NEAR 代幣是什麼:速度與分片
Learn how NEAR Protocol achieves 1-second finality and 100,000+ TPS through Nightshade sharding and Doomslug consensus.
什麼是 NEAR Protocol?
NEAR 協議是一個 Layer-1 的權益證明智能合約區塊鏈,旨在提供高交易吞吐量和低手續費。它建構於一個名為 Nightshade 的專有分片系統以及一個名為 Doomslug 的區塊生產協議之上,NEAR 可實現約 1 秒的區塊時間和約 1 到 2 秒的交易最終確定性。它成立於 2018 年,並於 2020 年 10 月啟動其主網。
「NEAR」這個名稱包含兩個不同的概念:NEAR Protocol 是指區塊鏈網路本身,而 NEAR(代幣)則是驅動該網路活動的原生加密貨幣。NEAR Protocol 是一個獨立的 Layer-1 區塊鏈,這意味著它是在自己的鏈上直接處理並記錄交易,而非建構於以太坊或其他基礎層之上。
智慧合約是儲存於區塊鏈上的自我執行程式,當特定條件滿足時(例如,無需銀行或中介機構即可在購買確認後轉移代幣),它們會自動執行預定義的動作。NEAR Protocol 的主要目的是託管和運行這些程式,支援跨足 DeFi、NFT 市集、區塊鏈遊戲以及 DAO 治理的去中心化應用程式(dApps)。開發者在 NEAR 上使用 Rust 或 JavaScript/TypeScript 編寫智慧合約,這使得該平台更容易被廣泛的開發者接納,而不僅限於熟悉以太坊專有 Solidity 語言的開發者。
NEAR 協議由 Illia Polosukhin(2017 年論文「Attention Is All You Need」[https://arxiv.org/abs/1706.03762)] 的八位共同作者之一,該論文引入了作為現代大型語言模型基礎的 Transformer 架構)和 Alexander Skidanov(前 Google 和 MemSQL 的軟體工程師,擁有分散式系統背景)聯合創辦。該專案由 NEAR Foundation 支持,這是一個總部位於瑞士的非營利組織,負責資助生態系統開發、開發者補助金和協議治理。
NEAR 協議如何達成高交易速度?
NEAR Protocol 透過兩個互補的系統實現高交易速度:其區塊產出的共識協定 Doomslug,以及其並行分片機制 Nightshade。這兩個系統都解決了每個高效能區塊鏈所面臨的相同工程挑戰。
區塊鏈的可擴展性三難困境
區塊鏈擴展性三難,一個歸功於以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 的概念,描述了區塊鏈網路通常必須犧牲三種屬性中的一種,才能在其他兩種上表現出色的挑戰:去中心化(沒有單一實體控制網路)、安全性(網路抵抗攻擊和詐欺)以及擴展性(網路能快速處理大量交易)。比特幣優先考慮去中心化和安全性,每秒約處理 7 筆交易。早期的以太坊做了類似的權衡,維持約 15 TPS(每秒交易數)。NEAR 的架構經過特別設計,旨在解決擴展性限制,同時不成比例地犧牲其他兩種屬性,儘管這些權衡的精確平衡在區塊鏈社群中仍是活躍的討論話題。
權益證明(Proof of Stake)與 NEAR 的驗證者網路
NEAR Protocol 採用權益證明(PoS)共識模型,這是一種驗證者透過質押(鎖定)NEAR 代幣作為抵押品,來獲得確認交易權利的系統,而非像比特幣的工作證明(PoW)模型那樣消耗計算能量。驗證者是負責生產區塊和確認交易的網路參與者,以換取質押獎勵。這種方法使 NEAR 在能源效率上比第一代區塊鏈顯著更高。驗證者集合是去中心化的,驗證者根據其質押的數量進行選擇。
什麼是 Doomslug?NEAR 的區塊生產協議
Doomslug 是 NEAR Protocol 的出塊共識協定,該系統負責管理新區塊添加到鏈上的速度。共識機制是區塊鏈網路中所有節點對新交易區塊有效性達成一致的過程。與在產生每個區塊前需要全網達成共識的方法不同,Doomslug 允許指定的區塊生產者在大約 1 秒內建立區塊,並由更廣泛的驗證者網路在隨後的輪次中進行確認。此設計使 NEAR 能夠在不損害整體網路安全的情況下實現快速出塊。Doomslug 管理單個區塊產生的速度,它並不決定網路並行處理多少交易,那是 Nightshade 的職責。
什麼是 Nightshade 分片?
分片(Sharding)是將一個區塊鏈網路分割成更小的平行區段(稱為分片)的過程,每個分片都能同時處理交易。Nightshade 是 NEAR Protocol 對此方法的專有實作。您可以想像成將單線道公路轉換為多線道高速公路:每一條車道(分片)獨立處理自己的交通,而總道路容量會隨著每增加一條車道而增加。NEAR 上的每個分片會獨立處理一部分交易,結果會合併成單一的鏈狀態。
這種模型被稱為水平擴展,因為 NEAR 透過增加更多平行處理器,而不是試圖提高單個處理器的速度來實現擴展。隨著啟用的分片數量增加,網路總吞吐量會成比例提升。NEAR 正在分階段部署 Nightshade 分片技術:第 0 階段目前已在主網上線,提供了基礎的分片基礎設施;第 1 到第 3 階段將逐步啟動更多平行分片,在第 3 階段完成後,理論上的總吞吐量可達到 100,000+ TPS。這種分階段推出的方式,解釋了為何 NEAR 目前的主網 TPS 與其理論上限存在差異。
這三個層級協同運作:權益證明 (PoS) 決定誰來進行驗證,Doomslug 決定區塊產生的速度,而 Nightshade 則決定網路可同時處理的交易規模。
NEAR 協議交易速度與效能
NEAR Protocol 以約 1 秒的區塊時間處理交易,並在大約 1 到 2 秒內達成交易最終確認。該網路在 Phase 0 分片技術下,目前在主網上處理每秒約 100 筆交易 (TPS),一旦全面部署 Nightshade 分片技術,理論最大值將超過 100,000 TPS。交易手續費平均約為每筆交易 $0.001。目前的網路活動可在 NEAR 區塊鏈瀏覽器 上驗證。
NEAR 可處理多少 TPS?
每秒交易次數 (TPS) 衡量區塊鏈在單一秒內能處理多少筆交易:數字越高,代表網路能同時處理的活動越多。作為參考,比特幣每秒約處理 7 筆交易,以太坊在其基礎層每秒約處理 15 筆交易,而 Visa 支付網路平均每秒處理約 24,000 筆交易,峰值容量則接近每秒 65,000 筆。
NEAR Protocol 目前在其主網上處理約 100 TPS。這反映了 Nightshade 分片技術的 Phase 0,也就是網路目前的營運狀態。隨著 Phase 3 的 Nightshade 分片技術完全部署,NEAR 的理論吞吐量將超過 100,000 TPS。這些是不同的數據:目前的 100 TPS 是觀察到的主網基準;而 100,000+ TPS 是需要完全部署分片技術的設計目標。NEAR 的吞吐量直接隨著活躍分片的數量而擴展。
NEAR Protocol 區塊時間與交易最終確定性
NEAR Protocol 大約每 1 秒產生一個新區塊,是主要的 Layer-1 區塊鏈中區塊生產率最快的之一。區塊時間和交易最終性是相關但不同的概念。區塊時間是產生一個新區塊所需的時間。交易最終性是指交易在區塊鏈上被永久確認且不可逆轉的時刻,也就是你可以確定付款或操作已完成的瞬間。
在正常網路狀況下,NEAR 大約在 1 到 2 秒內達成交易最終性。相比之下,以太坊底層大約每 12 秒產生一個區塊;對於高價值以太坊交易,實際的最終性可能需要 1 到 5 分鐘,因為網路需要等待額外的區塊確認以降低回滾風險。
NEAR 協議快嗎?
是的,NEAR Protocol 以區塊鏈標準來看非常快速。它實現了約 1 秒的區塊時間,交易最終確定性約為 1 到 2 秒,並且在全面分片的情況下,當前主網吞吐量約為 100 TPS,理論上限超過 100,000 TPS。這兩項數據在 TPS 和最終確定性時間方面,都讓 NEAR 遠遠領先於以太坊的基礎層(約 15 TPS 和 12 秒的區塊)以及比特幣(約 7 TPS 和 10 分鐘的區塊)。
為何區塊鏈交易速度很重要?
交易速度決定了用戶在區塊鏈上的活動需要等待多久才能被永久確認,而這個等待時間對現實世界的應用有直接影響。
去中心化金融(DeFi)是交易確認緩慢(slow finality)造成最直接損害的地方。交易者以某個價格提交交換(swap),但交易在緩慢確認時,市場已變動,最終以較差的匯率執行。NEAR 少於 2 秒的最終確認時間,讓價格在提交與確認之間幾乎沒有變動的空間。
NFT 市場面臨著不同的問題:高昂的費用和緩慢的確認速度產生了摩擦,使小額交易完全被排除在外。購買 5 美元的 NFT 卻要支付 30 美元的礦工費,這在經濟上是不合理的。NEAR 約 0.001 美元的交易手續費使小額數位資產購買變得切實可行。
區塊鏈遊戲需要針對遊戲內操作(如道具交易、獎勵領取和比賽結果)提供近乎即時的確認。無論遊戲本身多麼出色,長達數分鐘的等待都會導致無法使用的體驗。支付應用程式也面臨同樣的門檻:次秒級或接近一秒的最終確認性,是實用與不實用即時支付系統的分水嶺。NEAR 的 1 到 2 秒最終確認性正處於該範圍內。
NEAR 協議與以太坊、Solana 及其他區塊鏈的比較
NEAR Protocol 在交易速度方面遠超以太坊和比特幣,並在理論吞吐量方面與 Solana 競爭。下表將 NEAR 的指標與大多數人熟知的區塊鏈並列。
| 區塊鏈 | TPS(當前主網) | TPS(理論最大值) | 區塊時間 | 交易最終性 | 平均交易費用 |
|---|---|---|---|---|---|
| NEAR Protocol | ~100 | ~100,000+ | ~1 秒 | ~1-2 秒 | ~$0.001 |
| Ethereum | ~15 | ~100(僅限 L1) | ~12 秒 | ~1-5 分鐘 | ~$1-$50+ |
| Solana | ~1,000-3,000 | ~65,000 | ~400 毫秒 | ~1 秒 | ~$0.00025 |
| Avalanche (X-Chain) | ~1,000 | ~4,500 | ~1-2 秒 | ~1-2 秒 | ~$0.001 |
| Bitcoin | ~7 | ~7 | ~10 分鐘 | ~60+ 分鐘 | ~$1-$5 |
| Visa(基準) | ~24,000 | ~65,000 | N/A | 秒 | ~$0.10+ |
所有數據均為近似基準。理論最大值反映了理想條件下的設計目標。隨著協議升級,數據可能會有所變動。NEAR 目前的 TPS 反映了第 0 階段分片部署的情況。以太坊數據僅指 Layer 1 主鏈,不包括 Layer 2 擴容方案。
NEAR 是否比以太坊更快?
是的,NEAR Protocol 的基礎層速度明顯快於 Ethereum。NEAR 的區塊時間約為 1 秒,而 Ethereum 約為 12 秒;且 NEAR 的理論最大每秒交易量 (TPS) 超過 100,000,遠高於 Ethereum 基礎層約 15 TPS 的吞吐量。NEAR 的平均交易費用約為 0.001 美元,相較之下,Ethereum 的手續費則會波動,低負載時可能低於 1 美元,而在尖峰擁堵期間則可能達到 50 美元或更高。Ethereum 在 2022 年 9 月的合併(Merge)中透過轉向權益質押(Proof of Stake)提高了能源效率,但並未實質增加其基礎層的交易吞吐量。Ethereum 仍保有比 NEAR 大得多的開發者生態系統和更廣泛的 dApp 採用率,這使得這兩條鏈是不同的選擇,而非簡單的層次之分。
NEAR 的交易費用表現如何?
交易手續費是支付給處理並確認區塊鏈網路活動的驗證者的交易成本,本質上是對鏈上採取的每一個動作所收取的處理費。在 NEAR 上,官方文件稱其為交易費用。以太坊的交易手續費是可變且不可預測的,在需求低迷時從不到 1 美元,在尖峰需求時達到 50 美元或更高,這使得頻繁的小額交易在經濟上不可行。NEAR 的交易費用平均約為 0.001 美元,這使得微交易、DeFi 互動、遊戲操作和小額NFT 購買在經濟上變得可行。
NEAR 與 Solana 相比如何?
Solana 在理論交易吞吐量方面是 NEAR 最接近的競爭對手,設計上限約為每秒 65,000 筆交易 (TPS)。NEAR 在完全啟用 Phase 3 分片時,理論上的最大值超過 100,000 TPS,高於 Solana,儘管兩者在正常情況下都能實現不到 2 秒的可比較實際最終確定時間。關鍵的架構差異在於每個網路的擴展方式:Solana 使用單線程執行模型,並搭配歷史證明 (Proof of History) 計時機制;而 NEAR 則採用 Nightshade 並行分片,這使得 NEAR 的吞吐量能隨著更多分片的啟用而按比例增長。Avalanche 在其 X-Chain 上實現了約 4,500 TPS 的吞吐量,最終確定時間不到 2 秒,在吞吐量範圍內介於 Ethereum 與 NEAR/Solana 之間。Bitcoin,這個最初的區塊鏈,其設計重點是安全性和去中心化,而非交易吞吐量,它確立了 NEAR 等更快網路演進的歷史基準。
NEAR 協議的應用場景與生態系統
NEAR Protocol 的交易速度(約1秒最終確認)和低廉的手續費(每筆交易約0.001美元),使其成為數種去中心化應用程式(dApps)的實用平台。dApps 是在區塊鏈網絡上運行的軟體程式,而非在中心化伺服器上。NEAR Protocol 託管著涵蓋多個應用領域、日益成長的這些程式生態系統。
DeFi 與 NEAR 上的 NFT
NEAR 支援一系列活躍的去中心化應用程式。Ref Finance 是 NEAR 上的一個去中心化交易所,用戶可以在此交換代幣並提供流動性;NEAR 的快速最終確定性降低了價格滑點風險,這種風險在使用較慢的區塊鏈時會帶來 DeFi 的挫敗感。Paras 是 NEAR 原生的 NFT 市場,創作者在此鑄造和銷售數位藝術品及收藏品;NEAR 大約 0.001 美元的交易費用意味著收藏家每次互動只需支付幾分之一美分,而不是在高峰時期為以太坊 NFT 活動所特有的數美元交易費用。區塊鏈遊戲應用程式也受益於 NEAR 的速度,因為遊戲內的交易,如物品轉移、獎勵領取和比賽結果,都需要近乎即時的確認才能獲得可玩體驗。
NEAR 還支持 DAO(去中心化自治組織),其治理決策會在鏈上記錄並執行。開發者可以使用 Rust 或 JavaScript/TypeScript 在 NEAR 上進行構建,與以太坊的 Solidity 相比,這降低了進入門檻,因為 Solidity 在區塊鏈開發之外沒有對等的語言。
Aurora 與 Rainbow Bridge:NEAR 的互操作層
奧羅拉是一個建構於 NEAR Protocol 之上的以太坊兼容(EVM)執行環境,使開發者能夠在 NEAR 上部署以太坊智能合約,而無需重寫其程式碼。奧羅拉繼承了 NEAR 的交易速度和低費用結構,這使得它成為以太坊開發者的一個實用選擇,他們希望獲得更快、更實惠的執行,同時又不放棄以太坊的工具。
NEAR 的 Rainbow Bridge 是一個跨鏈協議,允許用戶在 NEAR 和 Ethereum 之間直接轉移代幣和資產,無需使用中心化交易所,連接這兩個生態系統,並讓 Ethereum 用戶能夠利用 NEAR 的速度和成本優勢。Aurora 和 Rainbow Bridge 都證明了 NEAR 的性能不僅對那些原生於 NEAR 上構建的用戶是可及的,現有的 Ethereum 開發者和用戶群也都能夠使用。
NEAR 代幣有何用途?
NEAR Protocol 和 NEAR 代幣雖然名稱相同,但扮演著不同的角色:該協議是區塊鏈基礎設施,而 NEAR 代幣(也稱為 NEAR 幣種)則是推動該基礎設施經濟活動的數位資產。
NEAR 代幣具有三種主要功能。第一種是交易費用:NEAR Protocol 上的每個操作都需要支付少量 NEAR 代幣,以目前價格計算約為 $0.001,這些費用支付給處理並確認該活動的驗證者。第二種是質押:代幣持有者可以鎖定(質押)NEAR 代幣,以成為驗證者或將其代幣委託給現有的驗證者,從中獲得質押獎勵。第三種是治理:NEAR 代幣持有者透過鏈上投票參與協議決策。
每筆交易約 0.001 美元的等值金額隨 NEAR 代幣的市場價格波動。每筆交易所需的 NEAR 代幣數量由協議設定,而這些代幣的美元價值則會波動。本文僅涵蓋代幣效用,不涉及價格歷史、市值或供應機制。
**免責聲明:**本文僅供教育用途,且不構成投資建議。NEAR 代幣是否為適合的投資,取決於個人的風險承受能力、投資目標和獨立研究。
NEAR Protocol 常見問題
是什麼讓 NEAR Protocol 如此快速?
NEAR Protocol 透過兩個獨特的系統來實現其速度:其區塊生產協定 Doomslug 和分片機制 Nightshade。Doomslug 允許指定的區塊生產者在不等待全網共識的情況下,在大約 1 秒內創建新區塊。Nightshade 將網路拆分為稱為「分片」的平行處理區段,每個分片同時處理交易。在全面部署分片的情況下,兩者結合可產生約 1 秒的區塊時間,且理論吞吐量上限超過 100,000 TPS。
NEAR 每秒可以處理多少筆交易?
NEAR Protocol 目前在其主網上每秒處理大約 100 筆交易。此數據反映了 Nightshade 分片的第 0 階段,即網路目前的運行狀態。隨著第 3 階段完成並部署完整的 Nightshade 分片,NEAR 的理論吞吐量將超過 100,000 TPS。這兩個數據之間的差距是因為分片是分階段逐步啟動的,而非一次性全部啟動。
NEAR Protocol 比以太坊快嗎?
是的,NEAR Protocol 處理交易的速度明顯快於以太坊的基礎層。NEAR 的區塊時間約為 1 秒,而以太坊約為 12 秒;且 NEAR 理論上的最大 TPS 超過 100,000,遠高於以太坊基礎層約 15 TPS 的吞吐量。NEAR 的平均交易手續費約為 0.001 美元,而以太坊的浮動費用則在 1 美元至 50 美元或更高。不過,以太坊維持著規模大得多的開發者生態系統和更廣泛的 dApp 採用率。
什麼是 Nightshade 分片?
Nightshade 是 NEAR Protocol 的分片系統,這項技術將區塊鏈網絡劃分為稱為「分片」的平行處理分段,每個分片都能同時處理交易。您可以將其想像成把單線道改造成多線道的高速公路:每條車道獨立處理各自的車流,且總容量會隨著車道的增加而成長。更多分片會產生相應更高的吞吐量,這就是為什麼隨著第三階段(Phase 3)分片部署完成後,NEAR 的理論 TPS 會隨之擴展。
NEAR 代幣有哪些用途?
NEAR 代幣在 NEAR Protocol 網路上有三種主要功能:支付交易費用(每筆交易約 0.001 美元,支付給驗證者)、質押(鎖定代幣以成為驗證者或委託給驗證者,並賺取獎勵),以及治理(透過鏈上機制對協議決策進行投票)。NEAR 代幣與 NEAR Protocol 不同:協議是區塊鏈基礎設施,而代幣則是驅動其上活動的資產。
深入了解 NEAR 協議的管道
NEAR Protocol 結合了 Doomslug 區塊生產、Nightshade 平行分片和權益證明(Proof of Stake)驗證者模型,旨在解決歷史上限制早期區塊鏈網絡的可擴展性約束。其結果是形成一條 Layer-1 鏈,具備約 1 秒的區塊時間、約 1 至 2 秒的交易最終性、約 0.001 美元的交易費用,以及在完全分片部署下超過 100,000 TPS 的理論吞吐量上限。
對於想深入了解的讀者:
- NEAR Protocol 官方網站 涵蓋了該專案的生態系統與目前的進展。
- NEAR Protocol 官方文件 提供有關交易、共識機制、分片架構以及智能合約開發的技術細節。
- 位於 nearblocks.io 的 NEAR 區塊鏈瀏覽器 顯示即時網路數據,包括目前的 TPS、最近的區塊以及交易活動。
- NEAR 基金會的 Nightshade 分片說明文件) 提供有關 Nightshade 如何實現 NEAR 理論吞吐量上限的原始技術解釋。