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以太坊Layer 2科普 | Arbitrum區塊鏈上的 Nitro 和 AnyTrust,是什麼?

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基於以太坊的 L2(第二層網路, Layer2)將會成為加密貨幣市場活動的主要陣地,目前Rollup還在早期的嘗試階段,從目前以太坊L2總鎖定資產規模看,Arbitrum的市場占比位居第一。為了應對交互活動的增加,Arbitrum也計劃推出Nitro和AnyTrust。
(前情提要:V神大讚 Optimism 社群治理文化!OP 谷底反彈大漲 57%
(事件背景:V 神坦承:以太坊還不能大規模商用,Layer 2 擴容是迫切需求

 

前也提到區塊鏈未來的一種演化可能:基於以太坊的 L2 將超過大多數非以太坊的 L1(Layer1)公鏈(除少數生態發展不錯的),成為未來加密活動的主要陣地。

以太坊L1主要任務是為L2提供加密領域最為稀缺的資源:安全性。未來在以太坊L1進行兌換、借貸等交互的情況會很罕見,甚至在以太坊L1上進行ETH轉帳也會變得少見。L2會成為加密活動的主要陣地,L2也會越來越多,不太可能就只有如今的這些L2項目。

基於以太坊的L2將會成為加密活動的主要陣地。目前Rollup還在早期的嘗試階段。從目前以太坊L2總鎖定資產規模看,TVL為48.7億美元,其中Arbitrum的市場份額為53.5%%,位居第一。

延伸閱讀:新手科普|一文說透「元宇宙與、Web3 時代」重要基礎設施:Rollup、波卡、Cosmos…

延伸閱讀:拆解 L2 現狀|Layer 2 方案陸續上線主網、並發放代幣,採用情形如何?

當前L2的TVL情況,L2beats數據
當前L2的TVL情況,L2beats數據

考慮到前十中,部分L2的TVL中自身代幣佔比在30%以上,實際上在沒有任何代幣經濟機制激勵情況下,TVL達到6000萬美元以上的L2其實非常少。目前Arbitrum還沒有推出代幣經濟機制。

隨著Arbitrum上交互活動的增加,其費用也在提升。

為了應對,Arbitrum也計劃推出Nitro和AnyTrust,試圖進行降低費用,提供吞吐量。當然,這裡面也有一定的權衡,尤其是AnyTrust鏈,它在去中心化和安全性之間做了相當程度的權衡。

延伸閱讀:以太坊未來 | 相比其他 Layer2 Rollup 方案,Arbitrum 好在哪裡?

Nitro

根據Arbitrum的介紹,Nitro有如下幾點:

  • New Prover

New Prover是Nitro的核心之一。它可以對WASM代碼進行Arbitrum的經典交互式欺詐證明;可以使用標準語言和工具編寫以及編譯L2 Arbitrum引擎,從而取代如今使用的定制語言和編譯器。在正常執行中,驗證器和節點運行Nitro引擎(編譯為本地代碼),當需要欺詐證明則切換到WASM。

  • 將Geth核心編譯到Arbitrum

Geth被認為實際上定義了EVM引擎,Nitro用Geth取代當前定制的EVM仿真器。

  • 用Go重寫ArbOS組件的精簡版本

它提供了運行L2鏈的所需部分,例如跨鏈通信、批處理、壓縮系統等。這些可以降低L1成本。

  • 測試網與無縫遷移

Nitro的各個組件已經實現,例如欺詐證明、定序器、代幣橋、高級數據調用壓縮等。Arbitrum推出基於以太坊Görli測試網的全功能開發網。開發者可以查看測試網並在上面進行構建。在Nitro的堆棧上,可以構建新的擴展模式。例如,Arbitrum的AnyTrust鏈也是基於Nitro堆棧之上實施的。

Arbitrum計劃將現有的Arbitrum One無縫遷移到Aribitrum Nitro,也就是說,對於用戶來說,這個過程會是無感的(鏈上的所有狀態會被保留,有幾個小時的計劃停機)。

一旦成功遷移之後,用戶可以感受到費用下降和交互速度加快。

AnyTrust鏈

上面也提到,基於Nitro堆棧,Arbitrum計劃推出AnyTrust鏈。它是一條L2鏈,AnyTrust會跟Arbitrum One(迭代後為Arbitrum Nitro)同時運行。
AnyTrust鏈和普通側鏈不同

現有側鏈可以滿足更高吞吐量的需求,為什麼還需要AnyTrust鏈?AnyTrust鏈跟普通側鏈相比較,它需要更少的信任,利於提升處理效率。

根據Arbitrum的介紹:

AnyTrust鏈有一個節點委員會負責運行,它會對這些節點成員的誠實性作出最低假設。它舉了一個例子:假設節點委員會由20個成員組成,其中至少2個節點誠實即可。而在傳統的側鏈中,一般需要至少超過2/3的成員是誠實的,也就是說,在20個成員中,至少需要14個成員是可靠的。AnyTrust鏈將誠實節點數的最低要求極大降低,其重要原因是利用了Rollup的功能。

如果上述假設成立,那麼,節點通過委員會提供數據,在L1上記錄交易批次的哈希是安全的, 從而節省Rollup的成本。也就是說,如果法定人數簽名承諾提供支持一批交易的數據,它可以供任何需要它的人使用,發布該數據的哈希是安全的。如果法定人數簽名特定狀態轉換正確的聲明,可以接受該狀態轉換,無須等待挑戰期。如果委員會提供擔保,可以立即執行向L1的提款。在20名委員會中,19名通過簽名承諾即可。

如果至少2名誠實的成員,20節點中19個成員簽名,那麼,意味著至少有一個誠實的成員簽名。也即是說,在20名委員會中,只要有2個是誠實的+任何由19名委員會成員法定人數簽名的事務都會是正確的。原因是,至少有兩名誠實的成員,且只有一名成員沒有簽署,所以法定人數(簽名人)必然會包括至少一個誠實的節點。

假設會員不簽名?或者為數不少的成員拒絕合作或無法正常運行?那麼,鏈依然可以運行,它會退回到原先的Rollup協議。也就是當前的方式運行。數據依然發佈在以太坊L1上,提取依然需要一周左右的延遲。當委員會正常運行,鏈會切換回更便宜和更快的模式。

在一個由20個節點組成的委員會中,19個成員正常運行,以此來實現更低成本運作。

  • 為什麼要推出AnyTrust鏈?

Aribtrum一開始是L2,它採用了Optimistic Rollup的模式。它基於以太坊鏈(L1)的安全性,同時通過Rollup方式實現更低的交易成本和更高的吞吐量。

不過,有一些應用,例如游戲領域,它們對安全性的需求相對較低,而在交易成本和吞吐量方面的需求較高,AnyTrust鏈權衡了安全性,通過節點委員會運行的模式來構建效率更高的側鏈,試圖滿足不同的需求。

Nitro和AnyTrust鏈對生態的影響

如果Nitro和AnyTrust鏈在實踐中被證明是能夠正常運行的,那麼這對於Arbitrum上的項目有很大提升,比如MAGIC生態中目前已有一些遊戲項目開始啟動,如果能提升吞吐量,降低交易成本,那麼有機會吸引更多的用戶參與進來。

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