearcore no GitHub.

O Papel dos Validadores de Chunks vs. Produtores de Blocos

A arquitetura de validador da NEAR sob validação sem estado envolve três funções distintas: produtores de chunks, validadores de chunks e produtores de blocos, cada uma com diferentes responsabilidades e diferentes requisitos de armazenamento de estado.

A principal percepção estrutural é que os validadores de fragmentos são a classe mais numerosa na rede e, sob validação sem estado, eles não precisam mais de hardware de armazenamento caro. Apenas os produtores de fragmentos, um conjunto muito menor, retêm o requisito de armazenamento de estado porque precisam ler o estado local para gerar a testemunha para cada fragmento. Essa assimetria é o que permite que o conjunto de validadores cresça sem aumentar proporcionalmente os custos totais de armazenamento em toda a rede. Os ganhos de descentralização estão concentrados precisamente na maior classe de validadores.

O Fluxo de Validação Sob Validação Sem Estado

As seguintes etapas descrevem o que acontece desde o momento em que um novo intervalo de blocos é iniciado até o momento em que um bloco validado é finalizado na NEAR.

1. Produção de chunk: O produtor de chunk atribuído a cada shard ativo constrói um chunk (um bloco no nível do shard) contendo as transações pendentes a serem processadas neste intervalo de bloco.

2. Geração de testemunha de estado: O produtor de chunk lê as entradas de estado relevantes da sua cópia local do estado do shard e as empacota em uma testemunha de estado, que contém cada saldo de conta, entrada de armazenamento de contrato e chave de acesso acessados pelas transações no chunk.

3. Transmissão para validadores de chunk: O produtor de chunk transmite o chunk e sua testemunha de estado para os validadores de chunk atribuídos aleatoriamente a esse shard para este intervalo de bloco.

4. Execução sem estado (Stateless): Cada validador de chunk executa as transações do chunk usando apenas os dados da testemunha de estado (state witness), sem nenhuma consulta de estado local em qualquer momento. Após a execução, o validador de chunk atesta a validade do chunk e descarta a testemunha de estado.

5. Montagem do bloco: O produtor de blocos para este intervalo coleta os pedaços (chunks) atestados de todos os shards ativos, agrega-os em um único bloco canônico e o transmite para a rede para finalização.

Em nenhuma das etapas 3 e 4, um validador de fragmento requer armazenamento de estado local. A testemunha de estado fornece todo o acesso ao estado necessário para a duração da operação de validação.

Benefícios da Validação Stateless NEAR

A validação sem estado entrega três categorias de melhoria para a rede da NEAR: ela reduz os requisitos de hardware para a classe de validadores mais numerosa, ela remove o teto de escalabilidade que a validação com estado impunha ao número de shards e à taxa de transferência, e melhora as condições de infraestrutura para desenvolvedores que criam aplicações descentralizadas em cima da rede.

Requisitos de Hardware Mais Baixos e Maior Descentralização

A consequência mais direta da validação sem estado para o conjunto de validadores do NEAR é a remoção do armazenamento do estado do shard como um requisito de hardware para os validadores de chunk. Sob a validação com estado, as demandas de armazenamento para os validadores de chunk cresceram com o tamanho do estado do shard ao longo do tempo, escalando de centenas de gigabytes para terabytes à medida que a rede processava mais transações e acumulava mais estado. Isso criou uma barreira progressiva de custo de hardware.

A validação sem estado elimina totalmente esse fardo para os validadores de fragmentos (chunk validators). Os requisitos de armazenamento para essa função caem para quase zero no que diz respeito à infraestrutura relacionada ao estado, restando apenas as exigências de computação e largura de banda de rede para a execução de transações e transmissão de atestações dentro das restrições de tempo de bloco.

O efeito de descentralização advém diretamente desta mudança de hardware. Custos de armazenamento mais baixos reduzem o custo operacional total para executar um validador de chunk, diminuindo a barreira econômica efetiva para a participação. Isso permite um conjunto de validadores maior e mais geograficamente diverso, o que, por sua vez, reduz o risco de concentração de validadores. Uma rede cujos validadores mais numerosos podem ser executados em hardware comum é estruturalmente mais resistente à centralização do que uma em que a elegibilidade de validadores exige despesas de capital significativas em infraestrutura de armazenamento. As especificações atuais de requisitos de hardware para validadores de chunk sob validação sem estado são mantidas em docs.near.org/validator; consulte essa documentação para os números atuais.

Escalabilidade Sem Sacrificar Segurança

A validação sem estado desvincula a contagem de shards da NEAR dos requisitos de hardware dos validadores, o que remove o teto de escalabilidade que a validação com estado impunha à taxa de transferência da rede. Sob o modelo anterior com estado, dobrar o número de shards exigiria que cada validador atribuído a esses novos shards provisionasse armazenamento adicional proporcional, tornando grandes contagens de shards economicamente restritivas. A validação sem estado rompe essa relação: adicionar shards aumenta a capacidade da rede sem aumentar as obrigações de armazenamento por validador.

A taxa de transferência da rede NEAR escala de maneira aproximadamente proporcional ao número de shards. Mais shards ativos significam mais chunks processados em paralelo por intervalo de bloco, o que aumenta o número de transações que a rede pode confirmar por segundo. A validação sem estado é o pré-requisito para a NEAR atingir um número maior de shards em escala. A documentação da NEAR Foundation fornece os dados de taxa de transferência atuais à medida que são atualizados; para dados de TPS atuais vinculados a configurações de shard específicas, consulte docs.near.org.

Isso aborda diretamente o pilar da escalabilidade do trilema da escalabilidade de blockchain. A tensão histórica entre escalabilidade e descentralização em redes com sharding surge porque o aumento da capacidade geralmente eleva os custos de hardware dos validadores, reduzindo a descentralização. A validação sem estado (stateless validation) remove o mecanismo que causava esse tradeoff, permitindo que a NEAR busque o aumento no número de shards sem a correspondente pressão de centralização. O modelo de escalabilidade atinge sua expressão máxima na Fase 3, o resharding dinâmico, onde a NEAR ganha a capacidade de ajustar automaticamente o número de shards com base na demanda da rede em tempo real, sem qualquer coordenação manual.

O Que Isso Significa para Desenvolvedores que Constroem na NEAR

Se você está avaliando a NEAR como uma plataforma de implantação, a validação sem estado afeta suas aplicações na camada de infraestrutura, não na camada de contrato. Existem quatro implicações práticas que vale a pena entender antes de você se comprometer com uma decisão arquitetônica:

Nenhuma alteração de contrato necessária. A validação sem estado é uma mudança de nível de protocolo. Seus contratos inteligentes não precisam de nenhuma modificação para se beneficiarem dela. Contratos já implantados na NEAR operam automaticamente na rede atualizada e mais escalável. Não há etapa de migração, nem necessidade de reimplantação, e nem alteração de API.

Maior vazão com o aumento da contagem de shards. À medida que o NEAR adiciona mais shards, habilitados pela validação sem estado (stateless validation), a capacidade total de transações da rede aumenta. Para sua dApp, isso significa menor probabilidade de congestionamento em períodos de alta demanda e custos de transação mais estáveis e previsíveis conforme a rede escala.

Infraestrutura mais resiliente. Um conjunto de validadores mais descentralizado, produzido por barreiras de hardware mais baixas para a participação fragmentada de validadores, reduz o risco de interrupções na rede relacionadas à centralização. dApps de produção se beneficiam de uma rede de validadores mais difícil de interromper por meio de concentração de operadores ou falhas de hardware agrupadas entre um pequeno número de validadores bem-resourced.

Caminho do desenvolvedor Ethereum. O NEAR suporta a Aurora, um ambiente de execução compatível com EVM que permite que desenvolvedores Ethereum implementem contratos Solidity no NEAR sem reescrevê-los em Rust ou JavaScript. Esses contratos são executados na mesma rede subjacente e se beneficiam das mesmas melhorias de infraestrutura de validação sem estado (stateless).

Validação Stateless da NEAR vs. Roteiro Stateless da Ethereum

Desenvolvedores familiarizados com o roadmap de cliente stateless da Ethereum descobrirão que a validação stateless da NEAR aborda o mesmo problema subjacente: o desacoplamento do hardware do validador e do nó do tamanho do estado da rede. As duas abordagens operam em diferentes níveis arquiteturais e através de diferentes mecanismos, moldadas pelas estruturas fundamentalmente diferentes das duas redes. Elas não são designs concorrentes, mas sim respostas paralelas à sobrecarga de hardware do crescimento do estado da Blockchain.

Ambas as abordagens empacotam os dados de estado que um validador ou cliente necessita junto com o bloco ou chunk a ser validado, de modo que a parte executora nunca precise de um banco de dados de estado local. A diferença estrutural é que a validação sem estado da NEAR se aplica dentro de um sistema sharded, visando os validadores em nível de chunk que formam a maioria de sua rede. O roadmap sem estado da Ethereum visa nós completos em uma camada de execução monolítica, onde o estado da cadeia inteira deve, eventualmente, ser endereçável através de testemunhas de árvore Verkle, em vez de uma trie de estado local.

Na dimensão de sharding especificamente: o framework Nightshade da NEAR é um design de sharding de execução, dividindo tanto o estado quanto a computação entre shards. A proposta Danksharding da Ethereum visa o sharding de disponibilidade de dados para Rollups de Camada 2 e não é um design de sharding de execução. Esses são objetivos arquitetonicamente diferentes servindo estruturas de rede distintas, e comparações diretas entre Nightshade e Danksharding exigem o reconhecimento de que eles resolvem problemas diferentes.

Onde a Validação Sem Estado se encaixa no Roadmap da NEAR?

A Fase 2 do Nightshade é a validação sem estado. Essa equivalência vale a pena afirmar claramente porque a documentação do NEAR e as discussões da comunidade às vezes usam "Fase 2" e "validação sem estado" de forma intercambiável, e entender qual fase está em vigor indica o estado da arquitetura de escalabilidade da rede.

As Três Fases do Nightshade Explicadas

A implementação completa do Nightshade ocorre em três fases distintas, cada uma se baseando na anterior e estabelecendo os pré-requisitos para a próxima.

Fase 1: Sharding Básico (Concluída)

NEAR dividiu o estado de sua rede em múltiplos shards, com cada shard processando transações em paralelo. Validadores mantinham cópias locais completas do estado do seu shard atribuído. Produtores de bloco agregavam chunks de todos os shards em blocos canônicos únicos. A Fase 1 estabeleceu a arquitetura baseada em chunks do Nightshade, mas deixou os requisitos de hardware diretamente acoplados ao tamanho do estado do shard, o que criou o teto de escalabilidade que a Fase 2 aborda.

Fase 2: Validação Stateless (Fase Atual)

Os validadores de chunks não mantêm mais o estado local da shard. Os produtores de chunks geram testemunhas de estado e as entregam junto com os chunks. Isso desvincula os requisitos de hardware dos validadores de chunks do tamanho do estado da shard e permite que a rede escale para mais shards sem aumentar proporcionalmente os custos de hardware dos validadores. Até o momento desta redação, a Fase 2 foi ativada na Mainnet da NEAR; para a data precisa de ativação e o Status atual da rede, consulte o blog da NEAR Foundation e docs.near.org, pois as fases do protocolo são ativadas progressivamente e a documentação é atualizada adequadamente.

Fase 3: Resharding Dinâmico (Planejado)

O NEAR ganhará a capacidade de aumentar ou diminuir automaticamente sua contagem de shards com base na demanda da rede em tempo real, sem coordenação manual ou atualizações de hardware do validador. A validação sem estado (stateless validation) é um pré-requisito direto para o resharding dinâmico: sem a Fase 2 ativa, adicionar shards forçaria aumentos proporcionais de custos de armazenamento aos validadores, tornando o ajuste automatizado de shards economicamente inviável. A Fase 3 é a etapa arquitetônica que permite, teoricamente, escalabilidade horizontal ilimitada no NEAR.

Juntas, as três fases representam a progressão da NEAR de uma Blockchain fragmentada com atribuições de fragmentos fixas e validadores com estado, para uma rede dinamicamente escalável que ajusta sua própria capacidade de processamento sem exigir que seu conjunto de validadores cresça proporcionalmente em custo de hardware.

Validação sem estado NEAR: Implicações para Validadores e Apostadores

Para validadores de chunk, a validação stateless remove o maior fator individual de custo de hardware da arquitetura anterior da NEAR: a exigência de manter uma cópia local completa do estado do shard. Isso tem implicações diretas para a economia da operação de validadores e para a acessibilidade prática da participação de validadores.

Anteriormente, um validador de blocos necessitava de capacidade de armazenamento proporcional ao tamanho do estado de seu shard atribuído, e esse requisito crescia à medida que a rede acumulava mais contas, dados de contratos e histórico de transações. O custo operacional de um validador de blocos incluía não apenas processamento e largura de banda, mas também infraestrutura de armazenamento contínua que escalava com o crescimento da rede.

Validadores de chunks operando sob validação sem estado não precisam mais realizar o provisionamento para armazenamento de estado. Seus requisitos de hardware mudam para capacidade computacional para execução de transações e largura de banda de rede para receber testemunhas de estado e transmitir atestações dentro do tempo de bloco. Este é um perfil de custo fundamentalmente diferente: estável em vez de crescente, e menor em qualquer contagem de shards do que no modelo anterior.

A validação stateless altera os requisitos de hardware para validadores de chunks, mas não altera os mecanismos fundamentais do contrato de staking. Validadores ainda investem em staking tokens NEAR acima do limite de assento para participar do consenso e permanecem sujeitos a slashing por mau comportamento do validador. O custo de hardware para atender a esse requisito de participação diminui para os validadores de chunks, o que expande direcionalmente o grupo de participantes que podem executar um nó validador de chunk com custos operacionais economicamente viáveis. Para especificações de hardware atuais e limites de assento de staking, consulte docs.near.org/validator.

Observe que os produtores de blocos (chunks) ainda precisam do estado completo do shard local para gerar testemunhas de estado. A redução de hardware aplica-se aos validadores de blocos, a função mais numerosa na rede. Os produtores de blocos mantêm seus requisitos de armazenamento de estado, embora representem uma parte menor do número total de validadores.

Para se tornar um validador na NEAR, o participante faz o staking de tokens NEAR acima do limite atual de vagas e executa o software do validador. Para obter instruções completas de configuração e especificações de hardware atuais atualizadas para refletir os requisitos de validação sem estado (stateless validation), consulte docs.near.org/validator diretamente.

Perguntas Frequentes

Para que serve o NEAR Protocol?

O NEAR Protocol é uma blockchain camada 1 projetada para implantar aplicações descentralizadas, incluindo protocolos DeFi, plataformas NFT, aplicações de Gaming e ferramentas para desenvolvedores. Ele usa o sharding Nightshade para processar transações em múltiplos shards paralelos, permitindo alto throughput com taxas de transação próximas de zero. O Token NEAR paga taxas de gás para execução de transações e contratos, e validadores investem em staking de Tokens NEAR como garantia para participar do consenso.

Como funciona o NEAR Protocol?

Em sua essência, o NEAR opera como uma blockchain de proof-of-stake dividida em múltiplos shards, cada um processando transações em paralelo. Cada shard produz um chunk (um bloco em nível de shard) em cada intervalo de bloco; um produtor de blocos agrega esses chunks em um único bloco canônico. Os validadores são atribuídos aleatoriamente aos shards a cada época e são responsáveis por executar e atestar as transações no chunk do shard atribuído, com a validação sem estado permitindo que os validadores de chunk desempenhem esse papel sem manter o estado local do shard.

O que é o sharding Nightshade?

Nightshade é a estrutura de sharding do NEAR Protocol, na qual o estado global da rede e o processamento de transações são divididos em múltiplos shards paralelos. Ao contrário de designs que tratam cada shard como uma Blockchain separada, o Nightshade trata todos os shards como componentes de uma única Blockchain lógica, com cada bloco contendo um chunk por shard ativo. O Nightshade é implementado em três fases: sharding básico (Fase 1), validação sem estado (Fase 2) e resharding dinâmico (Fase 3).

O que é uma state witness em Blockchain?

Uma testemunha de estado é uma estrutura de dados criptográfica contendo todos os dados de estado necessários para validar um bloco ou pedaço (chunk) específico, empacotada e entregue aos validadores para que eles não precisem acessar um banco de dados de estado local durante a execução. No NEAR Protocol, a testemunha de estado de um pedaço inclui os saldos de conta, entradas de armazenamento de contrato e chaves de acesso tocadas pelas transações nesse pedaço. O produtor do pedaço gera a testemunha de estado e a transmite juntamente com o pedaço para os validadores de pedaço, que executam transações usando os dados da testemunha e, em seguida, a descartam após produzir sua atestação.

Como funcionam os validadores do NEAR?

Os validadores da NEAR operam em três funções distintas sob a validação sem estado: produtores de chunks, validadores de chunks e produtores de blocos. Os produtores de chunks constroem chunks (blocos a nível de shard) e geram testemunhas de estado ao ler o estado relevante de seu copiar local do estado do shard. Os validadores de chunks recebem o chunk e a testemunha de estado, executam transações usando apenas os dados da testemunha sem armazenamento local de estado, atestam a validade do chunk e descartam a testemunha. Os produtores de blocos agregam chunks atestados de todos os shards ativos em um único bloco canônico. Os validadores investem em staking tokens NEAR acima de um limite de assento para participar do consenso e são atribuídos aleatoriamente aos shards a cada época.

Como a validação sem estado melhora a escalabilidade?

A validação sem estado melhora a escalabilidade ao desacoplar a contagem de shards dos requisitos de hardware dos validadores. Sob validação com estado, adicionar mais shards exigia que os validadores designados para cada novo shard mantivessem armazenamento local proporcional, criando um teto de hardware para quantos shards a rede poderia suportar na prática. Com a validação sem estado, os validadores de fragmentos recebem todos os dados de estado necessários por fragmento como uma testemunha de estado e os descartam após o uso, portanto, adicionar shards não aumenta os requisitos de armazenamento por validador, permitindo que NEAR escale horizontalmente aumentando a contagem de shards para processar mais transações em paralelo.

A NEAR é uma boa blockchain para desenvolvedores?

O NEAR Protocol oferece aos desenvolvedores contratos inteligentes baseados em WASM que podem ser escritos em Rust ou JavaScript, um modelo de storage staking que vincula os custos de armazenamento de contratos a tokens NEAR em staking, compatibilidade Aurora EVM para desenvolvedores Ethereum que implementam contratos Solidity e nomes de conta legíveis por humanos. A validação stateless é uma melhoria de infraestrutura no nível do protocolo que beneficia automaticamente todos os contratos implantados, sem exigir nenhuma alteração de código. À medida que a contagem de shards aumenta, a capacidade de throughput da rede cresce e os contratos se beneficiam da redução de congestionamento. Desenvolvedores que avaliam o NEAR para implantação de dApps em produção devem consultar docs.near.org para especificações atuais do SDK e documentação de ferramentas.

A validação stateless do NEAR está ativa?

A Fase 2 do Nightshade, que é a validação stateless, foi ativada na Mainnet da NEAR. As fases do protocolo são implementadas progressivamente e a documentação é atualizada pela NEAR Foundation à medida que cada fase atinge a ativação completa. Para o Status de implantação mais atualizado, incluindo a data exata de ativação e quaisquer notas específicas da fase, consulte o blog da NEAR Foundation) e a documentação oficial do NEAR Protocol.