CKB生态Fiber Network全面解析：一文掌握核心要点

概述

Fiber Network是基于Nervos CKB构建的创新性公共闪电网络，它通过先进的链外通道技术为用户提供快速、低成本的多币种支付和点对点交易解决方案。这个网络不仅支持RGB++资产，还创造性地实现了去中心化支付体验，让用户能够即时在不同数字资产间进行交易，同时仅在通道关闭时才进行链上结算，既保证了交易效率又确保了安全性和隐私保护。

特别值得一提的是，Fiber Network在设计之初就考虑到了与比特币闪电网络的互操作性，通过精心设计的跨链机制，使两个网络的资产能够实现无缝转移。这一特性极大地扩展了用户的支付选择范围，也为整个网络的覆盖范围带来了显著提升。这些技术创新共同为比特币生态系统带来了前所未有的交易效率和更丰富的应用可能性。

背景

自比特币问世以来，区块链技术已经取得了长足发展，从最初的数字货币扩展到智能合约、DeFi、NFT等多个领域。然而，随着应用场景的不断丰富，区块链网络在扩展性和交易速度方面的局限性日益凸显。为解决这些挑战，闪电网络应运而生，作为比特币的二层扩展方案，它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。

Nervos CKB作为新一代区块链平台，凭借其独特的设计理念，为比特币网络提供了更出色的扩展性和互操作性。Fiber Network项目正是充分利用了CKB的这些优势，同时借鉴了闪电网络的成功经验，致力于打造一个高效、低成本、去中心化的多资产实时支付网络。这个网络能够支持大规模用户需求，显著降低交易费用，实现秒级支付确认，同时还具备多资产支付和跨链互操作等先进特性。

闪电网络的容量（来源：BitcoinVisua）

技术原理

Fiber Network的技术架构融合了多项创新设计，包括链下支付通道、链上智能合约、多跳路由机制和监控服务等核心组件，共同构建了一个高效可靠的支付网络基础设施。

支付通道

支付通道技术的核心理念是将大部分交易过程转移到区块链之外进行，只在最终状态需要更新时才进行链上操作。这种设计巧妙地规避了主链的性能瓶颈，实现了快速、低成本的链下交易体验。

在Fiber Network中，链下支付通道发挥着核心作用。它允许参与者在通道开启期间进行无限次的链下交易，仅需在通道关闭时进行一次链上结算。这种机制不仅大幅减少了链上交易数量，还显著提升了交易速度并降低了交易成本。

具体来说，支付通道的工作流程可以分为三个阶段：首先是通道创建阶段，参与双方在链上锁定一定数量的CKB或RGB++资产；其次是通道运行阶段，双方可以自由进行链下交易，实时更新通道状态而无需链上确认；最后是通道关闭阶段，将最终状态广播到链上进行结算。

以Alice和Bob的交易为例，他们可以通过创建多方签名账户并各自存入资金来开启支付通道。假设双方各存入100单位资金，在通道运行期间，他们可以进行任意次数的转账操作。当通道关闭时，系统会根据最终余额（比如Alice 70单位，Bob 130单位）进行链上结算。

为了防范潜在的欺诈行为，Fiber Network采用了创新的”承诺交易”和”撤销密钥”机制。每次交易后，双方都会生成新的承诺交易来记录当前余额。这些交易设计精巧，对双方的解锁条件各不相同，形成有效的制衡机制。如果一方试图提交过期交易，另一方可以使用撤销密钥进行惩罚，确保系统安全可靠。

值得一提的是，Fiber Network基于CKB的实现相比传统闪电网络具有显著优势。它不仅原生支持多种资产（包括CKB、BTC和RGB++稳定币），还因为依托CKB主链而大幅降低了通道操作的手续费。这些特性使Fiber Network在用户体验方面具有明显优势，为用户提供了更快速、更经济、更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安全架构中的关键组件，它如同全天候的网络安全卫士，为用户资金提供持续保护。在支付通道环境中，参与者需要时刻防范对方可能提交过期交易的风险，而WatchTower的设计恰好解决了用户无法持续在线监控的难题。

WatchTower的工作原理相当精妙：用户预先构造好惩罚交易并发送给WatchTower，同时只提供交易哈希值以保护隐私。当WatchTower监测到有人提交过期交易时，它会立即执行预先设定的惩罚措施。这种设计既确保了安全性，又最大限度地保护了用户隐私。

Fiber Network在WatchTower实现上进行了重要创新。相比比特币闪电网络中需要存储大量交易数据的传统方案，Fiber Network通过Daric协议实现了重大突破，允许单个撤销密钥适用于多笔交易，大幅降低了存储需求。这一优化不仅减轻了WatchTower的负担，也提升了整个系统的运行效率。

举例来说，当Alice和Bob开通支付通道后，Alice可以将监控任务委托给WatchTower。如果Bob试图提交过期交易，WatchTower会立即发现并执行惩罚措施，确保Alice的资金安全。整个过程Alice无需时刻在线，大大提升了使用便利性。

WatchTower机制（来源：极客web3）

多跳路由和HTLC/PTLC

多跳路由与HTLC/PTLC技术的结合为Fiber Network带来了强大的支付能力。多跳路由机制允许资金通过多个中间节点进行传递，即使交易双方没有直接通道也能完成支付，显著扩展了网络的覆盖范围。

HTLC（哈希时间锁合约）作为安全保障机制，要求每个中间节点在规定时间内提供正确密钥才能完成交易，有效防止资金被恶意截留。而PTLC（点时间锁合约）则在HTLC基础上进一步增强了隐私保护，通过为每个节点分配独立密钥，避免交易路径被外部推断。

Fiber Network将这些技术与优化的路由算法相结合，不仅确保了交易安全，还提升了支付效率和隐私性。例如，当Alice需要向Daniel转账时，系统会自动寻找最优路径（如Alice→Bob→Carol→Daniel），并通过HTLC/PTLC机制确保交易顺利完成。整个过程快速、安全且隐私保护完善，展现了Fiber Network的技术优势。

跨域原子支付

Fiber Network通过HTLC和PTLC实现了与比特币闪电网络的跨域原子支付，这种设计确保了跨链交易要么完全成功，要么完全回滚，从根本上消除了部分成功的风险。用户可以在两个网络间进行无缝资产转移，例如用CKB兑换比特币，整个过程安全可靠。

具体实现上，跨链中转商扮演着关键角色。以Alice用CKB向Bob支付比特币为例，Alice先将CKB支付给中转商Ingrid，Ingrid再通过闪电网络向Bob支付比特币。HTLC机制确保整个过程的原子性，如果任何环节出现问题，资金都会自动返还，充分保障了交易安全。

应用场景

Fiber Network基于Nervos CKB构建的跨链和多资产支付能力，为加密行业开辟了丰富的应用前景。从跨链支付到流动性挖矿，从借贷服务到去中心化交易所，Fiber的技术优势在各个领域都展现出巨大潜力。

跨链支付

Fiber Network的跨链支付功能彻底改变了多币种交易的体验。通过链下支付通道和HTLC合约，用户可以在比特币网络和Nervos CKB等不同链之间进行即时、低成本的资产转移。这种无信任的执行机制既保证了安全性，又大幅提升了交易效率。

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

Fiber Network为流动性提供者创造了全新机会。用户可以通过支付通道为多种资产提供跨链流动性，同时享受链下操作带来的低成本优势。守望塔服务的引入更进一步保障了流动性提供者的资金安全，使整个挖矿过程更加可靠。

跨链原子化借贷

Fiber Network的跨链能力为去中心化借贷开辟了新途径。用户可以用比特币等主流资产作为抵押，在CKB网络上借贷其他代币。HTLC合约确保了这个过程的原子性和安全性，即使出现异常情况，抵押资产也能安全返还，为用户提供了高度可靠的借贷环境。

跨链去中心化交易所（DEX）

Fiber Network支持的去中心化交易所彻底改变了跨链交易体验。通过多跳路由和HTLC技术，用户可以在比特币、CKB和RGB++资产之间进行无缝交易，无需依赖中心化平台。这种设计不仅提高了资产流动性，还为DeFi生态的发展奠定了坚实基础。

结语

现状与未来

目前Fiber Network已经完成了原型开发，成功实现了节点间的基本功能以及与比特币闪电网络的跨链互操作。项目代码已在GitHub开源，包括主仓库和配套脚本库，为开发者社区提供了参与机会。

展望未来，开发团队将重点完善多跳路由和守望塔服务，同时优化开发者工具。路由算法将采用Dijkstra等先进技术，并引入多路径支付策略，进一步提升交易成功率。守望塔服务将通过持续监控确保网络安全性，即使离线用户也能获得充分保护。

更长远来看，团队计划利用CKB的可编程性实现隐私保护算法，持续优化路由和监控服务，为用户提供更安全、更私密的支付体验。这些创新将使Fiber Network成为推动比特币和CKB生态系统发展的重要基础设施。

结语

Fiber Network作为基于Nervos CKB的新一代公共闪电网络，通过创新的链下支付通道和多跳路由技术，为比特币和CKB生态系统带来了前所未有的交易效率和灵活性。其跨链互操作性不仅扩展了网络边界，还显著提升了资产流动性。结合先进的监控服务和安全机制，Fiber Network为DeFi应用提供了坚实基础，正在推动整个区块链生态的创新与发展。

作者：   Lucas 译者：   Sonia 审校：   KOWEI、Piccolo、Elisa 译文审校：   Ashely、Joyce * 投资有风险，入市须谨慎。本文不作为 Gate 提供的投资理财建议或其他任何类型的建议。 * 在未提及 Gate 的情况下，复制、传播或抄袭本文将违反《版权法》，Gate 有权追究其法律责任。