RBI:Arbitrum是Rollup方案最優解？

5月28日，Arbitrum宣布向開發人員開放主網。次日，Uniswap社區以接近100%的支持率通過了「在Arbitrum上部署Uniswap v3」的提案。這些新進展再次將這個以太坊Layer2層的擴容解決方案推上了熱門話題。

以太坊網絡擁堵和GAS費過高的問題由來已久，社區也提出了各種擴容方案，僅僅Layer2層擴容方案就有多種，包括狀態通道、側鏈和Plasma、Rollup等等方式，其中，Rollup備受推崇。

Rollup擴容方案最大的特點是，智能合約的實際計算和存儲在鏈下完成，交易數據通過一系列壓縮技巧保存在以太坊主網上，安全性由以太坊區塊鏈保障。以太坊創始人Vitalik Buterin多次在公開場合表示，Rollup是中短期內以太坊擴容的最好選擇。

由于Rollup類項目Optimism的主網上線時間由3月延期至7月，這就給了同類項目Arbitrum一個先發契機。剛剛開放主網的Arbitrum如今已經優先于Optimism投入使用。

除開發者可以進入主網部署合約外，用戶也可以通過錢包MetaMask更換RPC節點，進入Arbitrum測試網及應用，團隊提供了Arbitrum資產橋Bridge arbitrum，可以將以太坊Layer1層 Kovan 測試網的資產與Arbitrum 測試網直接互轉，目前已經支持ETH及ERC-20和ERC-721兩個標準下的多種資產。

Arbitrum永續合約總交易量超110億美元，總用戶量超5.1萬人:1月3日消息，據Dune用戶defimochi統計，Arbitrum上5大永續合約交易平臺（GMX、RageTrade、CapFinance、MUX、Mycelium）的總交易量達到11,137,261,284美元，總用戶數量達到51,665人。[2023/1/3 22:23:18]

Arbitrum Rollup是什么？運營機制又是怎樣的？部署的應用有哪些？與Optimistic Rollup和ZK Rollup有什么區別？本期DeFi蜂窩將帶來相關解讀。

簡介

Arbitrum是OffchainLabs 團隊開發的以太坊Layer2層擴容方案，可以實現高吞吐量，讓開發者以低成本部署、運營智能合約，同時可以保持無需信任的安全性。

Arbitrum原是在普林斯頓大學的科研項目，自2018年以太坊擴容技術Rollup概念被提及以來，團隊致力于用Rollup技術擴容解決以太坊擁堵。

簡單來講，Arbitrum是一個由以太坊鏈上合約管理的鏈下協議，運用了Rollup技術。白話一點說，Rollup是以太坊擴容技術的方法論，Arbitrum將技術理論變成了現實。

Rollup技術力求將所有交易數據記錄在主鏈上，核心理念是將原本散布在區塊中的大量交易數據，聚合壓縮成一筆交易，發布到主鏈上；而合約的實際計算和存儲在鏈下完成。這樣就讓主鏈的運算和存儲壓力降低，從而實現網絡的高吞吐量。

LayerSwap新增支持Arbitrum Nova:8月18日消息，跨鏈及跨層協議LayerSwap宣布新增支持Arbitrum Nova，允許用戶將ETH從Coinbase和Binance等10多家交易所轉至Reddit Vault。[2022/8/18 12:34:01]

今年1月，OffchainLabs在Arbitrum測試網啟動了DeFi生態系統的Demo產品，首批支持的應用包括去中心化交易協議Bancor，去中心化拍賣工具Bounce.finance，去中心化永續合約交易所MCDEX等應用。

5月28日Offchain Labs團隊宣布Arbitrum已部署以太坊主網測試版Arbitrum One，向開發者開放，有超過 250 個團隊申請接入開發者測試網。（為了不混淆Arbitrum技術和以太坊Layer2鏈，團隊將主網鏈命名為Arbitrum One，即Arbitrum One 是使用 Arbitrum 技術建立的主網以太坊Layer2鏈）。

運營機制

Rollup的主要特點是所有交易數據都記錄在鏈上，也就是說，Arbitrum把關乎安全的部分放在以太坊鏈上，將實際計算和存儲放在鏈下執行。

比如，A用戶在Arbitrum上產生一筆交易數據，這個數據會記錄在以太坊鏈上，供所有人可查這筆交易。但這筆交易涉及的計算和存儲都是在Arbitrum鏈上完成，即在以太坊鏈下進行。它用這樣的方式實現擴容，減輕以太坊鏈的負載。

以太坊隱私交易平臺Tornado.Cash計劃部署至Arbitrum:11月29日，據官方消息，以太坊隱私交易平臺Tornado.Cash計劃部署至Arbitrum。Tornado的智能合約已經全部設置完成，只需通過社區的幫助完成部署和啟動。此前Tornado.Cash已成功部署至BinanceSmartChain、Polygon、xDAIChain和Avalanche。[2021/11/29 12:39:34]

用戶在Arbitrum鏈上執行的所有交易，都需要提交給在以太坊上運行的 Inbox（收件箱）智能合約， Arbitrum定期通過聚合器，將多個交易打包，批量提交給以太坊的節點。比如，每5分鐘或者10鐘，向以太坊發送包含Arbitrum上發生的一切交易完整狀態的哈希，這個哈希會被記錄在以太坊鏈上，公開給所有人。

由于所有 Arbitrum 的交易數據都會發布到以太坊上，那么每筆交易的成本以及 Arbitrum 每秒可以支持的交易數量，都會受到這段時間內允許發布到以太坊上的數據量限制。

所以，Arbitrum會把交易進行優化壓縮，比如通過聚合器聚合多個交易后，批量提交，這樣就可以最大限度地減少需要在鏈上發布內容的次數，提高吞吐量；同時還均攤了每筆交易的成本，實現降低交易費用的效果。

特點

無信任安全

由于交易數據都記錄在以太坊上，也就是說Arbitrum安全根植于以太坊，安全性由以太坊區塊鏈保障。

以太坊波動率指數交易平臺volmex.finance v1版本已上線Arbitrum:10月15日消息，以太坊波動率指數交易平臺volmex.finance v1版本已上線以太坊擴容網絡Arbitrum，用戶可以在Web端應用中將網絡切換至Arbitrum進行使用。volmex.finance是一個建立在以太坊上的波動性代幣化協議，用戶可通過抵押穩定幣鑄造波動率指數代幣來看多或看空比特幣和以太坊等加密貨幣價格。[2021/10/15 20:31:07]

與以太坊EVM完全兼容

以太坊上及其它兼容EVM鏈上的應用無需任何修改，可以直接遷移，支持Solidity及多種EVM語言，開發者可輕松移植現有合約或開發新合約。

免許可型合約部署

無論你是誰，你都可以立即在 Arbitrum上部署合約，而且非常容易上手，就像更改你的RPC那樣簡單，遵循的原則就是Arbitrum 直接運行 EVM 代碼，不需要任何自定義工具或轉譯器。

可擴展性

將合約的計算和存儲移出以太坊主鏈，從而實現更高的吞吐量。

最低成本

通過聚合器批量提交交易，能夠最大程度減少Layer1層的處理費用，最大限度地降低每筆交易的均攤成本。

應用

Uniswap（UNI）

Reddit利用Arbitrum擴展其基于以太坊的社區積分系統:金色財經報道，Reddit正在與第2層解決方案Arbitrum合作擴展其基于以太坊的社區積分系統。Reddit周四表示，Arbitrum擊敗了其他21名參賽者，其他被考慮的項目包括Solana、StarkWare和Polygon等。據悉，Reddit的社區積分是ERC-20代幣，Reddit用戶可以通過發表高質量評論或其他貢獻來賺取這些積分，可用于購買專屬徽章、自定義表情符號和GIF等。據報道，升級會將Moons和Bricks代幣從測試網轉移到主要的以太坊區塊鏈，但交易將通過擴容解決方案Arbitrum進行。[2021/7/23 1:10:17]

社區關于UniswapV3部署到Arbitrum提案在5月29日投票結束，最終獲得了壓倒性支持，Uniswap 創始人 Hayden Adams發推表示，若投票通過，會將V3智能合約部署到Arbitrum，目前已開始部署計劃。

SushiSwap（SUSHI）

5月30日官宣，SushiSwap已在Arbitrum上部署。

去中心化交易平臺DODO（DODO）

6月1日官宣，DODO的V1 和 V2 智能合約已部署到Arbitrum主網。

去中心化交易所 Bancor（BNT）

1月底已在Arbitrum上開發部署，用戶最早可以通過測試網進入應用。

去中心化衍生品交易平臺MonteCarloDEX

MCDEX原名MonteCarloDEX，首個采用 Arbitrum 擴容方案的項目，MCDEX 此前一直在 Arbitrum 測試網上運行，MCDEX V3將在5月28日部署到主網。

Arbiswap

Offchain Labs 團隊在2020年11月采用Uniswap開源代碼創建在 Arbitrum上的去中心化交易所，界面和Uniswap類似，唯一的差別是Arbiswap頁面多了一個資產橋Arbitrum橋，用戶用來實現L1和L2層的資產轉移。用戶可以用MestMask錢包更換Arbitrum測試網的RPC節點來體驗Arbitrum上的交易速度及低費用。

團隊測試顯示，以太坊Layer 1每秒最多只能處理7筆Uniswap交易，而Arbiswap即使在Arbitrum鏈滿負荷的情況下，每秒最高可處理390筆，同時將Gas成本降低55倍。

另外需要注意的是Arbitrum官方沒有發行任何相關代幣，在Arbitrum主網測試版中采用ETH作為燃料，所有費用使用ETH支付。

Rollup不同方案的差異

俗話說，沒有對比就沒有傷害。早上線的Arbitrum已經有了先發優勢，在技術上也比其他Rollup類擴容技術實踐上展現出了差異化特性。

Rollup技術目前由多個團隊在拿來實踐，形成了Arbitrum Rollup、Optimistic Rollup以及ZK Rollup方案，如同各種流派般，都有各自的支持方。

Arbitrum Rollup、Optimistic Rollup在框架流程上近似，二者與ZK Rollup的差異在于最終交易結果的驗證。前兩者采用了欺詐證明方式，而ZK Rollup采用了零知識證明。

所謂欺詐證明，就是假設所有提交交易者都是好人，除非被證明有罪。有人提出質疑，提出質疑的一方首先要質押一定的保證金，以防惡意攻擊；如果鏈上證明無誤，那么質疑方質押的保證金會被沒收。

比如，節點A提交了鏈上產生的某個交易數據，而B不同意，那么這筆交易該如何進行?網絡如何繼續運轉？基本上有兩種選擇：證明欺詐或重新執行交易。Arbitrum Rollup和Optimistic Rollup都采用了欺詐證明的方式。

ZK Rollup方案

用戶可以主動證明交易結果，轉賬和提現都可以快速得到確認。

比如，用戶A在ZK Rollup類的鏈上交易，聚合器提交這筆交易數據到以太坊上，ZK Rollup可以立即驗證聚合器提供交易數據是否有問題。這種方式在安全性和實現交易的最終性上，都比較有優勢。

但是，ZK Rollup在證明過程中，計算成本很高，只能用來實現過程比較簡單的交易和轉賬，在部署和運營復雜的智能合約方面，會導致花費成本過高。此外，由于ZK Rollup開發語言級別過高，不兼容EVM，以太坊上的應用遷移也比較困難。盡管以太坊創始人Vitalik在公開場合認可過ZK Rollup方案，但以上這些問題在短時期內并不能得到解決。

Arbitrum Rollup和Optimistic Rollup

兩者采用的欺詐證明具有延時性，預設情況是提交的鏈上數據都是無誤的，Layer1層再來檢查正確與否。

Arbitrum Rollup和Optimistic Rollup二者最大區別就是在欺詐證明過程遇到分歧時，解決分歧的方式不同。也就是說，當執行一筆交易執行后，如果狀態引起爭議，該如何解決？

Arbitrum 采用了多輪欺詐證明，Optimistic采用的是單輪欺詐證明。

Arbitrum實行的是多輪欺詐證明，也就是將爭議點層層拆解，找到最關鍵的爭議點，然后通過以太坊合約來確定它是否正確。而Optimistic單輪欺詐證明，就需要把整個Layer 2交易搬到Layer1主鏈上，在主鏈上驗證，這樣就會增加主鏈上調用合約時的處理成本。

除了欺詐證明的輪次外，能否完全兼容以太坊EVM也是Rollup解決方案的重點，畢竟，對Layer2網絡的需求增加，主要是因為DeFi爆發后，以太坊網絡的擁堵和高費用問題被凸顯了出來。

Arbitrum Rollup完全兼容EVM；相較之下，Optimistic Rollup也兼容EVM,但還沒有做到100%。去中心化金融協議dForce 創始人楊民道對這一點很在意，（采用Optimistic Rollup技術的）Optimism沒100%兼容EVM是重大戰略誤判，更別說市場推出時間延后，「這些人沒搞明白，99.9% 兼容和100%不兼容其實是一回事。」

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