Агляд

Fiber Network - гэта звычайная маланкавая сетка наступнага пакалення, пабудаваная на Nervos CKB і пазаланцуговых каналах. Ён прызначаны для забеспячэння хуткіх, недарагіх і дэцэнтралізаваных плацяжоў з дапамогай некалькіх токенаў і аднарангавых транзакцый для актываў RGB++.

Фон

Эвалюцыя і праблемы тэхналогіі блокчэйн

Тэхналогія блокчэйн зведала імклівую эвалюцыю з моманту з'яўлення біткойнаў. Першапачаткова распрацаваны для простых плацяжоў, ён паступова пашырыўся на розныя дамены, такія як смарт-кантракты, дэцэнтралізаванае фінансаванне (DeFi) і незаменныя токены (NFT). Нягледзячы на значныя перавагі ў бяспецы, празрыстасці і дэцэнтралізацыі, тэхналогія блокчейн сутыкаецца з шэрагам праблем у маштабаванасці і хуткасці транзакцый.

1. Маштабаванасць . Традыцыйныя блокчейны, такія як Bitcoin і Ethereum, сутыкаюцца са значнымі вузкімі месцамі ў прапускной здольнасці транзакцый. З-за абмежавання памеру блока біткойна і 10-хвіліннага часу генерацыі блока яго сетка можа апрацоўваць толькі каля 7 транзакцый у секунду; Ethereum, нягледзячы на паляпшэнні, па-ранейшаму мае магутнасць апрацоўкі транзакцый, значна ніжэйшую за традыцыйныя плацежныя сеткі.

   
   

2. Высокія транзакцыйныя зборы . Па меры павелічэння загрузкі сеткі плата за транзакцыі значна ўзрастае. Напрыклад, плата за газ у сетцы Ethereum у час пік можа перавышаць суму самой транзакцыі, сур'ёзна ўплываючы на карыстацкі досвед і зніжаючы магчымасць мікраплацяжоў.

   
   

3. Доўгі час пацверджання транзакцыі . У традыцыйных сетках блокчейн транзакцыі павінны чакаць пацверджання некалькіх блокаў, каб лічыцца канчатковым. Гэты працэс можа заняць ад некалькіх хвілін да гадзін, што робіць яго непрыдатным для сцэнарыяў імгненных плацяжоў.

   
   

Нягледзячы на тое, што Nervos CKB палепшыў прадукцыйнасць і час пацверджання, яму ўсё роўна трэба яшчэ больш павялічыць хуткасць транзакцый і знізіць транзакцыйныя выдаткі, каб задаволіць патрабаванні мікраплацяжоў і імгненных плацяжоў.

Натхненне з Lightning Network

Lightning Network, рашэнне маштабавання ўзроўню 2 для сеткі біткойнаў, паспяхова ажыццявіла хуткія і недарагія мікраплацяжы праз пазаланцуговыя транзакцыі і плацежныя каналы. Яго асноўныя канцэпцыі ўключаюць:

1. Аплатныя каналы : Карыстальнікі ствараюць аплатныя каналы ў ланцужку. Пасля адкрыцця канала абодва бакі могуць праводзіць неабмежаваную колькасць транзакцый па-за ланцужком, разлічваючыся ў ланцужку толькі тады, калі канал зачынены. Гэта значна памяншае колькасць транзакцый у ланцужку, паляпшае хуткасць транзакцый і зніжае камісію за транзакцыі.

   
   

2. Хэшаваныя кантракты з блакіроўкай па часе (HTLC) : Дзякуючы HTLC, Lightning Network забяспечвае бяспечныя пераводы сродкаў, зніжаючы рызыку контрагента. Нават калі транзакцыі па-за ланцужком не атрымліваюцца, карыстальнікі ўсё роўна могуць забяспечыць свае сродкі з дапамогай кантрактаў у ланцужку.

   
   

3. Механізм маршрутызацыі : Lightning Network выкарыстоўвае маршрутызацыю з некалькімі пераходамі, што дазваляе карыстальнікам выконваць плацяжы, не адкрываючы прамыя каналы з атрымальнікамі, што павышае гнуткасць сеткі і зручнасць выкарыстання.

Перавагі Nervos CKB

Nervos CKB - гэта блокчэйн-платформа, арыентаваная на ўніверсальнасць і бяспеку. Яго ўнікальная канструкцыя дае відавочныя перавагі ў вырашэнні праблем маштабаванасці і сумяшчальнасці блокчейна:

1. Механізм кансенсусу : На аснове NC-макс пратакол кансенсусу, ён спалучае доказы працы (PoW) з дзяржаўнымі механізмамі арэнды, забяспечваючы бяспеку сеткі і эфектыўнае выкарыстанне рэсурсаў.

   
   

2. Магутныя магчымасці смарт-кантрактаў : унікальная мадэль Cell CKB і віртуальная машына з наборам інструкцый RISC-V значна пашыраюць магчымасці мадэлі UTXO. Гэта не толькі падтрымлівае смарт-кантракты, поўныя Цьюрынга, але і лёгка рэалізуе такія функцыі, як абстракцыя ўліковых запісаў і запаветы, забяспечваючы больш гнуткую праграмавальнасць, лепшую сумяшчальнасць і маштабаванасць для дэцэнтралізаваных прыкладанняў.

   
   

3. Токеноміка : Токеноміка CKB заахвочвае доўгатэрміновае захоўванне і рацыянальнае выкарыстанне сеткавых рэсурсаў, забяспечваючы бяспечнае і ўстойлівае дэцэнтралізаванае асяроддзе для прыкладанняў, распрацоўшчыкаў і карыстальнікаў.

Значэнне праекта оптавалаконнай сеткі

Ствараючы пазаланцужковыя каналы на Nervos CKB, мы імкнемся аб'яднаць паспяховы вопыт Lightning Network з тэхнічнымі перавагамі CKB для стварэння хуткай, недарагой і дэцэнтралізаванай плацежнай сеткі ў рэжыме рэальнага часу з некалькімі актывамі. У прыватнасці:

1. Вырашэнне праблем з маштабаванасцю : праз пазаланцужковыя плацежныя каналы і маршрутызацыю з некалькімі пераходамі Fibre Network можа дасягнуць высокай прапускной здольнасці апрацоўкі транзакцый, задавальняючы патрэбы буйных карыстальнікаў.

   
   

2. Зніжэнне транзакцыйных выдаткаў : памяншаючы частату транзакцый у ланцужку, гэта зніжае камісію за транзакцыі, што робіць мікраплацяжы магчымымі і эфектыўнымі.

   
   

3. Паляпшэнне хуткасці транзакцый : імгненнае пацвярджэнне транзакцый па-за ланцугом забяспечвае вопыт пацвярджэння плацяжу за долі секунды, прыдатны для розных сцэнарыяў імгненных плацяжоў.

   
   

4. Падтрымка некалькіх актываў : Fiber Network падтрымлівае плацяжы ў розных лічбавых актывах, прапаноўваючы карыстальнікам больш шырокі спектр варыянтаў аплаты.

   
   

5. Узаемадзеянне : Fibre Network падтрымлівае ўзаемадзеянне з Bitcoin Lightning Network, забяспечваючы падтрымку крос-ланцуговых плацяжоў і перадачы актываў.

Архітэктурны дызайн

Агульная архітэктура

Агульная архітэктура Fibre Network уключае наступныя асноўныя модулі:

1. Пазаланцужковыя аплатныя каналы (Fibre Channels)
2. Кантракты ў ланцугу (HTLC)
3. Маршрутызацыя з некалькімі пераходамі
4. Служба дазорнай вежы

Аплатныя каналы па-за сеткай

Каналы плацяжоў па-за ланцужком з'яўляюцца ядром Fibre Network, што дазваляе праводзіць некалькі транзакцый па-за ланцужком з разлікамі ў ланцужку толькі тады, калі канал зачынены. Гэты механізм значна памяншае колькасць транзакцый у ланцужку, павышае хуткасць транзакцый і зніжае камісію за транзакцыі. Агульны працэс працы выглядае наступным чынам:

1. Адкрыццё канала : два бакі адкрываюць плацежны канал у ланцужку, блакіруючы пэўную колькасць актываў CKB або RGB++.

   
   

2. Транзакцыі па-за ланцужком : калі канал адкрыты, абодва бакі могуць праводзіць неабмежаваную колькасць транзакцый па-за ланцугом, абнаўляючы стан канала з кожнай транзакцыяй без неадкладнай трансляцыі ў ланцужок.

   
   

3. Закрыццё канала : калі адзін з бакоў вырашае закрыць канал, канчатковы стан канала трансліруецца ў ланцужку для разліку, што забяспечвае пацвярджэнне канчатковага балансу абодвух бакоў.

   
   

На фармат узаемадзеяння паведамлення можна спасылацца ў Пратакол паведамленняў P2P валаконнай сеткі .

Кантракты ў ланцугу

У цяперашні час мы выкарыстоўваем хэшаваныя кантракты з блакіроўкай па часе (HTLC), каб гарантаваць бяспеку пазаланцуговых транзакцый і падтрымліваць сумяшчальнасць з Lightning Network. Гэта зніжае рызыку контрагента, гарантуючы, што нават у выпадку няўдачы транзакцый па-за ланцугом карыстальнікі ўсё роўна могуць забяспечыць свае сродкі праз кантракты ў ланцужку.

Агульны працоўны працэс выглядае наступным чынам:

1. Ініцыяцыя транзакцыі : ініцыятар плацяжу стварае транзакцыю з хэш-блакаваннем і тайм-блакаваннем і блакуе пэўную колькасць CKB.

   
   

2. Праверка хэша : атрымальнік плацяжу павінен прадаставіць правільны праобраз хэша на працягу вызначанага часу, каб разблакіраваць транзакцыю і завяршыць перавод сродкаў.

   
   

3. Вяртанне праз тайм-аўт : калі атрымальнік не можа прадаставіць правільны праобраз хэша на працягу вызначанага часу, транзакцыя будзе аўтаматычна разблакіравана і вернута ініцыятару плацяжу.

   
   

Дзякуючы паўнаце Turing CKB мы можам рэалізаваць больш гнуткія і бяспечныя кантракты ў ланцужку. У будучыні мы яшчэ больш пашырым функцыянальнасць кантракта, напрыклад, увядзем механізм адклікання на аснове версій і больш бяспечныя кантракты з блакіроўкай па часе.

Маршрутызацыя з некалькімі пераходамі

Маршрутызацыя з некалькімі пераходамі дазваляе карыстальнікам завяршаць плацяжы праз некалькі прамежкавых вузлоў без стварэння каналаў прамых плацяжоў з контрагентам. Гэты механізм павялічвае гібкасць і ахоп сеткі.

Агульны працоўны працэс выглядае наступным чынам:

1. Выяўленне шляху : ініцыятар плацяжу выяўляе аптымальны шлях ад сябе да атрымальніка плацяжу праз модуль маршрутызацыі.

   
   

2. Блакаванне шляху : кожны вузел на шляху стварае адпаведныя кантракты HTLC, забяспечваючы бяспечныя пераводы сродкаў.

   
   

3. Завяршэнне плацяжу : Атрымальнік плацяжу разблакуе HTLC, і сродкі паслядоўна пераводзяцца ў кожны вузел на шляху.

   
   

Мы таксама будзем рэалізоўваць крос-ланцуговыя плацяжы тут з выкарыстаннем кантрактаў HTLC, падтрымліваючы ўзаемадзеянне з Lightning Network праз крос-ланцуговы сэрвіс-цэнтр. Для атрымання дадатковай інфармацыі, калі ласка, звярніцеся да Пратакол крос-ланцугоў аплатнага канала з HTLC .

Служба дазорнай вежы

Сэрвіс назіральнай вежы з'яўляецца важным кампанентам Fiber Network, які адказвае за маніторынг стану плацежных каналаў па-за сеткай і забеспячэнне бяспекі каналаў і сродкаў. Яго функцыі і ролі наступныя:

1. Маніторынг канала : Маніторынг у рэжыме рэальнага часу стану аплатнага канала ўсіх карыстальнікаў-удзельнікаў, уключаючы адкрыццё, абнаўленне і закрыццё каналаў.

   
   

2. Выяўленне анамалій : выяўленне ненармальных дзеянняў у каналах, такіх як спробы зламыснікаў закрыць каналы са старымі станамі або атакі падвойнага расходавання.

   
   

3. Актыўная рэакцыя : пры выяўленні анамалій неадкладная трансляцыя апошняга стану канала ў сетку блокчейн, каб прадухіліць страты сродкаў з-за зламысных дзеянняў.

Бягучы прагрэс і планы на будучыню

У цяперашні час мы скончылі прататып Fiber Network, які рэалізуе асноўныя функцыі адкрыцця, абнаўлення і закрыцця каналаў паміж двума вузламі, а таксама правярае функцыянальнасць крос-ланцуга з Bitcoin Lightning Network. Код праекта можна знайсці ў наступных рэпазітарах GitHub:

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

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

   
   

Нашы наступныя крокі ўключаюць у сябе завяршэнне маршрутызацыі з некалькімі пераходамі і службаў назіральнай вежы, а таксама паляпшэнне інтэрфейсу RPC і SDK для палягчэння доступу распрацоўшчыкаў да сеткі Fiber Network.

Пратакол маршрутызацыі з некалькімі скачкамі заснаваны на алгарытме Дэйкстры для пошуку шляхоў аплаты, што зніжае плату за маршрутызацыю і павышае каэфіцыент паспяховасці плацяжоў па шляху з некалькімі скачкамі. Пасля запуску Fibre Network мы будзем аптымізаваць алгарытм маршрутызацыі на аснове сеткавага трафіку і ўмоў працы. Мы чакаем, што прапануем 2 ці 3 стратэгіі пошуку па шляху для адаптацыі да розных пераваг і патрэб карыстальнікаў у маршрутызацыі. Fibre Network таксама прадставіць стратэгіі шматканальных плацяжоў, падзяляючы большыя сумы плацяжоў на некалькі частак, кожная з якіх будзе перадавацца рознымі шляхамі, што яшчэ больш павялічвае верагоднасць паспяховых плацяжоў.

Паслуга назіральнай вежы будзе прадастаўляцца некаторымі вузламі ў Fibre Network. Гэтыя вузлы будуць заставацца ў сетцы, адсочваць нестандартныя сітуацыі ў сетцы і дапамагаць абараняць актывы ў каналах. Служба маніторынгу таксама будзе адсочваць паслугу крос-ланцуговага цэнтра. Нават калі карыстальнікі некаторы час знаходзяцца ў аўтаномным рэжыме, служба маніторынгу можа забяспечыць паспяховы абмен з Lightning Network.

Акрамя таго, мы разгледзім пытанне аб даданні дадатковых функцый у сетку Fibre, такіх як укараненне алгарытмаў абароны прыватнасці з выкарыстаннем праграмавання CKB, і на аснове гэтага аптымізацыя алгарытмаў маршрутызацыі і службаў назіральнай вежы для павышэння бяспекі і прыватнасці плацежнай інфармацыі карыстальнікаў.