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 nhiều loại tiền tệ nhanh chóng, chi phí thấp và phi tập trung cho tài sản RGB++. Thanh toán và giao dịch ngang hàng.
Nền
Sự phát triển và thách thức của công nghệ chuỗi khối
Công nghệ Blockchain đã có sự phát triển nhanh chóng kể từ khi Bitcoin ra đời. Từ chức năng thanh toán đơn giản ban đầu, nó dần dần mở rộng sang các hợp đồng thông minh, tài chính phi tập trung (DeFi), không thể thay thế. token (NFT) và các lĩnh vực ứng dụng rộng rãi khác. Mặc dù công nghệ blockchain có những lợi thế đáng kể về tính 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.
Vấn đề về khả năng mở rộng: Các chuỗi khối truyền thống như Bitcoin và Ethereum bị ảnh hưởng bởi thông lượng giao dịch Có những tắc nghẽn đáng kể . 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 cũng 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 mạng blockchain truyền thống, các giao dịch cần phải chờ xác nhận nhiều khối trước khi được coi là xác nhận 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 thì.
Mặc dù Nervos CKB đã cải thiện về hiệu suất và thời gian xác nhận nhưng vẫn cần cải thiện hơn nữa tốc độ giao dịch và giảm chi phí giao dịch. đáp ứng nhu cầu thanh toán vi mô và thanh toán ngay lập tức.
Cảm hứng từ Lightning Network
< p style="text-align: left;">Lightning Network, với tư cách là giải pháp mở rộng lớp thứ hai cho mạng Bitcoin, 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 các kênh thanh toán trên chuỗi và các kênh được mở Sau đó, cả hai bên có thể thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi với số lần không giới hạn và việc thanh toán trên chuỗi sẽ chỉ xảy ra khi kênh bị đóng. 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): Mạng sét công nghệ HTLC 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 để người dùng có thể hoàn tất thanh toán mà không cần mở kênh trực tiếp với người nhận thanh toán Điều này làm tăng tính linh hoạt và tính sẵn sàng của mạng.
Thần kinh Ưu điểm của 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[1] , 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 nâng cao đáng kể mô hình UTXO Khả năng không chỉ hỗ trợ các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing, nhưng cũng dễ dàng triển khai các tính năng như tài khoản và giao ước trừu tượng, mang lại khả năng lập trình linh hoạt hơn, khả năng tương tác và khả năng mở rộng tốt hơn cho các ứng dụng phi tập trung.
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, mang lại lợi ích cho các ứng dụng phi tập trung, nhà phát triển và Người dùng được cung cấp một môi trường sinh thái phi tập trung an toàn và bền vững.
Sợi Tầm quan trọng của dự án Mạng
Bằng cách xây dựng kênh ngoài chuỗi trên Nervos CKB, chúng tôi hy vọng sẽ kết hợp trải nghiệm thành công của Lợi thế kỹ thuật của Lightning Network và 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 , Mạng cáp quang có thể đạt được 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 xác nhận ngay lập tức các giao dịch ngoài chuỗi, đạt được trải nghiệm xác nhận thanh toán cấp hai, phù hợp với nhiều loại kịch bản thanh toán ngay lập tức.
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 của mạng: Hỗ trợ khả năng tương tác với Bitcoin Lightning Network, cung cấp hỗ trợ thanh toán xuyên chuỗi và chuyển giao tài sản.
Kiến trúc Thiết kế
Kiến trúc tổng thể
Kiến trúc tổng thể của Mạng cáp quang bao gồm các mô-đun cốt lõi sau:
Thanh toán ngoài chuỗi kênh
Kênh thanh toán ngoài chuỗi là cốt lõi của Mạng cáp quang, qua đó chỉ có thể thực hiện được nhiều giao dịch ngoài chuỗi Thanh toán trên chuỗi xảy ra 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 các giao dịch ngoài chuỗi bất kỳ số lần nào và trạng thái kênh được cập nhật cho mỗi giao dịch 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 phát tới chuỗi để giải quyết nhằm đảm bảo rằng cả hai bên Số dư cuối cùng được xác nhận.
Để biết định dạng tương tác tin nhắn cụ thể, vui lòng tham khảo Giao thức tin nhắn P2P trên mạng cáp quang[2]
Hợp đồng trực tuyến
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 hàm băm: Người nhận thanh toán phải cung cấp hình ảnh băm chính xác trong thời gian được chỉ định để mở khóa giao dịch và hoàn tất việc chuyển tiền.
Hoàn tiền khi hết thời gian chờ: Nếu người nhận không cung cấp hình ảnh băm chính xác trong thời gian chỉ định, giao dịch sẽ tự động được mở khóa và Hoàn tiền cho người khởi tạo 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
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: Tạo hợp đồng HTLC tương ứng tại mỗi nút trên đường dẫn để đảm bảo chuyển tiền an toàn.
Quá trình thanh toán hoàn tất: người nhận thanh toán mở khóa HTLC và số tiền lần lượt được chuyển đến từng nút trên đường dẫn.
Đồng thời, chúng tôi cũng sẽ sử dụng hợp đồng HTLC để triển khai thanh toán xuyên chuỗi và hỗ trợ nó thông qua chuỗi chéo dịch vụ trung tâm chuỗi để biết chi tiết về khả năng tương tác với Lightning Network, vui lòng tham khảo Giao thức chuỗi chéo kênh thanh toán với HTLC[3]
Dịch vụ giám sát
Dịch vụ giám sát là một phần quan trọng của Mạng cáp quang. Nó chịu trách nhiệm. để giám sát các kênh thanh toán theo trạng thái chuỗi để đảm bảo tính bảo mật của kênh và sự an toàn của tiền. Các chức năng và chức năng như sau:
Giám sát kênh: theo dõi trạng thái kênh thanh toán của tất cả người dùng tham gia theo thời gian thực, Bao gồm quá trình tạo, cập nhật và đóng kênh.
Phát hiện bất thường: Phát hiện các hoạt động bất thường trong kênh, chẳng hạn như những người dùng độc hại cố gắng đóng kênh ở trạng thái cũ hoặc cố gắng cuộc 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 chặn độc hại hành vi. Mất tiền.
Hiện tại Tiến độ và kế hoạch
Hiện tại chúng tôi đã hoàn thành nguyên mẫu Mạng cáp quang, hiện thực hóa việc tạo kênh giữa hai nút, Cơ bản chức năng cập nhật và đóng cũng xác minh chức năng chuỗi chéo với Bitcoin Lightning Network. Bạn có thể tìm thấy mã dự án trong 2 kho lưu trữ GitHub sau:
Kế hoạch làm việc tiếp theo là hoàn thiện các dịch vụ giám sát và định tuyến đa bước nhảy, cũng như cải thiện giao diện RPC và SDK cho phép nhiều nhà phát triển dễ dàng truy cập Fiber Network hơn.
Giao thức định tuyến nhiều bước nhảy dựa trên thuật toán Dijkstra để tìm kiếm đường dẫn thanh toán, 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. Fiber Network 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.
Dịch vụ giám sát sẽ được cung cấp bởi một số nút trong Mạng cáp quang. Họ luôn trực tuyến, chú ý đến các tình huống 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 Mạng cáp quang, chẳng hạn như sử dụng khả năng lập trình của CKB để triển khai các thuật toán bảo vệ quyền riêng tư và tối ưu hóa định tuyến dựa trên Thuật toán này và các dịch vụ giám sát để bảo vệ tính bảo mật và quyền riêng tư của thông tin thanh toán của người dùng.