Авторы: Антон Астафьев, технический директор Near One;
Мэлли Андерсо, автор статей для NEAR
Перевод: Saoirse, Foresight News
Команда ядра разработчиков NEAR, Near One, недавно представила два крупных обновления протокола NEAR, оба из которых будут официально запущены позднее в этом месяце: динамический решейдинг для повышения способности сети к масштабированию и первая схема квантовой подписи, обеспечивающая постквантовую безопасность для всех аккаунтов NEAR. В этой статье подробно описывается следующий ключевой элемент технической дорожной карты NEAR — SPICE, что означает «разделение консенсуса и исполнения». SPICE в настоящее время находится в стадии разработки и является важнейшим обновлением перед внедрением Nightshade 3.0, следующей итерации технологии шардинга NEAR.
(Чтобы узнать об эволюции технологии шардинга с 2019 года по настоящее время, прочитайте ранее опубликованную статью о динамическом решейдинге; для полного понимания общего направления развития протокола NEAR обратитесь к ключевому докладу Боуэна Вана на NEARCON 2026 о Nightshade 3.0.)
После запуска SPICE скорость создания блоков в NEAR увеличится втрое, достигнув 200 миллисекунд. По состоянию на май 2025 года текущая производительность NEAR составляет 600 мс на блок и 1,2 секунды до финализации транзакции. Ключевая логика этого скачка производительности заключается в разделении процесса консенсуса и исполнения транзакций: уровень консенсуса может работать на полной скорости, не дожидаясь завершения исполнения транзакций для формирования блока. Примечательно, что с учетом ограничений скорости света и базовых затрат времени на отправку и получение информации узлами консенсуса, 200 мс — это теоретически самый быстрый физически достижимый предел для создания блока.
Раздельная работа консенсуса и исполнения принесет три ключевых улучшения: более быстрое создание блоков, более низкая задержка транзакций и поддержка более длительных и сложных по логике транзакций.
Как SPICE ускоряет протокол
Разделение консенсуса и исполнения — это глубокое и масштабное обновление на базовом уровне протокола NEAR, а также самое значительное техническое изменение после внедрения механизма безстейт-валидации в 2024 году, представляющее собой огромную задачу для команды Near One. Концепция SPICE была впервые предложена на отраслевом саммите NEAR в конце 2024 года; теперь, когда все предварительные обновления, такие как Gas Key (запущена в версии 2.12), шардинг смарт-контрактов и динамический решейдинг, реализованы, разработка SPICE также значительно ускорилась.
Хотя реализация этой многоуровневой архитектуры чрезвычайно сложна, ее базовая логика ясна и понятна: основная ценность блокчейна заключается в обеспечении неизменяемой и необратимой последовательности транзакций. Традиционные подходы достигают этого с помощью механизмов византийского отказоустойчивого (BFT) консенсуса, где каждый блок синхронно включает упорядоченные транзакции и обновляет балансы счетов, что напрямую замедляет скорость создания блоков. SPICE разделяет упорядочивание транзакций и исполнение состояния на два независимых процесса: всем валидаторам необходимо достичь консенсуса только относительно списка транзакций и хэша блока, гарантируя, что порядок транзакций не может быть изменен. Этот процесс не требует сложных вычислений, сохраняя при этом детерминированность блокчейна. Узлы могут создавать блоки, проверяя только подписи транзакций. В то время как консенсус по блоку подтверждается, вычисление состояния счетов может происходить асинхронно и параллельно. Процесс исполнения больше не привязан к упорядочиванию блоков и не требует синхронного обновления корня состояния в каждом раунде консенсусного блока.
Схематическое изображение многоуровневой архитектуры SPICE
SPICE не просто сокращает время создания блока с 600 мс до 200 мс, ускоряя процесс в три раза, но и позволяет обрабатывать больше взаимодействий за то же время, значительно ускоряя обработку сложных транзакций и даже поддерживая поэтапное исполнение длинных транзакций, распределенных по нескольким блокам. NEAR уже использует оптимистичный механизм блоков, а SPICE еще больше сократит максимальное время ожидания для пользователей. В текущем механизме, если транзакции требуют дополнительных внешних данных, пользователь должен дождаться создания полного блока, прежде чем инициировать следующее действие. С SPICE в течение времени, ранее требовавшегося для одного блока, пользователь может последовательно выполнить три взаимодействия.
SPICE также значительно улучшит пользовательский опыт для near.com и NEAR Intents. Генеральный директор Defuse Labs Алекс Шевченко прокомментировал: «Увеличение скорости создания блоков в NEAR означает более быструю финализацию транзакций, что сделает пользовательский опыт невероятно плавным, по-настоящему «мгновенным». Это позволит реализовать сверхбыстрые субсекундные транзакции, переводы и даже приватные платежи. Стандарт финализации транзакций для традиционного платежного гиганта Visa составляет 3 секунды, в то время как NEAR потребуется всего 0,4 секунды — быстрее, чем вы введете платежный пароль или поднесете телефон к платежному терминалу».
Такая экстремальная скорость также является необходимостью для экономики автономных агентов (AI agents): скорость взаимодействия автоматизированных агентов намного выше, чем у человеческих пользователей и традиционных финансовых систем. Благодаря этому механизму создания блоков, приближающемуся к физическому пределу, NEAR может раскрыть весь потенциал автономных агентов, обеспечивая бесшовный поток между фиатными и криптоактивами, а также поддерживая параллельное выполнение несколькими агентами сложных по логике и более длительных транзакций.
Технологический путь к Nightshade 3.0
Разделение консенсуса и исполнения — это первый ключевой шаг к реализации Nightshade 3.0. Среди всех шардированных публичных блокчейнов NEAR станет первым проектом, внедрившим эту архитектуру; Monad также реализовал разделение консенсуса и исполнения, но на основе нешардированной архитектуры EVM-блокчейна. Помимо ускорения, SPICE значительно повышает способность сети к масштабированию за счет глубокого параллелизма. В настоящее время NEAR распределяет исполнение транзакций по шардам на основе идентификатора аккаунта (account ID). Если нагрузка на определенный шард резко возрастает, все транзакции пользователей в этом шарде испытывают задержки. SPICE закладывает основу для последующей синхронизации транзакций между шардами. Одновременно, благодаря механизму «заполнения пузырей» (bubble fill), эффективно используется пропускная способность сети: очереди исполнения не ждут сетевой коммуникации, а генерация блоков не ждет завершения исполнения транзакций — два процесса работают параллельно без простоев, что значительно повышает утилизацию сетевых ресурсов.
Более быстрые блоки в сочетании с уже запущенными шардинг смарт-контрактами также одновременно укрепят безопасность сети. Шардинг смарт-контракты NEAR по сути являются облегченными независимыми аккаунтами, разделенными по пользователям или сценариям использования. В сочетании с более короткими и простыми блоками сетевая нагрузка может равномерно распределяться по всем шардам, позволяя сети динамически адаптироваться и масштабироваться. Это не только оптимизирует масштабируемость, но и приносит значительные выгоды с точки зрения безопасности. Поскольку современные инструменты ИИ значительно снижают порог для хакерских атак и эксплуатации уязвимостей, более простые по структуре блоки и облегченные контракты облегчают защиту. По мере того как NEAR будет постепенно внедрять формальную верификацию контрактов и доказательства с нулевым разглашением (zk-Proofs), короткие блоки позволят значительно снизить вычислительные затраты и стоимость верификации.
Процесс исполнения атомарных кросс-шардных транзакций
SPICE также прокладывает путь для последующих важных обновлений в Nightshade 3.0. Будущее обновление, построенное на основе SPICE, позволит реализовать атомарные кросс-шардные транзакции — т.е. неделимое и необратимое полное исполнение между шардами. Это давно преследуемая цель в области технологий шардинга и ключевое требование разработчиков (особенно в экосистеме NEAR Intents). Атомарное исполнение упрощает сложную логику транзакций, устраняя проблемы разработки, связанные с существующими асинхронными межшардными механизмами. Такая асинхронная логика долгое время была основной причиной уязвимостей в смарт-контрактах и задержек в функциональности, а архитектура SPICE способна смягчить эту проблему на фундаментальном уровне. Ключевая идея реализации заключается в следующем: благодаря разделению консенсуса и исполнения, вычисления по транзакциям переносятся на специализированные исполняющие узлы, которые могут читать состояние всех шардов, затрагиваемых транзакцией. В сочетании со зрелой системой безстейт-валидации NEAR, только одному исполняющему узлу необходимо сгенерировать доказательство исполнения (execution proof), которое затем могут проверить все остальные узлы сети. Такая конструкция не повышает аппаратные требования для обычных валидаторов, одновременно непрерывно повышая пределы производительности уровня исполнения.
Команда Near One активно продвигает разработку SPICE и планирует реализовать и запустить его в ближайшие месяцы.(Следите за подробными техническими обновлениями на сайте nearone.org, а также за последними новостями протокола в официальном аккаунте NEAR в X.)
