# 深度解析明星公链 NEAR：以太坊杀手？还是泯然众人？


By [Untitled](https://paragraph.com/@0xb5689acc6c12a51ac7778b7cfa3eefa4bd8dfa8e) · 2021-10-12

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> 纵观 2020 区块链行业最重要的事件，除 BTC 减半之外，莫过于底层 Layer1 今年的重大突破：ETH 升级 2.0，Polkadot、NEAR 等上主网。受制于当下 Layer1 较差的性能和高昂的成本，2017-2018 年募资的很多项目都无法落地，更不提实现商业闭环；基础设施使用门槛太高、体验太差，导致区块链应用将大部分真实用户拒之门外门。可以说，底层 Layer1 的性能问题是导致行业两年低迷的重要原因。 随着 Layer1 中实力最强的项目纷纷上线主网，抑或做出重大更新，或许会给整个区块链行业带来转机。
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> 区块链投资基金 D1 Ventures 据设计架构，将底层公有链 Layer1 分为两类：「DApp 链」和 「跨链平台」 。两种类别没有绝对的优劣之分，适合不同的场景。
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> 「DApp 链」的代表是 ETH2.0 和 NEAR，其愿景是让所有 DApp 建立在一条通用的 Layer1 上，共享该底层链的安全和性能，DApp 没有自己独立的链，从而不用考虑链的安全和治理。 而「跨链平台」是指加入到该跨链平台中的每个 DApp 都拥有一条自己的链，DApp 负责自己链的安全和治理，众多链通过平台提供的枢纽进行跨链通信，该类别的头部项目包括 Polkadot、Cosmos 等。
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> D1 Ventures 刚发布的这份关于 NEAR 的深度报告，链闻为你划出了值得一看的精华内容，并独家发布中文版本。D1 Ventures 认为 ：NEAR 是「DApp 链」方向最有竞争力的选手之一，其后发优势明显，拥有比 ETH2.0 更优的分片方案，以及世界顶级的工程能力；但劣势在于一直以来的社区支持不足。
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> 近期 NEAR 活跃度显着提升，应众多业内人士问询，链闻特将内部报告整理成文进行分享，旨在分享 D1 Ventures 对于 Layer1 长期以来的研究和认知，以及对于黑马项目 NEAR 的判断。此报告不作为任何投资建议。

**撰文：D1 Ventures，专注于原生区块链领域的风险投资机构，通过提供全球化的市场洞察、构建跨市场的流动性、提供战略咨询和 Meme 传播策略，支持加密经济的未来发展。重点投资的项目包括 NEAR、Polkadot、Ethereum、Handshake 以及生态上的原生场景应用等。**

_链闻获得授权发布该报告中文精华版本。_

### 如何「啃」区块链最硬核的难题？

面对解决 **区块链最硬核难题** ，我们横向对比了 Cosmos、Polkadot、以太坊 2.0 与 NEAR 在解决数据可获得性、最终性与跨分片通信的思路与方式。

#### 数据可获得性

Cosmos 除了负责达成共识和确保网络安全外，各链还负责 **存储各自的数据** 。如果一条链重组，它与其他节点的重新同步可能会遇到问题。

Polkadot 的分片或并行链，拥有负责存储每条并行链交易数据的 **校对者** （collators） 。渔民 （Fishermen） 负责搜寻一个交易中丢失的数据，具体方式是通过追溯历史和编纂来自校对者的数据，当出现问题时会提交一个欺诈证明。

以太坊 2.0 使用一种 Reed-Solomon 擦除编码的设计，将一小片数据扩展为一个更长的「 **扩展片** 」；区块需要提交给该扩展数据的根，然后轻客户端以概率方式去检查，扩展数据的大部分是否可在该网络上获得。

在 NEAR 协议中， 组块 （chunk） 生产者为每个组块创建一个 **擦除码** ，将该码的一小片发送给验证人，再创建一个 Merkle 树。该 Merkle 树的各树叶，会作为 onepart 消息发送给验证人。一旦收到所有信息，区块生产者会拿取数据的其余部分，重建该区块。

#### 最终性

Cosmos 的拜占庭容错 Tendermint 共识为每个区块提供了即时的最终性 （finality） ，可容忍多达 **1/3 的恶意节点** 。在出现网络分裂的情况下，Cosmos 没有办法复原，因为区块生产者不知道应该在哪条链上继续构建区块。

Polkadot 拥有一种混合共识模型，即 **GRANDPA** ，通过一个链增长系统和一个最终性小工具，它将区块生产与达成最终性两者分开。这种分拆使得在出现恶意交易时能 **实现回滚** 。

以太坊 2.0 的初始设计依赖于 **Casper FFG** ，将之作为一种最终性的工具，并使用工作量证明 （PoW） 链进行区块生产。此后，Casper CBC 将引领向权益证明 （PoS） 的全面过渡。Casper CBC 使用区块接收到的最后消息的一个权重来替代分叉选择规则。

NEAR uNightshade 共识采用 **Doomslug** 和一个最终性工具，在一轮通信后提供可行的最终性，在第二轮通信后提供完整的拜占庭容错最终性。与 Tendermint 或 Libra 的 Hotstuff 机制相比，其时延并未改善，但 **吞吐量翻倍** 。

#### 跨分片通信

Cosmos 所有跨链通信都通过 IBC 协议。比特币和以太坊之类的概率链，无法直接进行交互，而必须通过「 **锚定区域** 」进行交互。跨链构建原生应用不是其设计目标。

Polkadot 用户可以将一个跨并行链的交易提交给一个校对者，后者在出口处生成一个区块，从 **中继链** 获得一个最终性收据， 并将其呈现给另一条并行链。需要为这些交易建立一些标准通信协议。

以太坊 2.0 还依靠 **跨分片的交易收据** 来防止跨分片的原子性故障。其通信协议依赖于一种「朋友的朋友」模式，即验证人可以通过相关联的分片来路由其消息。由 Vlad Zamfir 领导的这项研究仍处于理论阶段。

NEAR **动态调整** 分片间的网络资源的平衡， 随机指派验证人负责不同的分片。它采用和以太坊、波卡 Polkadot 类似的收据交易结构，但将分片整合成组块 （chunk） ，后者再被编写进单条区块链，使得跨分片交易的成本降低。

### 对去中心化协议而言，以太坊 2.0 是一次有风险的升级

以太坊 1.0 已经是最大、最活跃的区块链生态系统之一，但其技术已经过时。以太坊 2.0 宣称将为以太坊提供互联网规模的技术基础，但要构建一条新的区块链已经很难，更别提要升级一条已拥有 **成千上万的用户** 和各种智能合约的区块链。随着以太坊 2.0 的浮出水面，存在以下一些担忧：

#### 以太坊 2.0 更看重去中心化和可扩展性，而不是生态系统的可持续性

从 PoW 共识转为 PoS 共识，似乎是围绕以太坊 2.0 的主要话题，但全新的分片设计才能将以太坊扩容为互联网级别的基础层区块链。以太坊 2.0 的研发尚未将重心放在为第三方开发者和项目而服务的 **生态系统的优化** 上。

#### 以太坊 2.0 的设计受到 ETH 1.x 的掣肘

尽管以太坊 2.0 集中了该领域最优秀的一些开发者，但其中很多人只是专注于将以太坊从 1.x 过渡到 ETH2.0。而其他新的区块链则没有历史转换成本或技术欠债。围绕 ETH1 的规范，尤其是围绕状态的零成本和各类 ERC20 代币，已经 **限制了研究者的选择** 。以太坊 2.0 还继承了 ETH 1.x 麻烦的费用市场。而且，对于现有的 ETH 1.x 智能合约而言，转换至以太坊 2.0 可能需要重写合约。

#### 以太坊 2.0 将状态成本推至应用层

作为第一代区块链，ETH 1.x 上的状态不收费，这也使其变得臃肿。在以太坊 2.0 中，每个分片围绕一个 Merkle 状态树形成共识 （在它们就分片交易达成一致之后） 。本质上说，核心协议中完全删除了存储和存储费用。提交的交易必须包括见证 （witnesses） ，后者是完成交易所需的所有状态的历史。以太坊 2.0 目前的设想是， **链下中继者** 将会存储状态，并因为向用户提供见证而获得报酬。在以太坊 2.0 中，有一个复杂的、链下的、未经测试的模型，来协商在中继者和提议者之间提供状态的具体费用。

#### 存储和恢复状态将妨碍以太坊上的第三方开发

以太坊关于普通人利用笔记本电脑即可成为验证人的构想，将状态存储的责任推给了 **DApp 开发者** 、用户或一个独立的中继市场。ETH 1.x 的开发者资源已被 Gas 优化策略所统治，与此类似，在以太坊 2.0 上构建项目也可能意味着需要优化状态恢复策略。以太坊的无状态客户端对小验证人而言是好事，但对 DApp 开发者而言，则意味着复杂性的增加。

#### 跨分片通信会影响可组合性

以太坊 2.0 中的静态分片为 DApp 带来了 **不平等的经济格局** 。容纳热门智能合约的分片将变得拥挤不堪，为了控制交易时间和成本，各个 DApp 将聚集在一起。例如，容纳 MakerDAO 的分片将服务于在该分片上构建的 DeFi DApp，DApp 领域的新军将面临不平等的经济格局。

#### 以太坊的通胀政策不确定

以太坊缺乏连贯的货币政策，随着网络转向 PoS， **质押和通胀回报** 将成为一个争议不断的治理话题。

### 头号公链 DApp 开发生态光谱

#### 跨链平台：Universe of Chains

*   要求配置与定制
    
*   拥有安全性、加密经济学和治理
    
*   对于特别用例和传统企业有用
    
*   近似于构建预置硬件
    

#### DApp 链：World of DApps

*   对开发者而言的标准化环境
    
*   配置、现有安全性、治理和加密经济都较低档
    
*   开发者可以利用许多工具和其它 DApp 提供的基础设施而构建产品
    
*   近似于云端部署
    

### NEAR 协议的扩容技术和可持续生态设计能为 DApp 经济赋能

最近几年密码学和区块链研究都取得了丰硕的成果。尤其是权益证明和分片区块链。两种设计都经过了严格的理论和实际开发。在这种背景下，NEAR 团队推出了 **Nightshade 共识设计** 。它具有新颖的跨分片通信方法，可以实现互联网级别的规模、可组合性、可预计的 Gas 价格以及经济上高效的跨分片交易。

NEAR 的 Nightshade 共识假定，某个交易会牵扯多个分片，不会对跨分片交易进行差异定价。相反，如果某些分片的使用量和大小超过其他分片，它将 **重新分片** 或重新平衡该网络。

和任何区块链一样， **状态** 是 NEAR 最具价值的长期资源。为状态存储付费，对于确保任何一个区块链的安全，都是至关重要的。NEAR 协议没有将这笔费用转嫁给开发人员和用户，而是为 **链上存储** 提供激励，为开发人员提供了一个更易于部署的环境。

### NEAR 的分片设计像单条区块链一样运作

与以太坊不同， NEAR 协议是 **单条区块链** ，而各个分片植根于其上。像传统的区块链一样，每个区块都包含所有分片的所有交易，但是此数据并不存在于单个物理区块中；因此，每个节点不用存储所有数据。相反，验证人仅存储其特定分片的交易，而且该区块中所有交易的列表是物理的存储在该网络的各验证人的「 **chunk** 」中。这一模式可以在不牺牲高吞吐量的同时，确保 NEAR 不会在跨分片交易中出现双花。「chunk」设计和 **资源的不断重新分配** ，使 NEAR 可以实现更高效的跨分片通信。

#### NEAR 中的验证人角色

NEAR 是一种 **PoS 区块链** 。每个节点都需要质押 NEAR 代币，才能参与网络的奖励过程。该网络每个 epoch 时间跨度为数天，在每个 epoch 中 NEAR 随机指派节点扮演以下角色：

*   **区块生产者** ：下载被指定分片在前一个 epoch 结束时的所有状态，负责收集所指定分片的交易，并将这些变化写入状态中。
    
*   **Chunk 生产者** ：所有 chunk 生产者都是区块生产者，但区块生产者不一定要存储状态或交易数据 （只改变状态） 。Chunk 生产者存储其指定分片在整个 epoch 中所有的交易列表。
    
*   **分片验证人** ：负责验证某个特定分片的所有交易，并发布该分片状态的 Merkle 根。每个 epoch 之间验证人实现轮换和再平衡，以确保网络资源的平均分配。
    

### NEAR 协议对所有分片一视同仁，可实现快速而高效的跨片通信

#### 跨链通信

交易信息必须快速发送到所有 **必要的节点** ，而且还必须确保不会发生恶意交易或双花交易。对于 NEAR 上的一个跨分片交易，上一个区块处理完之后，会生成一个带有需要与之交互的各分片的收据。在下一个区块中，chunk 生产者收集其负责的分片中的常规交易以及跨分片交易的交易收据。

#### 争议与挑战

鉴于 NEAR 协议中的状态未集中存储，该协议包括一个健壮的质询系统以确保有效性。该网络中任何维护一个分片状态的参与者，都可以通过简单地提交无效 chunk 的证明来挑战某一 chunk 的有效性。一旦出现某个无效交易， **该 chunk 将回滚** ，并且包含该 chunk 的任何区块都被视为无效。

### NEAR 的加密经济为第三方开发者创建了一个可持续生态系统

#### 费用

**计算和带宽**

采用一个常数关系，将 CPU 指令和带宽字节结合成一个 **交易费用** 。其定义如下：

NEAR 在网络中实现分片之间资源的动态再平衡，使得各分片能保持 **稳定的费用结构** 。重要的是，NEAR 努力确保一个 **可预测的 Gas 价格** ，而不是低廉的 Gas 价格。如果前一个区块使用的 Gas 限额超过一半，那么 Gas 价格将小幅上涨。否则， Gas 价格将下降。一个区块一个区块的调整，使 Gas 费用市场保持平稳。

**存储**

区块链存储的成本高昂，比特币和以太坊都未能对此合理定价。 **状态需要持续的存储** ，但费用只是为一次交易而收取。

在 NEAR 协议中，用户可以质押 NEAR 代币来 **租赁一部分状态** 。比如 10 MB 的状态存储 , 需要 1,049 NEAR 代币。一个智能合约或用户需要保持最低的质疑额门槛才能维持一个状态。

除了质押给验证人的 NEAR 代币，这一模式还会造成 NEAR 代币的一些沉积。另外，这一结构为那些通过质押 NEAR 代币发行自己的代币的项目，创造了一个 **共生的融资机会** 。

#### 奖励

对网络参与者的奖励在每个 epoch 中进行分配，只要区块 /chunk 生产者和验证人各角色都被指定。新的网络通常需要对 **早期参与者** 予以激励，比如通过增发原生代币的方法来补贴交易。NEAR 的模式也允许验证人从增发中获得奖励，但条件是，只有在常规交易费达不到奖励门槛时才可以。其年通胀率目标是 **5%** 。

其奖励结构按如下公式定义：

#### 依据交易量和质押额而产生的网络通胀

_NEAR 质押百分比，来源：D1 Ventures_

### NEAR 在高可扩展性区块链矩阵中的定位

#### 头部区块链都是如何支持生态发展？

我们横向对比了 Cosmos、Polkadot、以太坊 2.0 与 NEAR 在品牌定位、拨款和生态系统筹资与协议层的资助层面各自的策略与方式。

#### 品牌定位

Cosmos 瞄准多链未来，主打「 **主权** 」和「 **互操作性** 」。旗下也有多个不同但相关联的品牌，例如 Tendermint、ATOM、IBC 和 Cosmos。它拥有强大的狂热 **开发者军团** ，并吸引到大型机构 （如币安） 参与，但尚未吸引到足够的企业。

Polkadot 出现时，正值区块链极度渴求扩容和互操作性。Polkadot 架构更注重 **可扩展性** ，但在其营销策略中依然强调一个多链的未来。 **Gavin Wood** 为其带来极高的信誉，但对于不了解其过往辉煌的新开发者而言，还需要新策略才能吸引他们。

以太坊 2.0 本身就是一个品牌推广计划，打包了以太坊的多项升级计划，包括转向 PoS 共识和分片技术。不过这一品牌计划主要还是针对现有社区。除此之外，以太坊还在使用 Gavin Wood 在以太坊基金会时提出的「 **全球计算机** 」叙事。但这一品牌定位正逐渐细化到比如 DeFi 金融领域，通过互操作性满足细分市场的需求。

NEAR 品牌简单明晰，这四个字母既是协议的名字，也是基金会和代币的名称。它具有很好的品牌识别度。对现有社区而 言，NEAR 以先进的分片技术而著称，但在区块链之外的营销中，NEAR 主打「 **开放式网络** 」 概念，并将自己与 TCP/IP 协议和亚马逊云 （AWS） 相提并论。

#### 拨款和生态资助

跨链基金会 (ICF) 2017 年 4 月募集到 1700 万美元，截止 2019 年 11 月其资金额达到 **1.04 亿美元** 。Cosmos 可能不太看重价值生态的融资，更青睐自由主义风格的融资策略，这与其安全和经济模式相吻合。2019 年其 63% 的资金来自于服务合同，27% 来自拨款 （Grants） ，10% 来自股权投资。

2019 年 10 月，Web3 与 Polychain 宣布了一项金额为「 **数百万美元** 」 的 Polkadot 生态系统基金， 将会直接持有股权。对于支付 **公共基础设施** ， Polkadot 应该不会有什么财务压力，他们主要致力于吸引项目，其方式与 Block.One 和 EOS 类似。

以太坊 2.0 的所有研究及其资助来自 **以太坊基金会** ，该基金会持有 0.6% 的资金。以太坊还有企业以太坊联盟 （Enterprise Ethereum Alliance） 、以太坊社区基金 （ Ethereum Community Fund） 、MolochDAO 和 Gitcoin 匹配拨款 （Grants） 。不过其重点是 **公共品** ，而不是用来吸引企业家。也没有股权。

NEAR 问世早于其他三家，但只到近期才成立 Open Web Collective， **以帮助企业家融资** ，以及在 NEAR 上构建项目。其生态系统主要聚焦于开发者和提供技术支持。在创世区块时，NEAR 基金会控制了 47% 的 NEAR 代币。

#### 协议层的资助

Cosmos 没有链上金库 （treasury） 。它采用 **代币投票** 的信号作为主要治理机制。这些信号不会在链上执行。像比特币一样，这些信号应该会由验证人执行。

Polkadot 有 **链上金库** ，主要来自于交易费、罚金和质押无效。有一个详尽的治理流程来管理这些资金及其投放，不论是基础设施开发，还是市场营销和广告等活动。

链上资助是以太坊社区中最有争议的议题之一， 似乎也不会变成现实。解决方案 （见上一项） 已经推出，但没有哪个方案证明要建一个资助协议的基金会。核心开发人员与更广泛的社区之间一直 **存在分歧** 。

NEAR 引导每个 epoch 中 **10% 的奖励** 分配至一个链上协议金库，这样就可以在不影响通胀率的情况下资助开发。其长远目标，是由一个去中心化的治理流程来管理这些资金。

### NEAR 的融资和代币分配

#### 以往融资纪录

#### 投资机构

#### NEAR 代币分配详情

*   $0.32 (主网上线后锁定 1 年)
    
*   $0.29 (主网上线后锁定 2 年)
    
*   $0.25 (主网上线后锁定 3 年)
    

_NEAR 代币分配占比，来源：D1 Ventures_

### 结论

自从「区块链」概念出现以来，研究者一直在尝试提出新的区块链设计，以实现可扩展的全球化网络吞吐量，且不牺牲去中心化，防止垄断形成。随着 Cosmos、Algorand、Blockstack、Solana 以及 Polkadot、NEAR 和以太坊 2.0 即将推出， **互联网级别的基础层区块链时代** 已经开始。问题怎样设计最好，哪条公链会最终胜出？

五年前，分片仍是一个计算机科学问题，权益证明尚未经过完全测试，智能合约没甚用处…… 如今，虽然比特币仍是「 **主权** 」数字资产、最重要的区块链，但并不意味着新一代区块链要重走比特币的设计与精神之路。

加密领域已经出现了 Web3、DeFi 寒武纪，也诞生了一些具备市场化潜力的产品。行业里的创业者们建立新产品和业务的想法更显外向。他们 **创新的灵感源泉** ， **不是比特币** ， **而是互联网** 。众所周知，互联网可以吸引众多的用户与企业家，为他们提供了帮助创新的底层基础。最终可能会有 2 至 3 条区块链，以更加去中心、用户至上的方式，重建互联网的全新体验。

分片技术的进步表明，这或将是现在与未来 10–20 年扩展区块链的最佳选择。以太坊 2.0 与 NEAR 都在使用分片，两个团队互相学习。

以太坊拥有 **强大的开发者社区** 、 **广泛的代币分配** ，对实施 2.0 必有促进。至少在未来二三年，如何实现以太坊 1.x 至 2.0 的过渡，将成为人们关注的重点。

NEAR 分片设计与 ETH2.0 的不同之处在于， **优先考虑跨分片间的网络资源平衡** ，且 **不区别对待分片** 。NEAR 的 Nightshade 共识与「大区块」设计，使其可以充当单条区块链，以达成互联网级别的规模。

比特币显示了区块链最初的希望，但是花了十年的时间研究和构思如何修复到互联网级别，NEAR 凭借功能齐全的权益证明分片区块链进入市场，且 **没有其他链曾经的负担** ，有助于 **吸引 新的非加密领域开发者** 。

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*Originally published on [Untitled](https://paragraph.com/@0xb5689acc6c12a51ac7778b7cfa3eefa4bd8dfa8e/near)*