分片能幫助創建一個高效的市場，為 NEAR 實現大範圍採用的目標做好準備。本文源自研發機構 Proximity Labs 發表於 NEAR Protocol的《NEAR分片技術如何變革DeFi產業》，並由 PANews 整理。
（前情提要：USDC推跨鏈、將擴及Cosmos NEAR等5條公鏈；Circle與傑克多西TBD合作 ）
（背景補充：乾貨｜NEAR Protocol 深入淺出 — 願景與未來潛力分析 ）
夜影分片是 NEAR 開發的一種擴容方案，也是實現跨分片可組合的關鍵。和 Cosmos 以及 Polkadot 其他採用分片技術的鏈不同，NEAR 分片是一條鏈上有多個執行環境（分片），以智能合約的形式受到支援，此外 NEAR 分片也沒有信標鏈。
夜影分片能夠讓 NEAR 隨著分片數量的變化高效地實現線性擴容，滿足隨著用戶增加而產生的交易需求。對用戶來說，這意味著 NEAR 分片更加安全，可用性更高，使用體驗更佳，同時能以更低門檻訪問分布在不同應用間的流動性。最終，NEAR 分片將為 NEAR 被大範圍採用做好準備，幫助數十億用戶入駐 Web3.
夜影以單條區塊鏈的形式建模一切事物，每個區塊「邏輯上」包含全部交易，並且可能會改變全部分片的整個狀態。然而在實踐中，參與者無需下載完整狀態或包含來自每個分片的交易的整個邏輯區塊。網路上的每個節點隻需維護他們為之驗證交易的分片的對應狀態即可。
一個區塊內全部交易的列表分給了各個邏輯分片段，一個分片對應一個分片段。理想條件下，每個區塊內每個分片會對應一個分片段。由於存在網路延遲，部分分片段可能會丟失，不過問題不大，因為 NEAR 是異步的。在實際操作中，每個區塊內包含每個分片對應的 0 個或者 1 個分片段，代表來自該分片的全部交易。
如果一個交易影響到多個分片，這筆交易需要在每個分片獨立執行。NEAR 通過異步執行實現了這件事。完整交易被發送至第一個分片，一旦該交易被收錄進分片段，並在分片段被區塊收錄後得到應用，系統就會產生一個回執交易並將其路由至下一個分片，交易會在未來的區塊中繼續執行。如果需要更多的步驟，則回執交易的執行會產生一個新的回執交易並以此循環。
夜影分片之後，NEAR 還計劃交付動態再分片。這種技術可以讓網路根據用量動態分割和合併分片，驗證者無需驗證全部分片。這將讓 NEAR 幾乎是無限可擴容的，並因此可以更從容地應對短期用量激增的情況。
延伸閱讀：科普 | 作為以太坊可擴展性未來，分片 (Sharding) 是什麽？有沒有潛在風險？
實現跨鏈可組合性
所謂跨鏈可組合性是指不同鏈上（在 NEAR 的情境中專指分片）的 Dapp 和 DAO 可以無縫地彼此溝通和互動。跨鏈可組合性可以讓智能合約以一種無需許可和無縫地方式被組合，即使它們在不同的鏈上（分片）執行或者在不同的環境內運行。比如目前 NEAR Native 和 EVM 合約在 NEAR 主網上就是可組合的。
互操作性允許任何人對現有的項目進行調整和改造，並因此為新的使用場景的出現奠定了基礎。
如前所述，NEAR 作為單條區塊鏈對係統進行建模，因此無論兩個合約是否來自同一個分片，或者在同一個智能合約環境運行程式碼，跨分片合約調用都是按照同樣的方式處理的。
比如，一個 NEAR Native 智能合約可以向 EVM 或者 ZK 智能合約發起跨分片調用。因為 NEAR 是異步的和無阻塞的，當一個環境向另一個環境發起跨分片合約調用時，用戶隻能看到單筆交易。
這意味著 NEAR 沒有橋接通證或任何複雜的用戶體驗，開發者和用戶可以根據自己的需求選擇執行環境。這些都是以一種無需許可的、無縫的、可定製的以及對用戶友好的方式發生的：您可以為很多對象運行智能合約，比如Aurora EVM、rollup、專注隱私的新環境，甚至是私有分片內的單個應用。
Aurora EVM：幫助理解 NEAR 執行環境背後的巧思
Aurora 是以智能合約的形式部署在 NEAR 上的 EVM，並不是一條不同的鏈。Aurora 交易實際上是被打包進 NEAR交易，之後被發送至 NEAR 上的 Aurora 合約。雖然在使用 Aurora 的時候是用 ETH 支付的，不過實際情況是用 NEAR 支付的 gas 費（由中繼支付）以執行 NEAR 上的合約，中繼（relayer）負責從 Aurora 用戶那裡收集 ETH。
和 Rollup 不同，Aurora 並不依賴 sequencers 和 verifiers，因為它是一種智能合約：一種執行環境，看上去和用起來都很像 EVM，不過所有的結算、數據可用性以及執行都是在NEAR進行，交易由NEAR驗證者驗證。Aurora的安全性和 NEAR 上的其他任何合約都一樣。這樣，Aurora 的工作量比普通的區塊鏈少了很多，因為它並不需要擔心共識、驗證者、儲存或任何其他區塊鏈相關的職責。
這種設計可以輕鬆地允許跨分片合約調用。您可能會聯想到在以太坊、NEAR 和 Aurora 之間進行資產轉移的彩虹橋，想知道這一工具是否也在背後被使用到。不過實際上彩虹橋並不會在 NEAR/Aurora 跨分片合約調用中被用到：用戶接口只會簽署規定的交易。這和構建於全鏈（omnichain）協議上以及來自其他分片鏈的跨鏈橋不同，後者需要由一條互操作鏈橋接至另一條互操作鏈。NEAR 上的這一流程更加高效和簡單，而這都要歸功於夜影的核心架構。
現在，讓我們由 Aurora 的情況外推到任何私有分片。單一應用會從運行自有分片中獲得以下好處：
- 定製化和靈活性
- Layer 1 性能：即時的最終性，更高的TPS等
- UX / UI 得到改善：無需跨鏈以及可以直接訪問集中的流動性
- 更高的安全性
- 開發者無需知道不同的執行環境，隻需調用私有分片接口的方法即可訪問流動性
- 無需額外的工作，比如共識、儲存、驗證者等
為什麼這很重要？因為 NEAR 因此成為一個真正可擴容和跨鏈可組合的區塊鏈。其他鏈通過添加除主鏈之外更多的鏈來實現擴容，NEAR 則以 layer 1 的形式在其內部實現擴容。NEAR 擁有不限數量的分片與智能合約，可能運行不同的執行環境，而環境彼此之間不僅可以互操作，還可以互相組合，最終得以為用戶和開發者提供卓越的體驗。
NEAR結合夜影協議，解決了擴容、互操作以及可組合三個難題，走在了其他分片鏈和 omnichain 的前面。
NEAR擴容：現實世界的應用
夜影的擴容和跨鏈可組合能力為開發者和用戶提供了無限潛力，也為 NEAR 實現大範圍採用做好了準備。下麵就讓我們看看NEAR擴容所產生的一系列用例和應用。
1.無需跨鏈
儘管用戶可能會和其他分片互動，但是由於他們是在 NEAR 主網使用他們的 NEAR 錢包，因此他們並不會注意到這一點。這是因為 NEAR 分片是可組合的，跨分片合約調用是無縫執行的（無論它們是在主網還是私有分片都將被同等對待）。和其他分片鏈不同，NEAR 是單條區塊鏈，有多個執行環境以智能合約的形式被支援：類似應用在同一條鏈內部是可以互操作的，整個 NEAR layer1 區塊鏈的不同分片之間也是可以互操作的。
舉個例子，比如你在 Ref 上執行一筆交易，如果交易所認為報價比 Trisolaris 上更好，交易就會在 ref 上執行。用戶甚至都不會注意到互換是在 Aurora 上發生的。你甚至可以在 NEAR 主網交易只在 Aurora 上可用的通證，這一操作被稱為多鏈流動性聚合，目前尚未有其他鏈可以做到這一點。
再比如說，如果您想利用 Arbitrum 或 Optimism 等擴容方案的低費率、通證可用性以及流動性等優勢，來自以太坊的你就需要將你的資金進行跨鏈，而這是需要時間、操作以及專門的知識的，同時轉回主鏈往往會面臨高費率和長延遲等問題，以及由於多了額外的中繼會產生額外的風險問題。
2.對碎片化流動性說再見
和其他擴容方案採用碎片化流動性不同，NEAR 採用的是集中式的流動性。
Uniswap 是一種 DEX，在以太坊主網、Arbitrum 以及 Optimism 上可用。如果一個交易對在以太坊主網上有 40 萬美元的流動性，在 Arbitrum 以及 Optimism 各有 20 萬美元的流動性，在三條鏈上的任意一條鏈上執行一筆交易所產生的價格影響都會比在一個含有 80 萬美元流動性的池子裡執行交易產生的價格影響大。然而，在跨分片可組合性的支援下，用戶可以在 NEAR 進行同樣的交易，在不知不覺中訪問3個池子的流動性，而且不用執行跨鏈操作。用戶隻會看到單筆交易，該交易有即時的最終性。
DEX 聚合器尤其可以利用這一技術為交易者獲得最佳的報價。這些聚合器不僅是跨分片交易，而且是跨不同種類的交易所。想象你在 NEAR 主網和 Aurora 各有一個 AMM，在兩個不同的私有分片中有幾個訂單簿，在 NEAR rollup 有一個 AMM。NEAR 上的 DEX 聚合器可以和上述工具實現溝通，為交易者獲得最佳的報價，同時不會強迫用戶跨鏈到任何分片或者離開自己的 NEAR 錢包。隨著流動性在NEAR不斷聚集，專業的交易員會獲得整個生態中最佳的報價，而不隻是單一應用鏈、L2 或者分片的最佳報價，而這些都要歸功於跨不同 DEX 類型和鏈的流動性聚合。
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3.DApp 集中化，用戶體驗更佳
我們看到一些成功的應用會選擇開發自己的鏈，原因在於隨著應用人氣的增加，網路會受製於主網的限制漸漸變得擁堵。它們可能也更喜歡可定製的、沒有簡單的 EVM 智能合約的各種限制的鏈。比如，dYdX 選擇對平台進行了重構，將其打造成一個基於 Cosmos 的獨立鏈，DeFi Kingdoms 則選擇了以 Avalanche subnet 的形式運行自己的鏈。
隨著選項的增多以及很多應用為了提升性能而開發自己的鏈，區塊鏈數量也不斷增多，我們可能會生活在一個越來越碎片化的世界，而這最終可能會成為一個問題。在此之前，用戶需要將自己的資金跨鏈才能使用一條新鏈。現在，用戶如果想使用某個具體的應用也需要將自己的資金跨鏈。以太坊 2.0+L2 擴容模型更是如此，流動性和應用由於來自多個L2而變得十分碎片化。
不過這個問題並沒有在 NEAR 平台發生。比如，類似 Orderly、Spin 或者 Tonic 這樣的訂單簿可以有自己的私有分片——這和開發自己的鏈差不多——因此可以享受可定製的功能以及更高的性能和速度。不過，和在新鏈上的 dYdX 不同，NEAR 用戶並不會注意到他們在 NEAR 的新分片上進行交易，因為他們會通過自己的 NEAR 錢包在 NEAR 主網執行交易，而無需將資金跨鏈到新鏈上。這一設計為開發者和項目方提供了極好的機會，使他們可以在追求性能和定製化的同時，無需犧牲用戶體驗或者陷入流動性碎片化的困境：項目方獲得自己的分片，但不會因為額外的步驟或者難以解決的問題而影響用戶，比如跨到新的 dapp 後該應用因為人氣增加而變得擁堵。
總結
NEAR 是一種採用分片技術的 layer1 區塊鏈，可以隨著分片數量的變化實現動態以及無限擴容。NEAR 上的分片並不是新的鏈，而是單個或者多個智能合約，這類合約可針對具體的用例運行更加優化的執行環境。這種優化執行允許真正的跨分片可組合，規避了橋接流動性、第三方流動性提供商、碎片化流動性、笨拙的開發者體驗、額外的網路中繼或者複雜的用戶體驗。
這樣的擴容能力以及跨鏈可組合性帶來了無與倫比的用戶體驗和開發者體驗：更高的安全性、更好的可用性、即時的最終性以及僅需一筆交易便可訪問自不同應用的集中的流動性等。大量應用正在被構建以利用這些能力，其帶來的好處包括聚合來自整個生態的流動性，由於無需橋接資金，因此用戶可以在不知不覺中利用比如 Order Book 等其他執行環境，交易者可以享受到更好的報價，可提供跨分片閃電貸服務、特點真實資產的交易平台等。
最終，分片能幫助創建一個高效的市場，為 NEAR 實現大範圍採用的目標做好準備。
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