Tổng quan
Fiber Network là mạng Lightning công cộng thế hệ tiếp theo được xây dựng trên Nervos CKB và các kênh ngoài chuỗi, có thể cung cấp các khoản thanh toán đa tiền tệ nhanh chóng, chi phí thấp và phi tập trung cũng như các giao dịch ngang hàng cho tài sản RGB++.
lý lịch
Sự phát triển và thách thức của công nghệ chuỗi khối
Công nghệ chuỗi khối đã có sự phát triển nhanh chóng kể từ khi Bitcoin ra đời. Từ chức năng thanh toán đơn giản ban đầu, nó đã dần dần mở rộng sang nhiều lĩnh vực ứng dụng như hợp đồng thông minh, tài chính phi tập trung (DeFi) và mã thông báo không thể thay thế (NFT). Mặc dù công nghệ blockchain có những lợi thế đáng kể về bảo mật, tính minh bạch và phân cấp nhưng nó phải đối mặt với nhiều thách thức về khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch.
Các vấn đề về khả năng mở rộng: Các chuỗi khối truyền thống như Bitcoin và Ethereum có những hạn chế đáng kể về thông lượng giao dịch. Do giới hạn kích thước khối của Bitcoin và thời gian tạo khối là 10 phút, mạng của nó chỉ có thể xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây; Ethereum, mặc dù đã có những cải tiến, nhưng cũng có khả năng xử lý giao dịch mỗi giây kém hơn nhiều so với các mạng thanh toán truyền thống.
Phí giao dịch cao: Khi tắc nghẽn mạng tăng lên, phí giao dịch tăng đáng kể. Ví dụ: phí gas trong thời gian cao điểm trên mạng Ethereum có thể cao hơn số tiền giao dịch, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm người dùng và làm giảm khả năng tồn tại của các khoản thanh toán vi mô.
Thời gian xác nhận giao dịch dài: Trong các mạng blockchain truyền thống, các giao dịch cần phải chờ xác nhận nhiều khối trước khi chúng được coi là cuối cùng. Quá trình này có thể mất vài phút đến vài giờ và không phù hợp với các tình huống ứng dụng thanh toán tức thời.
Mặc dù Nervos CKB đã cải thiện về hiệu suất và thời gian xác nhận nhưng nó vẫn cần cải thiện hơn nữa tốc độ giao dịch và giảm chi phí giao dịch để đáp ứng nhu cầu thanh toán vi mô và thanh toán tức thời.
Cảm hứng từ Lightning Network
Là giải pháp mở rộng lớp thứ hai cho mạng Bitcoin, Lightning Network triển khai thành công các khoản thanh toán vi mô nhanh chóng và chi phí thấp thông qua các giao dịch ngoài chuỗi và công nghệ kênh thanh toán. Các khái niệm cốt lõi của nó bao gồm:
Kênh thanh toán: Người dùng tạo kênh thanh toán trên chuỗi Sau khi kênh được mở, cả hai bên có thể thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi không giới hạn số lần. Điều này làm giảm đáng kể số lượng giao dịch trên chuỗi, tăng tốc độ giao dịch và giảm phí giao dịch.
Hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC): Thông qua công nghệ HTLC, Lightning Network có thể đảm bảo chuyển tiền an toàn và tránh rủi ro đối tác. Ngay cả khi giao dịch ngoài chuỗi không thành công, người dùng vẫn có thể nhận được sự bảo vệ tài chính thông qua các hợp đồng trên chuỗi.
Cơ chế định tuyến: Lightning Network sử dụng định tuyến nhiều bước nhảy, cho phép người dùng hoàn tất thanh toán mà không cần mở kênh trực tiếp với người nhận thanh toán, do đó cải thiện tính linh hoạt và tính khả dụng của mạng.
Ưu điểm của Nervos CKB
Nervos CKB là một nền tảng blockchain tập trung vào tính linh hoạt và bảo mật. Thiết kế độc đáo của nó mang lại cho nó những lợi thế độc đáo trong việc giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và khả năng tương tác của blockchain:
Cơ chế đồng thuận: Dựa trên giao thức đồng thuận NC-Max, nó cũng kết hợp bằng chứng công việc (PoW) và cơ chế cho thuê nhà nước để đảm bảo an ninh mạng và hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Mô hình hợp đồng thông minh mạnh mẽ: Mô hình Cell độc đáo của CKB và máy ảo tập lệnh RISC-V đã nâng cao đáng kể khả năng của mô hình UTXO. Nó không chỉ hỗ trợ các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing mà còn có thể dễ dàng triển khai các tính năng như tài khoản trừu tượng và giao ước. cung cấp nền tảng cho các ứng dụng tập trung trong tương lai mang lại khả năng lập trình linh hoạt hơn cũng như khả năng tương tác và mở rộng tốt hơn.
Mô hình kinh tế: Mô hình kinh tế của CKB khuyến khích việc nắm giữ lâu dài và sử dụng hợp lý tài nguyên mạng, cung cấp môi trường sinh thái phi tập trung an toàn và bền vững cho các ứng dụng, nhà phát triển và người dùng phi tập trung.
Tầm quan trọng của dự án Fiber Network
Bằng cách xây dựng kênh ngoại tuyến trên Nervos CKB, chúng tôi hy vọng sẽ kết hợp trải nghiệm thành công của Lightning Network và các lợi thế kỹ thuật của CKB để xây dựng mạng trao đổi thanh toán thời gian thực đa tài sản nhanh chóng, chi phí thấp và phi tập trung. Cụ thể:
Giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng: Thông qua các kênh thanh toán ngoài chuỗi và công nghệ định tuyến nhiều bước nhảy, mạng Fiber có thể đạt được quá trình xử lý giao dịch thông lượng cao để đáp ứng nhu cầu của người dùng quy mô lớn.
Giảm chi phí giao dịch: Giảm tần suất giao dịch trên chuỗi và giảm phí giao dịch của người dùng, giúp thanh toán vi mô trở nên khả thi và hiệu quả.
Cải thiện tốc độ giao dịch: Thông qua việc xác nhận ngay lập tức các giao dịch ngoài chuỗi, bạn sẽ đạt được trải nghiệm xác nhận thanh toán cấp độ hai, phù hợp với nhiều tình huống thanh toán tức thời khác nhau.
Hỗ trợ nhiều tài sản: Hỗ trợ thanh toán nhiều tài sản kỹ thuật số, cung cấp cho người dùng nhiều tùy chọn thanh toán hơn.
Hỗ trợ khả năng tương tác mạng: Hỗ trợ khả năng tương tác với Bitcoin Lightning Network để cung cấp hỗ trợ thanh toán chuỗi chéo và chuyển giao tài sản.
thiết kế kiến trúc
Kiến trúc tổng thể
Kiến trúc tổng thể của Fiber Network bao gồm các mô-đun cốt lõi sau:
Các kênh thanh toán ngoài chuỗi (Kênh sợi quang)
Hợp đồng trên chuỗi (HTLC)
Định tuyến nhiều chặng
Dịch vụ Tháp Canh
Kênh thanh toán ngoài chuỗi
Kênh thanh toán ngoài chuỗi là cốt lõi của Mạng cáp quang, qua đó có thể thực hiện nhiều giao dịch ngoài chuỗi và việc thanh toán trên chuỗi chỉ được thực hiện khi kênh bị đóng. Cơ chế này làm giảm đáng kể số lượng giao dịch trên chuỗi, tăng tốc độ giao dịch và giảm phí giao dịch.
Quy trình làm việc chung như sau:
Tạo kênh: Người dùng từ cả hai bên tạo kênh thanh toán trên chuỗi và khóa một lượng tài sản CKB hoặc RGB++ nhất định.
Giao dịch ngoài chuỗi: Trong quá trình mở kênh, cả hai bên có thể thực hiện giao dịch ngoài chuỗi bất kỳ số lần nào. Mỗi giao dịch cập nhật trạng thái kênh nhưng không cần phải phát sóng ngay lập tức.
Đóng kênh: Khi một trong hai bên quyết định đóng kênh, trạng thái kênh cuối cùng sẽ được truyền tới chuỗi để giải quyết, đảm bảo rằng số dư cuối cùng của cả hai bên đều được xác nhận.
Để biết định dạng tương tác tin nhắn cụ thể, vui lòng tham khảo Giao thức tin nhắn P2P của Mạng cáp quang
Hợp đồng trên chuỗi
Hiện tại chúng tôi sử dụng Hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC) để đảm bảo tính bảo mật của các giao dịch ngoài chuỗi và tương thích với Lightning Network. Nó có thể tránh rủi ro đối tác và đảm bảo rằng ngay cả khi giao dịch ngoài chuỗi không thành công, người dùng vẫn có thể nhận được sự bảo vệ tài chính thông qua các hợp đồng trên chuỗi.
Quy trình làm việc chung như sau:
Bắt đầu giao dịch: Người khởi tạo thanh toán tạo một giao dịch với các điều kiện khóa băm và khóa thời gian để khóa một lượng CKB nhất định.
Xác minh băm: Người nhận thanh toán phải cung cấp hình ảnh băm chính xác trong thời gian quy định để mở khóa giao dịch và hoàn tất chuyển tiền.
Hoàn tiền khi hết thời gian: Nếu người nhận không cung cấp hình ảnh băm chính xác trong thời gian được chỉ định, giao dịch sẽ tự động được mở khóa và hoàn trả cho người thực hiện thanh toán.
Nhờ tính hoàn thiện Turing của CKB, chúng tôi có thể triển khai các hợp đồng trên chuỗi linh hoạt và an toàn hơn. Trong tương lai, các chức năng của hợp đồng sẽ được mở rộng hơn nữa, chẳng hạn như giới thiệu cơ chế hủy dựa trên số phiên bản và Hợp đồng khóa theo thời gian an toàn hơn.
định tuyến nhiều bước nhảy
Công nghệ định tuyến nhiều bước cho phép người dùng hoàn tất thanh toán qua nhiều nút trung gian mà không cần trực tiếp thiết lập kênh thanh toán với bên kia. Cơ chế này tăng cường tính linh hoạt và phạm vi phủ sóng của mạng.
Quy trình làm việc:
Khám phá đường dẫn: Người khởi tạo thanh toán khám phá đường dẫn tối ưu từ chính nó đến người nhận thanh toán thông qua mô-đun định tuyến.
Khóa đường dẫn: Một hợp đồng HTLC tương ứng được tạo tại mỗi nút trên đường dẫn để đảm bảo chuyển tiền an toàn.
Thanh toán hoàn tất: người nhận thanh toán mở khóa HTLC và tiền lần lượt được chuyển đến các nút khác nhau trên đường dẫn.
Đồng thời, chúng tôi cũng sẽ sử dụng hợp đồng HTLC để triển khai thanh toán chuỗi chéo tại đây và hỗ trợ khả năng tương tác với Lightning Network thông qua dịch vụ trung tâm chuỗi chéo để biết chi tiết, vui lòng tham khảo Giao thức chuỗi chéo kênh thanh toán với HTLC.
Dịch vụ giám sát
Dịch vụ giám sát là một phần quan trọng của Fiber Network. Nó chịu trách nhiệm giám sát trạng thái của các kênh thanh toán ngoài chuỗi để đảm bảo tính bảo mật của kênh và tính bảo mật của tiền. Các chức năng và chức năng như sau:
Giám sát kênh: Giám sát thời gian thực trạng thái kênh thanh toán của tất cả người dùng tham gia, bao gồm quá trình tạo, cập nhật và đóng kênh.
Phát hiện bất thường: Phát hiện hoạt động bất thường trong kênh, chẳng hạn như người dùng độc hại đang cố đóng kênh ở trạng thái cũ hoặc cố gắng tấn công chi tiêu gấp đôi.
Phản hồi tích cực: Khi phát hiện sự bất thường, trạng thái kênh mới nhất sẽ được phát lên mạng blockchain một cách kịp thời để ngăn ngừa tổn thất vốn do hành vi độc hại gây ra.
Tiến độ và kế hoạch hiện tại
Hiện tại, chúng tôi đã hoàn thành nguyên mẫu của Fiber Network, đã nhận ra các chức năng cơ bản là tạo, cập nhật và đóng kênh giữa hai nút, đồng thời cũng xác minh chức năng chuỗi chéo với Bitcoin Lightning Network. Mã dự án có thể được tìm thấy trong 2 kho GitHub sau:
https://github.com/nervosnetwork/fiber
https://github.com/nervosnetwork/fiber-scripts
Kế hoạch làm việc tiếp theo là hoàn thiện các dịch vụ giám sát và định tuyến nhiều bước nhảy, cũng như cải thiện giao diện RPC và SDK để nhiều nhà phát triển hơn có thể dễ dàng truy cập Fiber Network.
Giao thức định tuyến nhiều bước tìm kiếm các đường dẫn thanh toán dựa trên thuật toán Dijkstra, từ đó giảm chi phí định tuyến và cải thiện tỷ lệ thành công của thanh toán đường dẫn nhiều bước nhảy. Sau khi Mạng cáp quang trực tuyến, chúng tôi sẽ tối ưu hóa thuật toán định tuyến dựa trên lưu lượng mạng và điều kiện hoạt động, đồng thời dự kiến sẽ cung cấp 2 đến 3 chiến lược tìm kiếm đường dẫn để thích ứng với các sở thích và nhu cầu định tuyến khác nhau của người dùng. Mạng cáp quang cũng sẽ giới thiệu chiến lược thanh toán đa đường, chia các khoản thanh toán lớn hơn thành nhiều phần, với mỗi phần được truyền bằng một đường dẫn khác nhau, giúp tăng thêm khả năng thanh toán thành công.
Các dịch vụ giám sát sẽ được cung cấp bởi một số nút trong Mạng cáp quang. Chúng vẫn trực tuyến, chú ý đến những điểm bất thường trong mạng và giúp bảo vệ tài sản trong kênh. Dịch vụ giám sát cũng sẽ theo dõi dịch vụ trung tâm chuỗi chéo. Ngay cả khi người dùng ngoại tuyến trong một khoảng thời gian, dịch vụ giám sát vẫn đảm bảo rằng việc trao đổi với Lightning Network có thể tiến hành thành công.
Ngoài ra, chúng tôi cũng sẽ xem xét bổ sung thêm nhiều chức năng hơn cho Fiber Network, chẳng hạn như sử dụng khả năng lập trình của CKB để triển khai các thuật toán bảo vệ quyền riêng tư và dựa trên đó, chúng tôi sẽ tối ưu hóa các thuật toán định tuyến và dịch vụ giám sát để bảo vệ tính bảo mật và quyền riêng tư của thông tin thanh toán của người dùng. .
