شبكة الألياف: شبكة البرق العامة القائمة على CKB

نظرة عامة

Fiber Network هي شبكة Lightning عامة من الجيل التالي مبنية على Nervos CKB والقنوات خارج السلسلة، والتي يمكن أن توفر عملات متعددة سريعة ومنخفضة التكلفة ولامركزية لأصول RGB++. المدفوعات والمعاملات من نظير إلى نظير.

الخلفية

تطوير تقنية Blockchain وتحدياتها

شهدت تقنية Blockchain تطورًا سريعًا منذ ظهور Bitcoin، بدءًا من وظيفة الدفع البسيطة الأولية، وتوسعت تدريجيًا إلى العقود الذكية والتمويل اللامركزي (DeFi) وغير القابل للاستبدال. الرموز المميزة (NFT) ومجالات التطبيق الواسعة الأخرى. على الرغم من أن تقنية blockchain تتمتع بمزايا كبيرة في مجال الأمن والشفافية واللامركزية، إلا أنها تواجه العديد من التحديات من حيث قابلية التوسع وسرعة المعاملات.

1. مشكلة قابلية التوسع: تعاني سلاسل الكتل التقليدية مثل Bitcoin وEthereum من إنتاجية المعاملات هناك اختناقات كبيرة . نظرًا للحد الأقصى لحجم كتلة Bitcoin ووقت إنشاء الكتلة الذي يبلغ 10 دقائق، لا تستطيع شبكتها معالجة سوى حوالي 7 معاملات في الثانية؛ وعلى الرغم من التحسينات التي أدخلتها، فإن Ethereum أيضًا أقل قدرة على معالجة المعاملات في الثانية من شبكات الدفع التقليدية.

2. رسوم المعاملات المرتفعة: مع زيادة ازدحام الشبكة، ترتفع رسوم المعاملات بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، يمكن أن تكون رسوم الغاز خلال فترات الذروة على شبكة إيثريوم أعلى من مبلغ المعاملة نفسها، مما يؤثر بشدة على تجربة المستخدم ويقلل من جدوى المدفوعات الصغيرة.

3. وقت طويل لتأكيد المعاملة: في شبكات blockchain التقليدية، تحتاج المعاملات إلى انتظار تأكيدات الحظر المتعددة قبل أن يتم اعتبارها تأكيدًا نهائيًا. قد تستغرق هذه العملية عدة دقائق إلى ساعات وهي غير مناسبة لسيناريوهات تطبيقات الدفع الفوري.

على الرغم من تحسن أداء Nervos CKB في الأداء ووقت التأكيد، إلا أنه لا يزال بحاجة إلى تحسين سرعة المعاملات وتقليل تكاليف المعاملات تلبية احتياجات المدفوعات الصغيرة والمدفوعات الفورية.

الإلهام من الشبكة المسرّعة

< p style="text-align: left;">تعمل شبكة Lightning Network، باعتبارها حل توسيع من الطبقة الثانية لشبكة Bitcoin، على تنفيذ عمليات دفع صغيرة سريعة ومنخفضة التكلفة بنجاح من خلال المعاملات خارج السلسلة وتكنولوجيا قنوات الدفع. تتضمن مفاهيمها الأساسية ما يلي:

1. قناة الدفع: يقوم المستخدمون بإنشاء قنوات دفع على السلسلة والقنوات يتم فتحها بعد ذلك، يمكن لكلا الطرفين إجراء معاملات خارج السلسلة لعدد غير محدود من المرات، ولن تتم التسوية على السلسلة إلا عند إغلاق القناة. وهذا يقلل بشكل كبير من عدد المعاملات على السلسلة، ويزيد من سرعة المعاملات، ويقلل من رسوم المعاملات.

2. عقد قفل وقت التجزئة (HTLC): يمكن لشبكة Lightning الخاصة بتكنولوجيا HTLC ضمان التحويل الآمن للأموال وتجنب مخاطر الطرف المقابل. حتى في حالة فشل المعاملات خارج السلسلة، يمكن للمستخدمين الحصول على الحماية المالية من خلال العقود الموجودة على السلسلة.

3. آلية التوجيه: تستخدم الشبكة المسرّعة التوجيه متعدد القفزات، بحيث يمكن للمستخدمين إكمال المدفوعات دون فتح قناة مباشرة مع المستفيد وهذا يزيد من مرونة الشبكة وتوافرها.

العصبية مزايا CKB

Nervos CKB عبارة عن منصة blockchain تركز على التنوع والأمان. يمنحها تصميمها الفريد مزايا فريدة في حل مشكلات قابلية التوسع وقابلية التشغيل البيني لـ blockchain:

1. آلية الإجماع: استنادًا إلى بروتوكول التوافق NC-Max[1]، فإنه يجمع أيضًا بين إثبات العمل (PoW) وآلية التأجير الحكومية لضمان أمان الشبكة وفعالية استخدام الموارد.

2. نموذج عقد ذكي قوي: نموذج الخلية الفريد من نوعه لـ CKB والجهاز الظاهري لمجموعة تعليمات RISC-V يعززان بشكل كبير قدرة نموذج UTXO على ليس فقط دعم العقود الذكية الكاملة لـ Turing، ولكن أيضًا تنفيذ ميزات مثل الحسابات المجردة والمواثيق بسهولة، مما يوفر إمكانية برمجة أكثر مرونة وقابلية تشغيل تفاعلي أفضل وقابلية التوسع للتطبيقات اللامركزية.

3. النموذج الاقتصادي: يشجع النموذج الاقتصادي لـ CKB على الاحتفاظ بموارد الشبكة والاستخدام الرشيد لها على المدى الطويل، مما يوفر فوائد للتطبيقات اللامركزية والمطورين و يتم تزويد المستخدمين ببيئة بيئية لامركزية آمنة ومستدامة.

الألياف أهمية مشروع الشبكة

من خلال بناء قناة خارج السلسلة على Nervos CKB، نأمل في الجمع بين التجربة الناجحة لـ المزايا التقنية للشبكة المسرّعة وCKB لبناء شبكة تبادل مدفوعات سريعة ومنخفضة التكلفة ولامركزية ومتعددة الأصول في الوقت الفعلي. على وجه التحديد:

1. حل مشكلات قابلية التوسع: من خلال قنوات الدفع خارج السلسلة وتقنية التوجيه متعدد القفزات ، يمكن لشبكة الألياف تحقيق معالجة معاملات عالية الإنتاجية لتلبية احتياجات المستخدمين على نطاق واسع.

2. تقليل تكاليف المعاملات: تقليل تكرار المعاملات على السلسلة وتقليل رسوم معاملات المستخدم، مما يجعل المدفوعات الصغيرة ممكنة وفعالة.

3. تحسين سرعة المعاملات: من خلال التأكيد الفوري للمعاملات خارج السلسلة، يتم تحقيق تجربة تأكيد الدفع من المستوى الثاني، ومناسبة لمختلف أنواع المعاملات سيناريوهات الدفع الفوري.

4. دعم متعدد الأصول: يدعم الدفع لأصول رقمية متعددة، مما يوفر للمستخدمين نطاقًا أوسع من خيارات الدفع.

5. دعم قابلية التشغيل البيني للشبكة: دعم قابلية التشغيل البيني مع شبكة Bitcoin Lightning، مما يوفر الدعم للمدفوعات عبر السلاسل ونقل الأصول.

الهندسة المعمارية التصميم

الهندسة المعمارية الشاملة

تتضمن البنية العامة لشبكة الألياف الوحدات الأساسية التالية:

• < p style= "text-align: left;">قنوات الدفع خارج السلسلة (قنوات الألياف)

• عقد على السلسلة ( HTLC)

• توجيه متعدد القفزات

• خدمة برج المراقبة

الدفع خارج السلسلة القناة

قناة الدفع خارج السلسلة هي جوهر شبكة الألياف، والتي يمكن من خلالها تحقيق معاملات متعددة خارج السلسلة، فقط تحدث التسوية على السلسلة عندما تكون القناة مغلقة. تعمل هذه الآلية على تقليل عدد المعاملات عبر السلسلة بشكل كبير، وزيادة سرعة المعاملات وتقليل رسوم المعاملات.

سير العمل العام كما يلي:

1. إنشاء القناة: يقوم المستخدمون من كلا الطرفين بإنشاء قنوات دفع على السلسلة ويقفلون قدرًا معينًا من أصول CKB أو RGB++.

2. المعاملات خارج السلسلة: أثناء فتح القناة، يمكن لكلا الطرفين إجراء معاملات خارج السلسلة أي عدد من المرات، و يتم تحديث حالة القناة لكل معاملة، لكن لا يلزم بثها إلى السلسلة على الفور.

3. إغلاق القناة: عندما يقرر أي من الطرفين إغلاق القناة، سيتم بث الحالة النهائية للقناة إلى السلسلة للتسوية لضمان ذلك أن يتم تأكيد الرصيد النهائي للطرفين.

للحصول على تنسيق محدد لتفاعل الرسائل، يرجى الرجوع إلى بروتوكول رسائل شبكة الألياف P2P[2]

عقد على السلسلة

نستخدم حاليًا عقد Hash Time Lock (HTLC) لضمان أمان المعاملات خارج السلسلة والتوافق مع شبكة Lightning Network. ويمكنه تجنب مخاطر الطرف المقابل والتأكد من أنه حتى في حالة فشل المعاملات خارج السلسلة، يمكن للمستخدمين الحصول على الحماية المالية من خلال العقود الموجودة على السلسلة.

سير العمل العام كما يلي:

1. بدء المعاملة: يقوم بادئ الدفع بإنشاء معاملة بقفل التجزئة وشروط قفل الوقت لقفل مبلغ معين من CKB.

2. التحقق من التجزئة: يجب على مستلم الدفع تقديم صورة التجزئة الصحيحة خلال الوقت المحدد لفتح المعاملة وإكمال تحويل الأموال.

3. استرداد مهلة: إذا فشل المستلم في تقديم صورة التجزئة الصحيحة خلال الوقت المحدد، فسيتم إلغاء قفل المعاملة تلقائيًا واسترداد الأموال إلى منشئ الدفع.

بفضل اكتمال Turing لـ CKB، يمكننا تنفيذ عقود أكثر مرونة وأمانًا على السلسلة. في المستقبل، سيتم توسيع وظائف العقد بشكل أكبر، مثل إدخال آلية الإلغاء بناءً على أرقام الإصدارات وعقود محددة المدة أكثر أمانًا.

توجيه متعدد القفزات

تسمح تقنية التوجيه متعدد القفزات للمستخدمين بإكمال الدفعات من خلال عقد وسيطة متعددة دون إنشاء قناة دفع مباشرة مع الطرف الآخر. تعمل هذه الآلية على تعزيز مرونة الشبكة وتغطيتها.

سير العمل:

1. اكتشاف المسار: يكتشف بادئ الدفع المسار الأمثل من نفسه إلى مستلم الدفع من خلال وحدة التوجيه.

2. تأمين المسار: قم بإنشاء عقد HTLC مقابل في كل عقدة على المسار لضمان التحويل الآمن للأموال.

3. اكتملت الدفعة: يفتح مستلم الدفعة HTLC، ويتم تحويل الأموال إلى كل عقدة على المسار بدورها.

وفي الوقت نفسه، سنستخدم أيضًا عقد HTLC لتنفيذ الدفع عبر السلسلة ودعمه من خلال الشبكة المتقاطعة. خدمة محور السلسلة للحصول على تفاصيل حول إمكانية التشغيل التفاعلي مع شبكة Lightning Network، يرجى الرجوع إلى البروتوكول عبر السلسلة لقناة الدفع مع HTLC[3]

خدمة المراقبة

تعد خدمة المراقبة جزءًا مهمًا من شبكة الألياف الضوئية وهي مسؤولة لمراقبة قنوات الدفع ضمن حالة السلسلة لضمان أمن القناة وسلامة الأموال. الوظائف والوظائف هي كما يلي:

1. مراقبة القناة: مراقبة حالة قناة الدفع للجميع المستخدمون المشاركون في الوقت الفعلي، بما في ذلك عملية إنشاء القناة وتحديثها وإغلاقها.

2. كشف الحالات الشاذة: اكتشاف الأنشطة غير الطبيعية في القناة، مثل محاولة المستخدمين الضارين إغلاق القناة في حالة قديمة أو محاولة هجوم الإنفاق المزدوج.

3. استجابة نشطة: عند اكتشاف حالة غير طبيعية، يتم بث أحدث حالة للقناة إلى شبكة blockchain في الوقت المناسب لمنع البرامج الضارة السلوك.

الحالي التقدم والخطط

حاليًا انتهينا من النموذج الأولي لشبكة الألياف الضوئية، محققين إنشاء قناة بين عقدتين، الأساسية تعمل وظائف التحديث والإغلاق أيضًا على التحقق من وظيفة السلسلة المتقاطعة مع شبكة Bitcoin Lightning. يمكن العثور على رمز المشروع في مستودعي GitHub هذين:

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

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

تتمثل خطة العمل التالية في إكمال خدمات التوجيه والمراقبة متعددة القفزات، بالإضافة إلى تحسين تتيح واجهة RPC وSDK لمزيد من المطورين الوصول بسهولة إلى شبكة الألياف.

يعتمد بروتوكول التوجيه متعدد القفزات على خوارزمية Dijkstra للبحث عن مسارات الدفع، وبالتالي تقليل تكاليف التوجيه وتحسين معدل نجاح دفع المسار متعدد القفزات . بعد أن تصبح شبكة الألياف متصلة بالإنترنت، سنقوم بتحسين خوارزمية التوجيه استنادًا إلى حركة مرور الشبكة وظروف التشغيل، ومن المتوقع أن نقدم 2 إلى 3 إستراتيجيات للبحث عن المسار للتكيف مع تفضيلات واحتياجات التوجيه المختلفة للمستخدمين. ستقدم Fibre Network أيضًا استراتيجية دفع متعددة المسارات، حيث تقسم المدفوعات الأكبر إلى أجزاء متعددة، مع نقل كل جزء عبر مسار مختلف، مما يزيد من احتمالية نجاح الدفع.

سيتم توفير خدمات المراقبة من خلال بعض العقد في شبكة الألياف، حيث تظل متصلة بالإنترنت وتنتبه إلى المواقف غير الطبيعية في الشبكة وتساعد في حماية الأصول في القناة . ستقوم خدمة المراقبة أيضًا بتتبع خدمة المحور عبر السلسلة. حتى إذا كان المستخدم غير متصل بالإنترنت لفترة من الوقت، فإن خدمة المراقبة تضمن استمرار التبادلات مع الشبكة المسرّعة بنجاح.

بالإضافة إلى ذلك، سنفكر أيضًا في إضافة المزيد من الميزات إلى شبكة الألياف، مثل استخدام قابلية برمجة CKB لتنفيذ خوارزميات حماية الخصوصية وتحسين التوجيه بناءً على هذه الخوارزميات وخدمات المراقبة لحماية أمن وخصوصية معلومات الدفع الخاصة بالمستخدم.