一文读懂来自CKB生态的 Fiber Network
概述
Fiber Network 是一个基于 Nervos CKB 构建的下一代公共闪电网络，它通过链外通道技术实现了快速、低成本的多币种支付和点对点交易。这个网络支持 RGB++ 资产，提供了一种去中心化、快速、低成本的支付方式，允许用户在不同的数字资产之间进行即时交易，仅在通道关闭时进行链上结算同时保持了较高的安全性和隐私保护。
此外，Fiber Network 还特别设计了与比特币闪电网络的互操作性，使得两个网络之间的资产可以无缝转移，从而扩大了用户的支付选择和网络的覆盖范围。通过这些技术，Fiber Network 旨在为比特币生态系统带来更高的交易效率和更广泛的应用场景。
背景
区块链技术自比特币诞生以来不断进步，扩展到了智能合约、DeFi、NFT等领域，但在扩展性和交易速度上遇到了挑战。为了解决这些问题，闪电网络作为比特币的二层扩展解决方案，通过链下交易和支付通道技术，实现了快速且低成本的微支付。
而 Nervos CKB 作为一个创新的区块链平台，通过其独特的设计，为比特币网络提供了更好的扩展性和互操作性。Fiber Network 项目利用 CKB 的优势，结合闪电网络的经验，旨在创建一个快速、低成本、去中心化的多资产实时支付网络，以支持大规模用户需求，降低交易费用，并提供秒级支付确认，同时支持多资产支付和跨链互操作性。
闪电网络的容量（来源：BitcoinVisua）
技术原理
Fiber Network 的总体架构包括链下支付通道、链上合约、多跳路由和监控服务等核心模块。
支付通道
支付通道技术的核心思想是将交易过程移到区块链之外进行，只在最终状态需要更新到区块链上时才进行链上操作。
链下支付通道是 Fiber Network 的核心，通过它可以实现多次链下交易，仅在通道关闭时进行链上结算。这种机制可以绕开比特币等主链的性能限制，实现快速的链下交易，显著减少了链上交易的数量，提高了交易速度和降低了交易费用。
大致的工作流程如下：
- 通道创建：双方用户在链上创建支付通道，锁定一定数量的 CKB 或者 RGB++ 资产。
- 链下交易：在通道开启期间，双方可以任意次进行链下交易，每次交易都更新通道状态，但不需要立即广播到链上。
- 通道关闭：当任一方决定关闭通道时，将最后的通道状态广播到链上进行结算，确保双方的最终余额得到确认。
以Alice和Bob为例，他们可以通过在区块链上创建一个多方签名（multisig）账户，并各自存入一定数量的资金来开启一个支付通道。在这个例子中，假设Alice和Bob各存入100单位的资金。之后，他们可以在支付通道内自由进行多次转账，直到决定关闭通道，这时他们的最终余额会更新到区块链上。
假设在一系列的交易之后，Alice和Bob的余额变为Alice 70单位，Bob 130单位。如果他们中的任何一方想要关闭通道，他们可以将这个最终余额提交到区块链上，从而完成结算。这个过程看起来简单，但实际上涉及到一些复杂的机制，以确保交易的安全性和双方的诚信。
为了应对可能的欺诈行为，比如Bob试图用一个过期的交易状态来欺骗系统，支付通道采用了“承诺交易”和“撤销密钥”这两个关键概念。每次交易后，双方会生成一对新的承诺交易，这些交易声明了他们在通道中的当前余额。这些承诺交易是不对称的，意味着它们对双方的解锁条件是不同的，从而为双方提供了一种制衡机制。
如果Bob试图提交一个过期的承诺交易，Alice 可以使用撤销密钥来惩罚Bob，将他的资金抽走。这种机制确保了任何试图双重支付的行为都会受到相应的惩罚，从而保护了支付通道的完整性。
Fiber Network基于 CKB 的实现进一步优化了这个过程。与比特币闪电网络相比，Fiber 能够原生支持多种资产，包括CKB、BTC和RGB++稳定币，而不仅仅是比特币。此外，由于 Fiber依赖的 Layer1 主链是 CKB，因此在打开和关闭支付通道时的手续费也低得多，这使得 Fiber Network 在用户体验方面具有明显优势。通过这些机制，Fiber Network 提供了一个快速、低成本且安全的支付通道解决方案。
支付通道生命周期（来源：Nervos）
WatchTower瞭望塔
WatchTower 瞭望塔是 Fiber Network 和比特币闪电网络中一个重要的组成部分，它充当了全天候的保安角色。在支付通道中，参与者需要时刻监视对方，防止对方提交过期的承诺交易到区块链上。但由于用户不可能全天候在线，WatchTower瞭望塔的设计就显得尤为重要。
WatchTower 瞭望塔的主要功能是帮助用户监控链上活动，一旦检测到有人提交了过期的承诺交易，它会立即采取行动，确保通道和资金的安全。具体来说，Alice 或 Bob 可以事先构造好对应的惩罚交易（利用撤销密钥处理过期的承诺交易，并声明自己为受益人），并将惩罚交易的明文发送给 WatchTower。一旦 WatchTower 监测到有过期的承诺交易被提交到链上，它就会立即提交惩罚交易，进行针对性的惩罚。
为了保护用户的隐私，Fiber Network 只要求用户发送过期承诺交易的哈希值和惩罚交易的明文给WatchTower，这样WatchTower一开始并不知道承诺交易的具体内容，只知道其哈希值。除非真的有人提交过期承诺交易到链上，WatchTower才会看到明文，并随即提交惩罚交易。这样的设计意味着，除非有人作恶，WatchTower通常不会看到通道参与者的交易记录，即便看到了，也只会看到其中一笔交易。
与传统的比特币闪电网络相比，Fiber Network在WatchTower瞭望塔的设计上做了一些优化。在比特币闪电网络中，与撤销密钥相关的惩罚机制被称为”LN-Penalty”，它存在一些缺点，比如WatchTower需要保存所有的过期承诺交易哈希和对应的撤销密钥，这会带来较大的存储压力。而Fiber Network通过实现Daric协议，改进了撤销密钥的设计，允许同一个撤销密钥适用于多笔过期的承诺交易，从而大幅减少了WatchTower以及用户客户端的存储压力。
在比特币闪电网络和Fiber Network的支付通道中，WatchTower（瞭望塔）充当了安全监控的角色，负责在用户不在线时保护他们的资金。为了更好地理解这个概念，假设Alice和Bob开通了一个支付通道，他们之间可以即时交易，而不用每次都将交易写入区块链。然而，这个机制也存在风险——任何一方都有可能在不公平的情况下提交一个过期的承诺交易，企图窃取资金。
例如，假设Alice和Bob每完成一笔交易，双方都会生成新的承诺交易，确保支付通道状态的最新更新。但如果Bob突然决定作恶，试图提交一笔过期的承诺交易——例如，他提交了一笔已经被更新和作废的旧交易，希望获取Alice过去资金状态中的优势。在这种情况下，如果Alice不在线，她就无法立即发现Bob的恶意行为。
这时，WatchTower的作用就至关重要。Alice提前将相关的惩罚交易明文发送给WatchTower，并告知其哈希值。当Bob试图提交那笔过期交易时，WatchTower会立即识别出该过期的交易，并提交Alice预先构建好的惩罚交易，使Bob不仅无法成功偷取资金，还会被惩罚，Alice能够获得赔偿。
通过这个过程，WatchTower不仅保护了Alice的利益，还减少了她必须时刻监控支付通道的压力。
WatchTower机制（来源：极客web3）
多跳路由和 HTLC/PTLC
多跳路由和 HTLC/PTLC 技术 是区块链支付网络中的核心机制，用于实现安全、灵活的价值传递：
- 多跳路由 允许用户通过多个中间节点完成资金转移，即使双方没有直接的支付通道，仍可以通过其他节点进行交易。这个过程确保了支付网络的覆盖范围和灵活性。
- HTLC（Hashed Time-Locked Contract） 确保每个中间节点在规定时间内提供正确的密钥来完成交易，防止中间人恶意截留资金。未能及时完成的交易会自动取消，资金返回发起方。
- PTLC（Point Time-Locked Contract） 是 HTLC 的隐私增强版本，通过每个节点使用不同的密钥来解锁交易，避免交易路径中的关联性被外部推断，进一步保护用户隐私。
在 Fiber Network 中，多跳路由和 HTLC/PTLC 技术相结合，提升了支付网络的灵活性、安全性和隐私性。多跳路由允许用户通过多个中间节点进行资金转移，即使双方没有直接的支付通道，也能通过公开的网络结构和 Dijkstra 最短路径算法找到最优的转账路径，确保交易高效完成。
HTLC 通过时间锁和哈希锁确保中间节点按时完成交易，否则资金会自动退回，防止中间节点作恶。而 PTLC 则进一步增强隐私保护，每个节点使用不同的密钥，避免暴露交易路径的关联性。
这种结合不仅扩展了支付网络的覆盖范围，还确保了交易的安全性和隐私，解决了传统闪电网络中的漏洞，如替代交易循环攻击，使 Fiber Network 成为一个更安全和高效的支付系统。
假设 Alice 想向 Daniel 转账 100 块钱，但他们之间没有直接的支付通道。在 Fiber Network 中，通过 多跳路由 和 HTLC/PTLC 技术，Alice 可以借助中间节点完成这笔交易。
例如：Alice 与 Bob 有通道，Bob 与 Carol 有通道，而 Carol 与 Daniel 有通道。通过 多跳路由，Fiber 使用 Dijkstra 最短路径算法，找到 Alice -> Bob -> Carol -> Daniel 的最优路径。接下来，Alice 通过 HTLC 创建一个条件交易，要求 Bob 必须在 30 分钟内提供一个密钥 R，才能拿到这笔钱。Bob 再用相同的方式和 Carol 创建 HTLC，要求 Carol 在 25 分钟内提供密钥。最后，Carol 创建 HTLC 给 Daniel，要求 Daniel 在 20 分钟内提供密钥 R。
Daniel 知道自己拥有密钥 R，所以在规定时间内提交密钥，收到 Carol 的 100 块钱。然后，Carol 拿到密钥后也在规定时间内将其交给 Bob，Bob 再将密钥提供给 Alice，完成整个交易。Bob 和 Carol 各自赚取手续费，而 Alice 成功将 100 块转给 Daniel。在这个过程中，PTLC 技术增强了隐私保护，每一跳的密钥是独立的，Bob 和 Carol 不会知道完整的交易路径，无法推断 Alice 和 Daniel 之间的关系，保护了双方的隐私。
在 Fiber Network 中，这种交易不仅安全，还通过 Dijkstra 算法选择最优路径，确保交易快速、低成本地完成。同时，Fiber 的存储优化使 HTLC/PTLC 的实现更加高效，减少了网络的存储负担，提升整体性能。
跨域原子支付
Fiber 和比特币闪电网络可以通过 HTLC（哈希时间锁合约）和 PTLC（点时间锁合约）实现跨域支付，确保跨域过程的原子性。这意味着在跨域支付中，所有步骤要么成功完成，要么全部回滚，避免部分成功、部分失败的情况，从而保障用户资产的安全。
这种设计允许 Fiber 和比特币闪电网络互通，使用户能够在两个网络之间进行无缝转账。例如，用户可以在 Fiber 网络中向比特币闪电网络的用户转账，或通过 Fiber 网络使用 CKB 或 RGB++ 资产兑换比特币。
具体流程可以这样理解：假设 Alice 想用 Fiber 网络中的 CKB 向比特币闪电网络中的 Bob 转账。她可以通过跨域中转商 Ingrid 实现这笔交易。Ingrid 同时在两个网络中运行节点，充当中间人。Alice 向 Ingrid 支付 CKB，而 Ingrid 再向 Bob 支付比特币。
举个例子，假设 Bob 想收到 1 个 BTC，Alice 与 Ingrid 商定了兑换比例，用 1.1 个 CKB 换取 1 个 BTC。Alice 向 Ingrid 支付 1.1 个 CKB，其中 0.1 个 CKB 是 Ingrid 的手续费。Ingrid 再在比特币闪电网络中向 Bob 支付 1 个 BTC。这个过程中，通过 HTLC 的机制，Ingrid 必须知道 Bob 的密钥 R 才能完成支付，保证 Alice 的钱不会在中途丢失。
应用场景
Fiber Network 基于 Nervos CKB 构建，其跨链和多资产支付能力在加密行业的核心商业模式中展现出广泛的应用潜力，包括跨链支付、跨链流动性挖矿、跨链借贷和去中心化交易所（DEX）。在这些场景中，Fiber 的技术细节为其高效、安全的操作提供了基础。
跨链支付
跨链支付 是 Fiber Network 的重要用例，通过链下支付通道和 HTLC 合约，Fiber 提供了多币种、快速且低成本的跨链支付功能。用户可以在比特币网络和其他链（如 Nervos CKB）之间进行即时支付，无需中介或信任第三方。
例如，用户 A 可以通过 Fiber 从比特币网络向用户 B 转账 CKB 或其他支持的 RGB++ 资产。技术上，Fiber 通过 HTLC 合约确保跨链支付的安全性：A 锁定资金并发起交易，B 在提供正确的哈希预映像后解锁资金，确保交易的无信任执行。如果 B 未能及时解锁，资金会自动退还给 A。与比特币闪电网络的互操作性进一步增强了 Fiber 的支付覆盖范围，支持更多资产类型并带来更高的交易灵活性。
CFN 和闪电网络之间的原子跨链互换流程（来源：Nervos）
跨链流动性挖矿
跨链流动性挖矿利用 Fiber 的跨链通道和多跳路由功能，用户可以为多种资产提供跨链流动性并从中获取收益。
具体来说，用户可以将比特币锁定在 Fiber 的支付通道中，为比特币生态的 meme 币或其他代币提供流动性，支持新资产的跨链发行和交易。通过链下支付通道，用户可以在无需频繁进行链上操作的情况下，通过更新通道状态完成链下的流动性提供，这不仅大大降低了链上交易成本，还提升了流动性的效率。此外，Fiber 的守望塔服务也为流动性提供者保驾护航，实时监控交易和通道状态，防止恶意用户试图利用旧的通道状态进行攻击。
跨链原子化借贷
依托 Fiber 的跨链互换能力，用户可以利用比特币等主流资产作为抵押，在 CKB 网络或其他链上借贷稳定币或其他代币。
在这种借贷场景中，HTLC 合约再次发挥关键作用：借款人首先在比特币网络上锁定比特币，并发起借贷交易，借出的稳定币通过 Fiber 网络转移到 CKB 网络。HTLC 的哈希锁和时间锁机制确保了借款过程的安全性和无信任操作，即使链下交易出现问题，用户仍然可以通过链上合约安全取回锁定资产。这样，Fiber 构建了一个去中心化、无许可的跨链借贷市场，打破了传统借贷市场的边界。
Fiber Network 与其他网络的交互（来源：Nervos）
跨链去中心化交易所（DEX）
跨链去中心化交易所（DEX）是 Fiber 支持的另一个重要场景。通过 Fiber 的跨链技术，用户可以在比特币、CKB 以及支持的 RGB++ 资产之间进行去中心化交易，而无需依赖中心化交易所的撮合服务。
具体来说，Fiber 的多跳路由功能允许用户通过多个中间节点完成跨链资产的转移，无需直接与对手方建立支付通道，极大地提升了交易的灵活性。同时，HTLC 合约为交易过程提供了安全保证，每个节点都通过哈希锁和时间锁锁定资金，确保交易的每一步都能安全完成。最终，这种低成本、快速的跨链交易功能将大大提高比特币和 CKB 生态系统中资产的流动性，推动 DeFi 应用的扩展。
通过这些技术细节的结合，Fiber Network 在跨链支付、流动性挖矿、借贷和去中心化交易等场景中展现了强大的应用潜力，成为推动比特币和 Nervos CKB 生态系统创新和发展的重要基础设施。
结语
现状与未来
目前，Fiber Network 已经完成了原型开发，发布了相关的 Demo，成功实现了两个节点之间的基本功能，包括通道的开启、更新和关闭，并验证了与比特币闪电网络的跨链功能。相关的项目代码可以在以下 GitHub 仓库中找到：
在未来的发展计划中，团队将致力于完成多跳路由和守望塔服务的开发，同时改进 RPC 接口和 SDK，以便开发者能够更轻松地访问 Fiber Network。
多跳路由协议基于 Dijkstra 算法，用于搜索支付路径，从而降低路由费用并提高多跳路径支付的成功率。在 Fiber Network 正式上线后，团队计划根据网络流量和实际运营情况优化路由算法，预计会提供 2 到 3 种路径搜索策略，以满足用户不同的路由偏好和需求。此外，Fiber Network 还将引入多路径支付策略，将较大的支付金额分成多个部分，通过不同路径传输，从而进一步提高支付成功率。
守望塔服务将由 Fiber Network 中的一些节点提供，这些节点会保持在线状态，实时监控网络中的异常情况，并协助保护通道中的资产。监控服务还将跟踪跨链枢纽服务，确保即使用户在一段时间内离线，也能保障与闪电网络的成功交易。
此外，团队还计划在 Fiber Network 中加入更多功能，例如利用 CKB 的可编程性实现隐私保护算法，并在此基础上优化路由算法和守望塔服务，以增强用户支付信息的安全性和隐私性。
结语
Fiber Network 作为一个基于 Nervos CKB 的下一代公共闪电网络，为比特币和 CKB 生态系统提供了快速、低成本的多币种支付和交易能力。它通过链下支付通道和多跳路由技术提高了交易速度，降低了成本，同时支持跨链互操作性，增强了网络的扩展性，提升了资产流动性。此外，Fiber Network 还引入了监控服务以提升安全性，为 DeFi 应用提供了坚实的基础，推动了整个生态系统的创新和发展。简而言之，Fiber Network 是一个促进比特币和 CKB 生态系统交易效率和灵活性的重要基础设施项目。
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概述
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此外，Fiber Network 还特别设计了与比特币闪电网络的互操作性，使得两个网络之间的资产可以无缝转移，从而扩大了用户的支付选择和网络的覆盖范围。通过这些技术，Fiber Network 旨在为比特币生态系统带来更高的交易效率和更广泛的应用场景。
背景
区块链技术自比特币诞生以来不断进步，扩展到了智能合约、DeFi、NFT等领域，但在扩展性和交易速度上遇到了挑战。为了解决这些问题，闪电网络作为比特币的二层扩展解决方案，通过链下交易和支付通道技术，实现了快速且低成本的微支付。
而 Nervos CKB 作为一个创新的区块链平台，通过其独特的设计，为比特币网络提供了更好的扩展性和互操作性。Fiber Network 项目利用 CKB 的优势，结合闪电网络的经验，旨在创建一个快速、低成本、去中心化的多资产实时支付网络，以支持大规模用户需求，降低交易费用，并提供秒级支付确认，同时支持多资产支付和跨链互操作性。
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技术原理
Fiber Network 的总体架构包括链下支付通道、链上合约、多跳路由和监控服务等核心模块。
支付通道
支付通道技术的核心思想是将交易过程移到区块链之外进行，只在最终状态需要更新到区块链上时才进行链上操作。
链下支付通道是 Fiber Network 的核心，通过它可以实现多次链下交易，仅在通道关闭时进行链上结算。这种机制可以绕开比特币等主链的性能限制，实现快速的链下交易，显著减少了链上交易的数量，提高了交易速度和降低了交易费用。
大致的工作流程如下：
- 通道创建：双方用户在链上创建支付通道，锁定一定数量的 CKB 或者 RGB++ 资产。
- 链下交易：在通道开启期间，双方可以任意次进行链下交易，每次交易都更新通道状态，但不需要立即广播到链上。
- 通道关闭：当任一方决定关闭通道时，将最后的通道状态广播到链上进行结算，确保双方的最终余额得到确认。
以Alice和Bob为例，他们可以通过在区块链上创建一个多方签名（multisig）账户，并各自存入一定数量的资金来开启一个支付通道。在这个例子中，假设Alice和Bob各存入100单位的资金。之后，他们可以在支付通道内自由进行多次转账，直到决定关闭通道，这时他们的最终余额会更新到区块链上。
假设在一系列的交易之后，Alice和Bob的余额变为Alice 70单位，Bob 130单位。如果他们中的任何一方想要关闭通道，他们可以将这个最终余额提交到区块链上，从而完成结算。这个过程看起来简单，但实际上涉及到一些复杂的机制，以确保交易的安全性和双方的诚信。
为了应对可能的欺诈行为，比如Bob试图用一个过期的交易状态来欺骗系统，支付通道采用了“承诺交易”和“撤销密钥”这两个关键概念。每次交易后，双方会生成一对新的承诺交易，这些交易声明了他们在通道中的当前余额。这些承诺交易是不对称的，意味着它们对双方的解锁条件是不同的，从而为双方提供了一种制衡机制。
如果Bob试图提交一个过期的承诺交易，Alice 可以使用撤销密钥来惩罚Bob，将他的资金抽走。这种机制确保了任何试图双重支付的行为都会受到相应的惩罚，从而保护了支付通道的完整性。
Fiber Network基于 CKB 的实现进一步优化了这个过程。与比特币闪电网络相比，Fiber 能够原生支持多种资产，包括CKB、BTC和RGB++稳定币，而不仅仅是比特币。此外，由于 Fiber依赖的 Layer1 主链是 CKB，因此在打开和关闭支付通道时的手续费也低得多，这使得 Fiber Network 在用户体验方面具有明显优势。通过这些机制，Fiber Network 提供了一个快速、低成本且安全的支付通道解决方案。
支付通道生命周期（来源：Nervos）
WatchTower瞭望塔
WatchTower 瞭望塔是 Fiber Network 和比特币闪电网络中一个重要的组成部分，它充当了全天候的保安角色。在支付通道中，参与者需要时刻监视对方，防止对方提交过期的承诺交易到区块链上。但由于用户不可能全天候在线，WatchTower瞭望塔的设计就显得尤为重要。
WatchTower 瞭望塔的主要功能是帮助用户监控链上活动，一旦检测到有人提交了过期的承诺交易，它会立即采取行动，确保通道和资金的安全。具体来说，Alice 或 Bob 可以事先构造好对应的惩罚交易（利用撤销密钥处理过期的承诺交易，并声明自己为受益人），并将惩罚交易的明文发送给 WatchTower。一旦 WatchTower 监测到有过期的承诺交易被提交到链上，它就会立即提交惩罚交易，进行针对性的惩罚。
为了保护用户的隐私，Fiber Network 只要求用户发送过期承诺交易的哈希值和惩罚交易的明文给WatchTower，这样WatchTower一开始并不知道承诺交易的具体内容，只知道其哈希值。除非真的有人提交过期承诺交易到链上，WatchTower才会看到明文，并随即提交惩罚交易。这样的设计意味着，除非有人作恶，WatchTower通常不会看到通道参与者的交易记录，即便看到了，也只会看到其中一笔交易。
与传统的比特币闪电网络相比，Fiber Network在WatchTower瞭望塔的设计上做了一些优化。在比特币闪电网络中，与撤销密钥相关的惩罚机制被称为”LN-Penalty”，它存在一些缺点，比如WatchTower需要保存所有的过期承诺交易哈希和对应的撤销密钥，这会带来较大的存储压力。而Fiber Network通过实现Daric协议，改进了撤销密钥的设计，允许同一个撤销密钥适用于多笔过期的承诺交易，从而大幅减少了WatchTower以及用户客户端的存储压力。
在比特币闪电网络和Fiber Network的支付通道中，WatchTower（瞭望塔）充当了安全监控的角色，负责在用户不在线时保护他们的资金。为了更好地理解这个概念，假设Alice和Bob开通了一个支付通道，他们之间可以即时交易，而不用每次都将交易写入区块链。然而，这个机制也存在风险——任何一方都有可能在不公平的情况下提交一个过期的承诺交易，企图窃取资金。
例如，假设Alice和Bob每完成一笔交易，双方都会生成新的承诺交易，确保支付通道状态的最新更新。但如果Bob突然决定作恶，试图提交一笔过期的承诺交易——例如，他提交了一笔已经被更新和作废的旧交易，希望获取Alice过去资金状态中的优势。在这种情况下，如果Alice不在线，她就无法立即发现Bob的恶意行为。
这时，WatchTower的作用就至关重要。Alice提前将相关的惩罚交易明文发送给WatchTower，并告知其哈希值。当Bob试图提交那笔过期交易时，WatchTower会立即识别出该过期的交易，并提交Alice预先构建好的惩罚交易，使Bob不仅无法成功偷取资金，还会被惩罚，Alice能够获得赔偿。
通过这个过程，WatchTower不仅保护了Alice的利益，还减少了她必须时刻监控支付通道的压力。
WatchTower机制（来源：极客web3）
多跳路由和 HTLC/PTLC
多跳路由和 HTLC/PTLC 技术 是区块链支付网络中的核心机制，用于实现安全、灵活的价值传递：
- 多跳路由 允许用户通过多个中间节点完成资金转移，即使双方没有直接的支付通道，仍可以通过其他节点进行交易。这个过程确保了支付网络的覆盖范围和灵活性。
- HTLC（Hashed Time-Locked Contract） 确保每个中间节点在规定时间内提供正确的密钥来完成交易，防止中间人恶意截留资金。未能及时完成的交易会自动取消，资金返回发起方。
- PTLC（Point Time-Locked Contract） 是 HTLC 的隐私增强版本，通过每个节点使用不同的密钥来解锁交易，避免交易路径中的关联性被外部推断，进一步保护用户隐私。
在 Fiber Network 中，多跳路由和 HTLC/PTLC 技术相结合，提升了支付网络的灵活性、安全性和隐私性。多跳路由允许用户通过多个中间节点进行资金转移，即使双方没有直接的支付通道，也能通过公开的网络结构和 Dijkstra 最短路径算法找到最优的转账路径，确保交易高效完成。
HTLC 通过时间锁和哈希锁确保中间节点按时完成交易，否则资金会自动退回，防止中间节点作恶。而 PTLC 则进一步增强隐私保护，每个节点使用不同的密钥，避免暴露交易路径的关联性。
这种结合不仅扩展了支付网络的覆盖范围，还确保了交易的安全性和隐私，解决了传统闪电网络中的漏洞，如替代交易循环攻击，使 Fiber Network 成为一个更安全和高效的支付系统。
假设 Alice 想向 Daniel 转账 100 块钱，但他们之间没有直接的支付通道。在 Fiber Network 中，通过 多跳路由 和 HTLC/PTLC 技术，Alice 可以借助中间节点完成这笔交易。
例如：Alice 与 Bob 有通道，Bob 与 Carol 有通道，而 Carol 与 Daniel 有通道。通过 多跳路由，Fiber 使用 Dijkstra 最短路径算法，找到 Alice -> Bob -> Carol -> Daniel 的最优路径。接下来，Alice 通过 HTLC 创建一个条件交易，要求 Bob 必须在 30 分钟内提供一个密钥 R，才能拿到这笔钱。Bob 再用相同的方式和 Carol 创建 HTLC，要求 Carol 在 25 分钟内提供密钥。最后，Carol 创建 HTLC 给 Daniel，要求 Daniel 在 20 分钟内提供密钥 R。
Daniel 知道自己拥有密钥 R，所以在规定时间内提交密钥，收到 Carol 的 100 块钱。然后，Carol 拿到密钥后也在规定时间内将其交给 Bob，Bob 再将密钥提供给 Alice，完成整个交易。Bob 和 Carol 各自赚取手续费，而 Alice 成功将 100 块转给 Daniel。在这个过程中，PTLC 技术增强了隐私保护，每一跳的密钥是独立的，Bob 和 Carol 不会知道完整的交易路径，无法推断 Alice 和 Daniel 之间的关系，保护了双方的隐私。
在 Fiber Network 中，这种交易不仅安全，还通过 Dijkstra 算法选择最优路径，确保交易快速、低成本地完成。同时，Fiber 的存储优化使 HTLC/PTLC 的实现更加高效，减少了网络的存储负担，提升整体性能。
跨域原子支付
Fiber 和比特币闪电网络可以通过 HTLC（哈希时间锁合约）和 PTLC（点时间锁合约）实现跨域支付，确保跨域过程的原子性。这意味着在跨域支付中，所有步骤要么成功完成，要么全部回滚，避免部分成功、部分失败的情况，从而保障用户资产的安全。
这种设计允许 Fiber 和比特币闪电网络互通，使用户能够在两个网络之间进行无缝转账。例如，用户可以在 Fiber 网络中向比特币闪电网络的用户转账，或通过 Fiber 网络使用 CKB 或 RGB++ 资产兑换比特币。
具体流程可以这样理解：假设 Alice 想用 Fiber 网络中的 CKB 向比特币闪电网络中的 Bob 转账。她可以通过跨域中转商 Ingrid 实现这笔交易。Ingrid 同时在两个网络中运行节点，充当中间人。Alice 向 Ingrid 支付 CKB，而 Ingrid 再向 Bob 支付比特币。
举个例子，假设 Bob 想收到 1 个 BTC，Alice 与 Ingrid 商定了兑换比例，用 1.1 个 CKB 换取 1 个 BTC。Alice 向 Ingrid 支付 1.1 个 CKB，其中 0.1 个 CKB 是 Ingrid 的手续费。Ingrid 再在比特币闪电网络中向 Bob 支付 1 个 BTC。这个过程中，通过 HTLC 的机制，Ingrid 必须知道 Bob 的密钥 R 才能完成支付，保证 Alice 的钱不会在中途丢失。
应用场景
Fiber Network 基于 Nervos CKB 构建，其跨链和多资产支付能力在加密行业的核心商业模式中展现出广泛的应用潜力，包括跨链支付、跨链流动性挖矿、跨链借贷和去中心化交易所（DEX）。在这些场景中，Fiber 的技术细节为其高效、安全的操作提供了基础。
跨链支付
跨链支付 是 Fiber Network 的重要用例，通过链下支付通道和 HTLC 合约，Fiber 提供了多币种、快速且低成本的跨链支付功能。用户可以在比特币网络和其他链（如 Nervos CKB）之间进行即时支付，无需中介或信任第三方。
例如，用户 A 可以通过 Fiber 从比特币网络向用户 B 转账 CKB 或其他支持的 RGB++ 资产。技术上，Fiber 通过 HTLC 合约确保跨链支付的安全性：A 锁定资金并发起交易，B 在提供正确的哈希预映像后解锁资金，确保交易的无信任执行。如果 B 未能及时解锁，资金会自动退还给 A。与比特币闪电网络的互操作性进一步增强了 Fiber 的支付覆盖范围，支持更多资产类型并带来更高的交易灵活性。
CFN 和闪电网络之间的原子跨链互换流程（来源：Nervos）
跨链流动性挖矿
跨链流动性挖矿利用 Fiber 的跨链通道和多跳路由功能，用户可以为多种资产提供跨链流动性并从中获取收益。
具体来说，用户可以将比特币锁定在 Fiber 的支付通道中，为比特币生态的 meme 币或其他代币提供流动性，支持新资产的跨链发行和交易。通过链下支付通道，用户可以在无需频繁进行链上操作的情况下，通过更新通道状态完成链下的流动性提供，这不仅大大降低了链上交易成本，还提升了流动性的效率。此外，Fiber 的守望塔服务也为流动性提供者保驾护航，实时监控交易和通道状态，防止恶意用户试图利用旧的通道状态进行攻击。
跨链原子化借贷
依托 Fiber 的跨链互换能力，用户可以利用比特币等主流资产作为抵押，在 CKB 网络或其他链上借贷稳定币或其他代币。
在这种借贷场景中，HTLC 合约再次发挥关键作用：借款人首先在比特币网络上锁定比特币，并发起借贷交易，借出的稳定币通过 Fiber 网络转移到 CKB 网络。HTLC 的哈希锁和时间锁机制确保了借款过程的安全性和无信任操作，即使链下交易出现问题，用户仍然可以通过链上合约安全取回锁定资产。这样，Fiber 构建了一个去中心化、无许可的跨链借贷市场，打破了传统借贷市场的边界。
Fiber Network 与其他网络的交互（来源：Nervos）
跨链去中心化交易所（DEX）
跨链去中心化交易所（DEX）是 Fiber 支持的另一个重要场景。通过 Fiber 的跨链技术，用户可以在比特币、CKB 以及支持的 RGB++ 资产之间进行去中心化交易，而无需依赖中心化交易所的撮合服务。
具体来说，Fiber 的多跳路由功能允许用户通过多个中间节点完成跨链资产的转移，无需直接与对手方建立支付通道，极大地提升了交易的灵活性。同时，HTLC 合约为交易过程提供了安全保证，每个节点都通过哈希锁和时间锁锁定资金，确保交易的每一步都能安全完成。最终，这种低成本、快速的跨链交易功能将大大提高比特币和 CKB 生态系统中资产的流动性，推动 DeFi 应用的扩展。
通过这些技术细节的结合，Fiber Network 在跨链支付、流动性挖矿、借贷和去中心化交易等场景中展现了强大的应用潜力，成为推动比特币和 Nervos CKB 生态系统创新和发展的重要基础设施。
结语
现状与未来
目前，Fiber Network 已经完成了原型开发，发布了相关的 Demo，成功实现了两个节点之间的基本功能，包括通道的开启、更新和关闭，并验证了与比特币闪电网络的跨链功能。相关的项目代码可以在以下 GitHub 仓库中找到：
在未来的发展计划中，团队将致力于完成多跳路由和守望塔服务的开发，同时改进 RPC 接口和 SDK，以便开发者能够更轻松地访问 Fiber Network。
多跳路由协议基于 Dijkstra 算法，用于搜索支付路径，从而降低路由费用并提高多跳路径支付的成功率。在 Fiber Network 正式上线后，团队计划根据网络流量和实际运营情况优化路由算法，预计会提供 2 到 3 种路径搜索策略，以满足用户不同的路由偏好和需求。此外，Fiber Network 还将引入多路径支付策略，将较大的支付金额分成多个部分，通过不同路径传输，从而进一步提高支付成功率。
守望塔服务将由 Fiber Network 中的一些节点提供，这些节点会保持在线状态，实时监控网络中的异常情况，并协助保护通道中的资产。监控服务还将跟踪跨链枢纽服务，确保即使用户在一段时间内离线，也能保障与闪电网络的成功交易。
此外，团队还计划在 Fiber Network 中加入更多功能，例如利用 CKB 的可编程性实现隐私保护算法，并在此基础上优化路由算法和守望塔服务，以增强用户支付信息的安全性和隐私性。
结语
Fiber Network 作为一个基于 Nervos CKB 的下一代公共闪电网络，为比特币和 CKB 生态系统提供了快速、低成本的多币种支付和交易能力。它通过链下支付通道和多跳路由技术提高了交易速度，降低了成本，同时支持跨链互操作性，增强了网络的扩展性，提升了资产流动性。此外，Fiber Network 还引入了监控服务以提升安全性，为 DeFi 应用提供了坚实的基础，推动了整个生态系统的创新和发展。简而言之，Fiber Network 是一个促进比特币和 CKB 生态系统交易效率和灵活性的重要基础设施项目。
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