Raiden Network (RDN): una geniale soluzione per le transazioni off chain mediate

Raiden Network (RDN) è una piattaforma che garantisce i fondamenti di una rete di canali di pagamento, compresi i meccanismi delle transazioni mediate, l’instradamento di più trasferimenti in attesa e la gestione di molti trasferimenti in lista di attesa contemporaneamente.

Il trading di token off chain è reso possibile dai canali di pagamento, che collegano le parti coinvolte nella transazione. Quando si utilizza Raiden Network (RDN), un canale di pagamento sarà invariabilmente supportato da un deposito di token sulla blockchain.

Quando si effettua un pagamento, la persona che invia il denaro è tenuta a firmare una prova di equilibrio per la persona che riceve il denaro. Le prove di equilibrio possono essere considerate come un tipo di assegno digitale, quindi questo è un utile parallelo da tenere a mente. I pagamenti sono garantiti per il riscatto dei token, poiché sono limitati a un importo che non può superare il numero totale di token posseduti sulla catena da entrambe le parti.

I pagamenti elaborati attraverso un canale di pagamento sono potenzialmente più rapidi e meno costosi di quelli elaborati sulla blockchain. Tuttavia, l’avvio di canali di pagamento con le controparti costerà delle commissioni di rete e richiederà un deposito sulla blockchain.

Questo ne impedirà l’utilizzo dei token mentre vengono tenuti come deposito. Gli utenti di una rete che utilizza i canali di pagamento, tuttavia, non devono creare canali con ogni persona che vogliono pagare, per ridurre l’impatto di questo potenziale inconveniente.

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Cos’è Raiden Network (RDN) e come funziona

Gli utenti possono inviare denaro a qualsiasi altro partecipante a una rete di canali di pagamento utilizzando una serie di canali di pagamento collegati come mediatori per la transazione. All’interno di una rete di token, molti pagamenti diversi possono avvenire contemporaneamente e in completo isolamento l’uno dall’altro.

È necessario creare un insieme di regole per controllare la rete, al fine di garantire che tutti gli utenti si comportino in modo equo. Il protocollo di Raiden Network (RDN) garantisce che tutti i nodi rispettino le stesse regole per quanto riguarda l’invio e la ricezione dei pagamenti.

Trasferimenti I trasferimenti mediati consentono agli utenti di effettuare pagamenti con altri utenti con i quali non hanno necessariamente un canale di pagamento. Ciò è possibile utilizzando diversi canali di pagamento per completare una transazione in un trasferimento mediato.

Nell’illustrazione seguente, Alice utilizza i canali che lei, Bob, Charlie e Dave hanno stabilito per effettuare un pagamento a Dave. Questo pagamento è protetto come trasferimento in sospeso, il che indica che ha bisogno di un segreto per essere rivendicato per i token prima di poter essere utilizzato.

Subito dopo aver ricevuto il trasferimento, Dave richiede il segreto ad Alice. Dave riceve il segreto da Alice e lo applica per sbloccare il trasferimento in attesa. Dave fornisce quindi a Charlie il segreto; a questo punto Charlie firma una prova di saldo che indica l’aumento del valore del bonifico in attesa sbloccato e la rispedisce a Dave. Successivamente, la procedura viene eseguita in ordine inverso fino a quando il segreto viene esposto a tutte le parti coinvolte nel canale di trasferimento mediato.

Nel caso in cui uno dei nodi mediatori smetta di rispondere dopo la richiesta del segreto (ad esempio, perché è offline), non sarà possibile sbloccare alcuna transazione in sospeso finché i blocchi non avranno fatto il loro corso.

In uno scenario del genere, Dave ha la possibilità di divulgare le informazioni tramite uno smart contract noto come registro dei segreti. Dopo la registrazione del segreto sulla blockchain, i nodi mediatori saranno in grado di visualizzare il segreto, che sbloccherà i loro trasferimenti e consentirà loro di fornire alla controparte una prova del saldo aggiornata e firmata.

Come si crea un percorso per i canali di trasferimento mediato di Raiden Network (RDN)

Per completare efficacemente un trasferimento mediato, deve prima esistere un percorso tra il mittente e il destinatario che sia composto da canali di pagamento con una capacità sufficiente.

Il termine “capacità” si riferisce al fatto che i canali di pagamento utilizzati per la transazione hanno un numero adeguato di token per generare trasferimenti in sospeso in tutti i canali necessari.

In questa illustrazione, Alice vuole pagare a Dave tre token; quindi, deve individuare un percorso di canali collegati all’interno dei canali di pagamento mediatori che abbia una capacità di tre.

Il protocollo di Raiden Network (RDN) contiene una rappresentazione completa della rete e tutti i saldi iniziali dei canali. Immaginiamo che tutti gli utenti abbiano depositato 5 token in ogni canale e che abbiano già effettuato alcune transazioni. Il protocollo procederà quindi a provare una serie di altri percorsi finché non ne troverà uno che abbia una capacità sufficiente:

La capacità è adeguata, dato che sia Alice che Bob hanno 5 token in loro possesso.
Bob possiede un totale di 4 token, il che consente di procedere al pagamento.
Poiché Charlie ne ha solo 2, mentre Dave ne ha 8, questo particolare percorso non può essere utilizzato.

Charlie inizierà il trasferimento del rimborso, che Bob rivendicherà in seguito.

Il protocollo di Raiden Network (RDN) attualmente testa un percorso che passa per Earl, Frank e Gary. Questo percorso ha successo perché c’è una capacità adeguata in tutti i canali.

Dave ha ora richiesto il segreto ad Alice, che consentirà a tutti i partecipanti di sbloccare i loro trasferimenti e di firmare nuove prove di saldo alla loro controparte. Questo perché Dave è stato pagato e ha ricevuto il denaro.

Servizi ausiliari come il pathfinding renderanno più semplice, in un futuro non troppo lontano, individuare un percorso in grado di mediare i trasferimenti. La prossima versione di Ithaca avrà i servizi di pathfinding tra le sue caratteristiche.Elaborazione di richieste di trasferimento multiple attualmente in corso.

I nodi della struttura di un albero di Merkle mantengono uno stato locale per facilitare la gestione di una serie di trasferimenti in sospeso.

Un Merkle Tree è un tipo di struttura di dati in cui il valore hash delle informazioni incluse nell’albero serve come base per il nodo radice dell’albero. Gli alberi di Merkle consentono di avere una rappresentazione crittografica sintetica di un gran numero di trasferimenti in sospeso utilizzando un solo valore, denominato radice di Merkle. La radice del Merkle Tree si sposta in risposta alla rimozione anche di un solo dato.

Ogni nodo di Raiden Network (RDN) è dotato di un albero di Merkle per ogni canale e per ogni direzione. Mentre è in corso un trasferimento mediato, ogni nodo mediatore aggiunge il trasferimento mediato al proprio Merkle tree individuale. Quando vengono prodotti nuovi trasferimenti in sospeso, il nodo mediatore controlla se la radice dell’albero corrisponde o meno al proprio stato locale. Per il modo in cui è stata concepita questa architettura, il protocollo può gestire 160 trasferimenti pendenti su ogni canale.

Il limite è stato arrotondato per difetto a 160, il che assicura che il costo del gas di sblocco sarà inferiore al quaranta per cento del limite standard di gas fee per un blocco di Ethereum (ETH), pari a pi-milioni (3141592); per ulteriori informazioni, consultare la documentazione di Raiden Network (RDN). Nello scenario sopra descritto, Bob fungerà da mediatore tra Alice e le varie richieste di trasferimento. Il protocollo genera un albero di Merkle contenente tutti i trasferimenti in sospeso che Bob prevede di poter richiedere ad Alice. Questo per garantire che Alice non stia imbrogliando in alcun modo:

• Alice intende effettuare il pagamento a Charlie attraverso Bob, che agirà da intermediario.
• Per Bob c’è un trasferimento in sospeso, denominato trasferimento1, che viene bloccato fino a quando il pagamento non è terminato.Egli apporta le necessarie modifiche al nuovo blocco1 in base alla sua prospettiva sull’albero di Merkle.
• Alice effettua un secondo trasferimento a Dave, questa volta utilizzando Bob come intermediario. Secondo Alice, anche la radice del suo albero è inclusa in questo trasferimento.
• Bob calcola la radice e nota che il blocco1 è lo stesso di prima; di conseguenza, sa che
• Alice non è disonesta, poiché il trasferimento1 è ancora in stato di attesa.

Le informazioni precedentemente contenute nella radice dell’albero di Bob sono state aggiornate per includere i dettagli di entrambi i lock, lock1 e lock2, grazie al precedente trasferimento rispettivamente a Charlie e Dave.

• Alice effettua un terzo trasferimento a Erik e questa volta utilizza Bob come intermediario.

In questa situazione è sufficiente che Alice comunichi a Bob semplicemente la radice Merkle e il nuovo trasferimento. Bob è in grado di calcolare la radice e di verificare che Alice abbia lo stesso numero di trasferimenti in sospeso che prevede, quindi non c’è bisogno che lei invii i trasferimenti in sospeso precedenti che sono in attesa di essere elaborati. (In questo caso i vantaggi dell’utilizzo di una struttura ad albero di Merkle diventano subito evidenti).

• Alice effettua un quarto trasferimento a Frank e utilizza Bob come intermediario per la transazione.

Grazie al fatto che la radice ottenuta da Bob è appropriata per la sua regione geografica, egli è in grado di aggiungere un quarto blocco al suo albero di Merkle.

• Indipendentemente dal numero totale di trasferimenti di Merkle tree inviati, Alice non invierà mai più di un nuovo blocco e della radice del Merkle tree precedente.
• Dave chiede di conoscere la chiave che sbloccherà il suo prossimo trasferimento.
• Dave riceve il segreto e a sua volta lo comunica a Bob, che procede ad aprire la serratura2 per ottenere il denaro dovuto a Dave.

Dopo di che, Bob consegnerà il segreto ad Alice e Alice procederà a fornire una prova firmata del saldo a Bob.

Poiché l’albero di Merkle non ha ancora il blocco2, la radice di Merkle è stata modificata.

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Sblocco di trasferimenti multipli off chain in sospeso

Sappiamo già che è possibile che i nodi non rispondano mentre un trasferimento in sospeso è ancora in corso, il che porta alla registrazione del segreto sulla catena nel registro dei segreti.

In seguito, dimostreremo come il protocollo Raiden Network (RDN) gestisce la gestione degli sblocchi nel caso in cui siano presenti numerosi trasferimenti in sospeso.

Nel caso in esame, Bob deve ancora sbloccare i suoi trasferimenti in sospeso a Charlie, Erik e Frank; tuttavia, il canale è stato chiuso da Alice e questo pone un dilemma.

Affinché Bob possa riscuotere con successo il suo trasferimento in sospeso, Charlie fornisce a Bob la chiave per aprire la serratura1.

Tuttavia, Alice ha interrotto la comunicazione con Bob e non gli ha fornito una prova di bilanciamento aggiornata.Di conseguenza, è necessario che Bob risolva i lucchetti 1, 3 e 4 della catena.

La prima cosa che Bob fa è stilare un elenco di tutti i segreti di cui è attualmente a conoscenza. In questo caso particolare, la chiave del lucchetto 1, che aveva precedentemente ottenuto da Charlie.

Bob fornisce al contratto della rete di token la prova di equilibrio più recente in possesso di Alice, che consente di sbloccare il lucchetto2.Il contratto smart per la rete di token verifica l’autenticità della firma che Bob afferma di aver ricevuto da Alice. È possibile farlo utilizzando la crittografia per recuperare l’indirizzo e quindi verificare che Alice sia il proprietario di questo indirizzo.

Una volta chiusa la finestra di regolamento, non è più possibile accettare altre prove di equilibrio. Quindi, Bob invierà il suo stato locale sotto forma di albero di Merkle, che sarà esaminato dallo smart contract associato alla rete di token.

A tal fine, calcola la radice dell’albero di Merkle utilizzando le tre serrature fornite. Se la radice calcolata corrisponde alla radice Merkle precedentemente fornita, allora è certo che i lucchetti forniti allo smart contract sono autentici e che rappresentano la realtà degli eventi che si sono verificati fuori dalla catena.

Se la radice calcolata non corrisponde alla radice Merkle precedentemente fornita, allora non è certo che i lucchetti siano stati forniti allo smart contract.Lo smart contract per la rete di token deve finire di pagare i trasferimenti in sospeso alle persone che hanno diritto a riceverli.

Il registro dei segreti viene prima analizzato dallo smart contract per vedere se qualche segreto è già noto.

In questo caso, il segreto di lock1 è stato esposto e, di conseguenza, Bob è il legittimo proprietario di questo trasferimento.

Alice ha diritto a un rimborso perché i trasferimenti in sospeso bloccati da lock3 e lock4 non sono mai stati completati e quindi sono scaduti.

In breve, l’esempio illustra come la procedura di liquidazione dei blocchi in sospeso garantisca che i fondi preassegnati, che erano stati protetti da blocchi, vengano sbloccati o al destinatario o al mittente del pagamento, a seconda di quale delle due parti abbia avviato la transazione. Il fatto che il segreto sia noto o meno è il fattore che decide il corso degli eventi. Se il segreto viene rilasciato fuori dalla catena, non c’è bisogno di alcuna interazione sulla blockchain .Anche nel caso in cui la controparte non risponda, si può sempre contare sulla blockchain per garantire transazioni sicure.

Conclusioni

Mi auguro che questa breve ma approfondita esplorazione delle idee fondamentali alla base del protocollo Raiden Network (RDN) vi sia piaciuta.

Se siete interessati a saperne di più su Raiden Network (RDN), non esitate a provare il programma da soli o a consultare la nostra documentazione. Inviateci una nota nella chat Gitter se avete domande sul lato tecnico delle cose.

Raiden Network (RDN) sta continuando a lanciare una taglia per il codice di Raiden Red Eyes, il che ci porta al nostro ultimo punto. Se siete cacciatori di taglie, potete controllare i premi per le taglie e le procedure per inviarle qui.

*NB: Le riflessioni e le analisi condivise sono da intendere ad esclusivo scopo divulgativo. Quanto esposto non vuole quindi essere un consiglio finanziario o di investimento e non va interpretato come tale. Ricorda sempre che le scelte riguardo i propri capitali di rischio devono essere frutto di ricerche e analisi personali. L’invito è pertanto quello di fare sempre le proprie ricerche in autonomia.
L’autore, al momento della stesura, detiene esposizioni in Bitcoin e altri asset crittografici, anche legati a quanto trattato nell’articolo.