Что такое токен NEAR: скорость и шардинг

Что такое NEAR Protocol?

NEAR Protocol — это блокчейн смарт-контрактов первого уровня (Layer-1) на базе алгоритма proof-of-stake, разработанный для обеспечения высокой пропускной способности транзакций и низких комиссий. Построенная на базе проприетарной системы шардинга под названием Nightshade и протокола производства блоков Doomslug, сеть NEAR достигает времени создания блока около 1 секунды и финализации транзакций примерно за 1–2 секунды. Проект был основан в 2018 году и запустил свой мейннет в октябре 2020 года.

Название "NEAR" охватывает две разные вещи: NEAR Protocol — это сама сеть блокчейн, в то время как NEAR (токен) — это нативная криптовалюта, которая обеспечивает работу этой сети. NEAR Protocol — это независимый блокчейн уровня 1, что означает, что он обрабатывает и записывает транзакции напрямую в своей собственной цепочке, а не построен поверх Ethereum или другого базового уровня.

Смарт-контракты — это самоисполняемые программы, хранящиеся в блокчейне, которые автоматически выполняют заранее определенные действия при соблюдении определенных условий, например, перевод токенов при подтверждении покупки без участия банка или посредника. Основная цель NEAR Protocol — размещение и запуск этих программ, что позволяет создавать децентрализованные приложения (dApps) в таких областях, как DeFi, маркетплейсы NFT, блокчейн-игры и управление DAO. Разработчики пишут смарт-контракты на NEAR на Rust или JavaScript/TypeScript, что делает платформу доступной для широкого круга разработчиков, помимо тех, кто владеет проприетарным языком Solidity от Ethereum.

NEAR Protocol был соучрежден Илией Полосухиным, одним из восьми соавторов статьи 2017 года «Attention Is All You Need» (https://arxiv.org/abs/1706.03762)), представившей архитектуру Transformer, лежащую в основе современных больших языковых моделей, и Александром Скидановым, бывшим инженером-программистом в Google и MemSQL, имеющим опыт работы с распределенными системами. Проект поддерживается NEAR Foundation, некоммерческой организацией со штаб-квартирой в Швейцарии, которая финансирует развитие экосистемы, гранты для разработчиков и управление протоколом.

Как NEAR Protocol достигает высокой скорости транзакций?

NEAR Protocol достигает высокой скорости транзакций благодаря двум взаимодополняющим системам: Doomslug, своему протоколу консенсуса для создания блоков, и Nightshade, механизму параллельного шардинга. Обе системы решают одну и ту же инженерную задачу, с которой сталкивается любой высокопроизводительный блокчейн.

Трилемма масштабируемости блокчейна

Трилемма масштабируемости блокчейна, концепция, приписываемая сооснователю Ethereum Виталику Бутерину, описывает проблему, согласно которой блокчейн-сеть обычно должна жертвовать одним из трех свойств, чтобы преуспеть в двух других: децентрализация (отсутствие контроля над сетью у какой-либо одной стороны), безопасность (сеть устойчива к атакам и мошенничеству) и масштабируемость (сеть быстро обрабатывает большие объемы транзакций). Bitcoin отдает приоритет децентрализации и безопасности, обрабатывая примерно 7 транзакций в секунду. Ранний Ethereum сделал похожий компромисс, поддерживая около 15 транзакций в секунду. Архитектура NEAR специально разработана для решения проблемы масштабируемости без пропорциональной жертвы двумя другими свойствами, хотя точный баланс этих компромиссов остается предметом активных дискуссий в сообществе блокчейна.

Доказательство доли владения и сеть валидаторов NEAR

NEAR Protocol работает на модели консенсуса Proof of Stake (PoS) — системе, в которой валидаторы получают право подтверждать транзакции путем стейкинга (блокировки) токенов NEAR в качестве залога, а не за счет затрат вычислительной энергии, как в модели Proof of Work у Bitcoin. Валидаторы — это участники сети, ответственные за создание блоков и подтверждение транзакций в обмен на вознаграждения за стейкинг. Такой подход делает NEAR значительно более энергоэффективным по сравнению с блокчейнами первого поколения. Набор валидаторов является децентрализованным, при этом валидаторы выбираются на основе суммы их стейка.

Что такое Doomslug? Протокол создания блоков NEAR

Doomslug — это протокол консенсуса для производства блоков в NEAR Protocol, система, которая определяет скорость добавления новых блоков в сеть. Механизм консенсуса — это процесс, с помощью которого все узлы в блокчейн-сети подтверждают валидность нового блока транзакций. В отличие от подходов к консенсусу, которые требуют полного согласия сети перед созданием каждого блока, Doomslug позволяет назначенному производителю блоков создавать блоки примерно за 1 секунду, при этом более широкая сеть валидаторов подтверждает их в следующем раунде. Такая конструкция обеспечивает малое время формирования блоков в NEAR без ущерба для общей безопасности сети. Doomslug регулирует скорость создания отдельных блоков. Он не определяет, сколько транзакций сеть обрабатывает параллельно — за это отвечает Nightshade.

Что такое шардинг Nightshade?

Шардинг — это процесс разделения блокчейн-сети на более мелкие параллельные сегменты, называемые шардами, каждый из которых способен обрабатывать транзакции одновременно. Nightshade — это проприетарная реализация данного подхода в NEAR Protocol. Представьте это как преобразование однополосной дороги в многополосное шоссе: каждая полоса (шард) независимо обрабатывает свой трафик, и общая пропускная способность дороги растет с добавлением каждой полосы. Каждый шард в NEAR независимо обрабатывает подмножество транзакций, а результаты объединяются в единое состояние цепочки.

Эта модель называется горизонтальным масштабированием, потому что NEAR добавляет больше параллельных процессоров, вместо того, чтобы пытаться ускорить один процессор. По мере активации большего количества шардов общая пропускная способность сети пропорционально увеличивается. NEAR разворачивает шардинг Nightshade поэтапно: Фаза 0 в настоящее время работает на мейннете, обеспечивая базовую инфраструктуру шардинга, а Фазы 1–3 будут постепенно активировать больше параллельных шардов, с полным теоретическим показателем пропускной способности более 100 000 транзакций в секунду (TPS), который будет достигнут по завершении Фазы 3. Этот поэтапный запуск объясняет, почему текущее количество TPS на мейннете NEAR отличается от его теоретического максимума.

Эти три уровня работают согласованно: PoS определяет, кто является валидатором, Doomslug — как быстро производятся блоки, а Nightshade масштабирует пропускную способность сети по одновременной обработке транзакций.

Скорость и производительность транзакций NEAR Protocol

NEAR Protocol обрабатывает транзакции со временем формирования блока около 1 секунды и обеспечивает финализацию транзакций примерно за 1–2 секунды. В настоящее время сеть обрабатывает около 100 транзакций в секунду (TPS) в мейннете в рамках Фазы 0 шардинга, при этом теоретический максимум превышает 100 000 TPS после внедрения полноценного шардинга Nightshade. Средняя комиссия за транзакцию составляет около 0,001 $. Текущую сетевую активность можно проверить в обозревателе блокчейна NEAR.

Сколько транзакций в секунду может обрабатывать NEAR?

Количество транзакций в секунду (TPS) показывает, сколько транзакций блокчейн может обработать за одну секунду: чем выше этот показатель, тем большую нагрузку сеть может выдерживать одновременно. Для сравнения: Биткоин обрабатывает около 7 TPS, Ethereum — около 15 TPS на своем базовом уровне, а платежная сеть Visa обрабатывает в среднем около 24 000 TPS с пиковой пропускной способностью около 65 000 TPS.

NEAR Protocol в настоящее время обрабатывает около 100 TPS в своем мейннете. Это отражает Фазу 0 шардинга Nightshade, текущее рабочее состояние сети. При полном развертывании шардинга Nightshade на Фазе 3 теоретическая пропускная способность NEAR превышает 100 000 TPS. Это разные показатели: текущие 100 TPS — это наблюдаемый эталонный показатель мейннета; более 100 000 TPS — это целевой показатель проектирования, требующий полного развертывания шардинга. Пропускная способность NEAR масштабируется напрямую в зависимости от количества активных шардов.

Время блока и финальность транзакций NEAR Protocol

NEAR Protocol создает новый блок примерно каждую секунду, что является одним из самых высоких показателей скорости производства блоков среди основных блокчейнов первого уровня (Layer-1). Время формирования блока и завершенность транзакции — это взаимосвязанные, но разные понятия. Время формирования блока — это время, необходимое для создания нового блока. Завершенность транзакции — это момент, когда транзакция окончательно подтверждена и необратима в блокчейне, то есть момент, когда вы можете быть уверены, что платеж или действие были совершены.

NEAR достигает финализации транзакций примерно за 1-2 секунды при нормальных сетевых условиях. Для сравнения, базовый уровень Ethereum производит блок примерно каждые 12 секунд, а практическая финализация для транзакций Ethereum высокой стоимости может занимать от 1 до 5 минут, поскольку сеть ожидает дополнительных подтверждений блока для снижения риска отмены.

Быстрый ли NEAR Protocol?

Да, NEAR Protocol быстр по стандартам блокчейна. Время генерации блока в нем составляет примерно 1 секунду, время финализации транзакции — от 1 до 2 секунд, а текущая пропускная способность в мейннете составляет около 100 TPS с теоретическим пределом выше 100 000 TPS при полном шардинге. Оба показателя ставят NEAR значительно впереди базового уровня Ethereum (около 15 TPS и 12-секундные блоки) и Bitcoin (около 7 TPS и 10-минутные блоки) как по TPS, так и по времени финализации.

Почему важна скорость транзакций в блокчейне?

Скорость транзакций определяет, как долго пользователи ждут, когда их действия в блокчейне будут окончательно подтверждены, и это время ожидания имеет прямые последствия для приложений реального мира.

Децентрализованные финансы (DeFi) — это сфера, где медленная финализация наносит самый непосредственный ущерб. Трейдер отправляет заявку на обмен по одной цене, но к моменту подтверждения медленной транзакции рынок изменился, и сделка исполняется по худшему курсу. Финализация NEAR менее чем за 2 секунды дает ценам мало времени для изменения между отправкой и подтверждением.

NFT маркетплейсы сталкиваются с другой проблемой: высокие комиссии и медленные подтверждения создают трение, которое полностью исключает мелкие транзакции. Покупка NFT на сумму 5 долларов США в сочетании с комиссией за газ в 30 долларов США экономически нерациональна. Примерно 0,001 доллара США комиссии за транзакцию в NEAR делает практичными покупки цифровых активов на небольшие суммы.

Блокчейн-игры требуют практически мгновенного подтверждения для внутриигровых действий, таких как торговля предметами, получение наград и результаты матчей. Ожидание, измеряемое минутами, делает игровой процесс непригодным, независимо от того, насколько хороша игра. Платежные приложения сталкиваются с тем же порогом: финализация транзакций за доли секунды или около того является границей между практичной и непрактичной системой платежей в реальном времени. Финализация транзакций NEAR за 1-2 секунды находится в этом диапазоне.

NEAR Protocol против Ethereum, Solana и других блокчейнов

NEAR Protocol превосходит Ethereum и Bitcoin по скорости транзакций со значительной маржой и конкурирует с Solana по теоретической пропускной способности. В таблице ниже показатели NEAR приведены наряду с блокчейнами, которые большинству людей уже знакомы.

Все показатели являются приблизительными ориентирами. Теоретические максимумы отражают проектные цели при оптимальных условиях. Показатели могут меняться по мере обновления протоколов. Текущий показатель TPS NEAR отражает развертывание шардинга Фазы 0. Показатели Ethereum относятся только к базовой сети уровня 1, а не к решениям для масштабирования уровня 2.

Быстрее ли NEAR, чем Ethereum?

Да, NEAR Protocol значительно быстрее Ethereum на базовом уровне. NEAR достигает времени блока около 1 секунды по сравнению с примерно 12 секундами у Ethereum, а теоретический максимум NEAR, составляющий более 100 000 TPS, превышает пропускную способность базового уровня Ethereum, которая составляет около 15 TPS. Комиссии за транзакции в NEAR составляют в среднем около $0,001 по сравнению с переменными комиссиями Ethereum, которые варьировались от менее $1 в периоды низкой активности до $50 и более во время пиковой нагрузки. Слияние (Merge) Ethereum в сентябре 2022 года повысило его энергоэффективность благодаря переходу на Proof of Stake, но не привело к существенному увеличению пропускной способности транзакций на базовом уровне. Ethereum сохраняет значительно более крупную экосистему разработчиков и более широкое внедрение dApp, чем NEAR, что делает эти две сети разными вариантами выбора, а не просто иерархией.

Как соотносятся комиссии за транзакции в NEAR?

Комиссии за газ — это транзакционные издержки, выплачиваемые валидаторам, которые обрабатывают и подтверждают активность в сети блокчейна; по сути, это плата за обработку каждого действия, совершенного ончейн. В сети NEAR в официальной документации они называются комиссиями за транзакции. Комиссии за газ в Ethereum изменчивы и непредсказуемы: они варьируются от менее чем 1 доллара в периоды затишья до 50 долларов и выше во время пикового спроса, что делает частые мелкие транзакции экономически невыгодными. Комиссии за транзакции в NEAR в среднем составляют около 0,001 доллара США, что делает микротранзакции, взаимодействия DeFi, игровые действия и небольшие покупки NFT экономически целесообразными.

Как NEAR соотносится с Solana?

Solana является ближайшим конкурентом NEAR по теоретической пропускной способности транзакций, с проектным пределом примерно в 65 000 TPS. Теоретический максимум NEAR в 100 000+ TPS при полном шардинге Фазы 3 превосходит Solana, хотя обе сети достигают сопоставимого практического времени финализации менее чем за 2 секунды при нормальных условиях. Существенное архитектурное различие заключается в том, как масштабируется каждая сеть: Solana использует однопоточную модель выполнения в сочетании с механизмом синхронизации Proof of History, в то время как NEAR использует параллельный шардинг Nightshade, который позволяет пропускной способности NEAR пропорционально расти по мере активации новых шардов. Avalanche достигает примерно 4 500 TPS на своей X-Chain с финализацией менее 2 секунд, находясь между Ethereum и NEAR/Solana в спектре пропускной способности. Bitcoin, оригинальный блокчейн, был разработан для безопасности и децентрализации, а не для пропускной способности транзакций, установив историческую базу, с которой эволюционировали более быстрые сети, такие как NEAR.

Варианты использования и экосистема NEAR Protocol

Скорость транзакций NEAR Protocol (время окончательного подтверждения около 1 секунды) и низкие комиссии (около 0,001 доллара за транзакцию) делают ее функциональной платформой для нескольких категорий децентрализованных приложений (dApps) — программного обеспечения, которое работает в сети блокчейн, а не на централизованных серверах. NEAR Protocol поддерживает растущую экосистему этих программ в различных областях применения.

DeFi и NFT на NEAR

NEAR поддерживает ряд активных децентрализованных приложений. Ref Finance — это децентрализованная биржа на NEAR, где пользователи обменивают токены и предоставляют ликвидность; высокая скорость завершения транзакций в NEAR снижает риск проскальзывания цены, из-за которого DeFi на более медленных блокчейнах становится затруднительным. Paras — это нативный NFT-маркетплейс в сети NEAR, где авторы создают и продают цифровое искусство и предметы коллекционирования; комиссии в NEAR составляют около 0,001 доллара США, а значит, коллекционеры платят доли цента за каждое взаимодействие вместо многодолларовых комиссий за газ, характерных для активности NFT в сети Ethereum в периоды пиковой нагрузки. Игровые блокчейн-приложения также выигрывают от скорости NEAR, так как внутриигровые транзакции, такие как передача предметов, получение наград и результаты матчей, требуют почти мгновенного подтверждения для комфортного игрового процесса.

NEAR также поддерживает ДАО (децентрализованные автономные организации), где решения по управлению записываются и исполняются ончейн. Разработчики создают на NEAR на Rust или JavaScript/TypeScript, что снижает порог входа по сравнению с Solidity от Ethereum, язык, не имеющий аналогов за пределами разработки блокчейн.

Aurora и Rainbow Bridge: Уровень интероперабельности NEAR

Aurora — это Ethereum-совместимая (EVM) среда выполнения, построенная на NEAR Protocol, которая позволяет разработчикам развертывать смарт-контракты Ethereum в сети NEAR без необходимости переписывать код. Aurora наследует скорость транзакций и структуру низких комиссий NEAR, что делает ее практичным вариантом для разработчиков Ethereum, стремящихся к более быстрому и доступному исполнению без отказа от привычных инструментов Ethereum.

Rainbow Bridge от NEAR — это кросс-чейн протокол, который позволяет пользователям переводить токены и активы напрямую между NEAR и Ethereum без использования централизованной биржи, соединяя две экосистемы и предоставляя пользователям Ethereum доступ к преимуществам NEAR в скорости и стоимости. Как Aurora, так и Rainbow Bridge демонстрируют, что производительность NEAR доступна существующей базе разработчиков и пользователей Ethereum, а не только тем, кто разрабатывает нативно на NEAR.

Для чего используется токен NEAR?

NEAR Protocol и NEAR токен имеют одно и то же название, но выполняют разные роли: протокол — это инфраструктура блокчейна, а токен NEAR (также называемый монетой NEAR) является цифровым активом, который обеспечивает экономическую активность в этой инфраструктуре.

Токен NEAR выполняет три основные функции. Во-первых, комиссии за транзакции: каждое действие в NEAR Protocol стоит небольшое количество токенов NEAR, примерно $0.001 по текущим ценам, которые выплачиваются валидаторам, обрабатывающим и подтверждающим активность. Во-вторых, стейкинг: держатели токенов могут заблокировать (внести в стейкинг) токены NEAR, чтобы стать валидаторами или делегировать свои токены существующим валидаторам, получая взамен вознаграждения за стейкинг. В-третьих, управление: держатели токенов NEAR участвуют в принятии решений по протоколу посредством ончейн-голосования.

Эквивалент в долларах США, составляющий примерно $0,001 за транзакцию, зависит от рыночной цены токена NEAR. Количество токенов NEAR, необходимое для одной транзакции, устанавливается протоколом, тогда как долларовая стоимость этих токенов колеблется. Данная статья охватывает только полезность токена и не рассматривает историю цен, рыночную капитализацию или механизмы предложения.

Отказ от ответственности: Данная статья предназначена исключительно для образовательных целей и не является инвестиционной рекомендацией. Является ли токен NEAR подходящим активом для инвестирования, зависит от индивидуальной готовности к риску, инвестиционных целей и результатов самостоятельного исследования.

Часто задаваемые вопросы о NEAR Protocol

Что делает NEAR Protocol быстрым?

NEAR Protocol достигает своей скорости благодаря двум различным системам: Doomslug — протоколу создания блоков, и Nightshade — механизму шардинга. Doomslug позволяет назначенному производителю блоков создавать новые блоки примерно за 1 секунду, не дожидаясь полного консенсуса сети. Nightshade разделяет сеть на сегменты параллельной обработки, называемые шардами, каждый из которых обрабатывает транзакции одновременно. Вместе они обеспечивают время генерации блока около 1 секунды и теоретический предел пропускной способности свыше 100 000 TPS при полном развертывании шардинга.

Сколько транзакций в секунду может обрабатывать NEAR?

В настоящее время NEAR Protocol обрабатывает примерно 100 транзакций в секунду в своем мейннете. Этот показатель отражает Фазу 0 шардинга Nightshade, текущее рабочее состояние сети. После полного развертывания шардинга Nightshade по завершении Фазы 3 теоретическая пропускная способность NEAR превысит 100 000 TPS. Разрыв между этими двумя цифрами объясняется тем, что шардинг внедряется постепенно, а не весь сразу.

Быстрее ли NEAR Protocol, чем Ethereum?

Да, NEAR Protocol обрабатывает транзакции значительно быстрее, чем базовый уровень Ethereum. Время формирования блока в NEAR составляет около 1 секунды по сравнению с примерно 12 секундами у Ethereum, а теоретический максимум NEAR, превышающий 100 000 TPS, значительно превосходит пропускную способность базового уровня Ethereum, составляющую около 15 TPS. Средняя комиссия за транзакцию в NEAR также составляет около 0,001 доллара США против переменных комиссий Ethereum от 1 до 50 долларов США и выше. При этом Ethereum сохраняет существенно более крупную экосистему разработчиков и более широкое внедрение dApp.

Что такое шардинг Nightshade?

Nightshade — это система шардинга NEAR Protocol, технология, которая разделяет сеть блокчейн на сегменты параллельной обработки, называемые шардами, каждый из которых способен обрабатывать транзакции одновременно. Представьте это как превращение однополосной дороги в многополосную магистраль: каждая полоса обрабатывает свой поток движения независимо, а общая пропускная способность растет с каждой добавленной полосой. Большее количество шардов обеспечивает пропорционально более высокую пропускную способность, именно поэтому теоретический показатель TPS NEAR масштабируется с полным развертыванием Фазы 3 шардинга.

Для чего используется токен NEAR?

Токен NEAR выполняет три основные функции в сети NEAR Protocol: оплата комиссий за транзакции (примерно 0,001 доллара США за транзакцию, выплачивается валидаторам), стейкинг (блокировка токенов для того, чтобы стать валидатором или делегировать их одному из них для получения вознаграждений) и управление (голосование по решениям протокола через ончейн-механизмы). Токен NEAR отличается от NEAR Protocol: протокол — это инфраструктура блокчейна, в то время как токен — это актив, обеспечивающий активность в ней.

Где узнать больше о NEAR Protocol

NEAR Protocol сочетает в себе механизм создания блоков Doomslug, параллельный шардинг Nightshade и модель валидаторов Proof of Stake для решения проблем масштабируемости, которые исторически ограничивали ранние сети блокчейн. В результате появилась сеть 1-го уровня (Layer-1) со временем генерации блока около 1 секунды, финализацией транзакций в течение 1–2 секунд, комиссией за транзакцию около 0,001 доллара США и теоретическим пределом пропускной способности более 100 000 TPS при полном развертывании шардинга.

Для читателей, которые хотят углубиться:

["- Официальный сайт NEAR Protocol (https://near.org) освещает экосистему проекта и текущие разработки.","- Официальная документация NEAR Protocol (https://docs.near.org) содержит технические сведения о транзакциях, механизмах консенсуса, архитектуре шардинга и разработке смарт-контрактов.","- Проводник блокчейна NEAR на nearblocks.io (https://nearblocks.io) отображает данные сети в реальном времени, включая текущий TPS, последние блоки и активность транзакций.","- Explainer Nightshade sharding от NEAR Foundation (https://near.org/blog/nightshade)) предоставляет оригинальное техническое объяснение того, как Nightshade достигает теоретического потолка пропускной способности NEAR."]