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我们很高兴宣布,imToken 与 Offchain Labs 达成合作,并已支持其扩容方案 Arbitrum 测试网络。

这是 imToken 继支持 zkSync、xDai、Polygon、BSC、Heco 等主流 Layer2 方案后,向以太坊扩容生态迈出的又一步。

 

什么是 Arbitrum

以太坊作为开放金融的基础设施,其性能缺口日益明显。扩容作为提升以太坊性能的解决方案,在过去两年内,始终是用户和技术社区关注和讨论的热点,并且这种关注仍将继续,直至扩容方案融入以太坊,成为基础设施的一部分。

 

Layer2 与 Rollup

以太坊扩容有多种方式,Layer2 是主流方案之一,其通过将以太坊主网(即 Layer1)的大量计算和存储需求搬到 Layer2 上以提升以太坊性能。

如何「搬」呢?不同的搬法,对应有多种 Layer2 方案,Rollup 是其中最受关注的方案之一。Rollup 通过将交易数据压缩后再同步到 Layer1 上实现扩容。

按照确保压缩数据的有效性(即数据正确)的不同方案,Rollup 又可分为 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。

  • ZK Rollup 通过有效性证明保证压缩数据的有效性:
    采用数学的方式保障资金安全、用户体验流畅和隐私,但目前不支持 EVM;
  • Optimistic Rollup 通过欺诈性证明保证压缩数据的有效性:
    兼容 EVM,允许智能合约(如各类 DeFi 应用)轻松迁移。

点此了解 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 的更多介绍

 

Optimistic Rollup 与 Arbitrum

Optimistic Rollup 字面理解是乐观主义的 Rollup,它乐观地默认被同步到 Layer1 上的数据是正确的,如果谁认为被同步的数据不正确(即存在欺诈行为),可在挑战期发出挑战。因此这种证明方式也叫欺诈性证明。以此保证最后同步到 Layer1 的数据是有效的。

根据所采用的欺诈性证明机制不同,目前 Optimistic Rollup 方案中主流的两个是:OptimismArbitrum。两者差别主要在挑战者和被挑战者之间的交互次数上。

  • Optimism:采用单轮交互型欺诈性证明
  • Arbitrum:采用多轮交互型欺诈性证明

(一轮交互和多轮交互的不同影响会在下文介绍)

到这里,我们终于可以用一句话描述 Arbitrum:

Arbitrum 是一种采用多轮交互型设计的 Optimistic Rollup 方案,以实现对以太坊网络的扩容目标。

点击了解 Arbitrum 的详细运行机制

 

Arbitrum 的多轮交互型设计

Arbitrum Rollup 链是一个二层网络(Layer2),其上所有的交易数据都会在压缩后同步到以太坊主网(Layer1)上,以此共享主网的安全性并实现扩容。

那么 Arbitrum 如何保证同步到 Layer1 的数据是有效的呢?

通过多轮交互型欺诈性证明保证。

 

单轮交互型欺诈性证明

小白作为二层网络的验证人将压缩后的数据同步到 Layer1,同时质押保证金,如果小明对该 Rollup 区块的交易数据存在争议,则需发起挑战且同样质押保证金。然后 Rollup 协议将在 Layer1 链上重新计算该区块中所有交易来判定对错。错误方的保证金将被罚没,正确方将获得奖励。

这个方案的优点在于只需进行一轮交互,所需时间较短,但链上成本可能会非常高,甚至如果需要重新计算的交易过多,可能还会受到 Layer1 区块大小(gas limit)的限制。

 

多轮交互型欺诈性证明

多轮交互型设计是 Arbitrum 的关键:验证人和挑战者在链下通过二分法的方式不断拆分存在争议的具体步骤,直至将争议范围缩减到一个具体的步骤,再到 Layer1 链上对该步骤进行判定。以此实现高效的争端解决。

在上面提到的例子中,小明提出争议后,小白需要将争议范围二等分,然后由小明继续选择挑战的那段范围,之后再是小白将剩余争议范围二等分……如此循环。

通过多轮交互型设计,Arbitrum 可以实现当存在争议时,以较低的成本在链上解决争议。而这个优势对于兼容 EVM 的 Rollup 方案来说至关重要。随着 DeFi 乐高般的可组合性日益多样,发生在兼容 EVM 的二层网络中的交易也将日益复杂,对应的争议处理要求也将越来越高。

除了降低链上争议处理成本外,采用多轮交互型设计也使 Arbitrum 可以更容易支持复杂的智能合约,在日渐完善的以太坊生态应用中更如鱼得水。

不过多轮交互型设计也有缺点,由于增加了交互次数,对应的争议窗口期相较于单轮交互型设计也更长。

 

Arbitrum One

Arbitrum 主网已上线,命名为 Arbitrum One,官方表示:

Arbitrum One 初期只面向所有拥有访问权限的开发者开放。等到有足够多的项目在网络上完成部署并准备上线时,我们就会面向终端用户开放。

imToken 将在 Arbitrum 主网开放后第一时间提供支持,期待 Arbitrum 在 Layer2 生态中的表现。