ViaWallet科普｜ARB(Arbitrum)：以太坊 Layer2 的領跑者

近年來，以太坊的性能及可擴展性一直是區塊鏈行業內最關注的問題。根據當下規劃，以太坊將通過Danksharding的分片方案配合Layer2的Rollup技術實現TPS的巨大提升，Layer2因此被看作是行業未來的主要發展方向之一。

作為當下規模最大的Layer2網路，Arbitrum吸引了大量用戶及開發者的目光。本文將為大家全面解釋什麼是Arbitrum，包括它的技術、現狀及未來。

Arbitrum的團隊及來源

Arbitrum是一個基於以太坊的Layer2擴容解決方案，它的目的是以更低的成本為用戶提供更快速度的區塊鏈網路，同時具有與以太坊相同的安全性。

Arbitrum有著十分強大的團隊背景，其創始團隊Offchain Labs由普林斯頓大學電腦教授Ed Felten以及他的兩位博士學生Steven Goldfeder、Harry Kalodner共同建立。Ed Felten曾在2015年被任命為白宮副首席技術官。2018年，Ed Felten回到普林斯頓大學後，他曾經的兩位博士學生向他發起了繼續Arbitrum研究的邀請。

Ed Felten接受邀約後不久，Harry Kalodner發佈了三人共同完成的論文《Arbitrum: Scalable, private smart contracts》，探討了Arbitrum如何在不影響安全性的前提下實現以太坊的擴展，Arbitrum從而正式面世。

Arbitrum的技術

Arbitrum採用了Optimistic Rollup方案。Roll up是一種鏈上擴容解決方案，它將以太坊上的資訊進行複製並轉移到Layer2進行計算和存儲，並將處理後的結果資訊再次壓縮打包並上傳到以太坊上。這樣可以保障關鍵數據資訊仍由Layer1保存，而繁瑣的計算過程交給了Layer2，從而保障了安全性又大幅度提升了Layer1性能。

Layer2在處理交易時需要解決的問題是如何防止作惡者提交錯誤資訊從而騙走資產。Optimistic Rollup方案採用的是欺詐證明，Layer2上的驗證者需要鎖定保證金（ETH）進行簽名，負責擔保“在Layer2上這些交易發生後，網路狀態從A變成了B”。以太坊會“樂觀”地假設Arbitrum提交的狀態都是合規的，也就是採取“無罪直到被證明有罪”的態度。

當出現違規情況時，例如Bob聲稱Alice的錢是自己的，那麼挑戰者可以在挑戰期內（Arbitrum為7天）提出“驗證者擔保的結果和實際交易執行的結果不同”的爭議並提交證據。如果爭議被確認，違規行為會被判定無效，挑戰者將獲得這位不誠實的驗證者鎖定的保證金。

Arbitrum的Rollup機制只要有一個誠實參與者就能確保網路正常向前推進。例如下圖中，只要Alice是誠實的，就不會存在爭議斷言，綠色方框就一定會得到確認。所以Arbitrum團隊稱該Rollup方案是無需信任的，作惡者無法生成錯誤的結果，他們只能暫緩網路正常推進，但這樣做需要他們付出保證金，這個代價是比較高昂的。

Arbitrum Nova與Arbitrum Nitro

Arbitrum目前有Arbitrum Nova和Arbitrum Nitro兩條區塊鏈。兩者的技術以及主要用途有所不同。

Arbitrum Nova是基於AnyTrust 技術，也就是數據可用性委員會（DAC）確保的最小信任假設，Arbitrum Nova的數據更新是通過DAC簽署的DACerts。如果20名委員會成員中19名是惡意的，那麼他們就可以破壞安全，如果有2名以上的成員是誠實的，那麼數據就能正確運行。而在大部分情況下，20名委員會成員至少有19名表現良好。

Arbitrum Nova通過這種方式可以省去Layer2向Layer1提幣的7天等待期（挑戰期），用戶需要支付的網路交易費用也會低得多。因此Arbitrum Nova主要用於遊戲、社交等高頻且對成本更敏感的一般應用。

Arbitrum Nitro是由原有的Arbitrum One升級而來的，採用的仍是Optimistic Rollup技術。與Arbitrum Nova不同，Arbitrum Nitro會將完整的數據集作為Calldata發佈到以太坊主網。因此Arbitrum Nitro更專注於DeFi和NFT應用。

Arbitrum的現狀和未來

自2021年推出以來，Arbitrum就一直是Layer2賽道的領跑者。根據L2BEAT數據，Arbitrum One（即Arbitrum Nitro）目前佔據了66.75%的Layer2市場份額，遠超第二名的Optimism。推出不久的Arbitrum Nova則佔據了0.21%的市場份額。

與其他公鏈相比，Arbitrum也毫不遜色，其TVL目前排在第四，佔據了整個加密市場5.02%的份額，高於Polygon、Avalanche、Fantom等知名公鏈。

目前，Arbitrum的生態十分繁榮，除了Uniswap、AAVE等知名DeFi應用，還有GMX（去中心化衍生品平臺）、Treasure DAO（去中心化遊戲平臺）等大熱專案，成為了Arbitrum的代表應用。

近期，Arbitrum還發佈了原生代幣ARB，這也是Arbitrum正式邁向去中心化社區治理的重要一步。持有ARB的用戶可以參與社區提案及投票，共同建設Arbitrum的未來。另外，Arbitrum還發佈了Layer3開發工具包Arbitrum Orbit。通過Arbitrum Orbit，開發者可以創建基於Arbitrum的Layer3。

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【更多資訊】

Arbitrum官網：https://arbitrum.io/

市值排名：https://coinmarketcap.com/currencies/arbitrum/

Arbitrum白皮書：https://github.com/OffchainLabs/nitro/blob/master/docs/Nitro-whitepaper.pdf

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