Em 23 de agosto, a CKB lançou seu litepaper da rede de fibra da Lightning Network. Tendo estudado recentemente a tecnologia da Lightning Network em profundidade, imediatamente conduzi pesquisas sobre a Fibra, o que resultou neste artigo.

I. Melhorias em Fibra

Em comparação com a Rede Lightning BTC, o Fiber introduz suas próprias considerações de design. Além disso, devido às características do modelo eUTXO e da rede CKB, o Fiber apresenta várias características técnicas únicas.

1. Transferências de ativos dentro de canais

Desde que a Lightning Labs desenvolveu o Taproot Asset, a Lightning Network finalmente expandiu em termos de emissão de ativos. No entanto, em um típico Canal Lightning, a lógica por trás das transferências de Taproot Asset funciona da seguinte forma:

Produzido por Dapangdun

A transferência de ativos Taproot é alcançada por meio de uma combinação de Canal Taproot e um método de "conversão de taxa de câmbio". A vantagem dessa abordagem é que ela pode reutilizar a arquitetura atual do Canal Lightning, que mantém a segurança de forma inerente e é relativamente simples de implementar. No entanto, a desvantagem é que esse design não permite a transferência direta de ativos Taproot dentro do canal.

Em Fiber, os ativos são transferidos diretamente dentro do canal, conforme ilustrado no seguinte diagrama conceitual:

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2. Adoção do PTLC

A Rede Lightning BTC usa atualmente a tecnologia HTLC (Contrato Bloqueado no Tempo com Hash) que funciona suficientemente bem na prática. No entanto, o HTLC tem uma vulnerabilidade potencial: pode comprometer a privacidade da Rede Lightning, especialmente em cenários de múltiplos saltos.

Tecnicamente, HTLC usa o mesmo preimage em todo o caminho de "multi-hop". Como o preimage é gerado aleatoriamente pelo destinatário, a probabilidade de dois pagamentos diferentes usarem o mesmo preimage é baixa. No entanto, se uma entidade (como um indivíduo ou uma empresa) controlar vários nós ao longo de um caminho de pagamento, ela poderá combinar a entrada de um nó e a saída de outro para reconstituir as informações completas da transação. Essa entidade poderia então aplicar heurísticas (com base no comprimento do caminho, tipo de nó, etc.) para deduzir qual nó é o pagador e qual é o destinatário, comprometendo as proteções de privacidade do roteamento em camadas (onion routing).

Em contraste, PTLC (Contratos com Bloqueio de Tempo Ponto) garante que cada salto no caminho use um valor secreto diferente, preservando assim a privacidade em toda a rota de vários saltos. A Fiber Network adota a tecnologia PTLC para alcançar esta privacidade aprimorada.

Para mais detalhes sobre esse aspecto técnico, consulte o seguinte artigo:

O que é o Contrato de Tempo Bloqueado de Pontos (PTLC)? Coleção de Pensamentos do Bitcoin (em chinês) www.btcstudy.org

3. Abordando os problemas enfrentados pela Rede Lightning do BTC

O design geral da Fiber é baseado na Rede Lightning do BTC, então ela inevitavelmente 'herda' alguns dos problemas existentes, sendo um dos mais notáveis o desafio de gerenciamento de liquidez.

Na Lightning Network do BTC, gerenciar a liquidez do canal pode ser bastante complicado. A liquidez é necessária tanto para receber quanto para enviar pagamentos, então cenários que exigem ajustes na liquidez do canal são inevitáveis. As soluções atuais, seja usando técnicas como 'submarine swaps', 'JIT (Just-In-Time)' ou 'channel splicing', muitas vezes exigem que os usuários façam 1-2 transações na cadeia no Bitcoin mainnet. Dado os tempos lentos de confirmação no BTC mainnet e potencialmente altas taxas de gás, isso pode levar a uma experiência frustrante para o usuário.

No Fiber, embora a solução proposta de “LSP (provedor de serviços de liquidez) + Submarine Swap” não elimine completamente os problemas de gerenciamento de liquidez, o custo de envio de uma transação CKB é muito baixo e o tempo de espera é muito mais curto. Isso melhora significativamente a experiência do usuário em comparação com a rede BTC.

4. Interoperabilidade com a Rede Lightning BTC

Fiber não está limitado à rede CKB. Ao utilizar um modelo de 'resgate intermediário', a Fiber permite uma conversão de 1:1 entre BTC e CCBTC (um BTC envolto na rede CKB). Essa configuração funciona de forma semelhante a uma 'ponte relâmpago'. Além disso, essa ponte pode ser descentralizada, permitindo que usuários comuns que possuem esses ativos participem como 'resgatadores' e ofereçam esse serviço.

Pensando mais adiante, o BTC poderia usar esse modelo para trocar por outros ativos dentro da rede CKB, simplesmente aceitando as taxas de câmbio de um serviço Oracle público.

Claro, isso está atualmente na fase de design conceitual e será necessária mais observação para ver como se desenrola durante o desenvolvimento real.

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II. Problemas com Fibra

Além das questões que a Fiber 'herda' da Rede Lightning do BTC, existem algumas preocupações adicionais específicas da própria Fiber que valem a pena discutir.

1. Pergunta de necessidade

A Rede Lightning BTC foi desenvolvida como uma solução para lidar com o 'limite de bloco pequeno' e 'tempos de confirmação altos' na rede principal do Bitcoin, com o objetivo de reduzir significativamente as taxas e aumentar o TPS (transações por segundo) para pagamentos.

Para a rede CKB, no entanto, testes mostraram que a taxa atual para uma única transferência é de cerca de 0,0000183 CKB. Considerando o preço atual do CKB (~0,01 USD), isso equivale a uma taxa de aproximadamente 0,000000183 USD - uma quantia extremamente baixa. Mesmo se considerarmos um aumento de dez vezes no preço do CKB e um aumento de dez vezes na congestão da rede, a taxa para uma única transação ainda seria de apenas 0,0000183 USD, o que continua sendo muito baixo.

Portanto, a necessidade de uma Rede Lightning na CKB, em comparação com o BTC, é claramente menos convincente. A rede CKB já oferece custos de transação extremamente baixos, tornando o caso para a implementação de uma Rede Lightning menos forte do que é para a rede BTC.

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Ao mesmo tempo, considerando que os pagamentos do Lightning enfrentam problemas como dificuldades operacionais para os nós, a exigência de que ambas as partes estejam online durante o pagamento e a eficiência de capital insuficiente, embora existam maneiras de mitigar esses desafios, a necessidade de uma Rede Lightning na CKB não parece tão convincente.

No entanto, também podemos olhar para a questão a partir de algumas outras perspectivas:

1. Do ponto de vista da velocidade de pagamento, o tempo de bloqueio na rede CKB é de 8 a 48 segundos, enquanto os pagamentos da Lightning Network são quase "instantâneos", então há de fato uma melhoria na velocidade de pagamento.
2. Do ponto de vista do desenvolvimento tecnológico, a rede CKB tem seu próprio ecossistema. Desenvolver uma Lightning Network pode contribuir para o crescimento e expansão do cenário tecnológico dentro desse ecossistema. No futuro, tecnologias como ZK (zero-knowledge) também podem ser integradas, o que é outra maneira de se olhar para o seu valor.

2. Problemas com o Modelo Lightning

O modelo Lightning da Fiber é baseado no “Daric”, que é um modelo tradicional P2P (peer-to-peer). No entanto, se observarmos as tendências recentes do mercado da Rede Lightning do BTC, o modelo P2P está enfrentando desafios significativos. O mercado está se movendo em direção a soluções custodiais de provedor de serviços de liquidez (LSP, na sigla em inglês) e o encerramento da Mutiny Wallet reforça ainda mais esse ponto. O fato de que o serviço LSP sob a Mutiny também anunciou o encerramento de suas operações lança dúvidas sobre se o modelo custodial LSP é sustentável a longo prazo.

Acredito que precisamos acompanhar de perto os futuros desenvolvimentos no modelo Lightning.

III. Perspectivas para a Fibra

Sempre tive respeito pela equipe de desenvolvimento da CKB. Como mencionei antes, respeito as equipes que ainda estão dispostas a explorar e inovar, especialmente aquelas do Oriente, independentemente do sucesso ou fracasso. Portanto, tenho expectativas em relação ao Fiber e considerei algumas direções possíveis para o seu futuro, as quais gostaria de compartilhar aqui.

1. Como alavancar as vantagens da rede CKB para inovação

Desde a sua criação, a rede CKB introduziu uma nova arquitetura. Estou particularmente ansioso para ver se suas características de rede únicas podem impulsionar ainda mais a inovação na Lightning Network. Por exemplo:

1. Como pode o problema dos pagamentos offline ser resolvido perfeitamente?
2. Pode o problema de gestão de liquidez ser abordado em um nível fundamental dentro do framework de design?
3. A complexidade das interações em canais de várias partes pode ser fundamentalmente resolvida?
4. …

A inovação é sempre a força produtiva primária e um tesouro neste mercado!

2. Construindo mais casos de uso da Lightning Network

A Rede Lightning tem um problema geral: onde exatamente devem ser seus casos de uso? Enquanto temos milhões de TPS disponíveis, quais cenários do mundo real exigem essa alta demanda de interação? Ou melhor, em quais cenários a Rede Lightning é absolutamente necessária ou a única solução viável?

Já considerei cenários como pagamentos por streaming, jogos e até me interessei pelo LAPP (Lightning Apps). No entanto, projetos nessas áreas não conseguiram ganhar tração ou já "desapareceram". Então, a Fiber enfrentará o mesmo desafio: onde devem estar os casos de uso?

Eu espero que a Fiber possa identificar ou até mesmo "criar" mais cenários de demanda para a Rede Relâmpago. A tecnologia demonstra seu valor apenas quando está fundamentada em aplicações práticas; caso contrário, corre o risco de se tornar nada mais do que um "brinquedo para geeks". No entanto, em minhas discussões com partes relacionadas, aprendi que a equipe da CKB está muito ciente disso e está trabalhando ativamente nisso. Estou ansioso para ver seu progresso contínuo nesta área.

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