نمای کلی

شبکه فیبر یک شبکه رعد و برق معمولی نسل بعدی است که بر روی Nervos CKB و کانال های خارج از زنجیره ساخته شده است. این برای ارائه پرداخت های چند توکنی سریع، کم هزینه و غیرمتمرکز و تراکنش های همتا به همتا برای دارایی های RGB++ طراحی شده است.

پس زمینه

تکامل و چالش های فناوری بلاک چین

فناوری بلاک چین از زمان پیدایش بیت کوین به سرعت دستخوش تحول شده است. در ابتدا برای پرداخت های ساده طراحی شد، به تدریج به حوزه های مختلفی مانند قراردادهای هوشمند، امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) و توکن های غیرقابل تعویض (NFT) گسترش یافت. فناوری بلاک چین علیرغم مزایای قابل توجهی که در امنیت، شفافیت و تمرکززدایی دارد، با چالش های متعددی در مقیاس پذیری و سرعت تراکنش مواجه است.

1. مقیاس پذیری . بلاک چین های سنتی مانند بیت کوین و اتریوم با تنگناهای قابل توجهی در توان عملیاتی تراکنش روبرو هستند. با توجه به محدودیت اندازه بلوک بیت کوین و زمان تولید بلوک 10 دقیقه ای، شبکه آن تنها می تواند حدود 7 تراکنش در ثانیه را پردازش کند. اتریوم، علیرغم پیشرفت‌ها، هنوز ظرفیت پردازش تراکنش بسیار کمتری از شبکه‌های پرداخت سنتی دارد.

   
   

2. کارمزد معاملات بالا . با افزایش تراکم شبکه، کارمزد تراکنش ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. به عنوان مثال، کارمزدهای گاز در شبکه اتریوم در زمان اوج مصرف ممکن است از مبلغ تراکنش بیشتر شود و تجربه کاربر را به شدت تحت تاثیر قرار دهد و امکان پرداخت خرد را کاهش دهد.

   
   

3. زمان طولانی تایید تراکنش در شبکه‌های بلاک چین سنتی، تراکنش‌ها باید منتظر بمانند تا تأییدیه‌های چند بلوکی نهایی در نظر گرفته شوند. این فرآیند می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد و آن را برای سناریوهای پرداخت فوری نامناسب می‌کند.

   
   

اگرچه Nervos CKB از نظر عملکرد و زمان تأیید بهبودهایی ایجاد کرده است، اما همچنان باید سرعت تراکنش را افزایش دهد و هزینه های تراکنش را کاهش دهد تا نیازهای پرداخت های خرد و پرداخت های فوری را برآورده کند.

الهام از شبکه لایتنینگ

شبکه لایتنینگ، یک راه حل مقیاس بندی لایه 2 برای شبکه بیت کوین، با موفقیت به پرداخت های خرد سریع و کم هزینه از طریق تراکنش های خارج از زنجیره و کانال های پرداخت دست یافته است. مفاهیم اصلی آن عبارتند از:

1. کانال های پرداخت : کاربران کانال های پرداخت را به صورت زنجیره ای ایجاد می کنند. پس از باز شدن یک کانال، هر دو طرف می‌توانند تراکنش‌های نامحدود خارج از زنجیره را انجام دهند، تنها زمانی که کانال بسته است، به صورت زنجیره‌ای تسویه حساب می‌کنند. این به طور قابل توجهی تعداد تراکنش های زنجیره ای را کاهش می دهد، سرعت تراکنش را بهبود می بخشد و کارمزد تراکنش ها را کاهش می دهد.

   
   

2. قراردادهای هش با زمان قفل شده (HTLC) : از طریق HTLC ها، شبکه لایتنینگ انتقال امن وجوه را تضمین می کند و ریسک طرف مقابل را کاهش می دهد. حتی اگر تراکنش‌های خارج از زنجیره با شکست مواجه شوند، کاربران همچنان می‌توانند وجوه خود را از طریق قراردادهای زنجیره‌ای تضمین کنند.

   
   

3. مکانیسم مسیریابی : شبکه لایتنینگ از مسیریابی چند جهشی استفاده می‌کند، که به کاربران امکان می‌دهد بدون باز کردن کانال‌های مستقیم با گیرندگان، پرداخت‌های خود را انجام دهند، بنابراین انعطاف‌پذیری و قابلیت استفاده شبکه را افزایش می‌دهد.

مزایای Nervos CKB

Nervos CKB یک پلت فرم بلاک چین است که بر تطبیق پذیری و امنیت متمرکز شده است. طراحی منحصر به فرد آن مزایای متمایز در پرداختن به مقیاس پذیری بلاک چین و مسائل مربوط به قابلیت همکاری ارائه می دهد:

1. مکانیسم اجماع : بر اساس NC-Max پروتکل اجماع، اثبات کار (PoW) را با مکانیسم های اجاره دولتی ترکیب می کند و امنیت شبکه و استفاده موثر از منابع را تضمین می کند.

   
   

2. قابلیت‌های قرارداد هوشمند قدرتمند : مدل سلولی منحصربه‌فرد CKB و مجموعه دستورالعمل‌های ماشین مجازی RISC-V به طور قابل توجهی قابلیت‌های مدل UTXO را افزایش می‌دهند. این نه تنها از قراردادهای هوشمند کامل تورینگ پشتیبانی می‌کند، بلکه ویژگی‌هایی مانند انتزاع حساب و پیمان‌ها را نیز به راحتی پیاده‌سازی می‌کند، برنامه‌ریزی انعطاف‌پذیرتر، قابلیت همکاری بهتر و مقیاس‌پذیری را برای برنامه‌های غیرمتمرکز فراهم می‌کند.

   
   

3. Tokenomics : توکنومیکس CKB نگهداری طولانی مدت و استفاده منطقی از منابع شبکه را تشویق می کند و یک محیط غیرمتمرکز امن و پایدار برای برنامه ها، توسعه دهندگان و کاربران فراهم می کند.

اهمیت پروژه شبکه فیبر

با ایجاد کانال‌های خارج از زنجیره در Nervos CKB، هدف ما ترکیب تجربه موفق شبکه لایتنینگ با مزایای فنی CKB برای ایجاد یک شبکه پرداخت بی‌درنگ چند دارایی سریع، کم‌هزینه و غیرمتمرکز است. به طور مشخص:

1. حل مسائل مقیاس‌پذیری : از طریق کانال‌های پرداخت خارج از زنجیره و مسیریابی چند هاپ، شبکه فیبر می‌تواند به پردازش تراکنش با سرعت بالا دست یابد و نیازهای کاربران در مقیاس بزرگ را برآورده کند.

   
   

2. کاهش هزینه های تراکنش : با کاهش فراوانی تراکنش های زنجیره ای، کارمزد تراکنش ها را کاهش می دهد و پرداخت های خرد را امکان پذیر و کارآمد می کند.

   
   

3. بهبود سرعت تراکنش : تأیید فوری تراکنش‌های خارج از زنجیره، تجربه تأیید پرداخت در بخش دوم را برای سناریوهای مختلف پرداخت فوری فراهم می‌کند.

   
   

4. پشتیبانی چند دارایی : شبکه فیبر از پرداخت در انواع دارایی های دیجیتال پشتیبانی می کند و طیف وسیع تری از گزینه های پرداخت را به کاربران ارائه می دهد.

   
   

5. قابلیت همکاری : شبکه فیبر از قابلیت همکاری با شبکه لایتنینگ بیت کوین پشتیبانی می کند و از پرداخت های زنجیره ای و انتقال دارایی ها پشتیبانی می کند.

طراحی معماری

معماری کلی

معماری کلی شبکه فیبر شامل ماژول های اصلی زیر است:

1. کانال های پرداخت خارج از زنجیره (کانال های فیبر)
2. قراردادهای زنجیره ای (HTLC)
3. مسیریابی چند هاپ
4. سرویس برج مراقبت

کانال های پرداخت خارج از زنجیره

کانال‌های پرداخت خارج از زنجیره هسته اصلی شبکه فیبر هستند که تنها زمانی که کانال بسته است، چندین تراکنش خارج از زنجیره را با تسویه زنجیره‌ای ممکن می‌سازد. این مکانیسم به طور قابل توجهی تعداد تراکنش های زنجیره ای را کاهش می دهد، سرعت تراکنش ها را بهبود می بخشد و کارمزد تراکنش ها را کاهش می دهد. روند کلی کار به شرح زیر است:

1. باز کردن یک کانال : دو طرف یک کانال پرداخت را در زنجیره باز می کنند و مقدار مشخصی از دارایی های CKB یا RGB++ را قفل می کنند.

   
   

2. تراکنش‌های خارج از زنجیره : وقتی کانال باز است، هر دو طرف می‌توانند تعداد نامحدودی تراکنش‌های خارج از زنجیره را انجام دهند و وضعیت کانال را با هر تراکنش بدون پخش فوری در زنجیره به‌روزرسانی کنند.

   
   

3. بستن کانال : هنگامی که هر یک از طرفین تصمیم به بستن کانال می‌گیرد، وضعیت نهایی کانال برای تسویه حساب به صورت زنجیره‌ای پخش می‌شود و از تایید تعادل نهایی هر دو طرف اطمینان حاصل می‌شود.

   
   

فرمت تعامل پیام را می توان در پروتکل پیام شبکه فیبر P2P .

قراردادهای زنجیره ای

در حال حاضر، ما از قراردادهای قفل شده در زمان هش (HTLC) برای اطمینان از امنیت تراکنش‌های خارج از زنجیره و حفظ سازگاری با شبکه لایتنینگ استفاده می‌کنیم. این امر ریسک طرف مقابل را کاهش می دهد و تضمین می کند که حتی اگر تراکنش های خارج از زنجیره شکست بخورند، کاربران همچنان می توانند وجوه خود را از طریق قراردادهای زنجیره ای تضمین کنند.

روند کلی کار به شرح زیر است:

1. شروع تراکنش : آغازگر پرداخت یک تراکنش با هشلاک و تایملاک ایجاد می کند و مقدار مشخصی CKB را قفل می کند.

   
   

2. راستی‌آزمایی هش : دریافت‌کننده پرداخت باید در مدت زمان مشخص، تصویر هش صحیح را برای باز کردن قفل تراکنش و تکمیل انتقال وجه ارائه دهد.

   
   

3. بازپرداخت مهلت زمانی : اگر گیرنده نتواند در مدت زمان مشخص شده تصویر هش درست را ارائه دهد، تراکنش به طور خودکار قفل باز شده و به آغازگر پرداخت بازپرداخت می شود.

   
   

به لطف کامل بودن تورینگ CKB، می‌توانیم قراردادهای زنجیره‌ای انعطاف‌پذیرتر و مطمئن‌تر را پیاده‌سازی کنیم. ما عملکرد قرارداد را در آینده بیشتر گسترش خواهیم داد، مانند معرفی مکانیسم لغو مبتنی بر نسخه و قراردادهای Point-Locked Time-Locked امن تر.

مسیریابی چند هاپ

مسیریابی چند هاپ به کاربران اجازه می دهد تا بدون ایجاد کانال های پرداخت مستقیم با طرف مقابل، پرداخت ها را از طریق چندین گره میانی انجام دهند. این مکانیسم انعطاف پذیری و پوشش شبکه را افزایش می دهد.

روند کلی کار به شرح زیر است:

1. کشف مسیر : آغازگر پرداخت از طریق ماژول مسیریابی مسیر بهینه را از خود به گیرنده پرداخت کشف می کند.

   
   

2. قفل کردن مسیر : هر گره در مسیر قراردادهای HTLC مربوطه را ایجاد می کند و از انتقال امن وجوه اطمینان حاصل می کند.

   
   

3. تکمیل پرداخت : گیرنده پرداخت HTLC را باز می کند و وجوه به ترتیب به هر گره در مسیر منتقل می شود.

   
   

ما همچنین پرداخت‌های زنجیره‌ای را با استفاده از قراردادهای HTLC اجرا می‌کنیم و از قابلیت همکاری با شبکه لایتنینگ از طریق سرویس هاب زنجیره‌ای متقابل پشتیبانی می‌کنیم. برای جزئیات بیشتر، لطفا به پروتکل زنجیره ای متقاطع کانال پرداخت با HTLC .

سرویس برج مراقبت

سرویس برج مراقبت یکی از اجزای ضروری شبکه فیبر است که وظیفه نظارت بر وضعیت کانال‌های پرداخت خارج از زنجیره و تضمین امنیت کانال‌ها و وجوه را بر عهده دارد. وظایف و نقش های آن به شرح زیر است:

1. نظارت بر کانال : نظارت بر زمان واقعی وضعیت کانال پرداخت همه کاربران شرکت‌کننده، از جمله باز کردن، به‌روزرسانی و بستن کانال‌ها.

   
   

2. تشخیص ناهنجاری : شناسایی فعالیت‌های غیرعادی در کانال‌ها، مانند تلاش کاربران مخرب برای بستن کانال‌ها با حالت‌های قدیمی یا حملات دوگانه.

   
   

3. پاسخ پیشگیرانه : هنگامی که ناهنجاری ها شناسایی می شوند، به سرعت آخرین وضعیت کانال را به شبکه بلاک چین پخش کنید تا از تلفات سرمایه به دلیل رفتارهای مخرب جلوگیری شود.

پیشرفت فعلی و برنامه های آینده

ما در حال حاضر یک نمونه اولیه از شبکه فیبر را تکمیل کرده‌ایم که عملکردهای اساسی باز کردن، به‌روزرسانی و بستن کانال‌ها را بین دو گره اجرا می‌کند و همچنین عملکرد زنجیره‌ای متقابل را با شبکه لایتنینگ بیت‌کوین تأیید می‌کند. کد پروژه را می توان در مخازن GitHub زیر یافت:

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

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

   
   

گام‌های بعدی ما شامل تکمیل خدمات مسیریابی و برج مراقبت چند جهشی، و همچنین بهبود رابط RPC و SDK برای تسهیل دسترسی آسان‌تر توسعه‌دهندگان به شبکه فیبر است.

پروتکل مسیریابی چند هاپ بر اساس الگوریتم Dijkstra برای جستجوی مسیرهای پرداخت است، در نتیجه هزینه های مسیریابی را کاهش می دهد و نرخ موفقیت پرداخت های مسیر چند هاپ را بهبود می بخشد. پس از فعال شدن شبکه فیبر، الگوریتم مسیریابی را بر اساس ترافیک شبکه و شرایط عملیاتی بهینه خواهیم کرد. ما انتظار داریم 2 یا 3 استراتژی جستجوی مسیر را برای انطباق با ترجیحات و نیازهای مسیریابی مختلف کاربران ارائه دهیم. شبکه فیبر همچنین استراتژی‌های پرداخت چند مسیری را معرفی می‌کند، مبالغ پرداخت بزرگ‌تر را به بخش‌های متعدد تقسیم می‌کند، که هر کدام از مسیرهای مختلف منتقل می‌شوند و احتمال پرداخت‌های موفق را افزایش می‌دهند.

سرویس برج مراقبت توسط برخی گره ها در شبکه فیبر ارائه خواهد شد. این گره‌ها آنلاین می‌مانند، موقعیت‌های غیرعادی در شبکه را رصد می‌کنند و به محافظت از دارایی‌ها در کانال‌ها کمک می‌کنند. سرویس نظارت، سرویس هاب متقابل زنجیره ای را نیز ردیابی خواهد کرد. حتی اگر کاربران برای مدتی آفلاین باشند، سرویس نظارت می تواند از تبادل موفقیت آمیز با شبکه لایتنینگ اطمینان حاصل کند.

علاوه بر این، افزودن ویژگی‌های بیشتری به شبکه فیبر مانند پیاده‌سازی الگوریتم‌های حفاظت از حریم خصوصی با استفاده از قابلیت برنامه‌ریزی CKB و بر این اساس، بهینه‌سازی الگوریتم‌های مسیریابی و خدمات برج مراقبت برای افزایش امنیت و حفظ حریم خصوصی اطلاعات پرداخت کاربران را در نظر خواهیم گرفت.