O Que É o Protocolo NEAR? Validação Sem Estado

O NEAR Protocol concluiu a sua atualização de validação stateless como Nightshade Phase 2, e a alteração afeta cada participante na rede de forma diferente. Os programadores que avaliam o NEAR como uma Plataforma de Smart Contract precisam de compreender o que a arquitetura faz realmente. Os investidores que avaliam o roteiro técnico do NEAR pretendem saber se a validação stateless representa um avanço significativo. Os validadores que planeiam a sua infraestrutura precisam do Delta operacional: o que muda, o que permanece igual e o que isso significa para o hardware.

Este artigo aborda as três perspetivas, começando por explicar o que é o NEAR e avançando para detalhar como funciona a validação sem estado, o que é uma testemunha de estado, como os validadores de chunks e os produtores de chunks dividem as suas responsabilidades, e o que o redimensionamento dinâmico (resharding) da Fase 3 pretende realizar, uma vez que a validação sem estado estabeleça a sua base.

Conteúdo

• O que é o NEAR Protocol?
• O problema que o NEAR resolve
• Como funciona o NEAR: Explicação do Nightshade Sharding
• O que é a Validação Sem Estado do NEAR?
• Por que motivo a Validação Sem Estado é importante
• Dynamic Resharding: O que vem a seguir à Validação Sem Estado
• NEAR vs. Ethereum e Solana
• O ecossistema NEAR
• NEAR Token, Staking e a economia dos validadores
• O que a Validação Sem Estado significa para os validadores
• Perguntas Frequentes
• Conclusão

O que é o Protocolo NEAR?

O NEAR Protocol é uma blockchain Layer-1 proof-of-stake concebida para uma elevada escalabilidade, baixos custos de transação e acessibilidade para programadores. A blockchain NEAR utiliza uma arquitetura de sharding denominada Nightshade sharding, que divide a rede em vias de processamento paralelo, e implementou a validação stateless como a sua atualização Nightshade Phase 2 para permitir um processamento de transações descentralizado e de elevado rendimento. O NEAR Protocol (a rede blockchain) utiliza o NEAR (o token nativo) para taxas de transação e Staking.

O NEAR Protocol foi cofundado por Illia Polosukhin (coautor do artigo de 2017 "Attention Is All You Need", que introduziu a arquitetura Transformer na base dos modelos de linguagem modernos de grande escala) e Alex Skidanov (antigo engenheiro de software na Microsoft e coarquiteto do design de sharding Nightshade).

Principais caraterísticas do NEAR Protocol:

• Fragmentação Nightshade: processamento paralelo de transações através de múltiplos fragmentos, cada um produzindo um segmento de bloco a nível de fragmento chamado 'chunk'
• Validação sem estado (Fase 2, ativa): validadores de 'chunks' verificam transações sem armazenar o estado local do fragmento, utilizando 'state witnesses' em vez disso
• Runtime WebAssembly (Wasm): contratos inteligentes compilam para Wasm, suportando Rust e JavaScript como linguagens de desenvolvimento
• Nomes de conta legíveis por humanos: as contas seguem um formato de nomenclatura (por exemplo, oteunome.near) em vez de endereços criptográficos brutos
• Taxas de transação baixas: o modelo de taxas da NEAR foi concebido para permanecer previsível à medida que o débito da rede escala através da fragmentação
• Subsídios para desenvolvedores: a Fundação NEAR distribui financiamento do ecossistema para apoiar projetos adjacentes ao protocolo

A NEAR utiliza Prova de Participação com Limiar (uma variante em que os validadores são selecionados com base num limiar mínimo de investir em staking, em vez de um ranking estrito dos N primeiros). Isto distingue o consenso da NEAR do Proof of Stake Delegado padrão. A NEAR tem aproximadamente 100 validadores ativos por época, e os detentores de Token da NEAR podem delegar investir em staking a validadores sem executar o seu próprio nó.

O runtime WebAssembly (Wasm) do NEAR executa contratos inteligentes num formato isolado (sandboxed), determinístico e agnóstico em relação à linguagem. Os desenvolvedores escrevem contratos em Rust ou JavaScript, ambas linguagens mainstream com grandes comunidades existentes, e compilam-nos para Wasm para execução. A execução determinística é fundamental especificamente para a validação sem estado (stateless validation): dadas as mesmas entradas de estado fornecidas através de uma testemunha de estado (state witness), cada validador produz um resultado idêntico, tornando a verificação sem estado matematicamente sólida. Para os desenvolvedores que avaliam o NEAR, consulte a secção O que é a Validação Sem Estado do NEAR? para saber como esta arquitetura afeta a operação da rede.

O NEAR é utilizado para contratos inteligentes, aplicações descentralizadas (dApps), protocolos DeFi, plataformas NFT, aplicações de Gaming e interação cross-chain com a Ethereum através do projeto do ecossistema Aurora.

O Problema que a NEAR resolve

Os designers de Blockchain enfrentam uma tensão amplamente aceite conhecida como o trilema da escalabilidade: construir uma rede que seja simultaneamente escalável, segura e descentralizada é difícil porque a otimização de quaisquer duas dessas propriedades tende a comprometer a terceira. Esta estrutura, associada ao cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, é uma tensão de design em vez de uma restrição absoluta, mas descreve um trade-off real que cada grande blockchain navegou de forma diferente.

Ethereum tem priorizado historicamente a segurança e a descentralização, aceitando limitações de capacidade de processamento que resultaram em taxas de gás elevadas durante períodos de congestionamento. Solana prioriza a capacidade de processamento e a segurança através de uma arquitetura "single-shard" e de hardware avançado, que concentra a participação dos validadores entre operadores que conseguem suportar a infraestrutura necessária. Nenhuma das abordagens satisfaz as três propriedades simultaneamente sob elevada carga.

A arquitetura de sharding Nightshade da NEAR e a atualização de validação sem estado foram concebidas para abordar as três dimensões: o sharding distribui o processamento de transações para aumentar o débito, a validação sem estado reduz os requisitos de hardware dos validadores para suportar uma participação mais ampla, e o design geral mantém a segurança criptográfica em todas as fases. Se a NEAR consegue atingir isto na prática, em escala, permanece uma questão em aberto. O re-sharding dinâmico da Fase 3, que estende este modelo ainda mais, ainda está em desenvolvimento.

Como o NEAR Funciona: Nightshade Sharding Explicado

Sharding Nightshade é a arquitetura do NEAR Protocol para processamento paralelo de transações. Divide a blockchain em vias de processamento separadas denominadas shards (vias de processamento paralelo que lidam com um subconjunto de transações da rede em simultâneo). A contribuição de cada shard para um bloco denomina-se chunk (uma porção de um bloco a nível de shard; cada shard produz um chunk por intervalo de bloco). Os validadores são atribuídos a shards específicos a cada época e os chunks resultantes são montados num único bloco final. (artigo de blog sobre Sharding Nightshade)))

Pense no Nightshade como uma autoestrada com várias faixas em vez de uma estrada única. Num sistema de via única, cada transação aguarda atrás de todas as outras. O Nightshade constrói faixas paralelas: cada shard é uma faixa e cada chunk é a parte dessa faixa do tráfego total processado num determinado intervalo de bloco. Em termos técnicos: a NEAR mantém uma cadeia lógica que está fisicamente particionada em shards. Cada shard processa o seu próprio conjunto de transações, gera um chunk e esses chunks são fundidos num bloco unificado pelos produtores de blocos.

Como funciona o sharding do NEAR Protocol:

1. As transações recebidas são encaminhadas para o shard responsável pela conta do remetente
2. Cada shard processa as transações atribuídas em paralelo com todos os outros shards
3. O conjunto de validadores de cada shard produz um fragmento (chunk) contendo as suas transações processadas
4. Os validadores de fragmentos verificam se as transações de cada fragmento são válidas
5. Os produtores de blocos agregam todos os fragmentos de todos os shards num único bloco final
6. O bloco final é adicionado à cadeia e as recompensas dos validadores são calculadas

As atribuições de shard de validador mudam em cada limite de época. Antes da validação sem estado, a rotação para um novo shard requeria descarregar e sincronizar o estado completo desse shard, uma operação morosa e com uso intensivo de I/O. A validação sem estado altera isto, conforme descrito na tabela O Roteiro Nightshade abaixo.

O Roteiro Nightshade

Nightshade é uma atualização multifásica. Cada fase desenvolve a anterior, e a validação sem estado é a segunda de três fases planeadas.

Última verificação: 2025. Consulte near.org para verificar o Status atual do roteiro.

A Fase 1 introduziu mecanismos de controlo de congestão para gerir o fluxo de transações entre shards, garantindo que a sobrecarga de um shard não se propague em cascata por toda a rede. A Fase 2 (validação stateless) é a atualização em tempo real que este artigo aborda em profundidade. A Fase 3 (resharding dinâmico) está planeada; consulte Dynamic Resharding: What Comes After Stateless Validation para perceber por que razão a Fase 2 é um pré-requisito para a Fase 3.

O Que É a Validação Stateless da NEAR?

A Validação sem estado NEAR é um modelo de arquitetura blockchain em que validadores de fragmentos verificam transações de fragmentos sem armazenar uma cópia local do estado do fragmento. Em vez disso, os validadores recebem uma testemunha de estado (uma prova criptográfica compacta gerada pelo produtor do fragmento) contendo apenas os dados de estado necessários para verificar um fragmento específico. Esta é a Fase 2 do Nightshade, implementada como uma atualização de protocolo ativa. (Publicação do blog sobre a Fase 2 do Nightshade)

Antes da validação sem estado, cada validador atribuído a um shard tinha de manter uma Copiar local continuamente atualizada do estado desse shard. O armazenamento de todos os saldos de conta, valores de armazenamento de Smart Contract e outras entradas de estado para cada conta dentro do shard era a principal obrigação de hardware. Quando os validadores rodavam para uma nova atribuição de shard no limite da época, tinham de descarregar e sincronizar o estado completo do novo shard antes de poderem começar a validar, um processo que frequentemente demorava horas de trabalho de I/O.

A validação sem estado remove inteiramente esse requisito para os validadores de chunks. O produtor de chunks, um nó com estado que mantém o estado completo do shard, gera uma testemunha de estado juntamente com cada chunk e transmite ambos aos validadores de chunks. Os validadores de chunks verificam o chunk em relação à testemunha sem qualquer armazenamento de estado local. Para uma explicação precisa sobre o que uma testemunha de estado contém e como é gerada, consulte O que é uma Testemunha de Estado?

A diferença prática entre os dois modelos:

Por que isto é importante: a NEAR pode suportar mais validadores com menores custos de infraestrutura, uma melhoria direta na descentralização da rede.

Para o processo passo a passo de como a validação stateless opera, consulte How NEAR Stateless Validation Works Step by Step. Para a função específica dos validadores de fragmentos versus produtores de fragmentos, consulte Chunk Validators vs. Chunk Producers.

Como Funciona a Validação Stateless do NEAR Passo a Passo

O processo de validação sem estado funciona da seguinte forma para cada chunk processado na rede da NEAR:

1. Uma transação é submetida à rede e encaminhada para o shard responsável pela conta do remetente
2. O produtor de chunk executa as transações no seu shard atribuído contra a sua base de dados de estado do shard local
3. O produtor de chunk gera uma testemunha de estado contendo apenas as entradas de estado tocadas pelas transações deste chunk, além de provas Merkle da sua inclusão na trie de estado do shard
4. O produtor de chunk transmite o chunk e a testemunha de estado em conjunto para os validadores de chunk atribuídos a esse shard
5. Os validadores de chunk recebem a testemunha de estado e verificam se as transações no chunk se aplicam corretamente ao estado testemunhado, sem necessidade de uma base de dados de estado local
6. O chunk validado é encaminhado para os produtores de blocos, que agregam todos os chunks de shard no bloco final

O que isto significa para os Validadores: Os validadores de chunk já não precisam de manter ou sincronizar o estado do shard. Cada chunk chega com o seu próprio pacote de prova autónomo. Quando o seu validador transita para um novo shard no limite de uma epoch, não há download de estado. Começa a receber testemunhos de estado para os chunks desse shard e inicia a validação imediatamente.

Porque é que isto é importante: a separação entre o armazenamento de estado (produtores de chunks) e a verificação de estado (validadores de chunks) permite que a pool de validadores cresça sem aumentos proporcionais nos custos de hardware.

O que é uma Testemunha de Estado?

Uma testemunha de estado na NEAR é uma prova criptográfica compacta gerada pelo produtor do bloco (chunk producer) que contém todos os dados de estado do shard que um validador de bloco (chunk validator) necessita para verificar um bloco específico. Os validadores de blocos recebem a testemunha de estado juntamente com os dados do bloco e utilizam-na para confirmar a validade da transação sem consultar qualquer base de dados de estado local.

Pense numa testemunha de estado como um extrato autenticado de um arquivo. Em vez de enviar o arquivo inteiro para todos os validadores, o produtor de chunks extrai apenas as páginas relevantes para as transações deste chunk, certifica-as criptograficamente e envia apenas o que é necessário. A analogia mantém-se a um nível prático: o validador recebe um pacote de prova autónomo em vez de uma cópia completa do estado.

Em termos técnicos: a testemunha de estado contém as entradas da trie de estado (saldos de conta, valores de armazenamento de contratos) afetadas pelas transações num determinado fragmento, mais as provas Merkle da sua inclusão na trie de estado do fragmento atual. Um validador que recebe a testemunha pode verificar cada prova Merkle para confirmar que as entradas de estado são genuínas, depois executar as transações contra essas entradas para confirmar que os resultados do fragmento estão corretos.

Como uma testemunha de estado é gerada e utilizada:

1. O produtor de chunks executa todas as transações no seu chunk em relação ao seu estado de shard local
2. Durante a execução, regista cada entrada da trie de estado que foi lida ou escrita
3. Gera provas de Merkle que comprovam que cada entrada registada pertence à trie de estado da shard
4. Agrupa essas entradas e provas na testemunha de estado (state witness)
5. Os validadores de chunks recebem a testemunha, verificam as provas de Merkle e reexecutam as transações em relação às entradas fornecidas

Uma desambiguação importante para leitores técnicos: os state witnesses da NEAR são atestações baseadas em provas de Merkle de dados de estado. Não são provas de conhecimento zero (zero-knowledge proofs). O mecanismo não envolve circuitos ZK ou sistemas de prova; utiliza provas de inclusão de árvore de Merkle padrão para certificar que entradas de estado específicas são porções genuínas do estado da shard.

O que isto significa para os Validators: O state witness é o pacote de dados que torna possível a sua validação stateless. Não precisa de confiar na base de dados de estado do chunk producer; você próprio verifica as provas de Merkle incluídas no witness. Se as provas estiverem corretas e as transações forem reexecutadas corretamente face às entradas fornecidas, o chunk é válido.

Porquê isto é importante: porque as testemunhas de estado são autónomas e verificáveis, qualquer validador pode verificar qualquer fragmento sem conhecimento prévio da história da shard, abrindo a porta a reatribuições de shard frequentes e sem atrito.

Validadores de Fragmentos vs. Produtores de Fragmentos

Os validadores de chunks no NEAR são nós responsáveis por validar chunks individuais de shards, as partes ao nível de shard de cada bloco. Sob a validação sem estado (stateless validation), os validadores de chunks não armazenam nem mantêm o estado local do shard. Estes recebem um testemunho de estado (state witness) do produtor do chunk e utilizam-no para verificar se as transações num chunk se aplicam corretamente ao estado testemunhado.

Os produtores de blocos (chunk producers) são a contraparte com estado. Um produtor de blocos mantém uma cópia local completa do estado do shard que lhe foi atribuído, constrói o bloco através da execução de transações contra esse estado, gera o testemunho de estado e transmite tanto o bloco como o testemunho aos validadores de blocos. Os produtores de blocos têm requisitos de hardware elevados devido à sua obrigação de armazenamento de estado. Esta é a camada com estado que permite ao resto da rede operar sem estado (statelessly).

Os produtores de blocos são uma terceira função distinta: agregam fragmentos validados de todos os shards para formar o bloco final. Não confunda estas três funções; elas têm funções, requisitos de estado e perfis de hardware diferentes.

A NEAR utiliza uma epoch (a unidade de tempo da NEAR, aproximadamente 12 horas, ao fim da qual as atribuições de fragmentos (shards) dos validadores rodam) para gerir a rotação de validadores. Em cada limite de epoch, os validadores de blocos (chunks) são reafetados a fragmentos. No modelo anterior com estado (stateful), esta rotação exigia o descarregamento e a sincronização do estado completo do novo fragmento, uma operação dispendiosa que atrasava a reafetação de validadores e concentrava o conjunto de validadores. Na validação sem estado (stateless), um validador reafetado a um novo fragmento começa simplesmente a receber testemunhos de estado (state witnesses) para os blocos desse fragmento e inicia a verificação imediatamente. As recompensas Staking são calculadas e distribuídas nos limites das epochs. (Documentação de validadores da NEAR, Documentação de epochs da NEAR)

O que isto significa para os validadores: A rotação de shards na fronteira da época já não requer a transferência de estado. Se o seu validador for reatribuído do Shard A para o Shard B na próxima época, começará a receber testemunhas de estado para os fragmentos do Shard B e poderá começar a validar segundos após a abertura da nova época.

Porquê isto é importante: a rotação de shards sem atrito torna viável a participação de um conjunto muito maior de validadores, uma vez que o custo operacional de reatribuição é quase nulo no modelo sem estado.

Porque é que a Validação Sem Estado é Importante

A validação sem estado melhora a descentralização da NEAR ao remover o requisito de armazenamento do estado do shard por parte dos validadores de blocos (chunk validators). Menores requisitos de armazenamento e hardware significam que mais participantes podem operar nós validadores, expandindo o conjunto de validadores ativos e distribuindo a segurança da rede por uma base mais ampla de operadores.

O mecanismo em cadeia é direto: as testemunhas de estado eliminam a necessidade de os validadores de fragmentos armazenarem o estado do fragmento, o que remove o principal custo de hardware para a função de validação. Com requisitos de hardware inferiores, um grupo maior de operadores consegue executar validadores de fragmentos de forma económica. Um grupo maior de validadores, mais distribuído geograficamente, reduz o risco de concentração e fortalece a resistência da rede a interferências coordenadas.

A validação sem estado por si só não altera o modelo de Taxa de gas da NEAR; as taxas de transação continuam a ser determinadas pela complexidade computacional e pela procura da rede. No entanto, ao criar o pré-requisito arquitetónico para a redivisão dinâmica da Fase 3, a validação sem estado fornece a base para a estabilidade das taxas à medida que o volume de transações aumenta: mais fragmentos significam mais capacidade de processamento, e essa capacidade pode expandir-se sem aumentos proporcionais nas taxas. Para saber como a redivisão dinâmica se baseia nisto, consulte Redivisão Dinâmica: O Que Vem Depois da Validação Sem Estado.

A atualização de validação sem estado da NEAR fortalece a sua base técnica ao separar o armazenamento de estado da verificação de estado, uma mudança estrutural que afeta a economia dos validadores, a descentralização da rede e a viabilidade da escalabilidade elástica da taxa de transferência.

Rebalanceamento Dinâmico: O que vem a seguir à Validação Stateless

O resharding dinâmico é a atualização da Fase 3 planeada da NEAR que visa permitir que a rede divida ou funda shards automaticamente com base na procura de transações em tempo real, escalando o rendimento para cima ou para baixo sem exigir tempo de inatividade dos validadores ou reconfiguração manual.

A relação de pré-requisito entre a validação sem estado (stateless) e o resharding dinâmico é arquitetural. Sob a validação com estado (stateful), a rotação de um validador para um novo shard exigia a sincronização do estado completo desse shard, um processo medido em horas. A adição dinâmica de um novo shard exigiria que todos os validadores a ele atribuídos concluíssem esta sincronização antes que qualquer validação pudesse começar. Este estrangulamento operacional tornava a divisão de shards em tempo real impraticável.

A validação sem estado remove esse estrangulamento. Como os validadores de chunks já não pré-carregam o estado das shards, podem ser atribuídos instantaneamente a uma nova shard, a uma shard dividida ou a uma configuração de shards fundidas e começar a validar imediatamente; as testemunhas de estado fornecem tudo o que precisam por chunk. A Fase 3 visa basear-se nesta propriedade para permitir que o protocolo aumente automaticamente o número de shards quando as shards individuais se aproximam da capacidade, e diminua o número de shards quando a procura diminui.

A redistribuição dinâmica da Fase 3 ainda não está ativa. O roteiro da NEAR descreve-o como uma atualização planeada. Os roteiros de protocolo estão sujeitos a alterações; consulte near.org para o estado de desenvolvimento atual.

A importância disto: o efeito imediato da validação sem estado são requisitos de hardware reduzidos para os validadores de segmentos. O seu significado posterior é que torna a escalabilidade elástica de débito arquiteturalmente viável de uma forma que não era possível antes da Fase 2.

NEAR vs. Ethereum e Solana

NEAR difere do Ethereum em três aspetos mensuráveis: NEAR utiliza o sharding Nightshade para processar transações através de shards paralelos, enquanto o Ethereum opera como uma única cadeia de execução; NEAR implementou a validação sem estado como uma funcionalidade ativa do protocolo, enquanto a proposta equivalente do Ethereum (EIP-4762) se mantém em investigação e desenvolvimento a partir de 2025; e os Smart Contracts NEAR compilam para WebAssembly e podem ser escritos em Rust ou JavaScript, enquanto o ambiente principal de Smart Contract do Ethereum é o Solidity na Máquina Virtual Ethereum (EVM).

Proposta de cliente sem estado da Ethereum: A investigação da Ethereum sobre clientes sem estado partilha o mesmo objetivo conceptual que a atualização Fase 2 da NEAR, permitindo aos nós verificar blocos sem armazenar o estado completo. A abordagem proposta pela Ethereum, delineada no EIP-4762,), requer a transição de Merkle Patricia Tries para Verkle Trees como a estrutura de estado subjacente. Esta é uma migração de protocolo plurianual que se mantém em investigação e desenvolvimento em 2025. A NEAR implementou a sua implementação de validação sem estado como uma funcionalidade de protocolo ativa; o equivalente da Ethereum está proposto mas ainda não implementado. Estas são implementações distintas a prosseguir um objetivo arquitetónico semelhante em diferentes fases de desenvolvimento.

O Trade-off arquitetural da Solana: a Solana alcança um elevado débito de transações através de uma arquitetura de shard único, na qual todos os validadores processam todas as transações face ao estado global completo. Esta abordagem oferece um elevado desempenho, mas exige que os validadores mantenham hardware substancial (CPU de gama alta, grande alocação de RAM, SSDs NVMe rápidos), o que concentra a participação dos validadores em operadores com recursos de infraestrutura significativos. A abordagem de sharding e stateless da NEAR visa alcançar uma capacidade de débito comparável, permitindo que os validadores de chunks operem com requisitos de hardware mais baixos. A NEAR também compete no mercado de Plataformas Layer-1, juntamente com a Avalanche e cadeias baseadas em Move, como a Aptos e a Sui, embora essas arquiteturas difiram significativamente da abordagem de sharding da NEAR.

NEAR: pontos fortes e limitações atuais

Pontos Fortes:

• O sharding Nightshade está ativo e a processar transações através de shards paralelos
• Validação sem estado (Fase 2) está implementada, reduzindo a barreira de hardware para validadores de chunks
• O runtime WebAssembly suporta Rust e JavaScript, diminuindo a curva de aprendizagem dos programadores em comparação com ambientes apenas Solidity
• Taxas de transação baixas por design, com um modelo de taxas concebido para escalar através do sharding
• Subsídios para programadores disponíveis através da NEAR Foundation

Limitações:

• O ecossistema da NEAR é menor do que o da Ethereum em termos de valor total bloqueado e atividade de programadores
• O resharding dinâmico da Fase 3 ainda não está ativo
• O tamanho da comunidade de programadores é menor do que a da Solana

O Ecossistema NEAR

A NEAR Foundation é uma organização sem fins lucrativos sediada na Suíça que supervisiona o desenvolvimento do ecossistema, subsídios para programadores, parcerias e governação do protocolo para o NEAR Protocol. É distinta das equipas de engenharia principais responsáveis pelo desenvolvimento do protocolo. A Fundação administra subsídios para projetos construídos na infraestrutura NEAR e apoia a integração de programadores.

O NEAR Protocol suporta uma variedade de categorias de aplicações, incluindo DeFi protocolos, NFT plataformas, aplicações de gaming e plataformas de redes sociais. As ferramentas para programadores do NEAR foram concebidas para serem acessíveis: suporte a Rust e JavaScript (ambas linguagens mainstream), nomes de conta legíveis por humanos e documentação em docs.near.org.

Aurora é uma camada de execução compatível com a Máquina Virtual Ethereum (EVM) construída na infraestrutura NEAR que permite aos desenvolvedores implementar contratos inteligentes em Solidity na NEAR sem reescrever código. Aurora é um projeto de ecossistema separado, não uma funcionalidade do Protocolo NEAR. Rainbow Bridge possibilita transferências de ativos sem confiança especificamente entre NEAR e Ethereum, permitindo aos utilizadores mover ETH e tokens ERC-20 entre as duas redes. NEAR também oferece um serviço de disponibilidade de dados (NEAR DA) usado por Rollups Ethereum e redes de Camada-2 que procuram camadas de disponibilidade de dados de baixo custo e alta taxa de transferência.

Para desenvolvedores que consideram o NEAR como uma plataforma: o suporte do runtime Wasm para Rust e JavaScript reduz a curva de aprendizagem em comparação com ambientes apenas EVM, e o projeto do ecossistema Aurora fornece um caminho de migração para bases de código Solidity existentes.

NEAR Token, Staking e Economia de Validadores

O token NEAR desempenha quatro funções dentro do protocolo:

• Taxas de transação (gas): NEAR paga pela computação na rede; uma parte é queimada e uma parte distribuída aos validadores
• Staking: validadores e delegadores bloqueiam NEAR para proteger a rede e ganhar recompensas de staking
• Governança: detentores do token NEAR participam nas decisões de governança do protocolo
• Subsídios para o ecossistema: a Fundação NEAR distribui tokens NEAR como subsídios para o desenvolvimento do ecossistema

Os detentores de tokens NEAR podem participar na segurança da rede executando um nó validador diretamente ou delegando o seu investir em staking a um validador existente através de uma carteira NEAR. A delegação não requer a execução de qualquer infraestrutura; os detentores selecionam um validador e delegam o seu investir em staking. Para instruções detalhadas de staking, consulte docs.near.org/validator/staking-overview.

O efeito da validação 'stateless' na dinâmica de staking é estrutural: ao reduzir os requisitos de hardware para os validadores de 'chunks', a atualização foi concebida para expandir, ao longo do tempo, o conjunto de operadores de validadores economicamente viáveis. Um conjunto de validadores maior significa que o staking está mais distribuído, o que é positivo para a descentralização da rede. Os rendimentos de Staking variam com base na participação total da rede e no número de validadores ativos; à medida que o conjunto de validadores se expande, estas dinâmicas podem sofrer alterações.

Este artigo destina-se apenas a fins informativos e educativos. Nada neste artigo constitui aconselhamento financeiro, de investimento ou jurídico. Criptomoeda e ativos de blockchain apresentam um risco considerável. Faça sempre a sua própria pesquisa antes de tomar decisões de investimento.

O que a Validação Sem Estado Significa para os Validadores

No contexto de validação sem estado, o modelo operacional para os validadores de blocos altera-se de cinco formas específicas:

1. Sem necessidade de armazenamento do estado do shard: os validadores de chunk deixam de manter uma cópia local do estado do shard que lhes foi atribuído
2. Testemunhos de estado substituem a sincronização de estado: os validadores de chunk recebem um testemunho de estado com cada chunk, contendo todos os dados de estado necessários para a verificação
3. Rotação de shard sem fricção: quando atribuídos a um novo shard no limite de uma época, os validadores começam a receber imediatamente os testemunhos de estado desse shard, sem ser necessário o download do estado
4. Requisitos reduzidos de hardware de armazenamento: a obrigação de armazenamento que anteriormente representava o maior custo de hardware para a função de validação de chunk foi removida
5. Os produtores de chunk mantêm o estado total: a função de produtor de chunk continua a exigir a manutenção total do estado do shard e hardware superior, e esta distinção é importante para o planeamento de infraestruturas

Os validadores de fragmentos ainda precisam de armazenar o estado do fragmento? Não. Os validadores de fragmentos já não precisam de armazenar o estado local do fragmento. Recebem uma testemunha de estado do produtor do fragmento sempre que validam um fragmento. Os produtores de fragmentos (os nós que constroem fragmentos e geram testemunhas de estado) ainda mantêm o estado completo do fragmento e retêm requisitos de armazenamento elevados.

Validadores de pacotes, na validação sem estado, não necessitam de armazenamento SSD de alta capacidade para o estado do shard. O modelo anterior exigia este armazenamento como o principal custo de hardware para a função de validação; esse requisito foi eliminado. Produtores de pacotes mantêm o estado completo do shard e requerem hardware de armazenamento proporcional ao tamanho do estado do seu shard; operadores que planeiam executar produtores de pacotes devem ter isto em consideração. As especificações oficiais de hardware para ambas as funções estão publicadas em docs.near.org/concepts/basics/validators.

A atribuição de shards opera em épocas de aproximadamente 12 horas. Em cada limite de época, o mecanismo de seleção de validadores da NEAR reatribui validadores de fragmentos entre shards. Com a validação sem estado, esta reatribuição é isenta de atritos: o validador recém-designado recebe testemunhos de estado para os fragmentos do seu novo shard do produtor de fragmentos e começa a validar imediatamente. O modelo anterior exigia uma sincronização de estado que podia demorar horas; esse custo é eliminado para os validadores de fragmentos. Os mecanismos de época e detalhes da distribuição de recompensas estão documentados em docs.near.org/concepts/basics/epoch.

O que isto significa para os Validadores: Se opera um nó validador de blocos (chunk validator), o seu modelo de aprovisionamento de armazenamento mudou. Já não precisa de alocar uma grande capacidade de SSD para o estado da shard no hardware do validador de blocos. A rotação de shards nos limites da época é agora operacionalmente negligenciável. Se opera ou está a considerar uma função de produtor de blocos (chunk producer), os requisitos com estado (stateful) mantêm-se: o armazenamento total do estado da shard continua a ser necessário nessa camada.

Perguntas Frequentes

O que é o NEAR Protocol?

O NEAR Protocol é uma blockchain de prova de participação (proof-of-stake) de Camada 1 que utiliza o sharding Nightshade para processar transações através de shards paralelos. Implementou a validação sem estado (stateless validation) como a sua atualização da Fase 2, permitindo que os validadores de fragmentos (chunk validators) verifiquem transações sem armazenar o estado do shard localmente. O NEAR Protocol utiliza o token NEAR para taxas de transação, staking e governança. Para cobertura completa, consulte: O que é o NEAR Protocol?

Quem Criou o NEAR Protocol?

O NEAR Protocol foi cofundado por Illia Polosukhin, coautor do artigo de 2017 "Attention Is All You Need", que introduziu a arquitetura Transformer subjacente aos modernos modelos de linguagem de grande escala, e por Alex Skidanov, antigo engenheiro de software na Microsoft e coarquiteto do design de sharding Nightshade. Ambos os fundadores trouxeram antecedentes técnicos distintos que moldaram a arquitetura do NEAR focada na investigação. Para uma cobertura completa, consulte: O que é o NEAR Protocol?

O que é a Validação Sem Estado no Blockchain?

A validação sem estado é um modelo de arquitetura blockchain no qual os validadores verificam transações sem manter uma cópia local do estado da rede. Em vez de armazenar o estado, os validadores recebem uma testemunha de estado, uma prova criptográfica que contém apenas os dados de estado necessários para verificar um bloco ou fragmento específico. A NEAR implementou a validação sem estado como Nightshade Phase 2; é a primeira Layer-1 importante a implementar este modelo em produção. Para uma cobertura completa, consulte: What Is NEAR Stateless Validation?

How Does NEAR Sharding Work?

O sharding Nightshade da NEAR divide a Blockchain em vias de processamento paralelo chamadas shards. Cada shard processa um subconjunto de transações simultaneamente e produz um segmento de bloco ao nível do shard chamado chunk. Os validadores são atribuídos a shards específicos por época, e os produtores de blocos agregam todos os chunks de todos os shards num único bloco final. Para uma cobertura completa, consulte: Como a NEAR Funciona: Sharding Nightshade Explicado

O Que É uma State Witness na NEAR?

Uma state witness (testemunha de estado) na NEAR é uma prova criptográfica compacta gerada pelo produtor de chunk que contém todos os dados de estado do shard de que um validador de chunk necessita para verificar um chunk específico. Inclui as entradas da state trie acedidas pelas transações do chunk, além de provas de Merkle da sua inclusão na state trie do shard. As state witnesses são atestações baseadas em provas de Merkle; não são provas de zero-knowledge. Para uma cobertura completa, consulte: O Que É uma State Witness?

O Que São Validadores de Chunk na NEAR?

Os validadores de fragmentos no NEAR são nós responsáveis por validar fragmentos de shard individuais, as porções de cada bloco a nível de shard. Sob validação sem estado, eles não armazenam o estado local do shard; recebem uma testemunha de estado do produtor de fragmentos e verificam que as transações do fragmento se aplicam corretamente ao estado testemunhado. Os validadores de fragmentos são distintos dos produtores de fragmentos (que constroem fragmentos e mantêm o estado) e dos produtores de blocos (que montam os blocos finais). Para cobertura completa, consulte: Validadores de Fragmentos vs. Produtores de Fragmentos

O NEAR Usa Prova de Participação?

O NEAR utiliza Proof of Stake com Limiar (Thresholded Proof of Stake), uma variante na qual os validadores são selecionados com base num limiar mínimo de investir em staking, em vez de um ranking estrito dos N primeiros por dimensão do stake. O NEAR tem aproximadamente 100 validadores ativos por época. Os detentores do Token NEAR podem delegar o seu stake a validadores sem terem de executar a sua própria infraestrutura. Para cobertura completa, consulte: O que é o Protocolo NEAR?

Como a Validação sem Estado Melhora a Descentralização?

A validação sem estado melhora a descentralização ao remover o requisito de armazenamento do estado da shard para os validadores de chunks. Requisitos de hardware mais baixos reduzem a barreira económica para operar um nó validador. À medida que mais participantes têm capacidade financeira para operar validadores, o conjunto de validadores expande-se, distribuindo a segurança da rede por um conjunto de operadores maior e mais geograficamente diversificado. Para uma cobertura total, consulte: Por que razão a Validação Sem Estado é Importante

O que é o Resharding Dinâmico?

A refragmentação dinâmica é a atualização planeada da Fase 3 da NEAR, que visa permitir que a rede divida ou una shards automaticamente com base na procura de transações em tempo real, escalando o débito para cima ou para baixo sem inatividade dos validadores ou reconfiguração manual. Ainda não está em funcionamento. A validação sem estado é um pré-requisito arquitetónico para a refragmentação dinâmica, porque os validadores sem estado podem ser atribuídos instantaneamente a shards novas ou reconfiguradas sem uma operação de sincronização de estado. Para uma cobertura completa, veja: Refragmentação Dinâmica: O Que Vem Depois da Validação Sem Estado

Quais São os Requisitos de Hardware para Validadores da NEAR Após a Validação Sem Estado?

Os validadores de chunks já não necessitam de armazenamento SSD de alta capacidade para o estado do shard sob validação sem estado; o custo de hardware dominante para a função de validação de chunks foi removido. Os produtores de chunks ainda necessitam de armazenamento total do estado do shard e têm requisitos de hardware elevados. Especificações de hardware específicas para ambas as funções estão publicadas na documentação de validador da NEAR. Para contexto operacional, consulte: O que a Validação Sem Estado Significa para os Validadores

Conclusão

A atualização de validação sem estado do NEAR Protocol separa a validação de fragmentos (chunks) do armazenamento de estado, reduzindo a barreira de hardware para os validadores de fragmentos e criando a base técnica para o re-particionamento dinâmico (resharding) da Fase 3. Os validadores de fragmentos recebem agora uma testemunha de estado (state witness) por fragmento, em vez de manterem uma base de dados de estado de fragmento local. A rotação de fragmentos nas fronteiras de época (epoch boundaries) é sem atrito. O conjunto de validadores (validator pool) foi concebido para expandir à medida que o requisito mínimo de hardware para a validação de fragmentos diminui.

O roteiro da Nightshade posiciona isto como uma construção sequencial: a Fase 1 estabeleceu o controlo de congestionamento entre shards, a Fase 2 entregou a validação sem estado (stateless validation) e a Fase 3 visa adicionar o resharding dinâmico assim que o modelo de validador sem estado tornar a reatribuição instantânea de shards operacionalmente viável.

Próximos passos para programadores e validadores:

• Documentação do programador NEAR para especificações completas do protocolo, guias do SDK e configuração do validador
• SDK Rust NEAR) para criar smart contracts em Rust
• SDK JavaScript NEAR) para criar smart contracts em JavaScript
• Visão geral da Staking de validadores NEAR) para configuração de Staking e delegação
• Subsídios da Fundação NEAR para financiamento de projetos do ecossistema