Jaringan Fiber: Jaringan publik berbasis CKB yang mencakup Jaringan Lighting

Overview

Fiber Network adalah generasi selanjutnya dari Jaringan Lighting publik yang didasarkan pada Nervos CKB dan saluran di luar rantai, yang dapat menyediakan pembayaran multi-mata uang yang cepat, murah, dan terdesentralisasi untuk aset RGB++ dan perdagangan titik ke titik.

Latar Belakang

Pengembangan dan Tantangan Teknologi Blockchain

Teknologi Blok, sejak kemunculan Bitcoin, telah mengalami perkembangan pesat. Dari fungsi pembayaran sederhana awal, secara bertahap berkembang menjadi aplikasi yang luas seperti Smart Contract, Keuangan Desentralisasi, dan token non-fungible (NFT). Meskipun teknologi Blok memiliki keunggulan yang signifikan dalam hal keamanan, transparansi, dan desentralisasi, namun menghadapi sejumlah tantangan dalam hal skalabilitas dan kecepatan transaksi.

1. Masalah skalabilitas: Blok tradisional seperti BTC dan Ethereum mengalami bottleneck yang signifikan dalam throughput transaksi. Karena batasan ukuran Blok BTC dan waktu generasi Blok 10 menit, jaringan hanya mampu memproses sekitar 7 transaksi per detik; meskipun Ethereum telah memperbaiki sedikit, kemampuan untuk memproses transaksi per detiknya juga jauh lebih rendah dari Jaringan Pembayaran tradisional.
2. Biaya Pencucian Uang yang tinggi: Dengan semakin parahnya kemacetan jaringan, Biaya Pencucian Uang meningkat secara signifikan. Misalnya, biaya Gas di jaringan Ethereum pada puncaknya mungkin lebih tinggi daripada jumlah transaksi itu sendiri, ini secara serius mempengaruhi pengalaman pengguna dan menurunkan kelayakan pembayaran jumlah kecil.
3. Waktu konfirmasi transaksi yang lama: Di jaringan Blok tradisional, transaksi perlu menunggu konfirmasi Blok yang banyak sebelum dianggap sebagai konfirmasi yang final. Proses ini bisa memakan waktu beberapa menit hingga beberapa jam, tidak cocok untuk aplikasi pembayaran instan.

Meskipun Nervos CKB telah meningkatkan kinerja dan waktu konfirmasi, namun perlu meningkatkan kecepatan transaksi dan DropBiaya Transaksi untuk memenuhi kebutuhan pembayaran kecil dan pembayaran instan.

Inspirasi Jaringan Lighting

Jaringan Lighting (Jaringan Petir) sebagai solusi penyempurnaan layer kedua untuk jaringan BTC, berhasil mencapai pembayaran mikro yang cepat dan murah melalui transaksi di luar rantai (off-chain) dan teknologi saluran pembayaran. Prinsip intinya meliputi:

1. Saluran Pembayaran: Pengguna membuat saluran pembayaran on-chain, setelah saluran dibuka, kedua belah pihak dapat melakukan transaksi off-chain secara tak terbatas, hanya melakukan Pembayaran on-chain saat saluran ditutup. Ini secara signifikan mengurangi jumlah transaksi on-chain, meningkatkan kecepatan transaksi, dan mengurangi Pencucian Uang.
2. Kontrak Hashed TimeLock (HTLC): Dengan teknologi HTLC, Jaringan Lighting dapat memastikan transfer dana yang aman dan menghindari risiko lawan transaksi. Bahkan jika transaksi off-chain gagal, pengguna masih dapat memperoleh jaminan dana melalui kontrak on-chain.
3. Mekanisme routing: Jaringan Lighting menggunakan routing multi-hop, sehingga pengguna tidak perlu membuka saluran langsung dengan penerima pembayaran untuk menyelesaikan pembayaran, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan ketersediaan jaringan.

Keunggulan Nervos CKB

Nervos CKB adalah platform Blokchain yang fokus pada keuniversalitas dan keamanan. Desain uniknya memberikan keunggulan yang unik dalam mengatasi masalah skalabilitas dan interoperabilitas Blokchain:

1. Mekanisme Konsensus: berbasis NC-Max[1]Protokol Konsensus, sambil menggabungkan mekanisme bukti kerja (PoW) dan status sewa, memastikan keamanan jaringan dan efisiensi pemanfaatan sumber daya.
2. Model Smart Contract yang Kuat: Model Cell unik dari CKB dan mesin virtual instruksi RISC-V secara signifikan meningkatkan kemampuan model UTXO, tidak hanya mendukung Smart Contract Turing Complete, tetapi juga dengan mudah menerapkan fitur seperti akun abstraksi dan covenant, memberikan fleksibilitas pemrograman yang lebih besar untuk aplikasi Desentralisasi, serta interoperabilitas dan skalabilitas yang lebih baik.
3. Model Ekonomi: Model ekonomi CKB mendorong pemegang dan pengguna jaringan untuk memegang aset dalam jangka panjang dan menggunakan sumber daya jaringan secara bijaksana, menciptakan ekosistem Desentralisasi yang aman dan berkelanjutan bagi aplikasi, pengembang, dan pengguna.

Arti Penting Proyek Jaringan Serat

Dengan membangun saluran di luar rantai pada Nervos CKB, kami berharap menggabungkan pengalaman sukses Jaringan Lighting dan keunggulan teknologi CKB untuk membangun jaringan pertukaran pembayaran real-time multi-aset yang cepat, murah, dan Desentralisasi. Secara khusus:

1. Mengatasi masalah skalabilitas: Melalui saluran pembayaran off-chain dan teknologi routing multi-hop, jaringan Fiber dapat mencapai pemrosesan transaksi dengan throughput tinggi, sehingga dapat memenuhi kebutuhan pengguna dalam skala besar.
2. DropBiaya Transaksi: Mengurangi frekuensi transaksi on-chain, mengurangi biaya transaksi Pencucian Uang pengguna Drop, sehingga pembayaran dengan jumlah kecil menjadi layak dan efisien.
3. Meningkatkan kecepatan transaksi: Melalui transaksi off-chain yang dikonfirmasi secara instan, pengalaman konfirmasi pembayaran dalam hitungan detik dapat tercapai, cocok untuk berbagai skenario pembayaran instan.
4. Dukungan Aset Digital yang Lebih Banyak: Mendukung pembayaran dengan berbagai jenis aset digital, memberikan lebih banyak pilihan pembayaran untuk pengguna.
5. Mendukung interoperabilitas jaringan: Mendukung interoperabilitas dengan BTC Jaringan Lighting, menyediakan dukungan untuk pembayaran Interaksi Cross-Chain dan transfer aset.

Desain Arsitektur

Arsitektur Keseluruhan

Arsitektur Jaringan Serat Optik mencakup modul inti berikut:

• Saluran pembayaran off-chain (Fiber Channels)
• kontrak on-chain (HTLC)
• Multi-Hop Routing
• Layanan Pemantauan (Watchtower Service)

Saluran pembayaran off-chain

Saluran pembayaran off-chain adalah inti dari Jaringan Serat, yang memungkinkan terjadinya beberapa transaksi off-chain dan hanya melakukan Pembayaran on-chain saat saluran ditutup. Mekanisme ini secara signifikan mengurangi jumlah transaksi on-chain, meningkatkan kecepatan transaksi dan mengurangi Pencucian Uang.

Secara umum, alur kerja adalah sebagai berikut:

1. Pembuatan Saluran: Pengguna dari kedua belah pihak membuat saluran pembayaran di on-chain, mengunci sejumlah aset CKB atau RGB++.
2. Transaksi off-chain: Selama pembukaan saluran, kedua belah pihak dapat melakukan transaksi off-chain sebanyak yang diinginkan, setiap transaksi akan memperbarui status saluran, tetapi tidak perlu segera disiarkan ke on-chain.
3. Penutupan saluran: Ketika salah satu pihak memutuskan untuk menutup saluran, keadaan saluran terakhir disiarkan ke on-chain untuk Pembayaran, memastikan saldo akhir kedua belah pihak dikonfirmasi.

Format interaksi pesan yang spesifik dapat dilihat pada Protokol Pesan P2P Fiber Network[2]

Kontrak on-chain

Saati ini kami menggunakan kontrak Hashed TimeLock (HTLC) untuk memastikan keamanan transaksi off-chain dan kompatibel dengan Jaringan Lighting. Dengan ini, kami dapat menghindari risiko mitra transaksi, dan memastikan bahwa bahkan dalam kegagalan transaksi off-chain, pengguna masih dapat memperoleh perlindungan dana melalui kontrak on-chain.

Secara umum, alur kerja adalah sebagai berikut:

1. Memulai transaksi: Pembayaran pengirim membuat transaksi dengan kunci hash dan syarat kunci waktu, mengunci sejumlah CKB tertentu.
2. verifikasi hash: penerima pembayaran harus menyediakan gambaran hash yang benar dalam waktu yang ditentukan agar transaksi dapat di-unlock dan transfer dana dapat diselesaikan.
3. Pengembalian dana karena waktu habis: Jika pihak penerima tidak dapat menyediakan hash asli yang benar dalam waktu yang ditentukan, transaksi akan otomatis dibuka dan dana akan dikembalikan kepada pihak yang melakukan pembayaran.

Berkat keunggulan ke lengkapan Turing CKB, kami dapat mewujudkan kontrak on-chain yang lebih fleksibel dan aman. Selanjutnya, kami akan memperluas fungsionalitas kontrak, seperti memperkenalkan mekanisme pembatalan berbasis nomor versi dan Kontrak Terkunci Waktu Titik yang lebih aman.

routing melompat

Teknologi routing multi-hop memungkinkan pengguna untuk melakukan pembayaran melalui beberapa Node tengah tanpa harus membuka saluran pembayaran secara langsung dengan pihak lain. Mekanisme ini meningkatkan fleksibilitas dan cakupan jaringan.

Proses Kerja:

1. Penemuan Jalur: Pihak pengirim pembayaran menemukan jalur terbaik dari dirinya sendiri ke penerima pembayaran melalui modul rute.
2. Penutupan Jalur: Membuat kontrak HTLC yang sesuai di setiap Node di jalur untuk memastikan transfer dana yang aman.
3. Pembayaran Selesai: Penerima pembayaran membuka kunci HTLC, dana secara berurutan ditransfer ke Node-node yang terdapat pada jalur.

Saat yang sama, kami juga akan menggunakan kontrak HTLC di sini untuk mewujudkan pembayaran Interaksi Cross-Chain, dengan mendukung interoperabilitas dengan Jaringan Lighting melalui layanan cross-chain hub, dapat merujuk ke Protokol Cross-Chain Saluran Pembayaran dengan HTLC[3]

Layanan Pemantauan

Layanan pemantauan adalah bagian penting dari Fiber Network, bertanggung jawab untuk memantau status saluran pembayaran off-chain, memastikan keamanan saluran dan keamanan dana. Fungsi dan peranannya adalah sebagai berikut:

1. Pemantauan Saluran: Memantau secara real-time status saluran pembayaran semua pengguna yang terlibat, termasuk proses pembuatan, pembaruan, dan penutupan saluran.
2. Deteksi Anomali: Mendeteksi aktivitas abnormal di saluran, seperti pengguna jahat yang mencoba menutup saluran dengan status lama atau mencoba Double Spend Attack.
3. Respon Proaktif: Ketika mendeteksi adanya anomali, segera siarkan status saluran terbaru ke jaringan blockchain untuk mencegah kerugian dana akibat perilaku jahat.

Kemajuan dan Rencana Saat Ini

Saat ini kami telah menyelesaikan prototipe Fiber Network yang mengimplementasikan fungsi dasar pembuatan, pembaruan, dan penutupan saluran antara dua Node, serta memverifikasi fungsi Interaksi Cross-Chain dengan BTCJaringan Lighting. Kode proyek dapat ditemukan di dua repositori GitHub ini:

Rencana kerja selanjutnya adalah menyelesaikan rute multi-hop dan layanan pemantauan, serta menyempurnakan antarmuka RPC dan SDK, sehingga lebih banyak pengembang dapat dengan mudah mengakses Jaringan Fiber.

protokol router multi-hop menggunakan Algoritme Dijkstra untuk mencari jalur pembayaran, mengurangi biaya router Drop, dan meningkatkan keberhasilan pembayaran multi-hop. Setelah Fiber Network diluncurkan, kami akan mengoptimalkan Algoritme router berdasarkan lalu lintas jaringan dan kinerja, dan diperkirakan akan menyediakan 2-3 strategi pencarian jalur untuk menyesuaikan dengan preferensi dan kebutuhan rute pengguna yang berbeda. Fiber Network juga akan memperkenalkan strategi pembayaran multi-jalur, memecah pembayaran yang lebih besar menjadi beberapa bagian, masing-masing dikirim melalui jalur yang berbeda, yang lebih meningkatkan probabilitas keberhasilan pembayaran.

Layanan pemantauan akan disediakan oleh beberapa Node di Fiber Network, mereka tetap online untuk mengikuti situasi yang tidak normal dalam jaringan, membantu melindungi aset dalam channel. Layanan pemantauan juga akan melacak layanan cross-chain hub. Bahkan jika pengguna offline untuk waktu tertentu, layanan pemantauan akan memastikan pertukaran dengan Jaringan Lighting tetap berhasil.

Selain itu, kami juga akan mempertimbangkan untuk menambahkan lebih banyak fitur ke dalam Jaringan Fiber, seperti mengoptimalkan Algoritme rute dan layanan pemantauan berdasarkan privasi yang diimplementasikan melalui program CKB, untuk melindungi keamanan dan privasi informasi pembayaran pengguna.