IXBTC是什么？

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IXBTC是第一个具有连贯技术和经济架构的脱链运营网络，可将互联网级可扩展性带入区块链。IXBTC可横向扩展到每秒数十亿的离线交易，无信任，分散和私有。它包含一个分层架构，每层都有重要的技术创新：

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1.一个渠道构建套件，灵活支持广义的脱链dApp状态转换，超越简单支付，类似侧链的渠道，资金锁定最少。

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2.第有史以来一个柯林斯证明最优的状态路由算法，其交易吞吐量比最先进的解决方案高15倍;

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3.一个脱链操作系统，可以大大简化各种平台上的脱链应用程序的开发和使用。

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4.提出了一种原则性的脱链加密经济学设计，以平衡为实现可扩展性而进行的权衡。

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IXBTC的分层技术架构

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受到使互联网超级成功的分层抽象原则的启发，IXBTC设计了一个干净的分层架构，将复杂的脱链操作网络分离为分层模块。该架构极大地降低了系统设计，开发和维护的复杂性，并使每个组件的快速发展成为可能。IXBTC将每层接口的集合规范称为cStack，它包含cChannel：广义状态通道和侧链套件;?cRoute：可证明最优的状态路由协议;?cOS：支持off-chain的应用程序的开发框架和运行时;?和cApps：在IXBTC上运行的应用程序生态系统。下面我们重点介绍IXBTC研发的cChannel，cRoute和cOS所面对的挑战和它们的特性。

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cChannel：灵活，通用和开箱即用的功能

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cChannel是IXBTC与不同区块链交互的最低层。它为上层提供了最新状态和有界时间终结的共同抽象。cChannel具有两个集成的链上合同和脱链协议组件，具有以下主

要功能：

用于离线dApp的示例广义条件状态依赖性DAG

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超出简单付款的广义dApp支持。cChannel?在网络状态通道和侧链之上启用通用条件状态依赖性DAG。这使得Celer不仅能够支持简单的支付，还能够支持大类应用，例如游戏，在线拍卖，保险，预测市场和分散交换。在开发的L4研究团队，最近的Perun Network，以太坊社区的这方面有很棒的并行研究工作和其他球队。正如IXBTC在cChannel的这一部分所做的那样，他们正在努力实现类似的通用状态通道设计和实现。我们相信，所有以太坊国家频道研究人员共同合作并为通用状态通道核心抽象和接口定义一些开放标准将是非常有益的。

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多跳状态中继。所有脱链应用程序都可以在多跳状态中继支持的同时搭载共享底层状态通道和侧链网络。cChannel?不仅在支付中继上而且在通用状态中继上扩展Sprite?以?支持原子时间锁定。

上图示例布尔条件付款模式

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开箱即用的有条件付款。cChannel合约套件还附带了一套丰富的“预编译”功能，以方便常见的脱链应用模式，如布尔电路条件支付（例如，如果Carl赢得游戏，Alice付费Bob），条件状态结算（例如付费Bob X /如果卡尔获胜则N eth，而N是卡尔赢得的总动作数量等等。

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通过“侧链式”通道减少流动性锁定。cChannel超越了传统国家渠道的范围，引入了一种特殊的侧链渠道作为一种选择，将流动性锁定降低到防欺诈债券的水平。这些侧链进一步连接为网络。

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依赖DAG遍历关闭链协议：cChannel定义截止链状态转变，即模型任何截止链应用状态更新，吨?opological遍历（正向或反向）的条件状态依赖性DAG的。在每次遍历时，将创建，更新或删除依赖关系边。进一步指定通信协议以实现该抽象状态转换模型。

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结合正式规范和链上合同和离线协议的验证是IXBTC技术堆栈不可或缺的一部分。

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cRoute：首个可证明的最佳状态路由

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对状态路由的需求（在简单无条件支付的情况下为“支付路由”）是显而易见的：由于信道开放成本和存款流动性锁定，在每对节点之间建立直接状态信道是不切实际的。因此，有必要构建一个由cChannel组成的网络，其中状态转换应以无信任的方式进行中继。状态路由对于脱链支付网络至关重要，因为它直接决定了网络的性能，即在给定网络上流动的速度和数量。现有的解决方案基本上都归结为“最短路径路由”。这个原则在传统计算机网络中是有意义的，因为它们的链路容量是无状态的（不受过去的传输影响）并且它们的拓扑结构相对稳定。然而，支付网络中的链路容量是有状态的（即由过去的支付确定），这导致高度动态的网络，其中链路容量和拓扑不断变化。这种关键差异使得最短路径路由算法难以收敛，从而产生低吞吐量，长延迟甚至中断。

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IXBTC提出了cRoute，这是首个专为离线操作网络设计的路由算法。我们重点介绍cRoute的一些主要功能：

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与上图模拟中的最新技术相比，cRoute的TPS提高了15倍，接近最佳状态

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可能是最佳的。cRoute?可证明是最佳的，因为它可以支持具有有限延迟的特定状态信道网络拓扑上的所有可行支付过程。在我们的模拟中，与基于最短路径原则（Raiden和Lightning的路由算法中使用的原理）构建的算法相比，它可以实现高15倍的事务吞吐量（接近最优）。

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透明通道平衡。自从Lightning Network的最初提案以来，“保持渠道平衡以实现高吞吐量”一直是一种直觉。然而，现有的尝试都是需要大量的链上或链外协调而没有最佳平衡保证的启发式方法。cRoute的算法透明地嵌入了信道平衡过程以及路由，并不断地平衡整个网络，而无需任何额外的协调。

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高故障恢复能力。cRoute旨在通过其自适应和多路径特性对对等节点的故障具有弹性。它会自动分解付款以避免耗尽信道，并通过分布式链路反转算法确保“数据平面”连接。

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完全分散。利用所有这些功能，仍然不需要具有路径查找服务。对等方只需要在状态通道网络拓扑中与其邻居通信。

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cOS：针对脱链dApp的友好开发人员和用户体验

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On-chain dApp相对容易构建：它有一个前端连接到简单的统一数据+计算后端（区块链）。虽然具有很高的可扩展性潜力，但是脱链dApp很难构建和使用。仅举几个挑战：

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1.在任意的脱链和链状态之间纠正正确的状态依赖性

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2.为每个dApp开发依赖DAG遍历的通信协议;

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3.跟踪状态，执行解决和国家争议;

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4.透明地处理付款失败;?即处理多个并发运行的脱链dApp。名单还在继续。

cOS：脱链dApp的最终用户运行时和开发框架

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IXBTC中的cOS正是针对这些挑战，并为可扩展的脱链dApp提供了开发框架和运行时。在开发时，cOS为开发人员提供了开发框架，这些开发框架具有捕获状态的条件依赖关系有向无环图（DAG）的通用设计模式。在运行时，cOS处理离线状态的存储和跟踪，构造和中继条件状态转换，并自动解决和反对状态的状态。

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