专题研究十二：区块链项目之Near Protocol
专题研究十二：区块链项目之NEAR Protocol
Near是一个利用分片技术，对开发者友好的，POS区块链。这意味着它是一个可延展、低成本的平台， 其他大多数“可延展性”区块链使用的方法是在高端硬件上集中处理，以提供临时的吞吐量提升，而NEAR的方法允许协议的容量以完全去中心化的方式几乎线性地扩展到数百万个节点和数十亿个交易。
NEAR Protocol目前并没有采用出售通证的方式，而是进行了传统的股权融资，首轮融资1210万美元，投资机构包括MultiCoin Capital、Metastable、Coinbase Ventures、Pantera Capital。Near相关经济学文档资料：https://near.ai/economics；中文版经济：https://blog.csdn.net/sun_dsk1/article/details/102763595
NEAR Protocol作为一个L1公链，专注于利用分片技术开发高速区块链底层架构，并围绕其协议打造简洁友好的用户体验。
在共识选择方面，决定开发自己的基于DAG的共识算法，即所谓的“Thresholded Proof of Stake”。Thresholded Proof of Stake与POS的算法有一定的相似性，如通过Stake Token换取网络奖励的能力，而另一方面，Thresholded Proof of Stake在系统破坏方面应该更安全。在TPoS中，没有可以恶意操作的leader节点，目击者被详细地从所有碎片中旋转出来。此外，想要充当见证人witnesses的参与者需要锁定一定数量的通证，然后在参与者有恶意行为时将这些通证没收。
Near利用的分片技术严格意义上来说并不是真的完全分片，而是一种账本切碎分块chunk类，这一点和以太坊的分片技术逻辑上不太一样，Near的设计比较复杂 但是实现难度很大，并且实际运行起来 容易出错，chunk的协调问题和erasure code的广播问题。（以太坊分片，将账本分开，不同节点管理一部分，从而不需要每个人都全部存储；Near分片是在同一个账本块里，细分，整个账本块保持不变）而且Near18年与19年的技术描述与规划有一些变动，这里不知是团队评估后的优化，还是之前考虑不足，整个个团队对于区块链的开发项目经验还不是特别足，但并不代表技术水平不足。
以太坊创始人 Vitalik 的看法。在不久前结束的 Dragonfly Summit 上，V 神直言：「Near 做的非常不错，让我焦虑。」这是 V 神继大阪 Devcon5 称 Near 为以太坊 2.0 最强大竞争对手后，第二次在公开场合称赞该项目。
我们的分片优势在于：1）简单易懂易于实现；2）能够很好的防范自适应性攻击。此外，还包括：1）多重验证；2）通过基于纠删码的算法来解决数据可用性。
根据设计，NEAR协议分片区块链，会在WASM虚拟机上执行智能合约，好吧，这听起来使NEAR与以太坊2.0更像了（以太坊2.0采用的是自己版本的WASM虚拟机-eWASM）。
NEAR协议最新选择的Nightshade分片模型中，他们将系统建模为单个区块链，其中每个区块逻辑上包含所有分片的所有交易，并改变所有分片的整个状态。但在物理上，没有参与者下载完整状态或完整逻辑区块。相反，网络的每个参与者只维护与其验证交易所针对分片相对应的状态，并且区块中所有交易的列表被拆分为物理组成块（chunk），每个分片一个组成块（chunk，也可能会丢失）
在Nightshade分片模型中会有两种角色：区块生产者以及区块验证者。在任何点，系统会包含w个区块生产者，以及wv个验证者。
白皮书中描述的设计是，NEAR会包含1000个分片，但不是1000个分片链，而是所有区块生产者和验证者在构建一个主链，这个主链的状态被分成了1000个分片块。
从个人的角度来看，NEAR协议有点像是妥协版本的以太坊2.0，因此它会更容易实现一些；nearprotocol.com/downloads/Nightshade.pdf
某种意义上说，Near 聚集了一帮当今世界最顶尖的软件工程师——他们是名震硅谷的东欧系极客。Illia 是谷歌深度学习框架 Tensorflow 的主要代码贡献者，该框架因阿尔法狗而闻名于世；另一位创始人 Alex 则是 MemSQL 的一号员工，这个当今最快的关系型数据库支撑着 Uber 每日的海量并发。
假设和 Coinbase 关系网越越密切的项目，越有可能进入考察名单。为此，我们设计一个预测模型，其中包括11 个关系网特征变量，并采用决策树结合人工干预，选择出 3 个主要特征变量：二度关系包含人物高管连接路径数；二度关系还包含了项目连接路径数；三度连接路径数为次要影响变量的模型。
这些由Coinbase前员工创建的项目包括Coda、dYdX、Oasis Labs、Filecoin、0x、Zcash、Blockstack、NEAR Protocol等。我们希望利用该知识图谱预测未来哪些数字资产有可能在 Coinbase 平台挂牌。
Flux（针对初创公司的首个点对点衍生品平台flux.market). 3月初, Flux 团队公布了其全新设计并搭建在最于其顶层协议上的APP。
该APP 允许用户通过NEAR钱包秒级登陆到Flux平台。并在各种市场，包括政治、股票市场、私人公司、体育、电子竞技甚至保险市场进行交易，所有的交易都将采用DAI(一种对标美元的稳定币)进行。
NEAR Protocol 不需要用户记住公钥私钥，只需要熟悉用户名即可使用。并且在NEAR上的Dapp一切手续费将由开发者承担，给予用户完美的体验感。我们玩一款Dapp的时候，甚至不用去理解那些深奥的区块链知识，这也是未来的趋势，简单化和大众化。
NEAR Protocol大大降低了开发者的准入门槛，NEAR兼容Rust, Solidity, TypeScript三种语言，并且与跨链Polkadot的合约完美兼容，这也更有利于未来更多Web3项目的发展与结合。
分片公链NEAR Protocol宣布启动EVM执行环境，NEAR将Parity的EVM代码编译为WebAssembly，并在NEAR智能合约上关联了部分API用于支付、跨合约调用和部署。工具方面，所有基于web3.js的工具都可以依靠NearProvider来处理与NEAR网络的连接，管理密钥，并将对象和RPC从以太坊的语义重新映射到NEAR中。只需在truffle.js中添加另一个网络即可设置合约。NEAR未来将允许EVM执行环境中的合约通过无需信任的ETH和NEAR桥接调用以太坊。
关于分片可能很多人早已听过，最早 Zilliqa 以及后来的 Quarkchain 都是知名的分片公链，以太坊也已经计划在将来版本中使用分片，而在新一代公链中，国外知名的分片项目 Harmony、Near 和 Elrond 也同样值得关注。
其中 Harmony 已登陆币安并上线了其主网，Elrond 也登陆了币安，并于 18 年 12 月底启动了 Pre-Staking，进入主网启动阶段，Near 还没有登录任何交易所，他们计划在今年第一季度启动主网。
在分片的区块链网络中，并不一定所有的事务都需要进行分片，通常来讲分片有三种类型，分别为网络分片、交易分片、状态分片。
网络分片就是将整个区块链网络进行分组，每个小组叫做一个分片（shard），所有分片同时处理不同的交易，实现并行记账。或者称之为物理分片。
交易分片就是将交易随机分到不同的分片或小组，让某些节点进行记账，比如可以通过交易 Hash 或者地址进行分配，也可以通过 VRF 等随机的方式进行分配。
状态分片就是把完整的账本信息存储在各个分片中，每个分片内各自维护部分的账本信息。这里可能还会涉及到跨分片数据同步，跨片交易等问题，是最复杂的一种分片方式。
Harmony 是一个基于状态分片和 PoS 的高性能公链项目，它的分片架构由一条信标链和多条分片链组成，信标链提供包括去中心化的随机数，分片链 Header 的验证，接受验证节点的权益抵押等服务。
在共识算法方面，Harmony 在每个分片内部使用 FBFT 达成共识，FBFT 是 PBFT 深度优化的共识，通过 BLS 多重签名，使传统的 PBFT 的效率提升了一个数量级，通过这种方式在分片内快速达成共识。
Elrond是一个自适应状态分片的高吞吐量公链。他们提出了一种改良的权益证明机制，称之为安全权益证明（SPoS）的共识机制，引入随机选择的共识组，抵押加评级的方式。
与 Harmony 类似，Elrond 也有一条主链，称之为公证链或元链（Notarization (Meta) chain），负责所有网络和全局数据操作，比如节点加入和离开网络，验证人列表，节点分配等。
Elrond 采用 SPoS 共识机制，他们参考了 Algorand 随机选择机制，并进行了改进。Elrond 通过随机选择共识组，与抵押和评级这些维度相结合的方式来达成共识，它与传统 PoS 不同的是，加入了对每个参与打包节点进行评级这个维度，以及共识组内通过 pBFT 进行签名确认。