Validasi Stateless NEAR: Sharding Fase 2

Validasi tanpa status NEAR adalah peningkatan Fase 2 pada kerangka kerja sharding Nightshade NEAR Protocol, di mana validator chunk tidak lagi menyimpan salinan lokal state shard yang persisten. Sebaliknya, produsen chunk mengemas semua data state yang diperlukan ke dalam sebuah state witness, sebuah struktur data kriptografi yang berisi setiap saldo akun, entri penyimpanan kontrak, dan kunci akses yang diperlukan untuk mengeksekusi chunk tertentu, dan mengirimkannya bersamaan dengan chunk kepada validator. Desain ini memisahkan persyaratan perangkat keras validator dari ukuran state jaringan, memungkinkan NEAR untuk melakukan penskalaan horizontal dengan menambahkan lebih banyak shard tanpa memaksa peningkatan biaya penyimpanan yang proporsional pada set validatornya.

Artikel ini membahas apa itu NEAR Protocol, cara kerja sharding Nightshade, mekanisme tepat dari validasi tanpa status (stateless validation) termasuk siklus hidup saksi keadaan (state witness) dan hierarki peran validator, manfaat untuk desentralisasi dan skalabilitas, perbandingan langsung dengan peta jalan tanpa status Ethereum, serta implikasinya bagi validator, staker, pengembang, dan siapa pun yang mengevaluasi NEAR untuk penerapan dApp.

Apa Itu NEAR Protocol?

NEAR Protocol adalah Blockchain layer-1, proof-of-stake yang menggunakan sharding Nightshade (kerangka kerja sharding eksklusif NEAR) untuk membagi pemrosesan transaksi di beberapa shard paralel, yang memungkinkan throughput tinggi dengan biaya transaksi yang hampir nol. NEAR dirancang untuk menerapkan aplikasi terdesentralisasi dalam skala besar, dengan alat bantu pengembang dan arsitektur konsensus yang dibangun berdasarkan asumsi bahwa jumlah shard akan bertambah seiring berjalannya waktu.

Arsitektur Inti NEAR

NEAR beroperasi sebagai jaringan proof-of-stake di mana validator melakukan stake token NEAR untuk berpartisipasi dalam konsensus dan ditetapkan secara acak ke shard setiap epoch, periode waktu tetap yang kira-kira setara dengan setengah hari. NEAR Protocol didirikan bersama oleh Illia Polosukhin, salah satu penulis makalah machine learning penting "Attention Is All You Need," dan Alexander Skidanov; NEAR Foundation mengawasi pengembangan protokol yang sedang berlangsung dan hibah ekosistem.

Token NEAR melayani dua fungsi utama: membayar biaya gas untuk transaksi dan eksekusi kontrak, serta Staking sebagai jaminan bagi validator untuk mendapatkan hak berpartisipasi dalam konsensus. Kontrak pintar NEAR dikompilasi ke WebAssembly (WASM), sebuah format biner portabel yang memungkinkan kontrak yang ditulis dalam Rust atau JavaScript untuk dieksekusi dalam runtime deterministik. Pemrosesan transaksi di NEAR mengikuti model berbasis chunk, di mana setiap shard menghasilkan chunk (blok tingkat shard yang diproses secara paralel) dalam setiap interval blok, dan semua chunk dikumpulkan menjadi satu blok kanonikal tunggal.

Apa yang Membuat NEAR Berbeda dari Blockchain L1 Lainnya?

NEAR membedakan dirinya dari blockchain layer-1 lainnya terutama melalui model sharding eksekusinya, yang membagi pemrosesan state dan transaksi di berbagai shard alih-alih menangani semua eksekusi pada satu rantai. Pembeda utama meliputi:

• Sharding eksekusi Nightshade: NEAR memecah (shard) baik status maupun komputasi, bukan hanya ketersediaan data. Ini berbeda dari pendekatan Danksharding Ethereum (EIP-4844), yang menargetkan sharding ketersediaan data untuk Rollups Lapisan 2 daripada sharding eksekusi.
• Validasi Tanpa Status (Fase 2): Validator chunk beroperasi tanpa penyimpanan status lokal, sebuah pilihan desain dengan implikasi langsung terhadap desentralisasi dan skalabilitas shard, yang dibahas mendalam dalam artikel ini.
• Runtime kontrak pintar WASM: Kontrak berjalan di sandbox WASM, mendukung Rust dan JavaScript sebagai bahasa pengembangan utama.
• Nama akun yang dapat dibaca manusia: Akun NEAR menggunakan pengenal bernama daripada hash Kunci Publik mentah.
• Model Staking penyimpanan: Kontrak membayar penyimpanan On-Chain dengan melakukan Staking token NEAR, menghubungkan biaya penyimpanan dengan agunan yang distaking daripada biaya per byte.
• Biaya transaksi mendekati nol: Struktur biaya NEAR dirancang agar tetap dapat diakses bahkan di bawah beban jaringan yang moderat.

Solana melakukan penskalaan melalui paralelisme rantai tunggal menggunakan runtime Sealevel-nya; NEAR melakukan penskalaan melalui sharding di seluruh shard paralel independen. Ini adalah respons arsitektural yang berbeda terhadap masalah throughput yang sama. Perbandingan Ethereum mendapat perlakuan khusus nanti dalam artikel ini.

Apa Itu Stateless Validation?

Validasi stateless adalah model validasi blockchain di mana validator memproses transaksi tanpa menyimpan salin lokal yang persisten dari state jaringan, menerima semua data state yang diperlukan sebagai bagian dari setiap blok atau chunk yang mereka validasi. Kata "stateless" mengacu pada hubungan validator dengan penyimpanan state, bukan pada state blockchain itu sendiri, yang terus ada dan berkembang. Dari perspektif validator, setiap tugas validasi tiba dalam paket lengkap berisi semua yang diperlukan untuk menyelesaikannya.

Validasi Stateful vs. Stateless: Perbedaan Utama

Perbedaan antara validasi stateful dan stateless terletak pada di mana data state berada selama eksekusi: pada validator, atau pada pekerjaannya.

Dalam validasi stateful, validator adalah penjaga status (state custodian): validator memiliki salinan data shard terkait dan memeriksanya di setiap transaksi. Dalam validasi stateless, data status ikut serta bersama pekerjaan tersebut. Validator menerima apa yang dibutuhkannya secara tepat, menggunakannya, lalu membuangnya.

Mengapa NEAR Membutuhkan Validasi Stateless

Di bawah arsitektur stateful asli NEAR, setiap validator chunk yang ditugaskan ke sebuah shard harus memelihara Salinan lokal lengkap dari status shard tersebut, dan seiring bertambahnya jumlah shard NEAR, begitu pula persyaratan perangkat keras penyimpanan bagi setiap validator di jaringan tersebut. Setiap shard baru yang ditambahkan memberikan kewajiban penyimpanan yang proporsional bagi validator yang ditugaskan padanya. Hal ini menciptakan hubungan langsung antara ambisi penskalaan NEAR dan hambatan biaya perangkat keras untuk partisipasi validator. Saat jaringan menambahkan shard untuk meningkatkan throughput, hal tersebut secara bersamaan meningkatkan biaya untuk menjadi validator, yang memusatkan partisipasi di antara operator dengan infrastruktur penyimpanan yang besar.

Validasi tanpa status memutus keterkaitan ini. Seorang validator chunk tidak lagi menyimpan status shard apa pun. Ia menerima data status yang tepat yang dibutuhkan untuk setiap chunk yang divalidasinya, mengeksekusi transaksi terhadap data tersebut, dan membuangnya. Menambah lebih banyak shard meningkatkan throughput jaringan tanpa meningkatkan persyaratan penyimpanan per-validator. Ini mengatasi salah satu ketegangan inti dalam trilema skalabilitas blockchain: NEAR dapat menambahkan shard untuk menskalakan throughput tanpa memaksa sentralisasi perangkat keras, sementara integritas kriptografis dari saksi status menjaga keamanan.

Memahami Sharding: Dasar Skalabilitas NEAR

Validasi tanpa status NEAR beroperasi dalam arsitektur sharding Nightshade, yang membagi status global jaringan dan pemrosesan transaksi di seluruh banyak shard paralel. Memahami arsitektur ini adalah prasyarat untuk penjelasan mekanisme yang mengikuti, karena validasi tanpa status adalah peningkatan spesifik pada cara validator berpartisipasi dalam struktur Nightshade.

Cara Kerja Sharding Nightshade di NEAR

Nightshade adalah kerangka kerja sharding dari NEAR Protocol, di mana status global Blockchain dibagi ke dalam beberapa shard, yang masing-masing menghasilkan chunk (blok tingkat shard) dalam setiap interval blok. Beberapa chunk diproduksi secara paralel di semua shard aktif dan dikumpulkan menjadi satu blok kanonikal tunggal oleh produsen blok untuk interval tersebut.

Prinsip desain inti di balik Nightshade adalah bahwa semua shard diperlakukan sebagai bagian dari satu blockchain logis, bukan sebagai rantai terpisah. Setiap blok NEAR berisi satu chunk untuk setiap shard aktif. Ini berarti buku besar global tetap menyatu meskipun pemrosesan transaksi didistribusikan. Transaksi lintas-shard ditangani melalui mekanisme tanda terima asinkron yang meneruskan pesan antar shard.

Validator ditugaskan secara acak ke shard setiap epoch, yang membatasi risiko sekumpulan validator pada shard tunggal dapat diserang atau direbut secara selektif. Seorang validator tidak secara permanen memiliki penetapan shard; penugasan tersebut bergilir setiap epoch, mendistribusikan tanggung jawab dan risiko ke seluruh jaringan.

Implementasi penuh Nightshade berjalan melalui tiga fase. Fase 1 menetapkan sharding dasar dengan pemrosesan chunk, di mana validator memelihara salinan status lokal penuh. Fase 2 adalah validasi tanpa status, subjek dari artikel ini. Fase 3 adalah resharding dinamis, yang memberikan NEAR kemampuan untuk secara otomatis menyesuaikan jumlah shard-nya berdasarkan permintaan jaringan waktu nyata. Untuk dokumentasi teknis lengkap tentang model sharding NEAR, lihat docs.near.org/concepts/advanced/sharding.

Cara Kerja Validasi Stateless NEAR

Validasi nirstatus NEAR bekerja karena data status yang diperlukan untuk memvalidasi sebuah chunk ikut serta bersama chunk itu sendiri, dikemas oleh produsen chunk sebagai saksi status. Validator chunk menerima chunk dan saksi statusnya bersama-sama, mengeksekusi semua transaksi hanya menggunakan data saksi, dan tidak pernah berkonsultasi dengan basis data status lokal. Hasilnya adalah kelas validator yang paling banyak jumlahnya di jaringan NEAR dapat beroperasi dengan persyaratan penyimpanan status yang hampir nol.

Apa Itu Saksi Status?

State witness adalah struktur data kriptografi yang dihasilkan oleh produsen chunk yang berisi setiap bagian data status yang diperlukan untuk mengeksekusi transaksi dalam chunk tertentu, termasuk saldo akun yang terpengaruh, entri penyimpanan kontrak, kunci akses, dan kode kontrak.

Bayangkan saksi status (state witness) seperti berkas perkara yang disiapkan oleh panitera pengadilan sebelum persidangan: berkas tersebut berisi setiap dokumen yang dibutuhkan hakim untuk mencapai vonis, disusun sebelumnya agar hakim tidak perlu mencari arsip pengadilan di tengah proses persidangan. Dalam arsitektur NEAR, saksi status adalah berkas perkara tersebut. Validator chunk menerimanya bersama dengan chunk dan mengeksekusi semua transaksi hanya dengan menggunakan isinya, tanpa pernah menanyakan penyimpanan status lokal.

Siklus hidup state witness mencakup lima tahap yang berbeda:

1. Isi: Saksi keadaan mencakup saldo akun, entri penyimpanan kontrak, kunci akses, dan kode kontrak untuk setiap akun yang tersentuh oleh transaksi dalam paket tersebut. Hanya keadaan yang benar-benar dibaca atau ditulis selama eksekusi yang disertakan; keadaan shard secara keseluruhan tidak dikemas.

2. Generasi: Produsen chunk, peran validator yang bertanggung jawab untuk membangun chunk, membaca entri status yang relevan dari salinan status shard lokalnya dan mengemasnya menjadi state witness. Produsen chunk mempertahankan status lokalnya karena harus dapat menghasilkan witness untuk chunk di masa mendatang.

3. Transmisi: Produsen chunk menyebarkan chunk beserta saksi statusnya bersama-sama kepada validator chunk yang ditugaskan secara acak ke shard tersebut untuk interval blok saat ini.

4. Eksekusi: Setiap validator chunk mengeksekusi transaksi chunk dengan menggunakan data state witness secara eksklusif. Tidak ada pencarian status lokal yang terjadi pada titik mana pun. Setelah eksekusi, validator chunk memberikan atestasi yang mengonfirmasi bahwa chunk tersebut valid.

5. Buang: Setelah validasi selesai, validator chunk membuang saksi keadaan. Saksi tersebut tidak dipertahankan, tidak disimpan, dan tidak digunakan untuk memperbarui basis data keadaan lokal apa pun.

Struktur saksi negara secara formal ditentukan sebagai NEAR Enhancement Proposal (NEP). Untuk spesifikasi yang tepat dan nomor NEP saat ini, lihat repositori NEAR NEPs di GitHub. Untuk detail implementasi dalam klien protokol inti, lihat repositori nearcore di GitHub.

Peran Validator Chunk vs. Produsen Blok

Arsitektur validator NEAR dalam validasi tanpa status melibatkan tiga peran berbeda: produsen chunk, validator chunk, dan produsen blok, masing-masing dengan tanggung jawab dan kebutuhan penyimpanan status yang berbeda.

Wawasan struktural utamanya adalah bahwa validator chunk merupakan kelas terbanyak dalam jaringan, dan di bawah validasi tanpa state, mereka tidak lagi memerlukan perangkat keras penyimpanan yang mahal. Hanya produsen chunk, yang merupakan kelompok jauh lebih kecil, yang mempertahankan persyaratan penyimpanan state karena mereka harus membaca state lokal untuk menghasilkan witness untuk setiap chunk. Asimetri inilah yang memungkinkan himpunan validator tumbuh tanpa peningkatan proporsional biaya penyimpanan total di seluruh jaringan. Keuntungan desentralisasi terkonsentrasi tepat pada kelas validator terbesar.

Alur Validasi Di Bawah Validasi Tanpa State

Langkah-langkah berikut menjelaskan apa yang terjadi mulai dari saat interval blok baru dimulai hingga saat blok yang telah divalidasi difinalisasi di NEAR.

1. Produksi chunk: Produsen chunk yang ditetapkan untuk setiap shard aktif membangun sebuah chunk (blok tingkat shard) yang berisi transaksi tertunda untuk diproses dalam interval blok ini.

2. Pembuatan saksi status: Produser chunk membaca entri status yang relevan dari salin status shard lokalnya dan mengemasnya ke dalam saksi status, yang berisi setiap saldo akun, entri penyimpanan kontrak, dan kunci akses yang disentuh oleh transaksi dalam chunk tersebut.

3. Transmisi ke validator chunk: Produsen chunk menyiarkan chunk dan bukti statusnya kepada validator chunk yang ditugaskan secara acak ke shard tersebut untuk interval blok ini.

4. Eksekusi Tanpa Status: Setiap validator chunk mengeksekusi transaksi chunk hanya menggunakan data saksi keadaan, tanpa pencarian status lokal sama sekali. Setelah eksekusi, validator chunk menyatakan validitas chunk dan membuang data saksi keadaan.

5. Perakitan Blok: Produsen blok untuk interval ini mengumpulkan potongan yang telah disahkan dari semua shard aktif, mengagregasinya menjadi satu blok kanonikal, dan menyiarkannya ke jaringan untuk finalisasi.

Pada langkah 3 dan 4, validator chunk sama sekali tidak memerlukan penyimpanan state lokal. State witness menyediakan semua akses state yang diperlukan selama durasi operasi validasi.

Manfaat Validasi Tanpa Status NEAR

Validasi stateless memberikan tiga kategori peningkatan bagi jaringan NEAR: ini mengurangi persyaratan perangkat keras untuk kelas validator yang paling banyak, menghapus batasan penskalaan yang diterapkan oleh validasi stateful pada jumlah shard dan throughput, serta memperbaiki kondisi infrastruktur bagi para pengembang yang membangun aplikasi terdesentralisasi di atas jaringan tersebut.

Persyaratan Perangkat Keras yang Lebih Rendah dan Desentralisasi yang Lebih Besar

Konsekuensi paling langsung dari stateless validation bagi set validator NEAR adalah penghapusan penyimpanan shard state sebagai persyaratan perangkat keras untuk chunk validator. Di bawah stateful validation, permintaan penyimpanan bagi chunk validator tumbuh seiring dengan ukuran shard state dari waktu ke waktu, berskala dari ratusan gigabyte hingga terabyte saat jaringan memproses lebih banyak transaksi dan mengakumulasi lebih banyak state. Hal ini menciptakan hambatan biaya perangkat keras yang progresif.

Validasi tanpa status menghilangkan beban ini sepenuhnya untuk validator chunk. Kebutuhan penyimpanan untuk peran ini turun menjadi mendekati nol untuk infrastruktur yang terkait dengan status, hanya menyisakan kebutuhan komputasi dan bandwidth jaringan untuk eksekusi transaksi dan transmisi atestasi dalam batasan waktu blok.

Efek desentralisasi berjalan langsung dari perubahan perangkat keras ini. Biaya penyimpanan yang lebih rendah mengurangi total biaya operasional untuk menjalankan validator chunk, menurunkan hambatan ekonomi efektif untuk partisipasi. Ini memungkinkan kumpulan validator yang lebih besar dan lebih beragam secara geografis, yang pada gilirannya mengurangi risiko konsentrasi validator. Jaringan yang validatornya paling banyak dapat berjalan pada perangkat keras komoditas lebih tahan secara struktural terhadap sentralisasi dibandingkan jaringan yang kelayakan validatornya memerlukan pengeluaran modal yang signifikan dalam infrastruktur penyimpanan. Spesifikasi persyaratan perangkat keras saat ini untuk validator chunk di bawah validasi tanpa status dipertahankan di docs.near.org/validator; konsultasikan dokumentasi tersebut untuk angka saat ini.

Skalabilitas Tanpa Mengorbankan Keamanan

Validasi tanpa status memisahkan jumlah shard NEAR dari persyaratan perangkat keras validator, yang menghilangkan batas penskalaan yang diberlakukan validasi dengan status pada throughput jaringan. Di bawah model dengan status sebelumnya, menggandakan jumlah shard akan mengharuskan setiap validator yang ditugaskan ke shard baru tersebut untuk menyediakan penyimpanan tambahan yang proporsional, menjadikan jumlah shard yang besar membatasi secara ekonomi. Validasi tanpa status memutus hubungan ini: penambahan shard meningkatkan kapasitas jaringan tanpa meningkatkan kewajiban penyimpanan per validator.

Throughput jaringan pada NEAR meningkat secara kasar sebanding dengan jumlah shard. Semakin banyak shard yang aktif, semakin banyak chunk yang diproses secara paralel per interval blok, yang meningkatkan jumlah transaksi yang dapat dikonfirmasi oleh jaringan per detik. Validasi stateless adalah prasyarat bagi NEAR untuk mencapai jumlah shard yang lebih tinggi pada skala besar. Dokumentasi NEAR Foundation menyediakan angka throughput terkini sebagaimana diperbarui; untuk data TPS saat ini yang terkait dengan konfigurasi shard tertentu, silakan lihat docs.near.org.

Ini menjawab sisi skalabilitas dari trilema skalabilitas blockchain secara langsung. Ketegangan historis antara skalabilitas dan desentralisasi pada jaringan sharded muncul karena penambahan kapasitas biasanya meningkatkan biaya perangkat keras validator, sehingga mengurangi desentralisasi. Validasi stateless menghilangkan mekanisme yang menyebabkan trade-off ini, memungkinkan NEAR untuk mengejar peningkatan jumlah shard tanpa tekanan sentralisasi yang menyertainya. Model skalabilitas mencapai bentuk penuhnya pada Fase 3, resharding dinamis, di mana NEAR memperoleh kemampuan untuk menyesuaikan jumlah shard secara otomatis berdasarkan permintaan jaringan waktu nyata tanpa koordinasi manual apa pun.

Apa Artinya Ini bagi Pengembang yang Membangun di NEAR

Jika Anda mengevaluasi NEAR sebagai platform deployment, validasi tanpa status memengaruhi aplikasi Anda pada lapisan infrastruktur, bukan pada lapisan kontrak. Ada empat implikasi praktis yang patut dipahami sebelum Anda commit pada sebuah keputusan arsitektur:

Tidak ada perubahan kontrak yang diperlukan. Validasi stateless adalah perubahan tingkat protokol. Kontrak pintar Anda tidak memerlukan modifikasi untuk mendapatkan manfaat darinya. Kontrak yang sudah diterapkan di NEAR secara otomatis beroperasi di jaringan yang telah ditingkatkan dan lebih skalabel. Tidak ada langkah migrasi, tidak ada persyaratan penerapan ulang, dan tidak ada perubahan API.

Throughput lebih tinggi seiring bertambahnya jumlah shard. Karena NEAR menambahkan lebih banyak shard yang dimungkinkan oleh validasi stateless, total kapasitas transaksi jaringan pun meningkat. Bagi dApp Anda, hal ini berarti probabilitas kemacetan yang lebih rendah selama periode permintaan tinggi serta biaya transaksi yang lebih stabil dan terprediksi saat jaringan berskala.

Infrastruktur yang lebih tangguh. Set validator yang lebih terdesentralisasi, yang dihasilkan oleh ambang batas perangkat keras yang lebih rendah untuk partisipasi validator chunk, mengurangi risiko gangguan jaringan yang terkait dengan sentralisasi. dApp produksi mendapatkan manfaat dari jaringan validator yang lebih sulit untuk diganggu melalui konsentrasi operator atau kegagalan perangkat keras yang terpusat pada sejumlah kecil validator dengan sumber daya yang memadai.

Jalur developer Ethereum. NEAR mendukung Aurora, sebuah lingkungan eksekusi yang kompatibel dengan EVM yang memungkinkan para developer Ethereum untuk men-deploy kontrak Solidity di NEAR tanpa harus menulis ulang kode dalam Rust atau JavaScript. Kontrak-kontrak tersebut berjalan pada jaringan dasar yang sama dan mendapatkan manfaat dari peningkatan infrastruktur validasi stateless yang sama.

NEAR Stateless Validation vs. Peta Jalan Stateless Ethereum

Pengembang yang familier dengan roadmap klien stateless Ethereum akan mendapati bahwa validasi stateless NEAR mengatasi masalah mendasar yang sama: memisahkan perangkat keras validator dan Node dari ukuran state jaringan. Kedua pendekatan ini beroperasi pada tingkat arsitektur yang berbeda dan melalui mekanisme yang berbeda, dibentuk oleh struktur kedua jaringan yang secara fundamental berbeda. Keduanya bukanlah desain yang bersaing melainkan respons paralel terhadap beban perangkat keras dari pertumbuhan state Blockchain.

Kedua pendekatan mengemas data keadaan yang dibutuhkan oleh validator atau klien bersama dengan blok atau potongan yang akan divalidasi, sehingga pihak pelaksana tidak pernah memerlukan database keadaan lokal. Perbedaan strukturalnya adalah validasi tanpa status NEAR berlaku dalam sistem terpecah (sharded system), menargetkan validator tingkat potongan yang membentuk mayoritas jaringannya. Peta jalan tanpa status Ethereum menargetkan node penuh pada lapisan eksekusi monolitik, di mana keadaan seluruh rantai pada akhirnya harus dapat diakses melalui saksi pohon Verkle alih-alih trie keadaan lokal.

Khusus pada dimensi sharding: kerangka kerja Nightshade milik NEAR adalah desain sharding eksekusi, yang membagi state dan komputasi di seluruh shard. Proposal Danksharding Ethereum menargetkan sharding ketersediaan data untuk Lapisan 2 Rollups dan bukan merupakan desain sharding eksekusi. Ini adalah tujuan yang berbeda secara arsitektural yang melayani struktur jaringan yang berbeda, dan perbandingan langsung antara Nightshade dan Danksharding memerlukan pengakuan bahwa keduanya menyelesaikan masalah yang berbeda.

Posisi Validasi Tanpa Status dalam Peta Jalan NEAR?

Fase 2 Nightshade adalah validasi tanpa status. Kesetaraan ini patut dinyatakan dengan jelas karena dokumentasi NEAR dan diskusi komunitas terkadang menggunakan "Fase 2" dan "validasi tanpa status" secara bergantian, dan memahami fase mana yang sedang berjalan memberi tahu Anda keadaan arsitektur penskalaan jaringan.

Tiga Fase Nightshade Dijelaskan

Implementasi penuh Nightshade berjalan melalui tiga fase yang berbeda, yang masing-masing dibangun di atas fase sebelumnya dan menetapkan prasyarat untuk fase berikutnya.

Fase 1: Sharding Dasar (Selesai)

NEAR membagi status jaringannya ke dalam beberapa shard, dengan setiap shard memproses transaksi secara paralel. Validator menyimpan salinan lokal lengkap dari status shard yang ditugaskan kepada mereka. Produser blok menggabungkan chunk dari semua shard ke dalam blok kanonik tunggal. Fase 1 menetapkan arsitektur berbasis chunk Nightshade namun membiarkan persyaratan perangkat keras terkait langsung dengan ukuran status shard, yang menciptakan batasan penskalaan yang diatasi oleh Fase 2.

Fase 2: Validasi Tanpa Status (Fase Saat Ini)

Validator chunk tidak lagi mempertahankan status shard lokal. Produsen chunk menghasilkan saksi status (state witnesses) dan menyampaikannya bersama dengan chunk tersebut. Hal ini memisahkan persyaratan perangkat keras validator chunk dari ukuran status shard dan memungkinkan jaringan untuk menskalakan lebih banyak shard tanpa meningkatkan biaya perangkat keras validator secara proporsional. Pada saat penulisan, Fase 2 telah diaktifkan di NEAR Mainnet; untuk tanggal aktivasi yang tepat dan Status jaringan saat ini, kunjungi blog NEAR Foundation dan docs.near.org, karena fase protokol diaktifkan secara progresif dan dokumentasi diperbarui sebagaimana mestinya.

Fase 3: Resharding Dinamis (Direncanakan)

NEAR akan memperoleh kemampuan untuk menambah atau mengurangi jumlah shard secara otomatis berdasarkan permintaan jaringan secara real-time, tanpa koordinasi manual atau pemutakhiran perangkat keras validator. Validasi stateless adalah prasyarat langsung untuk resharding dinamis: tanpa Fase 2 yang aktif, penambahan shard akan memaksa peningkatan biaya penyimpanan proporsional pada validator, sehingga penyesuaian shard otomatis menjadi tidak praktis secara ekonomi. Fase 3 adalah langkah arsitektural yang memungkinkan penskalaan horizontal yang secara teoritis tidak terbatas di NEAR.

Bersama-sama, ketiga fase tersebut mewakili kemajuan NEAR dari sebuah blockchain yang di-sharding dengan penetapan shard yang tetap dan validator yang memiliki status, menjadi jaringan yang dapat diskalakan secara dinamis yang menyesuaikan kapasitas pemrosesannya sendiri tanpa memerlukan kumpulan validatornya untuk tumbuh secara proporsional dalam biaya perangkat keras.

Validasi Stateless NEAR: Implikasi bagi Validator dan Staker

Untuk validator chunk, validasi tanpa status menghilangkan pendorong biaya perangkat keras tunggal terbesar dalam arsitektur NEAR sebelumnya: persyaratan untuk mempertahankan salinan lokal penuh dari status shard. Hal ini memiliki implikasi langsung terhadap ekonomi operasi validator dan aksesibilitas praktis partisipasi validator.

Sebelumnya, validator chunk memerlukan kapasitas penyimpanan yang proporsional dengan ukuran state dari shard yang ditugaskan kepadanya, dan persyaratan tersebut meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah akun, data kontrak, serta riwayat transaksi di jaringan. Biaya operasional validator chunk tidak hanya mencakup komputasi dan bandwidth, tetapi juga infrastruktur penyimpanan berkelanjutan yang berskala seiring dengan pertumbuhan jaringan.

Validator chunk yang beroperasi di bawah validasi stateless tidak lagi memerlukan provisi untuk penyimpanan state. Persyaratan perangkat keras mereka beralih ke kapasitas komputasi untuk eksekusi transaksi dan bandwidth jaringan untuk menerima state witness serta mengirimkan atestasi dalam waktu blok. Ini adalah profil biaya yang secara fundamental berbeda: stabil alih-alih terus meningkat, dan lebih rendah pada jumlah shard mana pun dibandingkan dengan model sebelumnya.

Validasi stateless mengubah persyaratan perangkat keras untuk validator chunk tetapi tidak mengubah mekanika kontrak Staking fundamental. Validator masih Stake token NEAR di atas ambang batas kursi untuk berpartisipasi dalam konsensus, dan mereka tetap tunduk pada slashing untuk perilaku validator yang salah. Biaya perangkat keras untuk memenuhi persyaratan partisipasi tersebut berkurang untuk validator chunk, yang secara terarah memperluas kumpulan peserta yang dapat menjalankan Node validator chunk dengan biaya operasional yang layak secara ekonomi. Untuk spesifikasi perangkat keras saat ini dan ambang batas kursi staking, lihat docs.near.org/validator.)

Perlu diperhatikan bahwa produsen chunk masih memerlukan status shard lokal penuh untuk menghasilkan saksi status. Pengurangan perangkat keras berlaku untuk validator chunk, peran yang paling banyak dalam jaringan. Produsen chunk tetap memiliki persyaratan penyimpanan status mereka, meskipun mereka mewakili porsi yang lebih kecil dari total jumlah validator.

Untuk menjadi validator di NEAR, peserta men-stake token NEAR di atas ambang batas kursi saat ini dan menjalankan perangkat lunak validator. Untuk instruksi penyiapan lengkap dan spesifikasi perangkat keras saat ini yang diperbarui untuk mencerminkan persyaratan validasi stateless, kunjungi docs.near.org/validator secara langsung.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa kegunaan NEAR Protocol?

NEAR Protocol adalah blockchain layer-1 yang dirancang untuk meluncurkan aplikasi terdesentralisasi, termasuk protokol DeFi, platform NFT, aplikasi gaming, dan peralatan pengembang. Protokol ini menggunakan Nightshade sharding untuk memproses transaksi di berbagai shard paralel, yang memungkinkan throughput tinggi dengan biaya transaksi yang hampir nol. Token NEAR membayar biaya gas untuk transaksi dan eksekusi kontrak, dan validator melakukan stake token NEAR sebagai jaminan untuk berpartisipasi dalam konsensus.

Bagaimana cara kerja NEAR Protocol?

Pada intinya, NEAR beroperasi sebagai blockchain proof-of-stake yang terbagi menjadi beberapa shard, yang masing-masing memproses transaksi secara paralel. Setiap shard menghasilkan chunk (sebuah blok tingkat shard) di setiap interval blok; produsen blok menggabungkan chunk-chunk ini menjadi satu blok kanonik. Validator ditugaskan secara acak ke shard di setiap epoch dan bertanggung jawab untuk mengeksekusi dan mengesahkan transaksi dalam chunk shard yang ditugaskan kepada mereka, dengan validasi tanpa status yang memungkinkan validator chunk untuk melakukan peran ini tanpa menjaga status shard lokal.

Apa itu sharding Nightshade?

Nightshade adalah kerangka kerja sharding NEAR Protocol, di mana status global dan pemrosesan transaksi jaringan dibagi di beberapa shard paralel. Berbeda dengan desain yang memperlakukan setiap shard sebagai blockchain terpisah, Nightshade memperlakukan semua shard sebagai komponen dari satu blockchain logis, dengan setiap blok berisi satu chunk per shard aktif. Nightshade diimplementasikan dalam tiga fase: sharding dasar (Fase 1), validasi tanpa status (Fase 2), dan resharding dinamis (Fase 3).

Apa itu state witness dalam blockchain?

State witness adalah struktur data kriptografi yang berisi semua data state yang diperlukan untuk memvalidasi blok atau chunk tertentu, yang dikemas dan dikirimkan kepada validator sehingga mereka tidak perlu mengakses database state lokal selama eksekusi. Dalam Protokol NEAR, state witness untuk sebuah chunk mencakup saldo akun, entri penyimpanan kontrak, dan kunci akses yang disentuh oleh transaksi dalam chunk tersebut. Produser chunk menghasilkan state witness dan mengirimkannya bersama dengan chunk kepada validator chunk, yang mengeksekusi transaksi menggunakan data witness tersebut dan kemudian membuangnya setelah memberikan atestasi mereka.

Bagaimana cara kerja validator NEAR?

Validator NEAR beroperasi dalam tiga peran berbeda di bawah validasi tanpa status: produsen chunk, validator chunk, dan produsen blok. Produsen chunk membangun chunk (blok tingkat shard) dan menghasilkan saksi status dengan membaca status yang relevan dari Salin status shard lokal mereka. Validator chunk menerima chunk dan saksi status, mengeksekusi transaksi hanya menggunakan data saksi tanpa penyimpanan status lokal, menyatakan keabsahan chunk, dan membuang saksi. Produsen blok menggabungkan chunk yang telah dinyatakan dari semua shard aktif menjadi satu blok kanonik. Validator Stake token NEAR di atas ambang batas kursi untuk berpartisipasi dalam konsensus dan ditugaskan secara acak ke shard setiap epoch.

Bagaimana validasi tanpa status meningkatkan skalabilitas?

Validasi stateless meningkatkan skalabilitas dengan memisahkan jumlah shard dari persyaratan perangkat keras validator. Di bawah validasi stateful, penambahan lebih banyak shard mengharuskan validator yang ditugaskan pada setiap shard baru untuk memelihara penyimpanan lokal yang proporsional, sehingga menciptakan batas kapasitas perangkat keras pada jumlah shard yang dapat didukung oleh jaringan secara praktis. Dengan validasi stateless, validator chunk menerima semua data state yang diperlukan per chunk sebagai state witness dan membuangnya setelah digunakan, sehingga penambahan shard tidak meningkatkan persyaratan penyimpanan per validator, yang memungkinkan NEAR untuk berskala secara horizontal dengan meningkatkan jumlah shard guna memproses lebih banyak transaksi secara paralel.

Apakah NEAR merupakan Blockchain yang baik untuk pengembang?

NEAR Protocol menawarkan kepada pengembang smart contract berbasis WASM yang dapat ditulis dalam Rust atau JavaScript, model staking penyimpanan yang mengaitkan biaya penyimpanan kontrak dengan token NEAR yang di-stake, kompatibilitas EVM Aurora untuk pengembang Ethereum yang men-deploy kontrak Solidity, dan nama akun yang mudah dibaca manusia. Validasi stateless adalah peningkatan infrastruktur tingkat protokol yang memberikan manfaat bagi semua kontrak yang di-deploy secara otomatis, tanpa memerlukan perubahan kode apa pun. Seiring bertambahnya jumlah shard, kapasitas throughput jaringan akan meningkat dan kontrak akan mendapatkan manfaat dari berkurangnya kemacetan. Pengembang yang mengevaluasi NEAR untuk deployment dApp produksi harus merujuk ke docs.near.org untuk spesifikasi SDK dan dokumentasi peralatan saat ini.

Apakah validasi stateless NEAR sudah aktif?

Fase 2 Nightshade, yaitu stateless validation, telah diaktifkan di Mainnet NEAR. Fase-fase protokol diluncurkan secara bertahap dan dokumentasi diperbarui oleh NEAR Foundation saat setiap fase mencapai aktivasi penuh. Untuk Status penerapan terbaru, termasuk tanggal aktivasi yang tepat dan catatan khusus fase lainnya, silakan pelajari blog NEAR Foundation dan dokumentasi resmi NEAR Protocol.