金色观察｜NEAR的分片原理

分片是layer1区块链项目扩容的主要思路之一，以太坊2.0、Solana、Cosmos、Polkadot、NEAR是基于分片系统建立的网络，本文中，我们将NEAR网络的分片原理整理如下，希望可以用最简单的资料弄懂NEAR的分片。

关键要素：

分片：NEAR通过跨多个并行化分片分布计算来水平和近乎无限地扩展。

共识：NEAR使用Nightshade算法在构成分片的网络运营节点上达成共识。

金色晚报 | 6月1日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词：ETH 2.0、腾讯云、CBDC、Dai

1. 海南自由贸易港建设总体方案：建设海南国家区块链技术和产业创新发展基地。

2. 三部委：探索区块链等技术应用 推进农商旅文娱体跨界融合。

3. 数据：交易所比特币持有量仍超过16%。

4. 前CFTC主席：发展CBDC“不是竞赛”。

5. 腾讯云发起成立产业区块链联盟，计划年内招募100家成员。

6. ETH 2.0项目负责人称阶段0预计很快推出 V神明确反对zk-STARKS应用。

7. 数据：多抵押Dai供应量已达1.297亿，创历史新高。

8. 5月共发生安全事件23起 跑路行为甚嚣尘上。[2020/6/1]

跨分片通信

金色晨讯 | 嘉楠耘智或冲刺科创板 Facebook称正研发区块链而非加密货币:1.EOS纽约节点：警惕来自“b1”帐户的交易局。

2.USDC审计报告：截至4月30日已发行和未发行的USDC未超过托管的美元余额。

3. Harry Zhou：法院认定Bitfinex 和Tether有超过 50% 的可能从事了“证券欺诈”。

4.嘉楠耘智创始人张楠赓：不排除冲刺科创板。

5.日本金融厅公开三月封闭会议记录：监管方或考虑要求金融机构只使用可审计的区块链。

6.奥斯卡获奖纪录片制片人联合成立制作公司Icebreaker，计划通过STO筹集资金。

7. Facebook称正在瑞士研发区块链技术 而非加密货币。

8.全国首个数字资产登记结算平台在南京上线。

9.俄罗斯最大银行Sberbank要求客户提供加密货币收入相关信息。[2019/5/19]

在一条链里做分片一定会面临跨链和跨分片通信，这是最终状态形成的关键步骤。

金色财经讯:一位接近印度监管层的人士透露，印度有可能全面禁止加密货币交易，与中国实行相似的监管措施。[2017/11/3]

NEAR使用带回滚的信标链完成跨分片的状态最终确定性：信标链使用一小部分验证器验证所有其他链的状态转换，如果检测到问题，所有链都会回滚。

此外，每个分片的验证器可以每天轮换以帮助增加一层安全性。

相比来说，其他协议会使用了一个较小的委员会，委员会轮换得更快（例如每隔几分钟）并跨分片进行验证。为了让这个较小的委员会在不必下载每个分片的整个状态（这在这个时间范围内无法完成）的情况下执行他们的验证，他们可以只下载相关的那部分状态。

这就是NEAR的Nightshade分片方法。

Nightshade 修改了典型的分片抽象模型，假设所有分片组合在一起以产生单个块。无论每个单独的分片是否在每个区块高度生成了“块”，该区块高度的块都以常规节奏生成。

此时，会分配了一个验证器来生成每个分片的块。该验证器必须将固定时间段内把每个片的块组装到该总周期的块中。这个验证器的在现有验证器集（例如 100 个验证器）中轮换。这个验证其不接受交易处理，只接受块。

对于每个单独的分片和出块周期，分配一个验证器来生成其块。如果该验证器不存在，则分片将在该时间段内停止。每个分片都有自己的较小的验证器池，这些验证器从主池中提取。分片验证者的与整体块验证者以相同的方式轮换选择。如果缺少单个验证器并且分片块停止一段时间，则下一个验证器可能会出现以在下一个时间段继续链的操作。

隐藏验证器

为了提供额外的安全性，NEAR还使用了隐藏验证器。这些来自是每个分片（平均100个验证者）的小型委员会，他们验证每个块。验证者通过可验证随机函数 (VRF) 选择一组分片id来单独计算出他们的分配，且这个分配在区块链上不对所有参与者公开可见。通过这种方式，每个单独的验证者都知道他们必须验证哪些分片。但不公开可见。

此外，分配给特定块的隐藏验证器的数量也是随机确定的。这可以防止对手确切地知道需要破坏多少隐藏验证器才能成功发起攻击。

渔夫

除了被分配为每个分片提供安全性的隐藏验证器之外，任何其他节点操作员都可以作为所谓的“渔夫”无需许可地参与。这个第三方节点可以提供与隐藏验证器相同的证明，因此它们也可以启动削减和回滚的过程。

这意味着，即使对手成功破坏了整个隐藏的验证者池，也不能保证不会被渔夫发现而继续攻击。

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