以太坊:分析 | 比較Arbitrum與Layer2擴容賽道其他種子選手優劣勢_ARBI

原文標題：《Pantera合伙人：比較Arbitrum與L2擴容賽道其他種子選手優劣勢》

原文作者：?PaulVeradittakit，區塊鏈投資機構PanteraCapital合伙人

原文編譯：PerryWang

2019年初，Pantera領投了?OffchainLabs?的種子輪融資，OffchainLabs構建了Arbitrum協議，即一種使用OptimisticRollups技術的以太坊DApp擴容解決方案。似乎馬克·庫班最近又追加了一些投資。

上周五，僅對開發者開放的Arbitrum主網上線，包括得到?Uniswap?社區的支持，將「在Arbitrum上部署Uniswapv3」。您可以在下面正文中閱讀更多關于Arbitrum工作原理以及它與以太坊上其他第2層解決方案的比較。???

由于以太坊的設計理念中是將安全性和信任置于效率之上，隨著以太坊的大規模普及和交易吞吐量劇增，導致其網絡效率極為低下。以太坊DApp上的加密用戶因此遭遇了糟糕的用戶體驗，他們通常必須支付高得離譜的交易費用，并且得面對極其緩慢的交易時間。因此對在以太坊上打造Layer2解決方案的需求不斷增長，Layer2解決方案找到了一種有效打包交易數據并定期將其發布到以太坊網絡的方法，解決了以太坊原始網絡的許多效率低下問題。

OffchainLabs最近宣布部署ArbitrumOne，即其Layer2擴容技術Arbitrum的主網測試版，該技術采用了OptimisticRollups機制。?

Arbitrum圍繞一個Rollup鏈構建，該鏈執行提交到Arbitrum網絡的所有交易，并將其數據記錄在以太坊上的收件箱智能合約中。?

分析 | BTC高點逐步下移 反復測試支撐破位在即:分析師K神表示，首先，周線陰線收低，幣價連續下探錄得兩連陰，價格維持短期均線下方，周線依舊是空頭趨勢，連續兩周受到5周均線8800-9000附近的壓制，此位是空頭防守點，10周均線與20周均線保持向下排列，5周均線抬頭上穿10周均線，雖然整體沒有改變下行態勢，但空間上已受限，在未跌破前期低點之前，下方空間并未有效打開，或許調整的時間周期不夠，整體依舊維持低位區修復行情。

小時圖上，價格反復測試8400不能形成較為有力度的反彈，只能說明這里的支撐作用在逐步削弱，下破的概率在加大，盤面高點逐步下移，短線壓力強于支撐，震蕩偏空，支撐8250，強支撐8000，壓力8650.[2019/11/18]

為了在以太坊上反映這些交易，驗證者可以將收件箱中多個交易的數據匯總成一個簡明的摘要，稱為「斷言」，然后將其發布到以太坊主網。這些斷言被樂觀地認為是有效的，除非在設定的等待期內受到另一個驗證者的質疑；不正確的斷言或質疑會被處以罰沒資金的懲罰。?

這種機制有效地減少了以太坊網絡必須完全驗證的單個交易的數量，使Arbitrum能夠提供顯著提升交易速度、降低交易成本。?

Arbitrum還被設計為對開發者非常友好，與以太坊虛擬機完全兼容，并原生支持Etherscan、Hardhat和Truffle等第三方工具。這些優勢，以及Arbitrum的大規模擴容性改進，使得該協議成為吸引構建高吞吐量DApp開發者的熱門種子選手。?

支持Layer2協議的兩種相互競爭的技術是側鏈和ZKRollups。?

(Polygon所采用的)側鏈本質上是一個完全獨立的區塊鏈，它通過將區塊頭發布到以太坊來定期與以太坊「同步狀態」。由于這些側鏈僅接收到以太坊交易量的一小部分，因此可以顯著提高成本效率和速度。然而由于側鏈完全獨立于底層區塊鏈運行，它們容易受到各種攻擊，影響到開發者在側鏈上進行構建的決心。?

分析 | BTC 30天ROI有一定回調 主流交易所相關交易量持續縮水:據TokenGazer數據分析顯示：截止至8月28日17:00，BTC價格為$10,116.41，市值為$181,233.98M；主流交易所24H BTC交易量約為$560.69M，環比昨日縮水22.21%；BTC活躍地址數有一定下滑，鏈上交易量持續上升；市值占比平穩波動，目前約為68.94%；BTC出塊時間約為9.5min；BTC 30天ROI近期有一定回調；期貨方面，BTC空單持倉量有微幅下滑；交易所方面，日內BTC/USD Coinbase對BTC/USD Bitfinex處完全負溢價狀態，溢價狀態有一定放大，投資人需警惕近期市場波動風險。[2019/8/28]

(StarkWare所采用的)ZKRollups與OptimisticRollup技術類似：它們在鏈下執行交易，記錄所有交易數據，并定期將聚合多個交易的斷言發布到以太坊主網。不過與OptimisticRollups不同，并不總是樂觀地假設斷言是有效的。驗證者還必須發布隨附的有效性證明，即ZK-STARK。不幸的是，ZK-STARK技術仍然不成熟，不能很好地概括，并且通常其計算構建起來非常緩慢。該技術出色的安全保證使其成為以太坊擴容解決方案的遠期候選者，但在目前狀態下，它們仍然難以使用且難以處理。?

OptimisticRollups某種程度上介于側鏈與ZKRollup之間，通過開發良好、可用的基礎架構，保留了與ZK-STARK相同的很多安全保障。?

Arbitrum開發者主網測試版上線一周之內，逾250個項目陸續登陸，清晰顯示了對以太坊擴容基礎設施的瘋狂需求。在這一測試版期間，如有必要，Arbitrum團隊將保持暫停或升級網絡的能力，以消除最后一刻出現的任何錯誤或效率低下。在所有項目都能夠在Arbitrum上構建和測試其應用后，該協議計劃向最終用戶開放，并開始向完全去中心化過渡。?

分析 | Facebook的Libra在發展中國家可能很有吸引力:據The National Interest報道，北卡羅來納大學格林斯伯勒分校管理學教授Nir Kshetri發文稱，在通貨膨脹率高、利率高和匯率不穩定的經濟體中，包括Libra在內的加密貨幣對消費者和企業具有吸引力。例如，阿根廷電子商務公司Avalancha為比特幣支付提供10%的折扣。這很有道理，因為阿根廷比索在2018年前八個月貶值了一半。 Facebook的Libra受到了西方政府官員和媒體評論員的大量批評，但Libra并不是針對他們的。Libra的一個主要目標市場是發展中國家的用戶。通過研究發展中國家的加密貨幣、區塊鏈和其他技術，Kshetri表示可以看出數字支付系統已經很有吸引力了。Libra的潛力可能更大，因為Facebook的資金和技術進步可能會讓Libra比許多現有的方法更容易。[2019/6/27]

最終，隨著加密貨幣和DeFi繼續贏得爆炸式增長，Arbitrum為希望在以太坊上構建強大、用戶友好且高效的DApp的開發者提供了最有前途的候選擴容方案之一。?

什么是Arbitrum？??????

在過去的一周中，OffchainLabs將其以太坊擴容解決方案Arbitrum協議部署到了以太坊主網上。作為Layer2協議，Arbitrum使用OptimisticRollups技術將智能合約執行數據高效緊湊地打包到以太坊上，從而顯著提高交易速度和降低交易成本。?

什么是L2？?

以太坊無疑是當今人氣最高的DApp區塊鏈之一，以太坊上的各種DeFi協議鎖定了近650億美元資產，基于以太坊的DApp每天有超過100,000名活躍用戶。以太坊網絡主打優化可驗證性和安全性，面對所收到的大量交易，其處理能力捉襟見肘，導致交易速度極其緩慢，且Gas費用高得離譜。這里介紹個背景知識，以太坊用戶目前預計自己的交易大約得需要4分鐘才能完成結算，平均Gas費用為1美元。對于更大規模的交易，比如Uniswap交易，Gas費用可能接近8-9美元。

分析 | 今日全球合約市場成交大單1988萬美元 多頭占優:據合約帝全球市場期貨合約大單成交統計顯示，截至北京時間6月21日09:01，24小時內全球合約市場成交大額多單共計1025萬美元，大額空單963萬美元。其中OKEx交易所成交BTC季度空單291.78萬美元，LTC季度多單11.8萬美元，空單10.1萬美元；BitMEX交易所成交BTC永續多單1014萬美元，空單670萬美元。據合約帝入駐實盤分析師Stellalou表示，大量多單成交，短線存在反彈需求。[2019/6/21]

過去一年以Gwei為計價單位的以太坊Gas費水準，來源：YCharts

為了更好地處理Dapp和DeFi協議的高吞吐量，有幾個項目推出了Layer2解決方案，構建中被稱為區塊鏈「第一層」Layer1的以太坊之上。Layer2協議在高層次上找到了一種有效打包交易數據并定期將其發布到以太坊網絡的方法。當交易量很高時，直接在以太坊上驗證每筆交易可能會導致費用上天、效率慢如蝸牛；而Layer2能夠比原生以太坊實現更為巨大的性能改進，因為它們有效地減少了每筆交易在區塊鏈網絡上的計算負載。?

Arbitrum如何提升以太坊的效率？??

ArbitrumLayer2解決方案的關鍵是OptimisticRollup。在Rollup中，交易驗證者通過在鏈下執行這些交易，將多個交易打包在一起，然后將交易數據和智能合約最終狀態的簡明賬戶發布到Layer1區塊鏈中。

Arbitrum特別使用OptimisticRollups，其中發布到以太坊的斷言被樂觀地「假設」為真實和正確，除非受到其他驗證者的質疑。驗證者只將斷言——而不需要隨附的有效性證明——發布到以太坊網絡。為了激勵誠實驗證，驗證者還必須在特定時間段內向以太坊投入保證金。在這一窗口期，如果另一個驗證者對原始驗證者的斷言提出異議，他們可以在以太坊上正式「挑戰」該斷言，并投入自己的保證金。如果原始驗證者的斷言不正確，原始驗證者將失去其保證金。如果挑戰者不正確，挑戰者將失去自己的保證金。如果一個斷言在沒有受到任何成功挑戰的情況下度過了指定的時間窗口，它就會被「接受」為真實，將與以太坊區塊鏈的最終狀態合并。

分析 | 比特幣將再次反彈 朝著8800-9000美元之間的下一個阻力位邁進:據彭博社報道，Fundstrat技術策略師Rob Sluymer在一份研究報告中寫道，相對強度指數的勢頭已開始從中性向上轉變，這與強勁的趨勢市場相符。Sluymer表示，他一直建議投資者在5月份大幅上漲后保持耐心，但現在有初步跡象表明出現了新的上漲潛力。Sluymer稱：“對于大多數加密貨幣來說，另一種上行趨勢似乎正在形成。我們預計，比特幣將從目前的水平再次反彈，朝著8800美元至9000美元之間的下一個阻力位邁進。”[2019/6/13]

Arbitrum上的斷言驗證和挑戰，來源：ArbitrumWhitepaper

通過將多個交易聚合為與以太坊的單一交互，Arbitrum大大減少了以太坊所必須處理的單個交易的總數。所有這些交易在技術上仍然「發布」到以太坊，但網絡不再需要獨立驗證每個交易。此外，由于斷言被設計為緊湊型，它們通常在以太坊區塊鏈上占用的空間更少，這有助于它們能更快地被打包進以太坊區塊中。總而言之，這些效率提升帶來了交易速度和成本的顯著提高，使得DApp能更容易應對大量用戶和交易。?

從架構角度來看，Arbitrum上的交易被提交到ArbitrumRollup鏈，后者可以被認為是一個側鏈，用于處理以太坊鏈下的交易執行。來自這些交易的數據被記錄下來，然后發布到以太坊上一個開放的收件箱智能合約。驗證者然后將收件箱中的交易數據聚合成斷言，然后發布到以太坊中。外部用戶可以通過簡單執行發布到收件箱中的交易，來恢復ArbitrumRollup鏈的當前狀態。?

Arbitrum還針對開發難度進行了高度優化，包括完全的EVM兼容性、與Etherscan的集成以及對Hardhat和Truffle等流行工具的原生支持。這些特色，再加上Arbitrum的大規模擴容性改進，使得該協議成為吸引構建高吞吐量DApp開發者的熱門種子選手。?

Arbitrum與Layer2賽道其他協議相比有何優劣？?????

鑒于以太坊的廣泛流行，一些項目已經推出了Layer2解決方案，以增強區塊鏈的擴容性。除了OptimisticRollup技術之外，Layer2解決方案的另外兩種高人氣技術是zk-Rollups和側鏈。

Polygon使用的側鏈本質上是一個完全獨立的區塊鏈，用于執行交易，偶爾會與Layer1區塊鏈交互。由于側鏈只處理Layer1網絡總交易量的一小部分，側鏈被高吞吐量「阻塞」的可能性大大降低，因此可以提供更低的交易費用和更快的交易速度。為了確保側鏈和Layer1區塊鏈是一致的，側鏈會定期將它們的區塊頭發布到Layer1鏈，確保兩條鏈的「狀態」保持一致。側鏈通過在以太坊之外執行交易來提高效率，減少以太坊的整體計算負載。這樣做的一個不幸后果是，側鏈通常無法提供與Layer1區塊鏈相同的安全保證，因為從根本上說，它要求Layer1鏈不會自行驗證每個交易/區塊。無效狀態轉換攻擊隨之成為可能，即多數側鏈驗證者串通一氣，人為地產生一個區塊，從交易參與者那里竊取資金，并將伴隨的區塊頭發布到以太坊以完成盜竊。OptimisticRollups通過將所有交易數據記錄到以太坊的收件箱來防止此類攻擊。任何人都可以在收件箱中執行交易以確認Rollup鏈的狀態，驗證或挑戰驗證者的斷言。側鏈和OptimisticRollups之間的主要區別在于，側鏈將區塊鏈的歷史快照發布到以太坊，而OptimisticRollups將整個區塊鏈歷史記錄到以太坊。?

StarkEx所采用的ZK-Rollups技術在架構上類似于OptimisticRollups。兩者都在單獨的Rollup鏈中執行交易，然后定期使用斷言將所有數據記錄到以太坊中，以驗證Rollup交易。兩者的關鍵區別在于，在zk-Rollups中，驗證者必須向以太坊發布有效性證明以及他們的斷言；與OptimisticRollups不同，zk-Rollups協議并不樂觀地假設這些斷言是有效的。其前綴ZK來自這樣一個事實，即隨附的證明是一個ZK-STARK，或者叫簡潔的全透明零知識證明。ZK-STARK的具體技術細節不在本文的討論范圍內，但簡單說，ZK-STARK是一種加密原語，允許用戶證明他們「了解」某些事實，而在證明自身中無需包含有關該事實的任何揭示性信息。ZK-STARK在擴容方面的主要好處是它們非常緊湊，大大提升驗證者將斷言和相關證明發布到以太坊的效率。這些證明也保證了Rollup鏈的狀態始終與以太坊同步；由于所有斷言都必須是可證明有效的，因此與OptimisticRollups不同的是，不存在可能有無效斷言存儲在以太坊中的「挑戰期」。?

盡管具有緊湊的結構和強大的安全保證，但用于有效構建和計算ZK-STARK的技術和抽象仍然相當不發達，使得這一技術難以使用，并且通常具有高度的用例特定性。ZKRollups的大多數現有實現只能處理特定類型的交易，例如代幣轉移或原子交換。此外它們的構建速度可能非常緩慢；以具有約1000筆交易的一個區塊為例，要在非專業硬件上搭建驗證架構可能需要近20分鐘。隨著專門服務于ZK-STARKS的更專業硬件和加密抽象開始出現，ZKRollups可能會被證明是最成功的Layer2擴容機制之一。在那之前，該技術在效率改進和可用性方面仍然非常捉襟見肘，這使得OptimisticRollups在短期內成為更有前途的解決方案。

Arbitrum接下來有何舉措？?

上周推出的Arbitrum主網被特別命名為「ArbitrumOne」，以將其明確為由Arbitrum技術提供支持的旗艦區塊鏈。隨著Arbitrum生態系統的不斷發展和完善，其他Rollup鏈也可能會涌現，專門為各種用例量身定制。?

ArbitrumOne目前處于主網測試階段，如果需要，Arbitrum團隊將有能力暫停和升級區塊鏈。在這段時間里，開發者可以感受通Arbitrum的安全性和效率，并在該區塊鏈接受天量吞吐量之前甄別任何最后一刻出現的漏洞或錯誤。目前ArbitrumOne向所有請求訪問的開發者開放，一旦所有項目都能夠在Arbitrum上構建和測試其Dapp，屆時將向最終用戶開放訪問。該團隊的目標是在今年夏天尾聲時過渡到完全去中心化。?

一點感想?

最近外界對加密領域興趣激增是一把雙刃劍——帶來了新用戶和流動性來源，隨之而來的是以太坊出現嚴重的網絡堵塞、漫長的交易時間和巨額的Gas費。隨著以太坊當前和未來不斷的普及，構建可持續的基礎設施、高效、安全地為吞吐量更大的DApp提供動力，顯得比以往任何時候都更加重要。

Arbitrum為使用OptimisticRollups作為Layer2擴容機制提供了強大的現實樣本，大大提高了以太坊交易的成本和時間效率，同時保留了幾個關鍵的安全保證。大量項目已經在Arbitrum開發者主網上進行構建，證明了對這種可擴容基礎設施的需求，以及對當前Layer2賽道選手的失望。隨著以太坊生態系統繼續蓬勃發展，ArbitrumLayer2解決方案催生出新一代高度可擴容、高效的DApp，為世界各地的加密用戶提供有顯著提升的體驗。??

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