如何通俗理解Arbitrum的Nitro技術升級？4個關鍵機制_BIT

撰文：Chloe

Arbitrum是把原本在以太坊上進行的計算工程轉移到Layer2進行，然后不需要進行任何驗證就假設這些計算結果是正確的，并將數據發布回以太坊。但是為了避免有人作惡，設置了7天的挑戰期來緩沖。

Arbitrum在去年8月31日推出了升級版的Nitro，它的費用更低、以太坊兼容性更好以及zk證明更簡潔，總之是一次全面的升級。不過由于它沒有重新發新鏈，而是從ArbitrumOne無縫升級，所以還是叫ArbitrumOne。

支撐Nitro的關鍵創新可以概括為四點：證明程序、以Geth為核心、實現執行與證明分開、交互式欺詐證明的OptimisticRollup。

迪士尼CEO：過去一年一直在探索如何利用Web3技術:9月14日消息，在迪士尼兩年一度的 D23 Expo 大會上，該公司首席執行官鮑勃·查佩克稱迪士尼正在繼續探索和制定虛擬世界計劃，而且在過去一年時間里一直在悄悄探索如何利用 Web3 技術。鮑勃·查佩克表示，迪士尼希望使用來自物理世界和數字世界的數據來推動其元宇宙戰略，來自主題公園訪問數據和消費者流媒體習慣數據將使迪士尼元宇宙戰略中最關注的兩大領域。（nftevening）[2022/9/14 13:30:06]

不需要共識機制的證明程序

Nitro使用兩階段執行交易。

第一階段：在Layer2自行處理

摩根溪聯合創始人：真正考驗是如何在未來10年持有BTC并保護其安全:摩根溪聯合創始人Jason Williams剛剛發推稱：“如果你現在有了比特幣，你已經完成了簡單的部分。真正的考驗是如何在未來10年持有和保護它的安全。比特幣將重塑我們所知道的一切。我真的不認為我夸大了這句話。”[2020/11/7 11:57:03]

用戶創建了一筆交易，經過錢包簽名確認后，會發送給Nitro的Sequencer。

Sequencer收到信息，通過「狀態轉移函數」過濾掉無效交易，并把剩下的交易公平地進行排隊。

然后不需要任何額外的鏈上確認，就直接無條件地讓節點在本地執行，并向客戶提供交易收據，這個過程通常只需要一兩秒鐘。

韓國國會將討論如何提高加密貨幣交易透明:金色財經報道，韓國國會將于今日舉行一場題為“如何提高加密貨幣交易透明度”的研討會。該研討會將討論有關防止洗錢和建立監管加密交易的系統的問題。據報道，此前國會全體會議已通過一項特別法案，旨在引入一種數字資產業務報告系統，包括客戶身份識別和建立反洗錢義務。如果政府簽署該法律，新的反洗錢法案可能最早在2021年3月開始阻止與非法暗網相關的加密交易。國會議員Lee Soo-jin表示，區塊鏈是數字經濟的根基，透明度是關鍵，但隨著加密貨幣被用于犯罪活動，負面形象開始積累，需要通過與調查機構的技術合作來防止洗錢。[2020/7/10]

但此時的交易還沒有向L1以太坊提交，有更改的余地，所以稱作「軟確認」，不過對用戶來說，到這一步就已經完事兒，其實后面還有很多步驟來確保安全性。

韓國將于7日在國會召開‘虛擬貨幣制度化，該如何接近’研討會:最近對虛擬貨幣的擔憂和關注，虛擬貨幣相關學界及業界專家和政府核心相關人員將于韓國時間7日早上9點30分在韓國國會第二會議室中召開‘虛擬貨幣制度化，該如何接近’的研討會。[2018/2/6]

第二階段

Sequencer向以太坊發布排隊序列，并最終確認，也就是「硬終結」。

一種發送方式是在給每筆交易排序時，都向所有訂閱者發布即時通知。另一種方式是匯總起來在L1以太坊上按批次發布。

需要強調的是，Sequencer在第一階段的「狀態轉移函數」操作是公開的，任何人都可以根據自己已知的交易順序去計算狀態轉移函數，所有誠實方得到的是相同的結果。

因此，Nitro的節點不需要共識機制，只需要獲取交易序列，并自行在本地運行就可以了，所以會顯著降低成本。

用Go語言重寫的節點軟件Geth

Geth即go-ethereum，顧名思義，是用Go語言編寫的以太坊節點軟件，讓礦工去執行交易，這是Nitro最核心的部分。

Arbitrum的舊方案方案是通過定制的Arbitrum虛擬機來模擬EVM，它的一些內部邏輯在EVM不一致，所以僅限于低級指令。

而Geth則基本完全支持以太坊的數據結構、格式和虛擬機，所以可以實現以太坊高度兼容。

值得一提的是，Geth是拋棄了舊方案積累的堆棧，直接另起爐灶用Go語言編寫的，大部分開發工作都是借鑒了現有的開箱即用的代碼，而且整體上也更精簡。

執行與證明分別兩套代碼

Layer2的任務有兩個——執行和證明，這是兩個側重點，無法兼顧，因此Nitro用不同的代碼來實現。

不過都是同一套源代碼，剛才提到的讓礦工去執行交易的節點軟件Geth用的是源代碼，執行速度更快。

但是關于欺詐證明的代碼，則編譯為二進制的wasm格式，特點是可移植、體積小、加載快并且兼容Web。而且Nitro又對wasm格式進行了微調，讓它更適合與鏈交互，稱之為WAVM代碼。

在WASM代碼上進行Arbitrum的交互式欺詐證明，就取代了Arbitrum虛擬機的架構，直接以標準的語言和工具來構建和編譯。

互相檢舉的交互式欺詐證明

Nitro采用的證明系統是他們首創的「交互式欺詐證明」。

簡單來說，所有的交易完成后還要預留7天時間接受驗證者的檢查，如果確實有問題那就重新執行。

驗證者相當于以檢舉為生的賞金獵人，但是為了避免有人通過誣告來擾亂秩序，還允許賞金獵人之間相互檢舉揭發，這樣雙方不斷舉證，直到一方不再跟進為止。

最后把檢舉的這筆交易提交到以太坊上執行并驗證到底誰是錯誤的，并把誣告者的保證金分給挑戰誣告者的賞金獵人。

這就是交互式欺詐證明，相當于用市場化的手段引入了外部監管者，是一種治理機制上的創新，可以極大地提高驗證效率和準確性。

總結

作為Arbitrum的迭代版本，Nitro目前已協助啟動數百個項目，積累數十萬的獨立用戶，數百萬筆的交易和數十億美元的橋接資產，目前占市場優勢地位。

除了使用Nitro這套技術升級了ArbitrumOne，Arbitrum團隊還希望用它創建特定應用的Rollups，他們未來還想吸納Solana和Cosmos生態的資源。

Arbitrum在生態孵化運營上的能力有目共睹，與此同時也攻克了大量技術上的瓶頸，充分展示了團隊的創造力。相信從Layer2一路走來的他們，會走向更大的生態。

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