關於纖維

Fiber Network是建立在Nervos CKB上的下一代公共闪电网络。它利用离链通道技术实现快速、低成本、多币种支付和点对点交易。该网络支持RGB++资产，提供了一种分散化、快速和低成本的支付解决方案，使用户能够即时交易不同的数字资产。只有在通道关闭时才进行链上结算，确保高安全性和隐私保护。

此外，Fiber Network 設計為可互操作的比特幣閃電網絡，允許兩個網絡之間無縫轉移資產。這擴展了用戶的付款選項和網絡覆蓋範圍。透過這些技術，Fiber Network 旨在為比特幣生態系統帶來更高的交易效率和更廣泛的應用場景。

背景

自比特幣誕生以來，區塊鏈技術已發展到涵蓋智能合約、DeFi和NFT等領域，但在可擴展性和交易速度方面仍存在挑戰。為了應對這些問題，閃電網絡作為比特幣的第二層擴容解決方案，利用離鏈交易和支付通道來實現快速和低成本的微支付。

Nervos CKB作為一個創新的區塊鏈平台，通過其獨特的設計提高了比特幣的可擴展性和互操作性。Fiber Network項目利用CKB的優勢，並整合閃電網絡的經驗，創建了一個快速、低成本、去中心化、多資產、實時支付網絡。它支持大規模用戶需求，降低交易費用，提供二級支付確認，並提供具有跨鏈互操作性的多資產支付。

來源：BitcoinVisuals

技術原則

Fiber Network 的架構包括核心模塊，如離鏈支付通道、鏈上合約、多跳路由和監控服務。

支付通道

支付通道技術的核心思想是將交易過程從區塊鏈上移出，僅在需要更新最終狀態時與區塊鏈進行交互。

離鏈支付通道是Fiber Network的支柱。它使多筆交易可以在鏈外進行，只有在通道關閉時才需要在鏈上結算。此機制繞過像比特幣這樣的主鏈性能限制，促進快速的鏈外交易，顯著減少鏈上交易的數量，提高速度，降低費用。

一般的工作流程如下:

• 通道創建：兩個用戶在鏈上開設支付通道，鎖定一定數量的CKB或RGB++資產。
• 離鏈交易：在通道開啟時，雙方可以自由進行交易，在每次交換時更新通道狀態，而無需立即在鏈上廣播更新。
• 通道關閉：當任何一方決定關閉通道時，最終狀態將被廣播到區塊鏈進行結算，確認雙方的結餘。

讓我們以艾麗斯和鮑勃為例。他們在區塊鏈上創建了一個多簽（多簽）帳戶，並各自存入100單位的資金來開設一個支付通道。在這個通道中，艾麗斯和鮑勃可以自由進行多次交易。當他們決定關閉通道時，他們的最終餘額將在區塊鏈上更新。

經過一系列的交易，假設愛麗絲和鮑勃的餘額分別變為70單位和130單位。如果任一方想要關閉通道，他們可以將最終餘額提交到區塊鏈上完成結算。儘管這個過程可能看似簡單，但實際上涉及著複雜的機制，以確保交易的安全性和雙方的完整性。

為了防止潛在的欺詐行為，例如Bob試圖通過使用過時的交易狀態來欺騙系統，支付通道採用了兩個關鍵概念：“承諾交易”和“撤銷密鑰”。在每次交易之後，雙方都會創建一對新的承諾交易，反映他們當前的通道餘額。這些交易是非對稱的，每一方都有不同的解鎖條件，提供了一個強大的檢查和平衡機制。

如果Bob試圖提交一個過時的承諾交易，Alice可以使用撤銷密鑰來懲罰Bob，從而撤回他的資金。這個機制確保任何試圖雙重支付的嘗試都會受到懲罰，從而維護支付通道的完整性。

在CKB上實施的Fiber Network進一步優化了這個過程。與比特幣閃電網絡相比，Fiber原生支持多種資產，包括CKB、BTC和RGB++穩定幣，而不僅僅是比特幣。此外，由於Fiber依賴於第一層CKB主網，開啟和關閉通道的交易費用大幅降低，使Fiber Network在用戶體驗上具有明顯的優勢。通過這些機制，Fiber Network提供了一個快速、低成本和安全的支付通道解決方案。

來源：Nervos

WatchTower

WatchTower 是 Fiber Network 和 Bitcoin Lightning Network 的关键组成部分，充当全天候的安全警卫。在支付通道中，参与者需要不断监视彼此，以防止提交过时的承诺交易到区块链上。然而，由于用户无法始终保持在线，因此 WatchTower 的设计变得至关重要。

WatchTower的主要功能是代表用戶監控鏈上活動。如果它檢測到有人提交過時的承諾交易，它將立即採取行動，以確保通道和資金的安全。具體來說，Alice或Bob可以預先構建相應的處罰交易（使用撤銷密鑰來處理過時交易，並宣布自己為受益人），並將處罰交易的明文發送給WatchTower。如果WatchTower檢測到有人提交過時交易，它將立即提交處罰交易以執行懲罰。

為了保護用戶的隱私，Fiber Network 僅要求用戶將過時的承諾交易的哈希值和罰款交易的明文發送給 WatchTower。這樣，WatchTower 最初不會知道承諾交易的具體內容，只知道它的哈希值。除非有人在鏈上提交了過時的承諾交易，否則 WatchTower 不會看到明文，只有在需要時才會提交罰款交易。這種設計確保，除非發生不當行為，否則 WatchTower 通常不會看到通道參與者的交易歷史，即使看到了，也只會看到一個特定的交易。

相較於傳統的比特幣閃電網絡，Fiber Network 優化了 WatchTower 的設計。在比特幣閃電網絡中，與撤銷金鑰相關的懲罰機制被稱為“LN-Penalty”。然而，它也有一些缺點，比如要求 WatchTower 存儲所有過時的承諾交易哈希和相應的撤銷金鑰，從而導致了巨大的存儲需求。Fiber Network 通過實現 Daric 協議改進了這一點，該協議通過允許單個撤銷金鑰應用於多個過時的承諾交易，從而大大減輕了 WatchTower 和用戶客戶端的存儲負擔。

在比特幣的閃電網絡和Fiber網絡中，WatchTower充當安全監視器，當用戶離線時保護他們的資金。讓我們假設艾麗絲和鮑勃打開一個支付通道以更好地理解這一點。他們可以立即彼此交易，而無需將每筆交易寫入區塊鏈。然而，這種機制存在風險，任一方都可能試圖提交過時的承諾交易，以不公平的方式竊取資金。

例如，當艾麗絲和鮑勃完成交易時，他們會生成一個新的承諾交易，以確保支付通道反映最新的狀態。但是，如果鮑勃惡意行事並提交一個已被取代和無效的舊的承諾交易，他可能會試圖基於艾麗絲先前的餘額獲取不公平的優勢。如果艾麗絲離線，她可能不會立即注意到鮑勃的惡意行為。

這就是看守塔變得至關重要的地方。艾麗絲可以預先將相關的懲罰交易明文和其哈希值發送給看守塔。當鮑勃試圖提交過時的交易時，看守塔立即識別出來並提交預先構建的懲罰交易。因此，鮑勃不僅在試圖偷取資金時失敗，還會受到懲罰，而艾麗絲則會獲得補償。

通過這個過程，瞭望塔保護了愛麗絲的利益，同時減少了她不斷監控支付管道的需要。

來源: Geek Web3

多跳路由和HTLC/PTLC

多跳路由和HTLC/PTLC技術是區塊鏈支付網絡中的核心機制，可實現安全靈活的價值轉移:

• 多跳路由允許用戶通過多個中間節點轉移資金，即使發送方和接收方之間沒有直接的支付通道。這確保了更廣泛的網絡覆蓋和靈活性。
• HTLC（Hashed Time-Locked Contract）確保每個中間節點在指定時間內提供正確的金鑰，以完成交易，防止惡意方扣留資金。如果交易未能及時完成，將自動取消並將資金退還給發送者。
• PTLC（Point Time-Locked Contract）是HTLC的隱私增強版本。它在每個節點使用不同的密鑰來解鎖交易，防止外部人士推斷交易路徑，從而增強用戶隱私。

將多跳路由與HTLC / PTLC結合，可以在光纖網絡中提高網絡的靈活性，安全性和隱私性。多跳路由允許資金在多個節點之間流動，即使用戶之間不存在直接的支付通道，也可以使用公共網絡結構和Dijkstra的最短路徑算法來尋找最佳的轉移路線進行高效的交易。

HTLC 使用時間和哈希鎖定來確保中間節點按時完成交易，否則資金將被退還，防止惡意行為。PTLC 進一步增強隱私，通過在每個節點使用不同的密鑰，防止交易路徑的曝光。

此組合擴展了網絡覆蓋範圍，同時確保了安全和私密的交易，解決了傳統閃電網絡中的漏洞，如替換攻擊循環。因此，纖維網絡是一個更安全、更高效的支付系統。

假設愛麗絲想要將100個單位轉給丹尼爾，但他們沒有直接的支付通道。通過Fiber Network中的多跳路由和HTLC / PTLC，愛麗絲可以依賴中介節點完成交易。

例如，Alice 與 Bob 有一個通道，Bob 與 Carol 有一個通道，Carol 與 Daniel 有一個通道。使用多跳路由，Fiber 應用 Dijkstra 的最短路徑算法來找到最佳路線：Alice → Bob → Carol → Daniel。然後，Alice 通過 HTLC（Hash Time-Locked Contract）創建一個條件交易，要求 Bob 在 30 分鐘內提供一個密鑰“R” 來索取資金。Bob 與 Carol 創建一個類似的 HTLC，給她 25 分鐘提供密鑰。最後，Carol 與 Daniel 設置一個 HTLC，要求他在 20 分鐘內提交密鑰“R”。

由於丹尼爾知道他擁有密鑰R，因此他在規定的時間內提交，並從卡羅爾那裡收到100單位。卡羅爾收到密鑰後，然後在規定的時間內將其傳遞給鮑伯，鮑伯將其提供給艾麗絲，完成交易。鮑伯和卡羅爾各自賺取交易費，而艾麗絲成功將100單位轉移給丹尼爾。在此過程中，PTLC（點時間鎖定合約）通過確保每個跳躍使用獨立的密鑰來增強隱私。這樣，鮑伯和卡羅爾不知道完整的交易路徑，也無法推斷艾麗絲和丹尼爾之間的關係，從而保護雙方的隱私。

Fiber Network通過Dijkstra算法確保交易安全並優化效率，實現快速且具有成本效益的完成。此外，Fiber的存儲優化增強了HTLC/PTLC實現，顯著降低了網絡的存儲需求，提升了整體性能。

跨领域原子支付

Fiber和比特幣閃電網絡通過HTLC（Hashed Time-Locked Contract）和PTLC（Point Time-Locked Contracts）支持跨領域支付，確保原子性——這意味著所有支付步驟必須成功或失敗。這可以防止部分失敗，確保用戶資產的安全。

該設計使Fiber和比特幣閃電網絡之間實現了無縫互操作性，使用戶可以在兩個網絡之間傳輸資金。例如，用戶可以將資金從Fiber發送給比特幣閃電網絡用戶，或通過Fiber將CKB或RGB++資產兌換為比特幣。

以下是過程的運作方式：假設Alice想要從纖維網路轉移CKB到位於比特幣閃電網路上的Bob。她可以透過跨域中介人Ingrid來完成此操作，Ingrid在兩個網路上運營節點。Ingrid充當兩個網路之間的橋樑。Alice向Ingrid支付CKB，Ingrid向Bob發送比特幣。

例如，如果Bob想要收到1 BTC，Alice和Ingrid同意以1 BTC兌換1.1 CKB的匯率。 Alice將1.1 CKB發送給Ingrid，其中包括0.1 CKB的服務費給Ingrid。然後，Ingrid通過比特幣閃電網絡將1 BTC發送給Bob。使用HTLC，交易得到了保護- Ingrid必須知道Bob的金鑰R才能完成付款。這確保了Alice的資金在交易過程中不會丟失，提供了一種安全的跨網絡轉帳方式。

應用場景

基於 Nervos CKB 構建的 Fiber Network 在加密行業的核心業務模型中展示了重要潛力，包括跨鏈支付、跨鏈流動性挖礦、跨鏈借貸和去中心化交易所（DEX）。該網絡的技術設計為這些場景中的高效、安全運作提供了基礎。

跨鏈支付

跨鏈支付是Fiber Network的一個重要應用案例。通過利用離鏈支付通道和HTLC合約，Fiber實現了快速、低成本、多幣種的跨鏈支付。用戶可以在比特幣和其他網絡（例如Nervos CKB）之間即時轉移資產，無需中間人或第三方信任。

例如，用戶A可以通過Fiber將CKB或其他支持的RGB++資產從比特幣網絡轉移到用戶B。在技術上，HTLC合約確保安全執行：用戶A鎖定資金並啟動交易，而用戶B通過提供正確的哈希預影像解鎖資金。如果用戶B未能在所需時間內這樣做，資金將自動退還給用戶A。Fiber與比特幣閃電網絡的互操作性進一步擴大了支付範圍，支持更多資產類型，提供更高的靈活性。

來源:Nervos

跨鏈流動性挖礦

通過Fiber的跨鏈通道和多跳路由，用戶可以為多個網絡資產提供流動性並獲得獎勵。

例如，用戶可以在Fiber的支付通道內鎖定比特幣，為模因幣或比特幣生態系統中的其他代幣提供流動性，促進跨鏈發行和交易。通過離鏈支付通道，流動性提供者可以在無需頻繁在鏈操作的情況下更新通道狀態，降低交易成本，增強流動性效率。Fiber的WatchTower服務還通過實時監控通道並防止惡意參與者利用過時的通道狀態來提供安全保障。

跨鏈原子貸款

Fiber的跨鏈交換功能使用者能夠利用像比特幣這樣的主流資產作為抵押，借款穩定幣或其他令牌在CKB網絡或其他區塊鏈上。

在這種借貸場景中，HTLC合約發揮著關鍵作用。借款人在比特幣網絡上鎖定比特幣並發起借貸交易。借來的穩定幣通過Fiber轉移到CKB網絡。HTLC的哈希和時間鎖確保安全、無信任的運作——如果離鏈交易失敗，用戶可以通過鏈上合約安全地取回他們鎖定的資產。這種結構建立了一個去中心化、無需許可的跨鏈借貸市場，消除了傳統借貸系統的限制。

跨鏈去中心化交易所（DEX）

Fiber 也支援跨鏈去中心化交易所（DEX），讓使用者可以交易比特幣、CKB 和 RGB++ 資產，而不需依賴中心化的撮合服務。

利用Fiber的多跳路由，用户可以在不需要与交易对手建立直接支付通道的情况下，在多个节点之间传输资产，增强了交易的灵活性。HTLC合约通过在每个节点上使用哈希和时间锁来锁定资金，确保每一步的安全执行，从而保证了交易过程的安全性。这项快速、低成本的跨链交易功能提升了比特币和CKB生态系统的流动性，推动了DeFi应用的扩展。

通過這些能力，Fiber Network 在跨鏈支付、流動性挖礦、借貸和去中心化交易等方面展示出強大的潛力，成為比特幣和Nervos CKB生態系統中創新和發展的重要基礎設施。

結論

現狀與未來前景

Fiber Network 已完成原型開發並發布了演示，展示了兩個節點之間的基本功能，包括打開、更新和關閉通道。它還驗證了與比特幣閃電網絡的跨鏈互操作性。項目代碼可在以下 GitHub 存儲庫中找到：

• 光纖網絡 GitHub
• Fiber Scripts的GitHub

團隊的未來計劃包括開發多跳路由和WatchTower服務，改進RPC接口，並完善SDK以便讓開發者更容易訪問。

基於Dijkstra算法，多跳路由協議將減少路由費用，提高多跳支付的成功率。一旦Fiber Network啟動，團隊將根據實時流量和運營數據優化路由算法，提供兩到三種路由策略，以滿足用戶的偏好和需求。Fiber Network還將引入多路徑支付策略，將大額支付拆分為通過不同路徑發送的小額支付，進一步提高支付成功率。

WatchTower服務將由特定的Fiber Network節點提供，這些節點將保持在線狀態，監控網絡異常並保護通道資產。它們還將跟踪跨鏈中心服務，以確保與閃電網路的成功交易，即使用戶暫時離線。

此外，團隊旨在通過使用 CKB 的可編程性實施保護隱私的算法，提升光纖網絡。這些改進將優化路由算法和 WatchTower 服務，增強用戶付款信息的安全性和保密性。

結論

Fiber Network，構建在 Nervos CKB 上，提供快速、低成本、多幣種支付和交易，跨越比特幣和 CKB 生態系統。其離鏈支付通道和多跳路由增加交易速度，降低成本，支持跨鏈互操作性，增強網絡可擴展性和資產流動性。監控服務的引入也提升了安全性，為 DeFi 應用奠定了堅實基礎，並促進生態系統創新。簡而言之，Fiber Network 是一個推動比特幣和 CKB 生態系統內效率和靈活性的關鍵基礎設施項目。