2021.07.05-07.11

Part.1 Insight

扩容金牌种子选手Arbitrum优势解析

Rollup 终于来了！跟着 Arbitrum 于 5 月 29 日宣告其首要网络测试版，以太坊社区终于要完成了期待已久的可扩展性。咱们愿景是：将原始数据存放在以太坊Layer1上，而本钱昂扬的履行和存储将移至Layer2。同时，Rollup的安全性由Layer1保证，所以比侧链之类的其他处理计划更安全。不同Layer2处理计划的深度比照详见下图：

Arbitrum 的前史能够追溯到 2014 年。其时这仅仅学生项目，Ed Felten 教授是导师。在 2015 年至 2017 年期间，Ed Felten 在白宫担任顾问，这个项目也随之中断了一段时刻。到了2017 年才从头开始运转，其时Ed Felten 教授回到普林斯顿大学，Steven Goldfeder 和 Harry Kalodner 压服他再次参与该项目。Arbitrum一直都是Rollup项目，仅仅其时还没有这个术语。接下来，咱们将仔细研讨Arbitrum Layer2的争议处理机制，这是所有架构的中心所在。

多轮争议处理机制

Arbitrum 的意图一直是处理交互式争议。因而 Arbitrum 命名指的是法令术语中的“仲裁员”，意为判决争议的人。假如有人在买卖履行后对成果提出异议，验证者就用这种判决争议的办法来就达到共同。在多轮交互rollup中，程序会重复将N条指令分红大小为N/K的K个部分，直到找到有争议的具体履行进程。以下是该进程的图解：

来历: Tracer.Finance

在发生争议的情况下，由L 1从头履行买卖中最终发生争议的进程，以处理争议并决议争议的赢家。程序将买卖分红多个进程，而且在L 1只运转有争议的进程，减少了在L 1从头履行整个进程的本钱。还有一个明显的好处是，在Arbitrum 上运转智能合约/买卖不受以太坊的履行才能/gas 限制，咱们只需在 Layer1 上为整批买卖发布一个状况证明就足够了，然后降低了整体的本钱。

而关于Optimism等单轮争议处理机制中，即便争议处理当即发生且因为多轮机制不计入额定的时刻（Arbitrum的额定时刻是一周），L 1都必须履行整个买卖来验证。这意味着 Layer2 遭到 Layer1 区块 gas费的限制。此外，每次买卖后还需求在发布链上状况根，进一步增加了本钱。

Layer2 最大的希望之一是低买卖本钱。Arbitrum 团队也说到他们现已将简略买卖的 gas 本钱降低到 2000 gwei。首要本钱来安闲 Layer1 上记录买卖数据。 Arbitrum 紧缩了头部数据，且不需求在每次买卖后将状况根发布到 L 1，然后提高了 gas 效率。

多轮交互争议处理程序有一个强加的时刻限制，即为期一周的争议额定时刻。它类似于玩家轮番换手的国际象棋时钟。验证人必须在这一周内做出举动，不然他们会在争议中失利。这意味着，在实践中处理争议的进程会更短。

Arbitrum架构概述

Arbitrum Layer2与Ethereum Layer1之间有一套名为EthBridge的智能合约。EthBridge一方面裁判Layer2链上的纠纷，另一方面监督Layer2链的收件箱和发件箱。以太坊L 1上的 Arbitrum 收件箱合约是 Arbitrum 架构的重要组成部分。收件箱收集所有买卖，并依照先到先得的准则进行排序。

Arbitrum虚拟机（AVM）读取Layer1链上的收件箱合约，并以即定的方法履行计算。ArbOS（Arbitrum Layer2的操作系统）则在AVM上运转，并履行Arbitrum Layer2链上的智能合约。

除了上述的重要组成部分，验证者是Arbitrum生态系统中的首要参与者。验证者是节点，观察Arbitrum Layer2上的活动并推动rollup链状况。注意，不是所有的节点都是验证者。验证Arbitrum链是完全无权需答应的。假如要发布买卖或提出异议，参与者只需求运转一个节点软件并在区块中进行质押。Arbitrum上有三种验证者：

• 主动验证者：继续重视Layer2链，并经过提出新的区块来推动其状况。

• 防御性验证者：经常重视Layer2链，只要看到另一个验证者提出的歹意区块才采纳举动。

• 观望型验证者：与防御性验证者类似，监督Layer2链以发现不诚实的行为。与防御性验证者不同的是，他们不会对歹意验证者提出异议或验证正确的区块，而仅仅提示系统中的其他验证者。

Arbitrum的验证者负责经过在新区块的质押，来推动链的延申和rollup的状况。验证者需求质押必定数量的ETH，以便在rollup链生成区块。一旦在一个区块上质押代币，验证者就不能吊销，直到该区块被承认。假如另一个验证者对某个区块有争议，他们应该提出他们认为正确的区块版本，并对其进行典当。依据争议机制的成果，获胜的验证者将获得不诚实验证者的部分赌注，而其余的金额将被焚毁。

区块上的质押金额是由协议本身动态调整的。Arbitrum设置了一个根本质押参数。这个根底金额将乘以一个系数，假如因为进犯而导致链的速度减慢，这个系数将以指数增加。

来历: Arbitrum Official Documentation

为了更好地理解 Arbitrum 机制，让咱们看一下 Arbitrum 买卖的生命周期：

1）用户将买卖发送到以太坊 Layer1 上的 Arbitrum 收件箱智能合约。

1. 这些买卖由AVM以先到先得的方法履行。

2. 输入收件箱中的买卖，进入Arbitrum Layer-2履行进程。

2) Arbitrum Layer-2 上的验证者在收件箱中读取这些买卖，并以确定性的方法一同履行它们

1. 一旦买卖进入收件箱，任何查看收件箱的人都会知道买卖的成果。

2. 这意味着，用户的买卖一旦到达收件箱，在 Arbitrum 和以太坊 Layer1 上是都是最终的成果。

   - 终结点：每个人都知道买卖成果的时刻点。

   - 承认点：以太坊第 1 层验证买卖正确性的时刻点。

3) 随后，Arbitrum 上的验证者将提出一个包含用户买卖履行的Rollup块。

1. 此时，每个重视Arbitrum链的人都现已知道该区块是否正确。

2. 一旦发生 rollup 块，将会有一个为期一周的争议挑战，直到买卖在 Ethereum Layer-1 上得到承认。

4) 在 1 周的争议窗口之后，假如没有人对区块内买卖的正确性提出异议，则该区块将由以太坊 Layer1 承认。

需求强调的一个重点是，从 Layer1 到 Layer2 的买卖很快就会得到承认，类似于正常的以太坊 Layer1上的 买卖。可是，关于从 Layer2 到 Layer1 的买卖，在 Layer1 承认买卖之前有 1 周的争议期。尽管以太坊链仅在 1 周争议期后才知道 rollup 块的正确性，但因为 Arbitrum 虚拟机的确定性，一旦买卖进入收件箱合约，每个观察第 2 层的人都现已知道成果。

另一个需求注意的重点是 Arbitrum 现在没有一致协议。权益证明中，占大多数的验证者能够强制承认正确的状况。与之相反， Arbitrum 有正确性证明。即便只要一个诚实节点（N 个中的 1 个）也能够证明大多数歹意节点是错误的。归根到底，是争议处理算法决议谁对谁错，而不管多数票。

 Arbitrum的发展

Arbitrum 自 2020 年 10 月 4 日起进入测试网阶段，并于 5 月 29 日在以太坊主网上部署了 Abitrum 智能合约。自 10 月份初次发布测试网以来，他们已收到逾300个拜访开发者发布的团队恳求。

现在在Arbitrum One主网测试版上现已有超过700个账户创建，500个合约部署。在Arbitrum One上现已有了很多且不断增加的活动。

与该领域的其他Rollup不同，Arbitrum 没有项意图候补名单，每个人都能够拜访，能够在此根底上进行开发。Arbitrum 也成功吸引了顶级项目，其中一些宣告在 Arbitrum 上构建的项目包含 Uniswap、Sushiswap、MCDEX、DODO、Biconomy 等，还集成了抢先的根底设施提供商如 The Graph、 Etherscan 和 Chainlink。

定论

Rollup非常安全，而且能够集成 Layer1，是最有希望的以太坊扩容处理计划之一。Rollup还有了不同的计划，包含广为讨论的optimistic rollups和根据零常识的处理计划。咱们信任，在不远的未来，Rollup的竞赛将继续下去。这种公开和通明的竞赛会使整个生态系统受益。

因为多轮交互的争端处理机制，Arbitrum在gas限制和 Layer2 链的虚拟机规划方面具有极大的优势。尽管陪审团还没有定论，但现已能够看到其潜力，Arbitrum将获得很多选用。但是最终无论谁是Rollup竞赛的胜利者，以太坊生态系统都将从中获益，这一点是无可争议的。

咱们信任Arbitrum会对以太坊最大的可扩展性提供巨大帮助。Arbitrum团队在曩昔的几年里一直努力研究，现在看来他们将成功抢先商场。从他们敞开的开发方法和很多的合作关系来看，Arbitrum的推出是大获成功的。

参考文献:

• Introducing Arbitrum One: our mainnet beta

• Arbitrum Official Documentation

• 'Inside Arbitrum' - Harry Kalodner

• ZKPodcast: Diving into Arbitrum’s Optimistic Rollup

• Arbitrum in under 10 minutes

视野开拓

内生的增长模型依赖于作为技术进步根源的研发的投资。这些模型预计知识产权，研发补贴和其他变量如何影响技术进步率，从而影响人均实际GDP的长期增长率。-《宏观经济学》