Обзор
Fiber Network - это следующее поколение общественной Сети Lighting, построенное на основе Nervos CKB, которое позволяет быстрые, низко стоимостные много валютные платежи и P2P-сделки с помощью технологии каналов вне цепи. Эта сеть поддерживает цифровые активы RGB++, предоставляет децентрализованный, быстрый, низко стоимостной способ оплаты, позволяет пользователям мгновенно торговать между различными цифровыми активами и, при этом, обеспечивает высокий уровень безопасности и защиту конфиденциальности при поселке в блокчейне.
Кроме того, Fiber Network также специально разработала совместимость с Биткойн Сеть Lighting, что позволяет без проблем перемещать активы между двумя сетями, расширяя выбор оплаты для пользователей и охват сети. С помощью этих технологий Fiber Network стремится обеспечить более высокую эффективность сделок и более широкий спектр применения в экосистеме Биткойн.
Фон
Технология блокчейн продвигалась вперед с момента появления Биткойна, расширяясь на области смарт-контрактов, децентрализованных финансов, NFT и т. д., но столкнулась с проблемами масштабируемости и скорости транзакций. Для решения этих проблем Сеть Lighting, как вторичное масштабируемое решение для Биткойна, обеспечивает быстрые и недорогие микроплатежи через технологию вне блокчейна и платежные каналы.
В качестве инновационной платформы Блокчейн, Nervos CKB предоставляет лучшую масштабируемость и взаимодействие с BTC сетью благодаря своему уникальному дизайну. Проект Fiber Network использует преимущества CKB и опыт Сети Lighting для создания быстрой, недорогой и децентрализованной многоактивной платежной сети, которая поддерживает потребности массовых пользователей, снижает комиссии за транзакции и обеспечивает мгновенное подтверждение платежей, а также поддерживает многоактивные платежи и кросс-чейн взаимодействие.
![]()
Объем сети Lighting (источник:BitcoinVisua)
Технический принцип
Общая архитектура сети Fiber Network включает в себя ядровые модули, такие как платежные каналы вне блокчейна, контракты в блокчейне, маршрутизация через несколько узлов и службы мониторинга.
Платежный канал
Основная идея технологии платежных каналов заключается в том, чтобы перенести процесс транзакции за пределы блокчейна и выполнить операции в блокчейне только в конечном состоянии, когда необходимо обновить Блокчейн. 01928374656574839201
Вне блокчейна платежный канал - это основа сети Fiber Network, через него можно осуществлять множество транзакций вне блокчейна, и только при закрытии канала происходит поселение в блокчейне. Этот механизм позволяет обойти ограничения производительности основного блокчейна, такого как BTC, и осуществлять быстрые транзакции вне блокчейна, что значительно уменьшает количество транзакций в блокчейне, повышает скорость транзакций и уменьшает комиссию за транзакцию.
Примерный рабочий процесс следующий:
- Создание канала: пользователи обеих сторон создают платежный канал в блокчейне, блокируя определенное количество CKB или RGB++ активов.
- вне блокчейна транзакции: Во время открытия канала стороны могут производить вне блокчейна транзакции в любое время, каждая транзакция обновляет состояние канала, но не требует мгновенной передачи информации в блокчейн.
- Закрытие канала: когда одна из сторон решает закрыть канал, последнее состояние канала транслируется в блокчейне для Поселка, чтобы подтвердить конечный баланс обеих сторон.
На примере Элис и Боба они могут открыть платежный канал, создав мультиподписной счет в блокчейне и внести определенное количество средств. В этом примере предполагается, что Элис и Боб внесли по 100 единиц средств. Затем они могут свободно совершать несколько транзакций внутри платежного канала до момента его закрытия, когда их конечный баланс будет обновлен в блокчейне.
Предположим, что после серии сделок баланс Алисы и Боба становится 70 единиц для Алисы и 130 единиц для Боба. Если любая из сторон хочет закрыть канал, они могут представить этот конечный баланс в блокчейне, чтобы завершить Поселок. Этот процесс выглядит просто, но на самом деле включает в себя несколько сложных механизмов, чтобы обеспечить безопасность сделок и честность обеих сторон.
Для борьбы с возможным мошенничеством, например, когда Боб пытается обмануть систему с помощью устаревшего состояния сделки, в платежном канале используются два ключевых понятия: «промежуточная сделка» и «отмена Секретного ключа». После каждой сделки стороны создают новую пару промежуточных сделок, которые объявляют текущий баланс каждой стороны в канале. Эти промежуточные сделки являются несимметричными, что означает, что условия их разблокировки для обеих сторон различны, что обеспечивает механизм балансировки.
Если Боб пытается отправить устаревшую обязательную сделку, Алиса может использовать отзывный Секретный ключ, чтобы наказать Боба и изъять его средства. Этот механизм гарантирует, что любые попытки Двойные расходы будут соответственно наказаны, обеспечивая целостность платежного канала.
Сеть Fiber на основе CKB дополнительно оптимизирует этот процесс. По сравнению с Сеть Lighting BTC, Fiber может нативно поддерживать различные активы, включая CKB, BTC и стабильные монеты RGB++, а не только BTC. Кроме того, поскольку основной блокчейн Layer1, от которого зависит Fiber, является CKB, комиссии при открытии и закрытии платежного канала также намного ниже, что делает сеть Fiber Network имеет явное преимущество в пользовательском опыте. Через эти механизмы сеть Fiber предоставляет быстрое, недорогое и безопасное решение для платежных каналов.
![]()
Жизненный цикл платежного канала (Источник:Nervos)
Сторожевая башня
WatchTower 瞭望塔 - важная часть сети Fiber Network и BTCСеть Lighting, играющая роль круглосуточной охраны. В платежном канале участники должны постоянно наблюдать за другими, чтобы предотвратить отправку протухших обязательственных сделок в блокчейне. Однако, поскольку пользователи не могут быть онлайн круглосуточно, дизайн WatchTower 瞭望塔 становится особенно важным.
Основная функция WatchTower это помощь пользователям в наблюдении за активностью в блокчейне, и в случае обнаружения устаревших обязательственных транзакций, он немедленно принимает меры для обеспечения безопасности канала и средств. Конкретно, Алиса или Боб могут заранее создать соответствующую транзакцию наказания (используя секретный ключ для отмены устаревшей обязательственной транзакции и объявления себя получателем), и отправить открытый текст этой транзакции WatchTower. Как только WatchTower обнаружит, что устаревшая обязательственная транзакция была отправлена в блокчейн, он немедленно отправит транзакцию наказания для целевого наказания.
Для защиты конфиденциальности пользователей сеть Fiber требует, чтобы пользователи отправляли хэш-значения просроченных обязательств и открытый текст наказательной транзакции в блокчейне WatchTower, таким образом WatchTower изначально не знает конкретного содержания обязательства, а только его хэш-значение. Только если кто-то действительно отправит просроченное обязательство в блокчейн, WatchTower увидит открытый текст и тут же представит наказательную транзакцию. Такая конструкция означает, что WatchTower обычно не видит записи транзакций участников канала, пока кто-то не совершит недобросовестные действия, и даже если увидит, то только одну транзакцию.
По сравнению с традиционной BTC Сеть Lighting, Fiber Network в дизайне WatchTower сделал некоторые оптимизации. В BTC Сети Lighting, механизм наказания, связанный с отзывом Секретного ключа, называется “LN-Penalty”, у него есть некоторые недостатки, например, WatchTower должен сохранять все устаревшие обещания транзакций хеш и соответствующие отзывы Секретного ключа, что создает значительное давление на хранение. В то время как Fiber Network, реализовав Daric Протокол, улучшил дизайн отзыва Секретного ключа, позволяя одному и тому же отзыву Секретного ключа применяться к нескольким устаревшим обещаниям транзакций, тем самым существенно снизив давление на хранение WatchTower и клиентского приложения.
В каналах оплаты BTC Lighting и Fiber Network WatchTower (сторожевая башня) играет роль безопасного контроля и защищает их средства, когда пользователи не в сети. Для лучшего понимания этой концепции предположим, что Алиса и Боб открыли канал оплаты, позволяющий им совершать мгновенные сделки, не записывая каждую из них в блокчейн. Однако этот механизм также несет риски - любая сторона может попытаться украсть средства, представив устаревшую обязательную сделку в нечестных условиях.
Предположим, что каждый раз, когда Элис и Боб завершают сделку, обе стороны создают новую транзакцию обязательства, чтобы обновить состояние платежного канала. Однако, если Боб внезапно решает сделать плохой поступок и пытается представить просроченную транзакцию обязательства - например, он представляет уже обновленную и аннулированную старую сделку, надеясь получить преимущество в прошлом финансовом состоянии Элис. В таком случае, если Элис не в сети, она не сможет сразу обнаружить злонамеренное поведение Боба.
В этот момент роль WatchTower становится крайне важной. Алиса заранее отправляет связанную с этим штрафную транзакцию Открытый текст на WatchTower и сообщает ее хэш-значение. Когда Боб пытается отправить эту просроченную транзакцию, WatchTower немедленно распознает ее как просроченную и отправляет заранее созданную Алисой штрафную транзакцию, что позволяет не только предотвратить успешное кражу средств Бобом, но и наказать его, а Алиса получить компенсацию.
Через этот процесс WatchTower не только защищает интересы Элис, но и снижает давление на нее, чтобы постоянно контролировать платежный канал.
![]()
Механизм WatchTower (источник: GeekWeb3)
Маршрутизация с множественными переходами и HTLC/PTLC
Механизмы многоступенчатого маршрутизации и HTLC/PTLC являются ключевыми в БлокчейнПлатежная сеть и используются для обеспечения безопасной и гибкой передачи ценности:
- Маршрутизация с несколькими узлами позволяет пользователям осуществлять передачу средств через несколько промежуточных узлов, даже если у обеих сторон нет прямого платежного канала, они все равно могут проводить сделки через другие узлы. Этот процесс обеспечивает охват и гибкость Платежной сети.
- HTLC（Hashed Time-Locked Contract） гарантирует, что каждый посредник узел в предусмотренное время предоставит правильный секретный ключ для завершения сделки, чтобы предотвратить злоупотребление средств. Незавершенные сделки автоматически отменяются, и средства возвращаются инициатору.
- PTLC (Point Time-Locked Contract) - это улучшенная версия HTLC, которая повышает конфиденциальность путем использования каждого узла отдельного секретного ключа для разблокировки транзакции, избегая возможности внешнего вывода связи в пути транзакции и дополнительно защищая конфиденциальность пользователей.
В Fiber Network, комбинация многошаговой маршрутизации и технологии HTLC/PTLC повышает гибкость, безопасность и конфиденциальность Платежной сети. Многошаговая маршрутизация позволяет пользователям передавать средства через несколько промежуточных узлов, даже если у них нет прямого платежного канала. При этом можно использовать открытую структуру сети и алгоритм кратчайшего пути Дейкстры для нахождения оптимального пути для перевода средств, чтобы обеспечить эффективное выполнение транзакции.
HTLC обеспечивает своевременное выполнение транзакции узлом посредника с помощью временной блокировки и хэш-блокировки. В противном случае, средства автоматически возвращаются, чтобы предотвратить злоупотребление узлом посредника. PTLC дополнительно повышает конфиденциальность, поскольку каждый узел использует свой собственный секретный ключ, избегая связанности пути транзакции.
Это сочетание не только расширило охват Платежной сети, но и гарантировало безопасность и конфиденциальность сделок, устраняя уязвимости, присущие традиционной Сети Lighting, такие как атаки с замещением транзакций, что делает Fiber Network более безопасной и эффективной платежной системой.
Предположим, что Алиса хочет перевести 100 долларов Даниэлю, но у них нет прямого платежного канала. В сети Fiber с помощью маршрутизации через несколько узлов и технологии HTLC/PTLC Алиса может завершить эту сделку через промежуточный Узел.
Например: у Alice есть канал с Bob, у Bob есть канал с Carol, а у Carol есть канал с Daniel. Через маршрутизацию с несколькими переходами Fiber использует алгоритм кратчайшего пути Дейкстры, чтобы найти оптимальный путь от Alice до Bob до Carol до Daniel. Затем Alice создает условную сделку через HTLC, требуя, чтобы Bob предоставил секретный ключ R в течение 30 минут, чтобы получить этот платеж. Затем Bob использует тот же способ с Carol, требуя, чтобы Carol предоставила секретный ключ в течение 25 минут. Наконец, Carol создает HTLC для Daniel, требуя, чтобы Daniel предоставил секретный ключ R в течение 20 минут.
Daniel знает, что у него есть Секретный ключ R, поэтому в установленное время он предоставляет Секретный ключ, получая 100 долларов от Carol. Затем, получив Секретный ключ, Carol также передает его Бобу в установленное время, а Боб в свою очередь предоставляет Секретный ключ Элис, завершая всю транзакцию. Боб и Carol зарабатывают комиссию, а Алиса успешно переводит 100 долларов Даниэлю. В этом процессе технология PTLC усиливает защиту конфиденциальности, каждый Секретный ключ на каждом этапе независим, и Боб и Carol не знают полного пути транзакции, не могут вывести отношения между Алисой и Даниэлем, обеспечивая защиту конфиденциальности обеих сторон.
В Fiber Network такие операции выполняются не только безопасно, но и с использованием алгоритма Дейкстры для выбора оптимального пути, чтобы обеспечить быструю и низкозатратную транзакцию. Оптимизация хранения в Fiber также делает реализацию HTLC/PTLC более эффективной, снижая нагрузку на сеть и повышая общую производительность.
Кросс-атомные платежи
Fiber и Биткойн Сеть Lighting могут обеспечить атомарность процесса междоменного платежа с помощью контрактов хеш-временного блокирования (ХЭШТЛК) и контрактов точечного временного блокирования (ПТЛК). Это означает, что в процессе междоменного платежа все шаги либо успешно завершаются, либо происходит откат, чтобы избежать частичного успеха или частичного сбоя и обеспечить безопасность пользовательских активов.
Этот дизайн позволяет взаимодействовать между собой сети Fiber и Биткойн Lighting, что позволяет пользователям совершать беспрепятственные транзакции между двумя сетями. Например, пользователи могут переводить средства другим пользователям сети Биткойн Lighting через сеть Fiber или обменивать активы CKB или RGB++ на Биткойны через сеть Fiber.
Конкретный процесс можно понять так: предположим, что Алиса хочет перевести CKB из сети Fiber на Lighting в BTC в пользу Боба. Она может осуществить эту транзакцию через посредника Ингрид, работающего одновременно в двух сетях в качестве узла. Алиса платит CKB Ингриду, а затем Ингрид платит BTC Бобу.
Давайте рассмотрим пример: предположим, что Боб хочет получить 1 BTC, Алиса и Ингрид договорились о обменном курсе, по которому 1.1 CKB можно обменять на 1 BTC. Алиса переводит 1.1 CKB Ингриду, при этом 0.1 CKB являются комиссией Ингрид. Затем Ингрид переводит 1 BTC Бобу через сеть Lighting, используя механизм HTLC. В этом процессе Ингрид должна знать секретный ключ R Боба, чтобы завершить платеж и гарантировать, что деньги Алисы не потеряются по пути.
Сферы применения
Сеть Fiber, построенная на основе Nervos CKB, проявляет широкие возможности применения в основных бизнес-моделях отрасли шифрования благодаря своей способности к кросс-чейн взаимодействию и многоактивным платежам, включая кросс-чейн взаимодействие платежей, майнинг ликвидности, кросс-чейн взаимодействие заемов и DEX. В этих сценариях технические детали Fiber обеспечивают его эффективную и безопасную работу.
Кроссчейн взаимодействие оплаты
Кросс-чейн взаимодействие платежей является важным примером использования Fiber Network, который предоставляет функцию межцепочечных платежей с использованием внеблокчейн платежных каналов и HTLC контрактов. Пользователи могут осуществлять мгновенные платежи между сетью BTC и другими сетями (например, Nervos CKB) без необходимости промежуточного или доверенного третьего лица.
Например, пользователь A может отправить CKB или другие поддерживаемые RGB++ активы пользователю B через Fiber из сети BTC. Технически, Fiber обеспечивает безопасность кросс-чейн платежей с помощью HTLC контрактов: A блокирует средства и инициирует транзакцию, B разблокирует средства после предоставления правильного хеш-преобразования, обеспечивая безопасное выполнение транзакции без доверия. Если B не разблокирует средства вовремя, средства автоматически возвращаются A. Улучшение взаимодействия сети BTC Lighting дополнительно расширяет возможности платежей через Fiber, поддерживая больше типов активов и обеспечивая большую гибкость в совершении сделок.
![]()
Взаимодействие между CFN и Сеть Lighting по атомному Кроссчейн обменному процессу (источник: Nervos)
Кроссчейн взаимодействиеЛиквидностьМайнинг
Взаимодействие кросс-чейнЛиквидностьМайнингс использованием каналов и маршрутизации с множественными переходами Fiber пользователи могут предоставлять ликвидность для различных активов и получать прибыль.
Конкретно пользователь может заблокировать BTC в платежном канале Fiber, чтобы обеспечить ликвидность для мем-токена или другого токена экосистемы BTC, поддерживать кросс-чейн взаимодействия, выпускать и торговать новыми активами. С помощью платежного канала вне блокчейна пользователь может предоставлять ликвидность вне блокчейна, обновляя состояние канала без необходимости частых операций в блокчейне, что не только существенно снижает стоимость транзакций в блокчейне, но и повышает эффективность ликвидности. Кроме того, служба наблюдения Fiber также обеспечивает защиту поставщиков ликвидности, наблюдая за транзакциями и состоянием канала в реальном времени, чтобы предотвратить попытки злоумышленников использовать устаревшее состояние канала для атаки.
Кросс-чейн взаимодействие原子化借贷
С помощью возможности взаимодействия кросс-чейн на основе Fiber пользователи могут использовать такие основные активы, как Биткойн (BTC), в качестве залога для заема стабильной монеты или других токенов на сети CKB или в других блокчейнах.
В этом сценарии кредитования контракт HTLC снова играет ключевую роль: заемщик сначала блокирует BTC в сети BTC и инициирует кредитную сделку, стабильная монета переводится через сеть Fiber на сеть CKB. Хэш-замок и временной замок HTLC обеспечивают безопасность и бездоверительную операцию в процессе займа, даже если возникнут проблемы в вне блокчейна транзакции, пользователь все равно может безопасно вернуть заблокированные активы через контракт в блокчейне. Таким образом, Fiber создает децентрализованный, непозволительный кросс-чейн рынок кредитования, разрушая границы традиционного рынка кредитования.
Взаимодействие сети Fiber Network с другими сетями (источник:Nervos)
Взаимодействие кросс-чейнДецентрализациябиржа (DEX)
![]()
Взаимодействие между блокчейнами - это еще один важный сценарий, поддерживаемый Fiber. С помощью технологии взаимодействия между блокчейнами на Fiber пользователи могут совершать децентрализованные сделки между BTC, CKB и поддерживаемыми активами RGB++, без необходимости полагаться на услуги централизованной биржи.
Конкретно говоря, многошаговая маршрутизация Fiber позволяет пользователям осуществлять передачу активов между цепями через несколько промежуточных Узлов, без необходимости устанавливать прямые платежные каналы с контрагентом, что значительно повышает гибкость сделок. В то же время, контракты HTLC обеспечивают безопасность процесса сделки, каждый Узел блокирует средства с помощью хэш-замка и временного замка, гарантируя безопасное завершение каждого шага сделки. В конечном итоге, этот низкозатратный и быстрый обмен активами между цепями значительно повысит Ликвидность активов в экосистемах Биткойна и CKB, способствуя расширению применения Децентрализованных финансовых приложений.
Сочетая эти технические детали, Fiber Network проявляет сильный потенциал применения в таких сценариях, как кросс-чейн платежи, майнинг ликвидности, кредитование и децентрализованные транзакции, и становится важной инфраструктурой для стимулирования инноваций и развития экосистем BTC и Nervos CKB.
Заключение
Состояние и будущее
На данный момент Fiber Network уже завершила прототипирование и выпустила соответствующий демонстрационный материал, успешно реализовав базовые функции между двумя узлами, включая открытие, обновление и закрытие канала, а также подтвердив возможность межцепочного взаимодействия с BTC Сеть Lighting. Соответствующий код проекта можно найти в следующих репозиториях на GitHub:
В планах на будущее команда будет работать над разработкой маршрутизации множественных прыжков и службы башни наблюдения, а также улучшать интерфейс RPC и SDK, чтобы разработчики могли более легко получать доступ к сети Fiber.
Протокол многошаговой маршрутизации основан на алгоритме Дейкстры и используется для поиска пути оплаты с целью снижения стоимости маршрутизации и повышения успешности многошаговых платежей. После официального запуска сети Fiber Network команда планирует оптимизировать алгоритм маршрутизации на основе объема сетевого трафика и фактических операционных условий. Предполагается, что будут предоставлены 2-3 стратегии поиска пути, чтобы удовлетворить различные предпочтения и требования пользователей. Кроме того, Fiber Network также внедрит стратегию многошаговых платежей, разбивая большие суммы на несколько частей и передавая их по разным путям, что дополнительно повысит успешность платежей.
Служба наблюдения за башней будет предоставляться некоторыми Узлами в сети Fiber Network, которые будут находиться в онлайн-режиме, в реальном времени отслеживать аномалии в сети и помогать защищать активы в каналах. Служба мониторинга также будет отслеживать кросс-чейн взаимодействие в центре, чтобы гарантировать успешные транзакции с Сетью Lighting даже в том случае, если пользователь оффлайн в течение некоторого времени.
Кроме того, команда также планирует добавить больше функций в Fiber Network, такие как использование программирования CKB для реализации алгоритма защиты конфиденциальности и оптимизации алгоритма маршрутизации и службы Watchtower на этой основе, чтобы улучшить безопасность и конфиденциальность информации о платежах пользователей.
Заключение
Fiber Network, как следующее поколение общественной сети Lighting на основе Nervos CKB, обеспечивает быструю и недорогую способность многовалютных платежей и торговли для экосистемы BTC и CKB. Она повышает скорость сделок, Падение затрат с помощью внеблокчейновых платежных каналов и технологии маршрутизации множественных переходов, одновременно поддерживая взаимодействие Кроссчейн и улучшая масштабируемость сети, увеличивая Ликвидность активов. Кроме того, Fiber Network внедряет службы мониторинга для повышения безопасности, обеспечивая прочную основу для приложений Децентрализованные финансы и способствуя инновациям и развитию всей экосистемы. Другими словами, Fiber Network является важной инфраструктурой для повышения эффективности и гибкости сделок в экосистемах BTC и CKB.
