Что такое тестнет? Объясняем тестирование блокчейна

Тестнет — это отдельная блокчейн-сеть, которая повторяет правила и функциональность основной сети, но использует токены без денежной стоимости. Именно здесь разработчики ломают вещи, тестируют обновления и обнаруживают ошибки до того, как эти ошибки смогут стоить кому-то реальных денег.

Каждое программное обеспечение поставляется с ошибками. Вопрос в том, обнаруживаются ли эти ошибки в контролируемой среде или в производстве, где они могут уничтожить ценность. В традиционной разработке программного обеспечения эту функцию выполняют промежуточные среды и процессы контроля качества. В блокчейне тестнеты выполняют ту же функцию, но с критическим отличием: ошибки блокчейна часто необратимы.

Смарт-контракт, содержащий уязвимость на тестнете, ничего не теряет, потому что токены ничего не стоят. Та же уязвимость в основной сети может выкачать миллионы долларов за считанные минуты. История децентрализованных финансов полна эксплойтов, которые можно было бы обнаружить на тестнете, если бы тестирование было более тщательным.

Эта статья объясняет, что такое тестнеты, как они работают, почему они важны для безопасности каждого блокчейн-протокола и каковы их ограничения. Если вы взаимодействуете с любым блокчейн-приложением, качество его тестнет-фазы напрямую влияет на безопасность ваших средств.

Как работают тестнеты

Тестнет работает на том же программном обеспечении узла, что и соответствующая основная сеть, но функционирует в отдельной сети со своим собственным генезис-блоком, своей цепочкой блоков и своим набором валидаторов или майнеров. Транзакции в тестнете обрабатываются с использованием тех же правил консенсуса, той же виртуальной машины и того же формата транзакций, что и транзакции основной сети. Единственное фундаментальное отличие заключается в том, что токены не имеют рыночной стоимости.

Это разделение обеспечивается на уровне сети. Узлы тестнета подключаются к другим узлам тестнета, а не к узлам основной сети. Идентификаторы цепочек различаются, что предотвращает повторное воспроизведение транзакций тестнета в основной сети и наоборот. Когда разработчик развертывает смарт-контракт в тестнете, этот контракт существует только в тестнете и не влияет на состояние основной сети.

Тестнет-токены распространяются через краны, которые представляют собой простые веб-приложения, отправляющие небольшое количество тестовых токенов на любой адрес кошелька, который их запрашивает. Большинство кранов вводят ограничения на частоту запросов для предотвращения злоупотреблений. Некоторые требуют прохождения капчи или подключения аккаунта в социальных сетях. По замыслу токены не имеют денежной ценности, хотя были случаи, когда тестнет-токены торговались на вторичных рынках, что противоречит их назначению и обычно не поощряется командами протоколов.

Разработчики используют тестнеты для развертывания и взаимодействия со смарт-контрактами точно так же, как они делали бы это в основной сети. Они могут тестировать вызовы функций, имитировать взаимодействие с пользователями, измерять потребление газа и проверять корректность обработки ошибок. Кошельковые приложения, децентрализованные биржи, кредитные протоколы и NFT-маркетплейсы проходят развертывание на тестнете перед запуском в основной сети.

Типы тестнетей

Не все тестнети служат одной и той же цели. Публичные тестнети открыты для всех и максимально точно отражают условия основной сети. Они используются для финального этапа тестирования перед развертыванием в основной сети и для членов сообщества, которые хотят попробовать новые функции. Sepolia и Holesky от Ethereum являются публичными тестнетями. Тестнеть Beryl от Base — еще один пример публичной тестнети, используемой для тестирования обновлений протокола перед развертыванием в основной сети.

Частные или разрешенные тестнети управляются конкретными командами разработчиков и не открыты для публичного участия. Они используются на ранних стадиях разработки, когда протокол может быть нестабильным или когда команда хочет контролировать условия тестирования. Многие проекты запускают частные тестнети в течение нескольких месяцев, прежде чем открыть публичную тестнеть.

Локальные сети разработки, иногда называемые девнетами, работают на собственной машине разработчика. Такие инструменты, как Hardhat и Foundry для Ethereum, позволяют разработчикам быстро запустить локальный экземпляр блокчейна, развернуть контракты и выполнить тесты за считанные секунды без подключения к какой-либо внешней сети. Это не настоящие тестнети, но они выполняют аналогичную функцию для модульного тестирования и быстрой итерации.

Теневые форки — это более новая концепция, при которой тестнеть воспроизводит реальные данные транзакций основной сети против модифицированной версии протокола. Это позволяет разработчикам тестировать обновления на реалистичных паттернах транзакций и размерах состояния, а не на синтетических и часто нереалистичных условиях стандартной тестнети. Ethereum широко использовал теневые форки при подготовке к The Merge в 2022 году.

Почему фазы тестнети важны для обновлений протокола

Крупные обновления блокчейна следуют предсказуемому жизненному циклу: спецификация, реализация, развертывание в тестнети, мониторинг и, наконец, активация в основной сети. Фаза тестнети — это место, где реализация встречается с реальностью. Ошибки, которые были невидимы в модульных тестах, становятся очевидными, когда код работает в распределенной сети с независимыми операторами, сетевой задержкой и параллельными транзакциями.

Обновление Pectra от Ethereum, которое ввело абстракцию аккаунтов и увеличило пропускную способность блобов, было развернуто в тестнети Hoodi за несколько месяцев до выхода в основную сеть. Во время фазы тестнети разработчики обнаружили крайние случаи в реализации абстракции аккаунтов, которые могли бы вызвать сбои транзакций для подмножества пользователей. Они были исправлены до развертывания в основной сети.

Хардфорк ван Россема от Cardano следовал аналогичной схеме: обновление достигло публичной тестнети за несколько недель до голосования по управлению в основной сети, которое его активировало. Фаза тестнети позволила операторам пулов ставок обновить свои узлы и проверить совместимость до запуска хардфорка.

Продолжительность фазы тестнети варьируется в зависимости от сложности и риска обновления. Простые изменения параметров могут занять несколько дней на тестнети. Фундаментальные изменения консенсуса, такие как The Merge, заняли месяцы на нескольких тестнетях. Давление с целью ускориться всегда присутствует, но стоимость выпуска ошибки в основной сети, которую можно было бы поймать на тестнети, достаточно высока, поэтому большинство серьезных команд протокола склоняются к более длительным периодам тестирования.

Разрыв между тестнетью и основной сетью

Тестнети ценны, но несовершенны. Несколько категорий проблем трудно или невозможно воспроизвести на тестнети. Экономические атаки, когда злоумышленник использует взаимосвязь между ценами токенов и механикой протокола, требуют реальных экономических стимулов, которых нет на тестнети. Стратегии извлечения ценности майнеров или валидаторов, фронтраннинг и сэндвич-атаки зависят от реальной финансовой мотивации.

Ошибки, связанные с масштабом, также часто ускользают от обнаружения на тестнети. Тестнеть со 100 валидаторами обрабатывает транзакции иначе, чем основная сеть с 1000 валидаторов. Паттерны сетевой перегрузки, раздувание состояния и поведение слоя пирингового обмена сообщениями под нагрузкой меняются с масштабом. Некоторые ошибки проявляются только тогда, когда база данных состояния превышает определенный размер или когда объем транзакций превышает уровни, которые тестнети редко испытывают.

Социальные и управленческие аспекты блокчейна также различаются между тестнетом и мейннетом. В тестнете нет реальных заинтересованных сторон с финансовыми рисками, которые могли бы сопротивляться обновлению. Политика координации хард-форка, которая может включать биржи, провайдеров кошельков, крупных держателей токенов и разработчиков приложений, не существует в тестнете. Изменение протокола, которое отлично работает в тестнете, может все равно провалиться в мейннете, если координация, необходимая для его активации, нарушится.

Этот разрыв является причиной того, что многие блокчейн-проекты теперь используют стимулируемые тестнеты, где участники получают вознаграждения за поиск ошибок, стресс-тестирование сети или запуск валидаторов. Тестнет сети Robinhood зафиксировал 4 миллиона транзакций за первую неделю, частично благодаря программам стимулирования, которые привлекли реальных пользователей, выполняющих реалистичные взаимодействия, а не синтетические тестовые сценарии.

Что тестнеты не покрывают

Тестнеты не тестируют экономическую безопасность. Стоимость токенов в тестнете равна нулю, что означает, что рациональные экономические субъекты ведут себя иначе, чем в мейннете. Протокол, который кажется безопасным в тестнете, может быть уязвим для экономических эксплойтов, которые становятся очевидными только тогда, когда на кону стоят реальные деньги.

Тестнеты не тестируют долгосрочную стабильность. Большинство тестнетов периодически сбрасываются, что означает, что проблемы, связанные с ростом состояния, производительностью базы данных со временем и накоплением крайних случаев в долго работающих цепочках, не тестируются. Некоторые протоколы запускают долгоживущие тестнеты специально для выявления этих проблем, но такая практика не является универсальной.

Тестнеты не тестируют поведение пользователей. В тестнете у пользователей нет причин оптимизировать использование газа, спешить с завершением транзакций до крайнего срока или заниматься арбитражем. Паттерны транзакций в тестнете принципиально отличаются от паттернов мейннета, что означает, что показатели производительности, измеренные в тестнете, могут не соответствовать условиям мейннета.

Практические проверки при использовании тестнетов

Если вы разработчик, всегда развертывайте в тестнете перед мейннетом. Это звучит очевидно, но удивительное количество эксплойтов смарт-контрактов связано с кодом, который был развернут непосредственно в мейннете без адекватного покрытия тестнетом. Используйте автоматизированные фреймворки тестирования для запуска вашего тестового набора против развертывания в тестнете, а не только локального узла.

Если вы пользователь, проверьте, прошли ли используемые вами приложения публичную фазу тестнета. Серьезные проекты публикуют адреса тестнета, приглашают сообщество к тестированию и часто запускают программы вознаграждения за найденные ошибки во время фазы тестнета. Проект, который пропускает публичную фазу тестнета и запускается непосредственно в мейннете, рискует средствами своих пользователей.

При взаимодействии с тестнетами используйте отдельный кошелек от вашего кошелька мейннета. Хотя транзакции тестнета не могут повлиять на мейннет, использование одного и того же закрытого ключа в обеих сетях является плохой практикой безопасности. Если тестнет-приложение скомпрометировано или содержит вредоносный код, наличие вашего закрытого ключа мейннета в том же кошельке создает ненужный риск.

Следите за фазой тестнета обновлений сетей, в которых у вас есть активы. Если крупное обновление сталкивается с проблемами в тестнете, оно может быть отложено или изменено перед развертыванием в мейннете. Понимание графика тестнета дает вам заблаговременное уведомление о потенциальных сбоях или возможностях.

Часто задаваемые вопросы