NEP-145 (Near) Börsenlexikon Vorheriger Begriff: NEAR Enhancement Proposal (NEP) Nächster Begriff: NEP-171 (Near)

NEP-145 (NEAR Enhancement Proposal 145) ist ein technischer Standard innerhalb des NEAR-Protokolls, der sich auf die Einführung von dynamischem Speicher-Management für Smart Contracts bezieht. Dieser Vorschlag ist insbesondere für Entwickler relevant, die komplexe Anwendungen auf der NEAR-Blockchain erstellen und dabei mit Speicherressourcen effizient und kostensparend umgehen müssen. Der Kern von NEP-145 besteht in der Definition eines Systems, das es Smart Contracts erlaubt, Speicherplatz präzise zu messen, zu verwalten und entsprechend der tatsächlichen Nutzung zu bezahlen. Damit adressiert NEP-145 ein zentrales Problem in vielen Blockchain-Umgebungen: die unflexible oder ineffiziente Allokation von Speicherressourcen.

Technischer Hintergrund und Motivation

Blockchains wie Ethereum oder NEAR verlangen von Smart-Contract-Nutzern die Zahlung von Gebühren für die Nutzung von Rechenleistung und Speicher. In der ursprünglichen Implementierung des NEAR-Protokolls wurde ein statisches Preismodell verwendet, das davon ausging, dass die Speicherbelegung eines Contracts fix oder zumindest vorhersagbar ist. Dies führte jedoch in der Praxis zu Ineffizienzen: Entweder zahlten Nutzer zu viel für ungenutzten Speicher oder es kam zu fehlerhaften Annahmen über den tatsächlichen Speicherverbrauch, was die Fairness und Nachhaltigkeit des Systems beeinträchtigte.

NEP-145 wurde eingeführt, um ein präziseres, dynamisches Speicher-Messsystem zu schaffen. Dieses System misst, wie viele Bytes an Speicher tatsächlich durch einen Contract in Anspruch genommen werden, und legt die Gebühren proportional dazu fest. Dies ermöglicht eine gerechtere Gebührenstruktur und erlaubt es Entwicklern, ihre Anwendungen feiner auf Ressourcenoptimierung abzustimmen.

Funktionsweise des dynamischen Speicher-Managements

Im Zentrum von NEP-145 steht die Messung der Speicherveränderung während einer Transaktion. Bei jeder Ausführung einer Funktion eines Smart Contracts wird der Speicherverbrauch vor und nach der Ausführung gemessen. Die Differenz ergibt die Menge an zusätzlichen Bytes, die belegt oder freigegeben wurden. Basierend auf dieser Differenz wird die entsprechende Speichergebühr berechnet oder anteilig zurückerstattet.

Diese Speicherverfolgung funktioniert in enger Abstimmung mit der Ausführungsumgebung der NEAR Virtual Machine (VM) und nutzt intern deterministische Speicherzugriffe, sodass die Resultate unabhängig von der Hardware oder Ausführungsplattform konsistent bleiben.

Die Formel zur Berechnung der Speichergebühr basiert auf:

$$ \text{Speichergebühr} = \Delta s \cdot p $$

wobei \( \Delta s\) die Veränderung des belegten Speichers in Bytes und \( p\) der Preis pro Byte ist, der durch das Protokoll vorgegeben wird.

Ein positiver Wert von \( \Delta s\) bedeutet, dass mehr Speicher belegt wurde, was zusätzliche Kosten verursacht. Ein negativer Wert deutet darauf hin, dass Speicher freigegeben wurde, was zu einer Rückerstattung führen kann, sofern diese Logik vom Contract unterstützt wird.

Integration in Smart Contracts

Für Entwickler ist es entscheidend, ihre Smart Contracts mit dem System von NEP-145 kompatibel zu machen. Dies geschieht insbesondere durch:

1. Nutzung von env::storage_usage() in Rust-basierten NEAR-Smart-Contracts, um den Speicher vor und nach der Ausführung zu messen.

2. Implementierung von Mechanismen zur Verwaltung von Speicher-Kautionen durch Nutzer. So kann z. B. eine Methode zur Einlage von NEAR-Tokens eingebaut werden, um Speicher „vorzufinanzieren“.

3. Definieren von Speicherobergrenzen oder -warnungen, um zu verhindern, dass einzelne Nutzer übermäßig viel Speicher beanspruchen.

Die Umsetzung von NEP-145 führt somit zu einer stärkeren Modularisierung der Kostenlogik innerhalb von Contracts und kann auch als Grundlage für Pay-per-use-Modelle oder Abonnementsysteme dienen.

Vorteile von NEP-145

Das System bringt mehrere bedeutende Vorteile mit sich:

1. Kostenwahrheit und Fairness: Nutzer zahlen nur für den Speicher, den sie tatsächlich belegen.

2. Skalierbarkeit: Durch effiziente Nutzung von Speicherressourcen können mehr Smart Contracts parallel betrieben werden.

3. Sicherheit: Übermäßige Speicherbelegung kann begrenzt oder verhindert werden, was mögliche Denial-of-Service-Angriffe erschwert.

4. Nutzerfreundlichkeit: Rückerstattungen für freigegebenen Speicher erhöhen die Transparenz und fördern eine verantwortungsvolle Nutzung.

Diese Vorteile steigern die Attraktivität von NEAR für Entwickler komplexer Web3-Anwendungen wie dezentraler Marktplätze, Spiele oder DAO-Plattformen.

Vergleich mit anderen Blockchain-Plattformen

Während Ethereum mit sogenannten „Gas Fees“ ein kombiniertes System für Rechenleistung und Speicher verwendet, ist die Differenzierung bei NEAR durch NEP-145 präziser. Ethereum verlangt Speichergebühren oft unabhängig vom Zeitpunkt der tatsächlichen Nutzung, insbesondere bei dauerhafter Speicherung in der Blockchain (State Storage). Rückerstattungen sind in Ethereum zwar möglich (z. B. durch die SSTORE-Refund-Mechanik), jedoch in ihrer Höhe begrenzt und durch Blockgaslimits beschränkt.

NEAR verfolgt mit NEP-145 einen stärker modularisierten Ansatz, der Speicher als eigene wirtschaftliche Ressource betrachtet. Das erlaubt eine getrennte Betrachtung von CPU-lastigen Operationen (Execution Gas) und speicherlastigen Operationen (Storage Usage), was die ökonomische Planung für Smart Contracts transparenter macht.

Relevanz für Entwickler und Plattformbetreiber

Für Entwickler ergibt sich aus NEP-145 die Notwendigkeit, ihre Speicherverwaltung explizit in den Contract-Designprozess zu integrieren. Speicherverbrauch muss von Anfang an geplant, überwacht und gesteuert werden. Das betrifft nicht nur den Funktionsumfang der Anwendung, sondern auch ökonomische Aspekte wie Preismodelle, Tokenomics und Geschäftsmodelle.

Plattformbetreiber und Betreiber von dezentralen Applikationen (DApps) profitieren zudem davon, da sie präzisere Metriken zur Nutzung und Auslastung ihrer Systeme erhalten. Das erleichtert Kapazitätsplanung, Optimierung und Abrechnung gegenüber Nutzern oder Partnern.

Fazit

NEP-145 ist ein zentraler Bestandteil des technischen und ökonomischen Fundaments von NEAR. Durch die Einführung eines dynamischen und präzisen Speicher-Managements stellt dieser Standard sicher, dass Smart Contracts nur für die Ressourcen zahlen, die sie tatsächlich benötigen. Dies fördert eine gerechtere, sicherere und skalierbarere Nutzung der NEAR-Blockchain. Entwickler sind damit in der Lage, ökonomisch effizientere und ressourcenschonendere Anwendungen zu bauen. NEP-145 trägt somit wesentlich zur Attraktivität und Wettbewerbsfähigkeit von NEAR als Smart-Contract-Plattform im Web3-Ökosystem bei.