Arbitrum 的扩展之路。

原用标题:Arbitrum 的 Nitro 和 AnyTrust

之前也提到区块链未来的一种演化可能:基于以太坊的 L2 将超过大多数非以太坊的 L1 公链 (除少数生态发展不错的),成为未来加密活动的主要阵地。以太坊 L1 主要任务是为 L2 提供加密领域最为稀缺的资源:安全性。未来在以太坊 L1 进行兑换、借贷等交互的情况会很罕见,甚至在以太坊 L1 上进行 ETH 转账也会变得少见。L2 会成为加密活动的主要阵地,L2 也会越来越多,不太可能就只有如今的这些 L2 项目。

基于以太坊的 L2 将会成为加密活动的主要阵地。目前 Rollup 还在早期的尝试阶段。从目前以太坊 L2 总锁定资产规模看,TVL 为 48.7 亿美元,其中 Arbitrum 的市场份额为 56.51%,位居第一。

(当前 L2 的 TVL 情况,L2beats 数据)

考虑到前十中,部分 L2 的 TVL 中自身代币占比在 30% 以上,实际上在没有任何代币经济机制激励情况下,TVL 达到 6000 万美元以上的 L2 其实非常少。目前 Arbitrum 还没有推出代币经济机制。

随着 Arbitrum 上交互活动的增加,其费用也在提升。为了应对,Arbitrum 也计划推出 Nitro 和 AnyTrust,试图进行降低费用,提供吞吐量。当然,这里面也有一定的权衡,尤其是 AnyTrust 链,它在去中心化和安全性之间做了相当程度的权衡。

Nitro

根据 Arbitrum 的介绍,Nitro 有如下几点:

  • New Prover

New Prover 是 Nitro 的核心之一。它可以对 WASM 代码进行 Arbitrum 的经典交互式欺诈证明;可以使用标准语言和工具编写以及编译 L2 Arbitrum 引擎,从而取代如今使用的定制语言和编译器。在正常执行中,验证器和节点运行 Nitro 引擎(编译为本地代码),当需要欺诈证明则切换到 WASM。

  • 将 Geth 核心编译到 Arbitrum

Geth 被认为实际上定义了 EVM 引擎,Nitro 用 Geth 取代当前定制的 EVM 仿真器。

  • 用 Go 重写 ArbOS 组件的精简版本

它提供了运行 L2 链的所需部分,例如跨链通信、批处理、压缩系统等。这些可以降低 L1 成本。

  • 测试网与无缝迁移

Nitro 的各个组件已经实现,例如欺诈证明、定序器、代币桥、高级数据调用压缩等。Arbitrum 推出基于以太坊 Görli 测试网的全功能开发网。开发者可以查看测试网并在上面进行构建。在 Nitro 的堆栈上,可以构建新的扩展模式。例如,Arbitrum 的 AnyTrust 链也是基于 Nitro 堆栈之上实施的。

Arbitrum 计划将现有的 Arbitrum One 无缝迁移到 Aribitrum Nitro,也就是说,对于用户来说,这个过程会是无感的(链上的所有状态会被保留,有几个小时的计划停机)。一旦成功迁移之后,用户可以感受到费用下降和交互速度加快。

AnyTrust 链

上面也提到,基于 Nitro 堆栈,Arbitrum 计划推出 AnyTrust 链。它是一条 L2 链,AnyTrust 会跟 Arbitrum One(迭代后为 Arbitrum Nitro)同时运行。

  • AnyTrust 链和普通侧链不同

现有侧链可以满足更高吞吐量的需求,为什么还需要 AnyTrust 链?AnyTrust 链跟普通侧链相比较,它需要更少的信任,利于提升处理效率。

根据 Arbitrum 的介绍:

AnyTrust 链有一个节点委员会负责运行,它会对这些节点成员的诚实性作出最低假设。它举了一个例子:假设节点委员会由 20 个成员组成,其中至少 2 个节点诚实即可。而在传统的侧链中,一般需要至少超过 2/3 的成员是诚实的,也就是说,在 20 个成员中,至少需要 14 个成员是可靠的。AnyTrust 链将诚实节点数的最低要求极大降低,其重要原因是利用了 Rollup 的功能。

如果上述假设成立,那么,节点通过委员会提供数据,在 L1 上记录交易批次的哈希是安全的, 从而节省 Rollup 的成本。也就是说,如果法定人数签名承诺提供支持一批交易的数据,它可以供任何需要它的人使用,发布该数据的哈希是安全的。如果法定人数签名特定状态转换正确的声明,可以接受该状态转换,无须等待挑战期。如果委员会提供担保,可以立即执行向 L1 的提款。在 20 名委员会中,19 名通过签名承诺即可。

如果至少 2 名诚实的成员,20 节点中 19 个成员签名,那么,意味着至少有一个诚实的成员签名。也即是说,在 20 名委员会中,只要有 2 个是诚实的+任何由 19 名委员会成员法定人数签名的事务都会是正确的。原因是,至少有两名诚实的成员,且只有一名成员没有签署,所以法定人数(签名人)必然会包括至少一个诚实的节点。

假设会员不签名?或者为数不少的成员拒绝合作或无法正常运行?那么,链依然可以运行,它会退回到原先的 Rollup 协议。也就是当前的方式运行。数据依然发布在以太坊 L1 上,提取依然需要一周左右的延迟。当委员会正常运行,链会切换回更便宜和更快的模式。

在一个由 20 个节点组成的委员会中,19 个成员正常运行,以此来实现更低成本运作。

  • 为什么要推出 AnyTrust 链?

Aribtrum 一开始是 L2,它采用了 Optimistic Rollup 的模式。它基于以太坊链(L1)的安全性,同时通过 Rollup 方式实现更低的交易成本和更高的吞吐量。

不过,有一些应用,例如游戏领域,它们对安全性的需求相对较低,而在交易成本和吞吐量方面的需求较高,AnyTrust 链权衡了安全性,通过节点委员会运行的模式来构建效率更高的侧链,试图满足不同的需求。

Nitro 和 AnyTrust 链对生态的影响

如果 Nitro 和 AnyTrust 链在实践中被证明是能够正常运行的,那么这对于 Arbitrum 上的项目有很大提升,比如 MAGIC 生态中目前已有一些游戏项目开始启动,如果能提升吞吐量,降低交易成本,那么有机会吸引更多的用户参与进来。

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