Prezentare generală

Fibre Network este o rețea publică de fulger de ultimă generație, construită pe Nervos CKB și canale în afara lanțului, care poate oferi plăți multi-valută descentralizate și tranzacții peer-to-peer pentru active RGB++ rapide, la costuri reduse și descentralizate.

fundal

Dezvoltarea și provocările tehnologiei Blockchain

Tehnologia blockchain a cunoscut o dezvoltare rapidă de la apariția Bitcoin. De la funcția de plată simplă inițială, s-a extins treptat la o gamă largă de domenii de aplicare, cum ar fi contractele inteligente, finanțarea descentralizată (DeFi) și jetoanele nefungibile (NFT). Deși tehnologia blockchain are avantaje semnificative în materie de securitate, transparență și descentralizare, se confruntă cu multe provocări în ceea ce privește scalabilitatea și viteza tranzacțiilor.

  1. Probleme de scalabilitate: blockchain-urile tradiționale, cum ar fi Bitcoin și Ethereum, au blocaje semnificative în debitul tranzacțiilor. Datorită limitei de dimensiune a blocurilor Bitcoin și a timpului de generare a blocurilor de 10 minute, rețeaua sa poate gestiona doar aproximativ 7 tranzacții pe secundă, în ciuda îmbunătățirilor sale, este, de asemenea, mult mai puțin capabil să proceseze tranzacții pe secundă decât rețelele de plată tradiționale.

  2. Taxe de tranzacție ridicate: pe măsură ce congestionarea rețelei crește, taxele de tranzacție cresc semnificativ. De exemplu, taxele de gaz în perioadele de vârf pe rețeaua Ethereum pot fi mai mari decât valoarea tranzacției în sine, ceea ce afectează grav experiența utilizatorului și reduce viabilitatea microplăților.

  3. Timpi lungi de confirmare a tranzacțiilor: în rețelele tradiționale blockchain, tranzacțiile trebuie să aștepte mai multe confirmări de bloc înainte de a fi considerate finale. Acest proces poate dura câteva minute până la ore și nu este potrivit pentru scenariile de aplicații de plată instantanee.

Deși Nervos CKB s-a îmbunătățit în ceea ce privește performanța și timpul de confirmare, trebuie încă să îmbunătățească viteza tranzacțiilor și să reducă costurile de tranzacție pentru a satisface nevoile de microplăți și plăți instant.

Inspirație de la Lightning Network

Ca soluție de expansiune de nivel al doilea pentru rețeaua Bitcoin, Lightning Network implementează cu succes microplăți rapide și ieftine prin tranzacții în afara lanțului și prin tehnologia canalului de plată. Conceptele sale de bază includ:

  1. Canal de plată: utilizatorii creează un canal de plată pe lanț, după ce canalul este deschis, ambele părți pot efectua tranzacții în afara lanțului de timp nelimitat. Acest lucru reduce semnificativ numărul de tranzacții din lanț, crește viteza tranzacțiilor și reduce taxele de tranzacție.

  2. Contractul Hash Time Lock (HTLC): Prin tehnologia HTLC, Lightning Network poate asigura transferul sigur al fondurilor și poate evita riscurile de contrapartidă. Chiar dacă tranzacțiile în afara lanțului eșuează, utilizatorii pot obține protecție financiară prin contracte în lanț.

  3. Mecanism de rutare: Rețeaua Lightning utilizează rutarea multi-hop, care permite utilizatorilor să finalizeze plăți fără a deschide un canal direct cu beneficiarul, îmbunătățind astfel flexibilitatea și disponibilitatea rețelei.

Avantajele Nervos CKB

Nervos CKB este o platformă blockchain axată pe versatilitate și securitate. Designul său unic îi oferă avantaje unice în rezolvarea problemelor de scalabilitate și interoperabilitate blockchain:

  1. Mecanism de consens: Bazat pe protocolul de consens NC-Max, acesta combină, de asemenea, dovada muncii (PoW) și mecanismele de închiriere de stat pentru a asigura securitatea rețelei și eficacitatea utilizării resurselor.

  2. Model de contract inteligent puternic: Modelul unic Cell CKB și mașina virtuală cu setul de instrucțiuni RISC-V au îmbunătățit considerabil capacitățile modelului UTXO Nu numai că acceptă contractele inteligente Turing-complete, dar pot și implementa cu ușurință funcții precum conturi abstracte și convenții. oferind o platformă pentru tranzacțiile viitoare. Aplicațiile centralizate oferă o programabilitate mai flexibilă, precum și o mai bună interoperabilitate și scalabilitate.

  3. Model economic: Modelul economic al CKB încurajează deținerea pe termen lung și utilizarea rațională a resurselor rețelei, oferind un mediu ecologic descentralizat sigur și durabil pentru aplicații, dezvoltatori și utilizatori descentralizați.

Semnificația proiectului Fibre Network

Prin construirea unui canal în afara lanțului pe Nervos CKB, sperăm să combinăm experiența de succes a rețelei Lightning și avantajele tehnice ale CKB pentru a construi o rețea de schimb de plăți în timp real, rapidă, ieftină și descentralizată, cu mai multe active. Mai exact:

  1. Rezolvarea problemelor de scalabilitate: prin canalele de plată în afara lanțului și tehnologia de rutare multi-hop, rețeaua Fibre poate realiza procesarea tranzacțiilor de mare debit pentru a satisface nevoile utilizatorilor la scară largă.

  2. Reduceți costurile de tranzacție: reduceți frecvența tranzacțiilor pe lanț și reduceți taxele de tranzacție ale utilizatorilor, făcând microplățile fezabile și eficiente.

  3. Îmbunătățiți viteza tranzacției: prin confirmarea instantanee a tranzacțiilor în afara lanțului, se obține o experiență de confirmare a plății de nivel al doilea, care este potrivită pentru diferite scenarii de plată instantanee.

  4. Suport pentru mai multe active: acceptă plata mai multor active digitale, oferind utilizatorilor o gamă mai largă de opțiuni de plată.

  5. Sprijină interoperabilitatea rețelei: Sprijină interoperabilitatea cu Bitcoin Lightning Network pentru a oferi suport pentru plăți încrucișate și transferuri de active.

Design arhitectural

Arhitectura de ansamblu

Arhitectura generală a rețelei de fibră include următoarele module de bază:

  1. Canale de plată în afara lanțului (Fibre Channels)

  2. Contract în lanț (HTLC)

  3. Rutare cu mai multe salturi

  4. Serviciul Turnului de Veghe

Canal de plată în afara lanțului

Canalul de plată în afara lanțului este nucleul rețelei de fibră, prin care pot fi realizate mai multe tranzacții în afara lanțului, iar decontarea în lanț este efectuată numai atunci când canalul este închis. Acest mecanism reduce semnificativ numărul de tranzacții în lanț, crește viteza tranzacțiilor și reduce taxele de tranzacție.

Fluxul general de lucru este următorul:

  1. Crearea canalului: utilizatorii din ambele părți creează canale de plată pe lanț și blochează o anumită cantitate de active CKB sau RGB++.

  2. Tranzacții în afara lanțului: în timpul deschiderii canalului, ambele părți pot efectua tranzacții în afara lanțului de orice număr de ori. Fiecare tranzacție actualizează starea canalului, dar nu trebuie să fie transmisă imediat în lanț.

  3. Închiderea canalului: Când oricare dintre părți decide să închidă canalul, starea finală a canalului este transmisă lanțului pentru decontare, asigurându-se că soldurile finale ale ambelor părți sunt confirmate.

Pentru un anumit format de interacțiune a mesajelor, consultați Protocolul de mesaje P2P pentru rețeaua de fibră

Contract în lanț

În prezent, folosim Contractul Hash Time Lock (HTLC) pentru a asigura securitatea tranzacțiilor în afara lanțului și pentru a fi compatibile cu Lightning Network. Poate evita riscurile de contrapartidă și poate asigura că, chiar dacă tranzacțiile în afara lanțului eșuează, utilizatorii pot obține protecție financiară prin contracte în lanț.

Fluxul general de lucru este următorul:

  1. Inițierea tranzacției: inițiatorul plății creează o tranzacție cu condiții hash lock și time lock pentru a bloca o anumită cantitate de CKB.

  2. Verificare hash: destinatarul plății trebuie să furnizeze imaginea hash corectă în timpul specificat pentru a debloca tranzacția și a finaliza transferul de fond.

  3. Rambursare expirată: Dacă destinatarul nu furnizează imaginea hash corectă în timpul specificat, tranzacția va fi automat deblocată și rambursată inițiatorului plății.

Datorită completității Turing de la CKB, putem implementa contracte în lanț mai flexibile și mai sigure. În viitor, funcțiile contractului vor fi extinse în continuare, cum ar fi introducerea unui mecanism de anulare bazat pe numerele de versiune și a contractelor mai sigure Point Time-Locked.

rutare multi-hop

Tehnologia de rutare multi-hop permite utilizatorilor să finalizeze plăți prin mai multe noduri intermediare fără a stabili direct un canal de plată cu cealaltă parte. Acest mecanism îmbunătățește flexibilitatea și acoperirea rețelei.

Flux de lucru:

  1. Descoperirea căii: inițiatorul plății descoperă calea optimă de la el însuși la destinatarul plății prin modulul de rutare.

  2. Blocarea căii: Un contract HTLC corespunzător este creat la fiecare nod de pe cale pentru a asigura transferul de fonduri în siguranță.

  3. Plata este finalizată: destinatarul plății deblochează HTLC, iar fondurile sunt transferate pe rând către diferite noduri de pe cale.

În același timp, vom folosi și contractul HTLC pentru a implementa plata în lanț încrucișat aici și pentru a sprijini interoperabilitatea cu Lightning Network prin serviciul hub în lanț încrucișat. Pentru detalii, consultați Protocolul în lanț încrucișat al canalului de plată cu HTLC

Servicii de monitorizare

Serviciul de monitorizare este o parte importantă a rețelei de fibră. Acesta este responsabil pentru monitorizarea stării canalelor de plată în afara lanțului pentru a asigura securitatea canalului și securitatea fondurilor. Funcțiile și funcțiile sunt următoarele:

  1. Monitorizarea canalului: monitorizarea în timp real a stării canalului de plată a tuturor utilizatorilor participanți, inclusiv procesul de creare, actualizare și închidere a canalului.

  2. Detectarea anomaliilor: detectează activitatea neobișnuită pe canal, cum ar fi un utilizator rău intenționat care încearcă să închidă canalul într-o stare veche sau încearcă un atac cu cheltuieli duble.

  3. Răspuns activ: atunci când este detectată o anomalie, cea mai recentă stare a canalului este transmisă rețelei blockchain în timp util, pentru a preveni pierderile de capital cauzate de un comportament rău intenționat.

Progresul și planurile actuale

În prezent, am finalizat un prototip de Fibre Network, care a realizat funcțiile de bază de creare, actualizare și închidere a canalului între două noduri și, de asemenea, a verificat funcția cross-chain cu Bitcoin Lightning Network. Codul proiectului poate fi găsit în aceste 2 depozite GitHub:

  • https://github.com/nervosnetwork/fiber

  • https://github.com/nervosnetwork/fiber-scripts

Următorul plan de lucru este de a finaliza serviciile de rutare și monitorizare multi-hop, precum și de a îmbunătăți interfața RPC și SDK, astfel încât mai mulți dezvoltatori să poată accesa cu ușurință Fibre Network.

Protocolul de rutare multi-hop caută căi de plată pe baza algoritmului Dijkstra, reducând astfel costurile de rutare și îmbunătățind rata de succes a plății cu mai multe hop. După ce Fibre Network va intra online, vom optimiza algoritmul de rutare pe baza traficului de rețea și a condițiilor de operare și se așteaptă să furnizeze strategii de căutare cu 2 până la 3 căi pentru a se adapta preferințelor și nevoilor diferite de rutare ale utilizatorilor. Fibre Network va introduce, de asemenea, o strategie de plată cu mai multe căi, împărțind plățile mai mari în mai multe părți, fiecare parte fiind transmisă printr-o cale diferită, crescând și mai mult probabilitatea de succes a plății.

Serviciile de monitorizare vor fi furnizate de unele noduri din rețeaua de fibră. Acestea rămân online, acordă atenție anomaliilor din rețea și ajută la protejarea activelor din canal. Serviciul de monitorizare va urmări, de asemenea, serviciul hub cross-chain. Chiar dacă utilizatorul este offline pentru o perioadă de timp, serviciul de monitorizare asigură că schimburile cu Lightning Network pot avea loc cu succes.

În plus, vom lua în considerare, de asemenea, adăugarea mai multor funcții la Fibre Network, cum ar fi utilizarea programabilității CKB pentru a implementa algoritmi de protecție a confidențialității și, pe baza acestora, vom optimiza algoritmii de rutare și serviciile de monitorizare pentru a proteja securitatea și confidențialitatea informațiilor de plată ale utilizatorilor. .