Interpretasi Sistem Fiber: Mengintegrasikan Jaringan Lightning dengan CKB

LanjutanSep 09, 2024
Artikel ini menyediakan analisis mendalam tentang solusi Jaringan Lightning Fiber Network berbasis CKB, menjelajahi inovasi teknologisnya dalam hal saluran pembayaran, WatchTower, routing multi-hop, dan pembayaran lintas domain. Ini menjelaskan bagaimana Fiber meningkatkan pengalaman pengguna, perlindungan privasi, dan keamanan melalui optimisasi teknis, sambil juga memeriksa potensinya untuk interoperabilitas dengan Jaringan Lightning Bitcoin.
Interpretasi Sistem Fiber: Mengintegrasikan Jaringan Lightning dengan CKB

Teruskan Judul Asli 'Sistem Membaca Fiber: Eksperimen Besar Menikahkan Jaringan Petir dengan CKB'

Pada 23 Agustus, CKB secara resmi merilis Fiber Network, solusi Lightning Network berbasis CKB. Berita ini dengan cepat memicu diskusi intens di masyarakat, yang menyebabkan lonjakan harga CKB hampir 30% dalam satu hari. Reaksi yang kuat dapat dikaitkan dengan narasi menarik dari Jaringan Petir dan fakta bahwa Fiber menawarkan solusi yang ditingkatkan melalui Jaringan Petir tradisional dengan banyak perbaikan. Misalnya, Fiber mendukung beberapa jenis aset secara native, termasuk CKB, BTC, dan stablecoin, dan mendapat manfaat dari biaya transaksi CKB yang lebih rendah dan waktu respons yang lebih cepat, yang memungkinkan kemajuan UX yang signifikan. Selain itu, Fiber telah membuat beberapa optimasi dalam hal privasi dan keamanan. Selanjutnya, Fiber dan BTC Lightning Network dapat saling terhubung, membentuk jaringan P2P yang lebih besar. Pejabat CKB bahkan menyebutkan bahwa mereka berencana untuk mendirikan 100.000 node fisik di Fiber dan Lightning Network selama acara offline untuk meningkatkan dan memajukan jaringan pembayaran P2P. Ini tidak diragukan lagi merupakan kisah besar dan belum pernah terjadi sebelumnya

Jika visi resmi CKB terwujud di masa depan, itu akan menjadi keuntungan signifikan bagi Jaringan Lightning, CKB, dan ekosistem Bitcoin secara keseluruhan. Menurut data mempool, Jaringan Lightning BTC saat ini memiliki lebih dari $300 juta dalam dana, dengan sekitar 12.000 node dan hampir 50.000 saluran pembayaran yang dibangun di antara mereka.

Di spendmybtc.com, kita dapat mengamati bahwa semakin banyak pedagang yang mendukung pembayaran Lightning Network. Seiring dengan semakin dikenalnya BTC, kemungkinan besar solusi pembayaran off-chain seperti Lightning Network dan Fiber akan mendapatkan momentum. Untuk menganalisis secara sistematis solusi teknis dari Fiber, “Geek Web3” telah memproduksi laporan riset ini mengenai solusi Fiber secara keseluruhan. Sebagai implementasi dari Lightning Network berbasis CKB, prinsip-prinsip Fiber sebagian besar konsisten dengan Bitcoin Lightning Network namun termasuk optimisasi dalam banyak detail. Arsitektur keseluruhan Fiber terdiri dari empat komponen inti: saluran pembayaran, WatchTower, routing multi-hop, dan pembayaran lintas domain. Mari kita mulai dengan menjelaskan komponen paling penting: saluran pembayaran.

Dasar Jaringan Petir dan Fiber: Saluran Pembayaran

Saluran pembayaran pada dasarnya memindahkan transaksi off-chain, dengan keadaan akhir diselesaikan on-chain setelah beberapa waktu. Karena transaksi diselesaikan di luar rantai, mereka sering melewati batasan kinerja rantai utama, seperti BTC. Misalnya, jika Alice dan Bob membuka saluran bersama, mereka pertama-tama membuat akun multi-tanda tangan on-chain dan menyetor sejumlah dana, katakanlah masing-masing 100 unit, sebagai saldo mereka di saluran off-chain. Mereka kemudian dapat melakukan beberapa transaksi di dalam saluran, dan ketika mereka menutup saluran, mereka menyinkronkan saldo akhir secara on-chain, dengan akun multi-tanda tangan melakukan pembayaran kepada kedua belah pihak — ini adalah "penyelesaian."

Misalnya, jika kedua pihak memulai dengan 100 unit masing-masing, dan Alice mentransfer 50 unit ke Bob, diikuti dengan transfer lain sebesar 10 unit, dan kemudian Bob mentransfer 30 unit kembali ke Alice, saldo akhir mereka akan menjadi: Alice - 70 unit, Bob - 130 unit. Total saldo tetap tidak berubah, seperti yang diilustrasikan oleh contoh kelereng abakus. Jika salah satu pihak keluar dari saluran, saldo akhir (Alice: 70, Bob: 130) disinkronkan on-chain, dan 200 unit akun multi-tanda tangan didistribusikan sesuai dengan saldo akhir ini untuk menyelesaikan perdamaian.

Meskipun proses ini tampak mudah, ini melibatkan pertimbangan kompleks dalam praktiknya. Anda tidak dapat memprediksi kapan pihak lain akan memilih untuk keluar dari saluran. Misalnya, Bob dapat keluar setelah transaksi kedua atau bahkan setelah transaksi pertama, karena saluran memungkinkan peserta untuk keluar dengan bebas. Untuk mengatasi hal ini, sistem mengasumsikan bahwa siapa pun dapat keluar kapan saja, dan salah satu pihak dapat mengirimkan saldo akhir ke rantai untuk penyelesaian. Ini dikelola melalui "transaksi komitmen," yang mencatat saldo terbaru di saluran. Setiap transaksi menghasilkan transaksi komitmen yang sesuai. Untuk keluar dari saluran, Anda mengirimkan transaksi komitmen terbaru ke rantai untuk menarik bagian Anda dari akun multi-tanda tangan.

Kita dapat menyimpulkan bahwa transaksi komitmen digunakan untuk menyelesaikan saldo kedua belah pihak di saluran on-chain, dengan salah satu pihak dapat mengirimkan transaksi komitmen terbaru untuk keluar dari saluran. Namun, ada skenario berbahaya yang penting: Bob mungkin mengirimkan saldo usang dan transaksi komitmen ke rantai. Misalnya, setelah menghasilkan Commit Tx3, saldo Bob adalah 130 unit. Tetapi untuk keuntungannya, Bob mungkin mengirimkan Commit Tx2 yang sudah ketinggalan zaman, yang menunjukkan saldo 160 unit. Saldo usang ini mewakili serangan "pengeluaran ganda" klasik.

Untuk mencegah skenario pengeluaran ganda seperti itu, harus ada tindakan penalti yang tepat. Desain langkah-langkah penalti ini adalah inti dari sistem saluran pembayaran satu-ke-satu, dan memahami hal ini penting untuk memahami cara kerja saluran pembayaran. Dalam desain saluran, jika salah satu pihak mengajukan transaksi keadaan dan komitmen yang sudah ketinggalan zaman ke rantai, alih-alih menguntungkan, mereka akan menemukan bahwa pihak lain dapat menarik semua dana. Ini menggunakan konsep "transaksi komitmen asimetris" dan "kunci pencabutan," yang sangat penting. Pertama-tama mari kita jelaskan "transaksi komitmen asimetris" menggunakan Commit Tx3 sebagai contoh.

Dalam skenario ini, Bob membuat transaksi komitmen dan mengirimkannya ke Alice untuk ditangani. Seperti yang ditunjukkan, transaksi ini melibatkan transfer Bitcoin, dengan menyatakan bahwa 70 unit dari akun multi-tanda tangan dialokasikan untuk Alice dan 130 unit untuk Bob. Namun, kondisi penguncian adalah "asimetris," menempatkan batasan yang lebih ketat pada Alice dan menguntungkan Bob.

Ketika Alice menerima transaksi komitmen dari Bob, dia dapat menambahkan tanda tangannya untuk memenuhi persyaratan multi-tanda tangan 2/2. Alice kemudian dapat memilih untuk mengirimkan transaksi komitmen ini on-chain untuk keluar dari saluran. Atau, dia dapat terus melakukan transaksi dalam saluran jika dia tidak mengirimkannya.

Penting untuk dicatat bahwa transaksi komitmen ini dibuat oleh Bob dan memiliki kondisi yang tidak menguntungkan bagi Alice. Alice memiliki pilihan untuk menerima atau menolaknya, tetapi kita perlu memastikan dia tetap memiliki otonomi. Dalam desain saluran pembayaran, hanya Alice yang dapat mengirimkan transaksi komitmen "tidak menguntungkan" ke rantai karena transaksi komitmen memerlukan tanda tangan multi-seratus dua per-dua. Setelah Bob membuat transaksi secara lokal, hanya ada tanda tangannya dan kekurangan tanda tangan Alice.

Alice dapat "menerima tanda tangan Bob tetapi menahannya sendiri." Ini mirip dengan kontrak yang membutuhkan tanda tangan ganda. Jika Bob menandatangani lebih dulu dan mengirimkan kontrak ke Alice, dia dapat memilih untuk tidak memberikan tanda tangannya. Untuk membuat kontrak efektif, Alice perlu menandatangani dan kemudian mengirimkannya; Jika tidak, dia dapat menahan diri untuk tidak menandatangani atau mengirimkannya. Jadi, dalam hal ini, Alice memiliki sarana untuk membatasi tindakan Bob.

Inilah poin kunci: Setiap kali terjadi transaksi dalam saluran, sepasang transaksi komitmen dihasilkan, dengan dua versi yang saling berkebalikan, seperti yang diilustrasikan di bawah ini. Alice dan Bob dapat membuat transaksi komitmen masing-masing yang menguntungkan bagi mereka sendiri, menentukan saldo atau jumlah yang akan diterima saat keluar, dan kemudian mengirimkan transaksi ini satu sama lain untuk ditangani.

Menariknya, sementara dua transaksi komitmen menyatakan "jumlah yang akan diterima saat keluar" yang sama, kondisi penarikan mereka berbeda. Hal ini mengilustrasikan konsep "transaksi komitmen asimetris" yang disebutkan sebelumnya.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, setiap transaksi komitmen memerlukan tanda tangan ganda 2/2 agar sah. Transaksi komitmen yang dibuat oleh Bob yang menguntungkan dirinya sendiri tidak memenuhi persyaratan tanda tangan ganda 2/2, sementara transaksi komitmen yang memenuhi persyaratan ini dipegang oleh Alice dan hanya bisa diajukan olehnya, menciptakan mekanisme cek dan keseimbangan. Logika yang sama berlaku secara terbalik.

Dengan demikian, Alice dan Bob hanya dapat mengirimkan transaksi komitmen yang merugikan bagi mereka sendiri. Jika salah satu pihak mengirimkan transaksi komitmen ke rantai dan menjadi efektif, saluran ditutup.

Mengenai skenario "pengeluaran ganda" yang dibahas sebelumnya, jika seseorang mengajukan transaksi komitmen usang ke rantai, konsep "kunci pencabutan" ikut bermain. Misalnya, jika Bob mengirimkan Tx2 yang sudah usang ke rantai, Alice dapat menggunakan kunci pencabutan yang terkait dengan Tx2 untuk menarik dana yang seharusnya diterima Bob.

Dalam diagram contoh, mengasumsikan transaksi komitmen terbaru adalah Komitmen Tx3 dan Tx2 sudah kadaluwarsa, jika Bob mengirimkan Tx2 yang sudah kadaluwarsa, Alice dapat bertindak dalam periode kunci waktu menggunakan kunci pembatalan Tx2 untuk menarik dana Bob.


Terkait Tx3 terbaru, Alice tidak memiliki kunci pembatalannya dan baru akan menerimanya setelah Tx4 dibuat di masa depan. Hal ini disebabkan oleh sifat kriptografi kunci publik/privat dan properti UTXO. Untuk kekompakan, detail implementasi kunci pembatalan tidak dibahas di sini.

Poin pentingnya adalah jika Bob berani mengirimkan transaksi komitmen yang sudah kadaluarsa ke jaringan, Alice dapat menggunakan kunci pencabutan untuk menarik dana Bob sebagai hukuman. Demikian pula, jika Alice bertindak dengan niat jahat, Bob dapat memberikan hukuman yang sama kepadanya. Mekanisme ini memastikan bahwa saluran pembayaran satu lawan satu secara efektif mencegah pengeluaran ganda, karena peserta yang rasional akan menghindari tindakan jahat.

Dalam konteks ini, Fiber, yang didasarkan pada CKB, menawarkan peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan Jaringan Petir Bitcoin. Ini secara alami mendukung transaksi dan transfer beberapa jenis aset, termasuk CKB, BTC, dan stablecoin RGB ++, sedangkan Lightning Network secara alami hanya mendukung Bitcoin. Bahkan dengan upgrade Aset Taproot, Jaringan Petir Bitcoin masih tidak dapat secara alami mendukung aset non-BTC dan hanya dapat mendukung stablecoin secara tidak langsung.


(Sumber gambar: Dapangdun) Selain itu, karena Fiber bergantung pada CKB sebagai rantai utama Layer 1-nya, biaya untuk membuka dan menutup saluran jauh lebih rendah dibandingkan dengan Jaringan Petir BTC. Hal ini mengurangi biaya transaksi pengguna, mewakili keunggulan yang jelas dalam hal pengalaman pengguna (UX).

Keamanan 24/7: WatchTower

Tantangan dengan kunci pembatalan adalah bahwa para peserta saluran harus terus-menerus memantau satu sama lain untuk mencegah pengajuan transaksi komitmen usang. Namun, tidak ada yang bisa online 24/7, jadi apa yang terjadi jika salah satu pihak bertindak secara jahat sementara yang lain sedang offline? Baik Fiber maupun Jaringan Petir Bitcoin mengatasi masalah ini dengan desain WatchTowers.

WatchTower dirancang untuk memantau aktivitas on-chain sepanjang waktu. Jika seseorang mengirimkan transaksi komitmen yang sudah ketinggalan zaman, WatchTower akan segera mengambil tindakan untuk melindungi saluran dan dana. Berikut cara kerjanya:

transaksi komitmen terjaga, Alice atau Bob dapat menyiapkan transaksi hukuman yang sesuai sebelumnya (menggunakan kunci pembalikan untuk menangani transaksi komitmen yang sudah usang, dengan penerima yang dinyatakan sebagai diri mereka sendiri). Mereka kemudian memberikan teks polos dari transaksi hukuman ini kepada WatchTower.

Ketika WatchTower mendeteksi adanya transaksi komitmen yang sudah kadaluarsa yang dikirimkan ke rantai, WatchTower juga akan mengirimkan transaksi hukuman yang sudah disiapkan, memberlakukan hukuman dan menjaga integritas saluran.

Fiber melindungi privasi peserta dengan meminta pengguna untuk hanya mengirimkan “hash dari transaksi komitmen yang kadaluarsa + teks jelas dari transaksi denda” ke WatchTower. Dengan cara ini, WatchTower pada awalnya hanya mengetahui hash dari transaksi komitmen, bukan teks jelasnya. WatchTower hanya melihat teks jelas jika seseorang benar-benar mengirimkan transaksi komitmen yang kadaluarsa di rantai, pada saat itu juga akan mengirimkan transaksi denda. Hal ini memastikan bahwa WatchTower hanya akan melihat catatan transaksi peserta jika terjadi pelanggaran, dan bahkan dalam hal tersebut, WatchTower hanya akan melihat satu transaksi.

Dalam hal pengoptimalan, Fiber meningkatkan pendekatan Bitcoin Lightning Network terhadap mekanisme penalti. "LN-Penalty" Lightning Network memiliki kelemahan penting: Menara Pengawal harus menyimpan semua hash transaksi komitmen usang dan kunci pencabutan yang sesuai, yang menyebabkan tekanan penyimpanan yang signifikan. Pada tahun 2018, komunitas Bitcoin mengusulkan solusi yang disebut "eltoo" untuk mengatasi masalah ini. Eltoo akan memungkinkan transaksi komitmen terbaru untuk menghukum yang sudah ketinggalan zaman, mengurangi kebutuhan untuk menyimpan semua transaksi sebelumnya. Namun, solusi ini memerlukan aktivasi opcode SIGHASH_ANYPREVOUT, yang belum diimplementasikan.

Di sisi lain, serat menggunakan protokol Daric, yang memodifikasi desain kunci pencabutan untuk membuat satu kunci pencabutan yang berlaku untuk beberapa transaksi komitmen usang. Pendekatan ini sangat mengurangi tuntutan penyimpanan untuk WatchTowers dan klien pengguna.

Mengenai sistem lalu lintas jaringan: Saluran pembayaran cocok untuk transaksi satu lawan satu, tetapi Jaringan Lightning mendukung pembayaran multi-hop, memungkinkan transaksi antara pihak yang tidak memiliki saluran langsung dengan merute melalui node perantara. Sebagai contoh, jika Alice dan Ken tidak memiliki saluran langsung tetapi Ken dan Bob memiliki, dan Bob dan Alice memiliki, Bob dapat bertindak sebagai perantara untuk memfasilitasi transaksi antara Alice dan Ken.

"Multi-hop routing" meningkatkan fleksibilitas dan cakupan jaringan. Namun, pengirim harus menyadari status dari semua node publik dan saluran. Di Fiber, struktur jaringan seluruhnya, termasuk semua saluran publik, sepenuhnya transparan, memungkinkan setiap node mengakses informasi jaringan dari node lain. Karena keadaan jaringan di Lightning Network selalu berubah, Fiber menggunakan algoritma Dijkstra untuk menemukan jalur routing terpendek, meminimalkan jumlah perantara dan menetapkan jalur transaksi antara kedua pihak.

Untuk mengatasi masalah kepercayaan dengan pihak perantara: Bagaimana Anda bisa memastikan bahwa mereka jujur? Misalnya, jika Alice perlu melakukan pembayaran sebesar 100 unit kepada Ken, tetapi Bob, yang merupakan perantara di antara mereka, mungkin menahan dana tersebut. HTLC dan PTLC digunakan untuk mencegah perilaku jahat seperti itu. Misalkan Alice ingin membayar Daniel 100 unit, tetapi mereka tidak memiliki saluran langsung. Alice menemukan bahwa dia dapat mengalirkan pembayaran melalui perantara Bob dan Carol. HTLC diperkenalkan sebagai saluran pembayaran: Alice pertama kali memulai permintaan kepada Daniel, yang kemudian memberikan Alice dengan hash r, tetapi Alice tidak tahu preimage R yang sesuai dengan r.

Kemudian, Alice membangun syarat pembayaran dengan Bob melalui HTLC: Alice bersedia membayar Bob 102 unit, tetapi Bob harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 30 menit; jika tidak, Alice akan menarik uangnya. Demikian pula, Bob membuat HTLC dengan Carol: Bob akan membayar Carol 101 unit, tetapi Carol harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 25 menit; jika tidak, Bob akan menarik uangnya. Carol melakukan hal yang sama dengan Daniel: Carol bersedia membayar Daniel 100 unit, tetapi Daniel harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 20 menit; jika tidak, Carol akan menarik uangnya.

Daniel memahami bahwa kunci R yang diminta oleh Carol sebenarnya adalah apa yang diinginkan oleh Alice, karena hanya Alice yang tertarik pada nilai R. Jadi, Daniel bekerja sama dengan Carol, memberikan kunci R, dan menerima 100 unit dari Carol. Dengan cara ini, Alice mencapai tujuannya untuk membayar Daniel 100 unit.

Selanjutnya, Carol memberikan kunci R kepada Bob dan menerima 101 unit. Kemudian Bob memberikan kunci R kepada Alice dan menerima 102 unit. Dengan mengamati keuntungan dan kerugian untuk semua orang, Alice kehilangan 102 unit, Bob dan Carol masing-masing mendapatkan keuntungan bersih sebesar 1 unit, dan Daniel menerima 100 unit. 1 unit yang diperoleh oleh Bob dan Carol adalah biaya yang diekstrak dari Alice.

Meskipun seseorang dalam jalur pembayaran, seperti Carol, gagal memberikan kunci R ke downstream Bob, itu tidak mengakibatkan kerugian bagi Bob: setelah waktu habis, Bob dapat menarik kembali HTLC yang dia konstruksikan. Hal yang sama berlaku untuk Alice. Namun, Lightning Network memiliki masalahnya: jalur tidak boleh terlalu panjang. Jika jalur terlalu panjang dengan terlalu banyak perantara, dapat mengurangi keandalan pembayaran. Beberapa perantara mungkin offline atau kekurangan saldo yang cukup untuk membuat HTLC tertentu (misalnya, setiap perantara dalam contoh sebelumnya perlu memiliki lebih dari 100 unit). Oleh karena itu, menambahkan lebih banyak perantara meningkatkan kemungkinan terjadinya kesalahan.

Selain itu, HTLC mungkin bocor privasi. Meskipun onion routing dapat memberikan perlindungan privasi dengan mengenkripsi informasi routing di setiap hop, sehingga setiap peserta hanya mengetahui tetangga terdekat mereka dan bukan jalur lengkap, HTLC masih rentan terhadap inferensi hubungan. Dari perspektif yang lebih tinggi, jalur routing lengkap mungkin masih bisa disimpulkan.

Asumsikan bahwa Bob dan Daniel dikendalikan oleh entitas yang sama dan menerima banyak HTLC setiap hari. Mereka menyadari bahwa kunci R yang diminta oleh Alice dan Carol selalu sama, dan bahwa node hulu Eve, yang terhubung ke Daniel, selalu mengetahui konten kunci R. Oleh karena itu, Daniel dan Bob dapat menyimpulkan bahwa ada jalur pembayaran antara Alice dan Eve, karena mereka selalu berurusan dengan kunci yang sama dan dapat memantau hubungan mereka. Untuk mengatasi hal ini, Fiber menggunakan PTLC, yang meningkatkan privasi atas HTLC dengan menggunakan kunci-kunci yang berbeda untuk membuka setiap PTLC dalam jalur pembayaran. Mengamati hanya PTLC saja tidak dapat menentukan hubungan antara node-node tersebut. Dengan menggabungkan PTLC dengan onion routing, Fiber menjadi solusi ideal untuk pembayaran yang menjaga privasi.

Selain itu, Jaringan Petir tradisional rentan terhadap "serangan siklus pengganti," yang dapat mengakibatkan pencurian aset dari perantara di jalur pembayaran. Masalah ini menyebabkan pengembang Antoine Riard menarik diri dari pengembangan Lightning Network. Sampai sekarang, Bitcoin Lightning Network tidak memiliki solusi mendasar untuk masalah ini, menjadikannya titik sakit. Saat ini, CKB menangani skenario serangan ini melalui peningkatan di tingkat kumpulan transaksi, memungkinkan Fiber untuk mengurangi masalah tersebut. Karena serangan bersepeda pengganti dan solusinya cukup kompleks, artikel ini tidak akan menyelidiki lebih jauh ke dalamnya. Pembaca yang tertarik dapat merujuk ke artikel terkait dari BTCStudy dan sumber daya resmi CKB untuk informasi lebih lanjut.

Secara keseluruhan, Fiber mewakili peningkatan signifikan dibandingkan dengan Jaringan Lightning tradisional baik dalam hal privasi maupun keamanan. Fiber meningkatkan pembayaran atomik lintas domain antara dirinya dan Jaringan Lightning Bitcoin.

Menggunakan HTLC dan PTLC, Fiber dapat mencapai pembayaran lintas domain dengan Bitcoin Lightning Network, memastikan "atomisitas tindakan lintas domain," yang berarti semua langkah transaksi lintas domain sepenuhnya berhasil atau gagal sepenuhnya, tanpa keberhasilan atau kegagalan parsial. Dengan atomisitas lintas domain terjamin, risiko kerugian aset dimitigasi. Hal ini memungkinkan Fiber untuk interkoneksi dengan Bitcoin Lightning Network, memungkinkan pembayaran langsung dari Fiber ke pengguna di BTC Lightning Network (dengan penerima terbatas pada BTC) dan memungkinkan konversi CK

Aset B dan RGB++ menjadi Bitcoin yang setara dalam BTC Lightning Network.

Berikut adalah penjelasan yang disederhanakan dari proses tersebut: Misalkan Alice mengoperasikan sebuah node dalam jaringan Fiber, dan Bob mengoperasikan sebuah node dalam Jaringan Petir Bitcoin. Jika Alice ingin mentransfer sejumlah uang kepada Bob, dia dapat melakukannya melalui perantara lintas-domain, Ingrid. Ingrid akan menjalankan node di kedua jaringan Fiber dan BTC Lightning, bertindak sebagai perantara dalam jalur pembayaran.

Jika Bob ingin menerima 1 BTC, Alice dapat bernegosiasi tingkat pertukaran dengan Ingrid, menetapkan 1 CKB sama dengan 1 BTC. Kemudian Alice akan mengirim 1.1 CKB ke Ingrid dalam jaringan Fiber, dan Ingrid akan mengirim 1 BTC ke Bob dalam Jaringan Bitcoin Lightning, menyimpan 0.1 CKB sebagai biaya.

Proses ini melibatkan pembentukan jalur pembayaran antara Alice, Ingrid, dan Bob, menggunakan HTLC. Bob harus memberikan kunci R kepada Ingrid untuk menerima dana. Setelah Ingrid memiliki kunci R, dia dapat membuka kunci dana yang dikunci oleh Alice di dalam HTLC.

Aksi lintas domain antara BTC Lightning Network dan Fiber bersifat atomik, yang berarti entah kedua HTLC terbuka dan pembayaran lintas domain berhasil dieksekusi, atau keduanya tidak terbuka dan pembayaran gagal. Hal ini memastikan bahwa Alice tidak kehilangan uang jika Bob tidak menerimanya.

Ingrid mungkin tidak bisa membuka HTLC Alice setelah mengetahui kunci R, tetapi ini akan merugikan Ingrid, bukan Alice. Oleh karena itu, desain Fiber memastikan keamanan bagi pengguna dan tidak memerlukan kepercayaan pada pihak ketiga, memungkinkan transfer antara jaringan P2P yang berbeda dengan modifikasi minimal.

Kelebihan lain dari Fiber dibandingkan dengan Jaringan Petir BTC

Sebelumnya, kami menyebutkan bahwa Fiber mendukung aset CKB asli dan aset RGB++ (terutama stablecoin), memberikan potensi yang signifikan untuk pembayaran real-time dan membuatnya cocok untuk transaksi kecil sehari-hari.

Sebaliknya, masalah utama dengan Jaringan Petir Bitcoin adalah manajemen likuiditas. Seperti yang kita bahas di awal, saldo total dalam saluran pembayaran adalah tetap. Jika saldo salah satu pihak habis, mereka tidak dapat mentransfer dana ke pihak lain kecuali pihak lain tersebut mengirim uang terlebih dahulu. Hal ini memerlukan pengisian ulang dana atau membuka saluran baru.

Selain itu, dalam jaringan multi-hop yang kompleks, jika beberapa simpul perantara memiliki saldo yang tidak mencukupi dan tidak dapat meneruskan pembayaran, hal ini dapat menyebabkan seluruh jalur pembayaran gagal. Ini adalah salah satu titik menyakitkan dari Lightning Network. Solusi yang umum melibatkan mekanisme injeksi likuiditas yang efisien untuk memastikan bahwa sebagian besar simpul dapat menyuntikkan dana sesuai kebutuhan.

Namun, dalam Bitcoin Lightning Network, injeksi likuiditas, serta pembukaan atau penutupan saluran, semuanya terjadi pada blockchain Bitcoin. Jika biaya jaringan Bitcoin sangat tinggi, itu berdampak negatif terhadap pengalaman pengguna saluran pembayaran. Misalnya, jika Anda ingin membuka saluran dengan kapasitas $ 100 tetapi biaya penyiapannya adalah $ 10, ini berarti 10% dari dana Anda dikonsumsi hanya untuk menyiapkan saluran, yang tidak dapat diterima oleh sebagian besar pengguna. Masalah yang sama berlaku untuk injeksi likuiditas.

Sebaliknya, Fiber menawarkan keuntungan yang signifikan. Pertama, TPS (transaksi per detik) dari CKB jauh lebih tinggi daripada Bitcoin, dengan biaya mencapai biaya level sen. Kedua, untuk mengatasi masalah kekurangan likuiditas dan memastikan transaksi lancar, Fiber berencana bekerja sama dengan Mercury Layer untuk memperkenalkan solusi baru yang menghilangkan kebutuhan untuk operasi on-chain untuk injeksi likuiditas, sehingga dapat memecahkan masalah UX dan biaya.

Kami sekarang secara sistematis telah menguraikan arsitektur teknis keseluruhan Fiber, dengan ringkasan perbandingannya dengan Jaringan Petir Bitcoin seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Mengingat kompleksitas dan ruang lingkup topik yang dicakup oleh Fiber dan Jaringan Petir, mungkin tidak mungkin bagi satu artikel untuk mengatasi setiap aspeknya. Kami akan merilis serangkaian artikel di masa depan yang berfokus pada berbagai aspek dari kedua Jaringan Petir dan Fiber. Tetap terhubung untuk pembaruan lebih lanjut.

Disclaimer:

  1. Artikel ini dicetak ulang dari [ 极客web3]. Meneruskan judul aslinya '系统解读Fiber:把闪电网络嫁接到CKB上的宏大实验'Semua hak cipta milik penulis asli [.Faust & Nickqiao, web3 geek]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penolakan Tanggung Jawab Kewajiban: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.

Interpretasi Sistem Fiber: Mengintegrasikan Jaringan Lightning dengan CKB

LanjutanSep 09, 2024
Artikel ini menyediakan analisis mendalam tentang solusi Jaringan Lightning Fiber Network berbasis CKB, menjelajahi inovasi teknologisnya dalam hal saluran pembayaran, WatchTower, routing multi-hop, dan pembayaran lintas domain. Ini menjelaskan bagaimana Fiber meningkatkan pengalaman pengguna, perlindungan privasi, dan keamanan melalui optimisasi teknis, sambil juga memeriksa potensinya untuk interoperabilitas dengan Jaringan Lightning Bitcoin.
Interpretasi Sistem Fiber: Mengintegrasikan Jaringan Lightning dengan CKB

Teruskan Judul Asli 'Sistem Membaca Fiber: Eksperimen Besar Menikahkan Jaringan Petir dengan CKB'

Pada 23 Agustus, CKB secara resmi merilis Fiber Network, solusi Lightning Network berbasis CKB. Berita ini dengan cepat memicu diskusi intens di masyarakat, yang menyebabkan lonjakan harga CKB hampir 30% dalam satu hari. Reaksi yang kuat dapat dikaitkan dengan narasi menarik dari Jaringan Petir dan fakta bahwa Fiber menawarkan solusi yang ditingkatkan melalui Jaringan Petir tradisional dengan banyak perbaikan. Misalnya, Fiber mendukung beberapa jenis aset secara native, termasuk CKB, BTC, dan stablecoin, dan mendapat manfaat dari biaya transaksi CKB yang lebih rendah dan waktu respons yang lebih cepat, yang memungkinkan kemajuan UX yang signifikan. Selain itu, Fiber telah membuat beberapa optimasi dalam hal privasi dan keamanan. Selanjutnya, Fiber dan BTC Lightning Network dapat saling terhubung, membentuk jaringan P2P yang lebih besar. Pejabat CKB bahkan menyebutkan bahwa mereka berencana untuk mendirikan 100.000 node fisik di Fiber dan Lightning Network selama acara offline untuk meningkatkan dan memajukan jaringan pembayaran P2P. Ini tidak diragukan lagi merupakan kisah besar dan belum pernah terjadi sebelumnya

Jika visi resmi CKB terwujud di masa depan, itu akan menjadi keuntungan signifikan bagi Jaringan Lightning, CKB, dan ekosistem Bitcoin secara keseluruhan. Menurut data mempool, Jaringan Lightning BTC saat ini memiliki lebih dari $300 juta dalam dana, dengan sekitar 12.000 node dan hampir 50.000 saluran pembayaran yang dibangun di antara mereka.

Di spendmybtc.com, kita dapat mengamati bahwa semakin banyak pedagang yang mendukung pembayaran Lightning Network. Seiring dengan semakin dikenalnya BTC, kemungkinan besar solusi pembayaran off-chain seperti Lightning Network dan Fiber akan mendapatkan momentum. Untuk menganalisis secara sistematis solusi teknis dari Fiber, “Geek Web3” telah memproduksi laporan riset ini mengenai solusi Fiber secara keseluruhan. Sebagai implementasi dari Lightning Network berbasis CKB, prinsip-prinsip Fiber sebagian besar konsisten dengan Bitcoin Lightning Network namun termasuk optimisasi dalam banyak detail. Arsitektur keseluruhan Fiber terdiri dari empat komponen inti: saluran pembayaran, WatchTower, routing multi-hop, dan pembayaran lintas domain. Mari kita mulai dengan menjelaskan komponen paling penting: saluran pembayaran.

Dasar Jaringan Petir dan Fiber: Saluran Pembayaran

Saluran pembayaran pada dasarnya memindahkan transaksi off-chain, dengan keadaan akhir diselesaikan on-chain setelah beberapa waktu. Karena transaksi diselesaikan di luar rantai, mereka sering melewati batasan kinerja rantai utama, seperti BTC. Misalnya, jika Alice dan Bob membuka saluran bersama, mereka pertama-tama membuat akun multi-tanda tangan on-chain dan menyetor sejumlah dana, katakanlah masing-masing 100 unit, sebagai saldo mereka di saluran off-chain. Mereka kemudian dapat melakukan beberapa transaksi di dalam saluran, dan ketika mereka menutup saluran, mereka menyinkronkan saldo akhir secara on-chain, dengan akun multi-tanda tangan melakukan pembayaran kepada kedua belah pihak — ini adalah "penyelesaian."

Misalnya, jika kedua pihak memulai dengan 100 unit masing-masing, dan Alice mentransfer 50 unit ke Bob, diikuti dengan transfer lain sebesar 10 unit, dan kemudian Bob mentransfer 30 unit kembali ke Alice, saldo akhir mereka akan menjadi: Alice - 70 unit, Bob - 130 unit. Total saldo tetap tidak berubah, seperti yang diilustrasikan oleh contoh kelereng abakus. Jika salah satu pihak keluar dari saluran, saldo akhir (Alice: 70, Bob: 130) disinkronkan on-chain, dan 200 unit akun multi-tanda tangan didistribusikan sesuai dengan saldo akhir ini untuk menyelesaikan perdamaian.

Meskipun proses ini tampak mudah, ini melibatkan pertimbangan kompleks dalam praktiknya. Anda tidak dapat memprediksi kapan pihak lain akan memilih untuk keluar dari saluran. Misalnya, Bob dapat keluar setelah transaksi kedua atau bahkan setelah transaksi pertama, karena saluran memungkinkan peserta untuk keluar dengan bebas. Untuk mengatasi hal ini, sistem mengasumsikan bahwa siapa pun dapat keluar kapan saja, dan salah satu pihak dapat mengirimkan saldo akhir ke rantai untuk penyelesaian. Ini dikelola melalui "transaksi komitmen," yang mencatat saldo terbaru di saluran. Setiap transaksi menghasilkan transaksi komitmen yang sesuai. Untuk keluar dari saluran, Anda mengirimkan transaksi komitmen terbaru ke rantai untuk menarik bagian Anda dari akun multi-tanda tangan.

Kita dapat menyimpulkan bahwa transaksi komitmen digunakan untuk menyelesaikan saldo kedua belah pihak di saluran on-chain, dengan salah satu pihak dapat mengirimkan transaksi komitmen terbaru untuk keluar dari saluran. Namun, ada skenario berbahaya yang penting: Bob mungkin mengirimkan saldo usang dan transaksi komitmen ke rantai. Misalnya, setelah menghasilkan Commit Tx3, saldo Bob adalah 130 unit. Tetapi untuk keuntungannya, Bob mungkin mengirimkan Commit Tx2 yang sudah ketinggalan zaman, yang menunjukkan saldo 160 unit. Saldo usang ini mewakili serangan "pengeluaran ganda" klasik.

Untuk mencegah skenario pengeluaran ganda seperti itu, harus ada tindakan penalti yang tepat. Desain langkah-langkah penalti ini adalah inti dari sistem saluran pembayaran satu-ke-satu, dan memahami hal ini penting untuk memahami cara kerja saluran pembayaran. Dalam desain saluran, jika salah satu pihak mengajukan transaksi keadaan dan komitmen yang sudah ketinggalan zaman ke rantai, alih-alih menguntungkan, mereka akan menemukan bahwa pihak lain dapat menarik semua dana. Ini menggunakan konsep "transaksi komitmen asimetris" dan "kunci pencabutan," yang sangat penting. Pertama-tama mari kita jelaskan "transaksi komitmen asimetris" menggunakan Commit Tx3 sebagai contoh.

Dalam skenario ini, Bob membuat transaksi komitmen dan mengirimkannya ke Alice untuk ditangani. Seperti yang ditunjukkan, transaksi ini melibatkan transfer Bitcoin, dengan menyatakan bahwa 70 unit dari akun multi-tanda tangan dialokasikan untuk Alice dan 130 unit untuk Bob. Namun, kondisi penguncian adalah "asimetris," menempatkan batasan yang lebih ketat pada Alice dan menguntungkan Bob.

Ketika Alice menerima transaksi komitmen dari Bob, dia dapat menambahkan tanda tangannya untuk memenuhi persyaratan multi-tanda tangan 2/2. Alice kemudian dapat memilih untuk mengirimkan transaksi komitmen ini on-chain untuk keluar dari saluran. Atau, dia dapat terus melakukan transaksi dalam saluran jika dia tidak mengirimkannya.

Penting untuk dicatat bahwa transaksi komitmen ini dibuat oleh Bob dan memiliki kondisi yang tidak menguntungkan bagi Alice. Alice memiliki pilihan untuk menerima atau menolaknya, tetapi kita perlu memastikan dia tetap memiliki otonomi. Dalam desain saluran pembayaran, hanya Alice yang dapat mengirimkan transaksi komitmen "tidak menguntungkan" ke rantai karena transaksi komitmen memerlukan tanda tangan multi-seratus dua per-dua. Setelah Bob membuat transaksi secara lokal, hanya ada tanda tangannya dan kekurangan tanda tangan Alice.

Alice dapat "menerima tanda tangan Bob tetapi menahannya sendiri." Ini mirip dengan kontrak yang membutuhkan tanda tangan ganda. Jika Bob menandatangani lebih dulu dan mengirimkan kontrak ke Alice, dia dapat memilih untuk tidak memberikan tanda tangannya. Untuk membuat kontrak efektif, Alice perlu menandatangani dan kemudian mengirimkannya; Jika tidak, dia dapat menahan diri untuk tidak menandatangani atau mengirimkannya. Jadi, dalam hal ini, Alice memiliki sarana untuk membatasi tindakan Bob.

Inilah poin kunci: Setiap kali terjadi transaksi dalam saluran, sepasang transaksi komitmen dihasilkan, dengan dua versi yang saling berkebalikan, seperti yang diilustrasikan di bawah ini. Alice dan Bob dapat membuat transaksi komitmen masing-masing yang menguntungkan bagi mereka sendiri, menentukan saldo atau jumlah yang akan diterima saat keluar, dan kemudian mengirimkan transaksi ini satu sama lain untuk ditangani.

Menariknya, sementara dua transaksi komitmen menyatakan "jumlah yang akan diterima saat keluar" yang sama, kondisi penarikan mereka berbeda. Hal ini mengilustrasikan konsep "transaksi komitmen asimetris" yang disebutkan sebelumnya.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, setiap transaksi komitmen memerlukan tanda tangan ganda 2/2 agar sah. Transaksi komitmen yang dibuat oleh Bob yang menguntungkan dirinya sendiri tidak memenuhi persyaratan tanda tangan ganda 2/2, sementara transaksi komitmen yang memenuhi persyaratan ini dipegang oleh Alice dan hanya bisa diajukan olehnya, menciptakan mekanisme cek dan keseimbangan. Logika yang sama berlaku secara terbalik.

Dengan demikian, Alice dan Bob hanya dapat mengirimkan transaksi komitmen yang merugikan bagi mereka sendiri. Jika salah satu pihak mengirimkan transaksi komitmen ke rantai dan menjadi efektif, saluran ditutup.

Mengenai skenario "pengeluaran ganda" yang dibahas sebelumnya, jika seseorang mengajukan transaksi komitmen usang ke rantai, konsep "kunci pencabutan" ikut bermain. Misalnya, jika Bob mengirimkan Tx2 yang sudah usang ke rantai, Alice dapat menggunakan kunci pencabutan yang terkait dengan Tx2 untuk menarik dana yang seharusnya diterima Bob.

Dalam diagram contoh, mengasumsikan transaksi komitmen terbaru adalah Komitmen Tx3 dan Tx2 sudah kadaluwarsa, jika Bob mengirimkan Tx2 yang sudah kadaluwarsa, Alice dapat bertindak dalam periode kunci waktu menggunakan kunci pembatalan Tx2 untuk menarik dana Bob.


Terkait Tx3 terbaru, Alice tidak memiliki kunci pembatalannya dan baru akan menerimanya setelah Tx4 dibuat di masa depan. Hal ini disebabkan oleh sifat kriptografi kunci publik/privat dan properti UTXO. Untuk kekompakan, detail implementasi kunci pembatalan tidak dibahas di sini.

Poin pentingnya adalah jika Bob berani mengirimkan transaksi komitmen yang sudah kadaluarsa ke jaringan, Alice dapat menggunakan kunci pencabutan untuk menarik dana Bob sebagai hukuman. Demikian pula, jika Alice bertindak dengan niat jahat, Bob dapat memberikan hukuman yang sama kepadanya. Mekanisme ini memastikan bahwa saluran pembayaran satu lawan satu secara efektif mencegah pengeluaran ganda, karena peserta yang rasional akan menghindari tindakan jahat.

Dalam konteks ini, Fiber, yang didasarkan pada CKB, menawarkan peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan Jaringan Petir Bitcoin. Ini secara alami mendukung transaksi dan transfer beberapa jenis aset, termasuk CKB, BTC, dan stablecoin RGB ++, sedangkan Lightning Network secara alami hanya mendukung Bitcoin. Bahkan dengan upgrade Aset Taproot, Jaringan Petir Bitcoin masih tidak dapat secara alami mendukung aset non-BTC dan hanya dapat mendukung stablecoin secara tidak langsung.


(Sumber gambar: Dapangdun) Selain itu, karena Fiber bergantung pada CKB sebagai rantai utama Layer 1-nya, biaya untuk membuka dan menutup saluran jauh lebih rendah dibandingkan dengan Jaringan Petir BTC. Hal ini mengurangi biaya transaksi pengguna, mewakili keunggulan yang jelas dalam hal pengalaman pengguna (UX).

Keamanan 24/7: WatchTower

Tantangan dengan kunci pembatalan adalah bahwa para peserta saluran harus terus-menerus memantau satu sama lain untuk mencegah pengajuan transaksi komitmen usang. Namun, tidak ada yang bisa online 24/7, jadi apa yang terjadi jika salah satu pihak bertindak secara jahat sementara yang lain sedang offline? Baik Fiber maupun Jaringan Petir Bitcoin mengatasi masalah ini dengan desain WatchTowers.

WatchTower dirancang untuk memantau aktivitas on-chain sepanjang waktu. Jika seseorang mengirimkan transaksi komitmen yang sudah ketinggalan zaman, WatchTower akan segera mengambil tindakan untuk melindungi saluran dan dana. Berikut cara kerjanya:

transaksi komitmen terjaga, Alice atau Bob dapat menyiapkan transaksi hukuman yang sesuai sebelumnya (menggunakan kunci pembalikan untuk menangani transaksi komitmen yang sudah usang, dengan penerima yang dinyatakan sebagai diri mereka sendiri). Mereka kemudian memberikan teks polos dari transaksi hukuman ini kepada WatchTower.

Ketika WatchTower mendeteksi adanya transaksi komitmen yang sudah kadaluarsa yang dikirimkan ke rantai, WatchTower juga akan mengirimkan transaksi hukuman yang sudah disiapkan, memberlakukan hukuman dan menjaga integritas saluran.

Fiber melindungi privasi peserta dengan meminta pengguna untuk hanya mengirimkan “hash dari transaksi komitmen yang kadaluarsa + teks jelas dari transaksi denda” ke WatchTower. Dengan cara ini, WatchTower pada awalnya hanya mengetahui hash dari transaksi komitmen, bukan teks jelasnya. WatchTower hanya melihat teks jelas jika seseorang benar-benar mengirimkan transaksi komitmen yang kadaluarsa di rantai, pada saat itu juga akan mengirimkan transaksi denda. Hal ini memastikan bahwa WatchTower hanya akan melihat catatan transaksi peserta jika terjadi pelanggaran, dan bahkan dalam hal tersebut, WatchTower hanya akan melihat satu transaksi.

Dalam hal pengoptimalan, Fiber meningkatkan pendekatan Bitcoin Lightning Network terhadap mekanisme penalti. "LN-Penalty" Lightning Network memiliki kelemahan penting: Menara Pengawal harus menyimpan semua hash transaksi komitmen usang dan kunci pencabutan yang sesuai, yang menyebabkan tekanan penyimpanan yang signifikan. Pada tahun 2018, komunitas Bitcoin mengusulkan solusi yang disebut "eltoo" untuk mengatasi masalah ini. Eltoo akan memungkinkan transaksi komitmen terbaru untuk menghukum yang sudah ketinggalan zaman, mengurangi kebutuhan untuk menyimpan semua transaksi sebelumnya. Namun, solusi ini memerlukan aktivasi opcode SIGHASH_ANYPREVOUT, yang belum diimplementasikan.

Di sisi lain, serat menggunakan protokol Daric, yang memodifikasi desain kunci pencabutan untuk membuat satu kunci pencabutan yang berlaku untuk beberapa transaksi komitmen usang. Pendekatan ini sangat mengurangi tuntutan penyimpanan untuk WatchTowers dan klien pengguna.

Mengenai sistem lalu lintas jaringan: Saluran pembayaran cocok untuk transaksi satu lawan satu, tetapi Jaringan Lightning mendukung pembayaran multi-hop, memungkinkan transaksi antara pihak yang tidak memiliki saluran langsung dengan merute melalui node perantara. Sebagai contoh, jika Alice dan Ken tidak memiliki saluran langsung tetapi Ken dan Bob memiliki, dan Bob dan Alice memiliki, Bob dapat bertindak sebagai perantara untuk memfasilitasi transaksi antara Alice dan Ken.

"Multi-hop routing" meningkatkan fleksibilitas dan cakupan jaringan. Namun, pengirim harus menyadari status dari semua node publik dan saluran. Di Fiber, struktur jaringan seluruhnya, termasuk semua saluran publik, sepenuhnya transparan, memungkinkan setiap node mengakses informasi jaringan dari node lain. Karena keadaan jaringan di Lightning Network selalu berubah, Fiber menggunakan algoritma Dijkstra untuk menemukan jalur routing terpendek, meminimalkan jumlah perantara dan menetapkan jalur transaksi antara kedua pihak.

Untuk mengatasi masalah kepercayaan dengan pihak perantara: Bagaimana Anda bisa memastikan bahwa mereka jujur? Misalnya, jika Alice perlu melakukan pembayaran sebesar 100 unit kepada Ken, tetapi Bob, yang merupakan perantara di antara mereka, mungkin menahan dana tersebut. HTLC dan PTLC digunakan untuk mencegah perilaku jahat seperti itu. Misalkan Alice ingin membayar Daniel 100 unit, tetapi mereka tidak memiliki saluran langsung. Alice menemukan bahwa dia dapat mengalirkan pembayaran melalui perantara Bob dan Carol. HTLC diperkenalkan sebagai saluran pembayaran: Alice pertama kali memulai permintaan kepada Daniel, yang kemudian memberikan Alice dengan hash r, tetapi Alice tidak tahu preimage R yang sesuai dengan r.

Kemudian, Alice membangun syarat pembayaran dengan Bob melalui HTLC: Alice bersedia membayar Bob 102 unit, tetapi Bob harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 30 menit; jika tidak, Alice akan menarik uangnya. Demikian pula, Bob membuat HTLC dengan Carol: Bob akan membayar Carol 101 unit, tetapi Carol harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 25 menit; jika tidak, Bob akan menarik uangnya. Carol melakukan hal yang sama dengan Daniel: Carol bersedia membayar Daniel 100 unit, tetapi Daniel harus mengungkapkan kunci R dalam waktu 20 menit; jika tidak, Carol akan menarik uangnya.

Daniel memahami bahwa kunci R yang diminta oleh Carol sebenarnya adalah apa yang diinginkan oleh Alice, karena hanya Alice yang tertarik pada nilai R. Jadi, Daniel bekerja sama dengan Carol, memberikan kunci R, dan menerima 100 unit dari Carol. Dengan cara ini, Alice mencapai tujuannya untuk membayar Daniel 100 unit.

Selanjutnya, Carol memberikan kunci R kepada Bob dan menerima 101 unit. Kemudian Bob memberikan kunci R kepada Alice dan menerima 102 unit. Dengan mengamati keuntungan dan kerugian untuk semua orang, Alice kehilangan 102 unit, Bob dan Carol masing-masing mendapatkan keuntungan bersih sebesar 1 unit, dan Daniel menerima 100 unit. 1 unit yang diperoleh oleh Bob dan Carol adalah biaya yang diekstrak dari Alice.

Meskipun seseorang dalam jalur pembayaran, seperti Carol, gagal memberikan kunci R ke downstream Bob, itu tidak mengakibatkan kerugian bagi Bob: setelah waktu habis, Bob dapat menarik kembali HTLC yang dia konstruksikan. Hal yang sama berlaku untuk Alice. Namun, Lightning Network memiliki masalahnya: jalur tidak boleh terlalu panjang. Jika jalur terlalu panjang dengan terlalu banyak perantara, dapat mengurangi keandalan pembayaran. Beberapa perantara mungkin offline atau kekurangan saldo yang cukup untuk membuat HTLC tertentu (misalnya, setiap perantara dalam contoh sebelumnya perlu memiliki lebih dari 100 unit). Oleh karena itu, menambahkan lebih banyak perantara meningkatkan kemungkinan terjadinya kesalahan.

Selain itu, HTLC mungkin bocor privasi. Meskipun onion routing dapat memberikan perlindungan privasi dengan mengenkripsi informasi routing di setiap hop, sehingga setiap peserta hanya mengetahui tetangga terdekat mereka dan bukan jalur lengkap, HTLC masih rentan terhadap inferensi hubungan. Dari perspektif yang lebih tinggi, jalur routing lengkap mungkin masih bisa disimpulkan.

Asumsikan bahwa Bob dan Daniel dikendalikan oleh entitas yang sama dan menerima banyak HTLC setiap hari. Mereka menyadari bahwa kunci R yang diminta oleh Alice dan Carol selalu sama, dan bahwa node hulu Eve, yang terhubung ke Daniel, selalu mengetahui konten kunci R. Oleh karena itu, Daniel dan Bob dapat menyimpulkan bahwa ada jalur pembayaran antara Alice dan Eve, karena mereka selalu berurusan dengan kunci yang sama dan dapat memantau hubungan mereka. Untuk mengatasi hal ini, Fiber menggunakan PTLC, yang meningkatkan privasi atas HTLC dengan menggunakan kunci-kunci yang berbeda untuk membuka setiap PTLC dalam jalur pembayaran. Mengamati hanya PTLC saja tidak dapat menentukan hubungan antara node-node tersebut. Dengan menggabungkan PTLC dengan onion routing, Fiber menjadi solusi ideal untuk pembayaran yang menjaga privasi.

Selain itu, Jaringan Petir tradisional rentan terhadap "serangan siklus pengganti," yang dapat mengakibatkan pencurian aset dari perantara di jalur pembayaran. Masalah ini menyebabkan pengembang Antoine Riard menarik diri dari pengembangan Lightning Network. Sampai sekarang, Bitcoin Lightning Network tidak memiliki solusi mendasar untuk masalah ini, menjadikannya titik sakit. Saat ini, CKB menangani skenario serangan ini melalui peningkatan di tingkat kumpulan transaksi, memungkinkan Fiber untuk mengurangi masalah tersebut. Karena serangan bersepeda pengganti dan solusinya cukup kompleks, artikel ini tidak akan menyelidiki lebih jauh ke dalamnya. Pembaca yang tertarik dapat merujuk ke artikel terkait dari BTCStudy dan sumber daya resmi CKB untuk informasi lebih lanjut.

Secara keseluruhan, Fiber mewakili peningkatan signifikan dibandingkan dengan Jaringan Lightning tradisional baik dalam hal privasi maupun keamanan. Fiber meningkatkan pembayaran atomik lintas domain antara dirinya dan Jaringan Lightning Bitcoin.

Menggunakan HTLC dan PTLC, Fiber dapat mencapai pembayaran lintas domain dengan Bitcoin Lightning Network, memastikan "atomisitas tindakan lintas domain," yang berarti semua langkah transaksi lintas domain sepenuhnya berhasil atau gagal sepenuhnya, tanpa keberhasilan atau kegagalan parsial. Dengan atomisitas lintas domain terjamin, risiko kerugian aset dimitigasi. Hal ini memungkinkan Fiber untuk interkoneksi dengan Bitcoin Lightning Network, memungkinkan pembayaran langsung dari Fiber ke pengguna di BTC Lightning Network (dengan penerima terbatas pada BTC) dan memungkinkan konversi CK

Aset B dan RGB++ menjadi Bitcoin yang setara dalam BTC Lightning Network.

Berikut adalah penjelasan yang disederhanakan dari proses tersebut: Misalkan Alice mengoperasikan sebuah node dalam jaringan Fiber, dan Bob mengoperasikan sebuah node dalam Jaringan Petir Bitcoin. Jika Alice ingin mentransfer sejumlah uang kepada Bob, dia dapat melakukannya melalui perantara lintas-domain, Ingrid. Ingrid akan menjalankan node di kedua jaringan Fiber dan BTC Lightning, bertindak sebagai perantara dalam jalur pembayaran.

Jika Bob ingin menerima 1 BTC, Alice dapat bernegosiasi tingkat pertukaran dengan Ingrid, menetapkan 1 CKB sama dengan 1 BTC. Kemudian Alice akan mengirim 1.1 CKB ke Ingrid dalam jaringan Fiber, dan Ingrid akan mengirim 1 BTC ke Bob dalam Jaringan Bitcoin Lightning, menyimpan 0.1 CKB sebagai biaya.

Proses ini melibatkan pembentukan jalur pembayaran antara Alice, Ingrid, dan Bob, menggunakan HTLC. Bob harus memberikan kunci R kepada Ingrid untuk menerima dana. Setelah Ingrid memiliki kunci R, dia dapat membuka kunci dana yang dikunci oleh Alice di dalam HTLC.

Aksi lintas domain antara BTC Lightning Network dan Fiber bersifat atomik, yang berarti entah kedua HTLC terbuka dan pembayaran lintas domain berhasil dieksekusi, atau keduanya tidak terbuka dan pembayaran gagal. Hal ini memastikan bahwa Alice tidak kehilangan uang jika Bob tidak menerimanya.

Ingrid mungkin tidak bisa membuka HTLC Alice setelah mengetahui kunci R, tetapi ini akan merugikan Ingrid, bukan Alice. Oleh karena itu, desain Fiber memastikan keamanan bagi pengguna dan tidak memerlukan kepercayaan pada pihak ketiga, memungkinkan transfer antara jaringan P2P yang berbeda dengan modifikasi minimal.

Kelebihan lain dari Fiber dibandingkan dengan Jaringan Petir BTC

Sebelumnya, kami menyebutkan bahwa Fiber mendukung aset CKB asli dan aset RGB++ (terutama stablecoin), memberikan potensi yang signifikan untuk pembayaran real-time dan membuatnya cocok untuk transaksi kecil sehari-hari.

Sebaliknya, masalah utama dengan Jaringan Petir Bitcoin adalah manajemen likuiditas. Seperti yang kita bahas di awal, saldo total dalam saluran pembayaran adalah tetap. Jika saldo salah satu pihak habis, mereka tidak dapat mentransfer dana ke pihak lain kecuali pihak lain tersebut mengirim uang terlebih dahulu. Hal ini memerlukan pengisian ulang dana atau membuka saluran baru.

Selain itu, dalam jaringan multi-hop yang kompleks, jika beberapa simpul perantara memiliki saldo yang tidak mencukupi dan tidak dapat meneruskan pembayaran, hal ini dapat menyebabkan seluruh jalur pembayaran gagal. Ini adalah salah satu titik menyakitkan dari Lightning Network. Solusi yang umum melibatkan mekanisme injeksi likuiditas yang efisien untuk memastikan bahwa sebagian besar simpul dapat menyuntikkan dana sesuai kebutuhan.

Namun, dalam Bitcoin Lightning Network, injeksi likuiditas, serta pembukaan atau penutupan saluran, semuanya terjadi pada blockchain Bitcoin. Jika biaya jaringan Bitcoin sangat tinggi, itu berdampak negatif terhadap pengalaman pengguna saluran pembayaran. Misalnya, jika Anda ingin membuka saluran dengan kapasitas $ 100 tetapi biaya penyiapannya adalah $ 10, ini berarti 10% dari dana Anda dikonsumsi hanya untuk menyiapkan saluran, yang tidak dapat diterima oleh sebagian besar pengguna. Masalah yang sama berlaku untuk injeksi likuiditas.

Sebaliknya, Fiber menawarkan keuntungan yang signifikan. Pertama, TPS (transaksi per detik) dari CKB jauh lebih tinggi daripada Bitcoin, dengan biaya mencapai biaya level sen. Kedua, untuk mengatasi masalah kekurangan likuiditas dan memastikan transaksi lancar, Fiber berencana bekerja sama dengan Mercury Layer untuk memperkenalkan solusi baru yang menghilangkan kebutuhan untuk operasi on-chain untuk injeksi likuiditas, sehingga dapat memecahkan masalah UX dan biaya.

Kami sekarang secara sistematis telah menguraikan arsitektur teknis keseluruhan Fiber, dengan ringkasan perbandingannya dengan Jaringan Petir Bitcoin seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Mengingat kompleksitas dan ruang lingkup topik yang dicakup oleh Fiber dan Jaringan Petir, mungkin tidak mungkin bagi satu artikel untuk mengatasi setiap aspeknya. Kami akan merilis serangkaian artikel di masa depan yang berfokus pada berbagai aspek dari kedua Jaringan Petir dan Fiber. Tetap terhubung untuk pembaruan lebih lanjut.

Disclaimer:

  1. Artikel ini dicetak ulang dari [ 极客web3]. Meneruskan judul aslinya '系统解读Fiber:把闪电网络嫁接到CKB上的宏大实验'Semua hak cipta milik penulis asli [.Faust & Nickqiao, web3 geek]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penolakan Tanggung Jawab Kewajiban: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.
Mulai Sekarang
Daftar dan dapatkan Voucher
$100
!