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Arbitrum是star的第二层解决方案,即将上线,其背后的团队offchain labs将讨论项目机制和规划

Offchain Labs 联合创始人 Steven Goldfeder 和 Ed Felten 分享 Arbitrum 的概念缘起、工作原理以及进展规划。

注:本文**发表于2121年3月19日

近一年来,随着DeFi的快速发展,以太坊网络的性能瓶颈日益突出。以太坊 2.0距离上市还有很长的路要走,不少二级扩张计划也准备上线,这成为年初以来市场关注的焦点。Arbitrum是一个由offchain实验室团队发起的明星扩张计划,也是其中之一。

3月16日,SNZ投资总监Kai与offchain labs联合创始人Steven goldfeder和ED Felten进行了精彩对话,分享了arbitrum的概念由来、工作原理和进度规划。

Arbitrum是star的第二层解决方案,即将上线,其背后的团队offchain labs将讨论项目机制和规划

凯(以下简称主持人):今天我们邀请两位arbitrum rollup的创始伙伴。其中一位是arbitrum rollup的创始人、前美国科技部长埃德·费尔滕(ed Felten)。其中一位是史蒂文,他目前是该项目的首席执行官。

Arbitrum是vitalik提到的第2层的一个重要项目。他们将在不久的将来上线,我们非常荣幸有两个。这也是arbitrum rollup团队在中国的**亮相。

第一个问题:请介绍一下你自己,分享一下你是如何进入区块链领域的?

埃德·费尔滕:我以前大部分时间都是普林斯顿的计算机科学教授。2013年,我正式进入区块链行业,当时主要做研究。2014年,我的一些同事开始教授区块链课程,我的一些学生也开始做区块链研究项目,我会和他们合作。arbitrum的第一个版本于2014年推出,当时它纯粹是一个研究项目。

2015年,应美国总统邀请,我暂时离开普林斯顿大学进入白宫,担任奥巴马总统的**顾问。在为美国政府服务期间,他的任务之一就是研究加密货币和区块链。2017年回到学术界,当时有两个研究生。一个是史蒂文,他参加了今天的直播,另一个是哈里,arbitrum的联合创始人。他们两个问我:“你还记得仲裁项目吗?时机正好。也许我们可以重新开始这项研究。

当时,我们决定为这个项目建立一个更完整的系统。2018年,一篇描述整个仲裁制度的学术论文发表。当时,我们三个人意识到以太坊肯定会面临扩容的问题。对我们来说,这也是一个很好的机会,使阿必妥进入商业实践。

史蒂文:2013年我也进入了区块链行业,当时我正好在普林斯顿攻读博士学位,主修加密货币、密码学和各种区块链协议。我与埃德和其他同事一起编写了一本关于区块链、密码术和加密货币的教科书,目前全世界有200多所大学都在使用。这本书已被翻译成包括中文在内的五种语言。这些领域的中国学生已经熟悉了这本教科书。

然后,正如埃德刚才所说,在他离开白宫回到普林斯顿后,我和另一位联合创始人去找他,在他的办公室开始了这次谈话。在2018年论文发表之前,我们意识到arbitrum rollup有商机。所以我们在论文发表后不久就成立了一家公司。第一轮融资始于2019年。

创业过程中还有一个有趣的故事。当我们在进行项目时,术语“汇总”并不存在。当我们向别人介绍这个项目和我们正在做的事情时,他们会问我们是在做状态通道还是等离子,但事实并非如此。我们从“汇总”这个词不存在开始。

我们都知道后来发生了什么。在2020年和2021年,汇总的概念已经非常流行。我们是该领域第一个支持以太坊 EVM的解决方案。

主持人:第二个问题,请介绍arbitrum rollup项目以及项目背后的故事和理念。

埃德·费尔滕:我还是想回到仲裁者概念的起源。当时,我们在做区块链研究的时候,困扰我的问题是:区块链的目的是什么?例如,比特币在当时非常流行。但作为一名计算机科学家,我最感兴趣的是智能合约。我认为智能合约非常强大,但我很早就意识到智能合约面临着产能扩张的挑战。

例如,把以太坊想象成一台全球共享的计算机。允许所有用户在此计算机上运行其智能合约。显然,它非常昂贵,速度非常慢,而且性能有限。所以我很早就开始考虑扩容。甚至在以太坊出现之前,我就在思考,如果出现类似以太坊的系统,如何解决扩容问题。所有这些都是arbitrum项目的起源。

我们希望在不牺牲安全性的前提下,通过离线解决方案来解决扩容问题。一开始,我和一些本科生做了一些项目。事实上,我试图解决产能扩张的问题,并成立了一个部门。但是这个系统只在某些功能上有用,不是一个非常完整的系统。因此,史蒂文、哈里和我在2017年共同完成的项目使系统更加完整。至于公司的成立,我们希望arbitrum能与以太坊兼容。

史蒂文:我要讲的故事有一部分是和艾德重叠的。在区块链领域,我比艾德进入得晚。我记得艾德在14或15年里教过区块链相关的课程。但我还没到普林斯顿。艾德到达白宫后,我正等着艾德回来。哈利和我当时意识到以太坊的潜力很大,它的广泛应用潜力将被主流世界所应用;但另一方面,以太坊的扩容也肯定存在一些问题。所以我们一直在等埃德回来。埃德从白宫回来后,我们将一起启动仲裁项目。

当我还是个医生的时候,我也为其他加密项目做过一些事情。所以我**相信这个领域的潜力是巨大的。但我也很早就意识到可伸缩性是一个巨大的问题,需要适当的技术来解决。

两年半后,阿必特证明了我们是对的。现在正是时候。目前市场已经意识到,一方面以太坊潜力巨大,但产能扩张亟待解决。产能扩张问题的解决方案对区块链行业也有很大的潜力。

在我们最早的融资中,我们也花费了大量精力说服市场。当我开始融资时,一些投资者会问我,“为什么你认为我们将来需要这个解决方案?”?我说,“我非常肯定以太坊有一天会得到一个大规模的主流应用程序,但同时,它将面临可扩展性的问题。”。

主持人:刚才,两个人也提到了可扩展性的问题,这个问题急需解决。可扩展性也是arbitrum链下解决方案的核心问题。

第三,请您解释一下仲裁机制的工作原理和主要特点?

埃德·费尔滕:让我先介绍一下arbitrum的设计原理。主要有三点:一是要兼容以太坊;第二,让尽可能多的活动在以太坊的链条下进行。因为以太坊的天然气资源是最珍贵、最昂贵的;第三个原则是不需要信任。任何人都可以强迫锁链做正确的事。就像以太坊一样。

仲量联行如何实现这三个原则?例如,如果有人提交了一个事务数据,事务数据将存储在以太坊的链上,这样每个人都可以查看事务,并且事务内容是完全开放的。但是,交换中涉及的计算和存储是在仲裁机制下进行的,即以太坊链。这样就可以扩大以太坊链条的容量,降低链条的负荷。

此外,arbitrum会定期向以太坊发送“检查点”,例如每五分钟或十分钟发送一次,这是一个包含arbitrum上所有活动的完整状态的散列。此哈希作为链上的记录发送。这样,就可以实现大规模的成本降低和可扩展性。

但你可以再问一次。当我们把信息发送到以太坊链时,如果我们保证这个东西本身是正确的呢?这是仲裁协议的关键。协议包括核查人员的参与。如果验证者需要在链上记录,它需要向以太坊发送一个声明。同时,验证者需要存入保证金。如果验证者的声明是错误的,那么验证节点的保证金将丢失。

当验证者向链发送索赔时,会有一段时间任何人都可以提出自己的疑问。如果你不同意,就会有争端。争端解决机制是仲裁制度可扩展性的核心和关键。

我们设计的争端解决机制是这样的:如果双方对某一问题有不同的意见,那么有效的解决机制就是将其从小到大。例如,一项涉及10亿步的交易是有争议的。我们的方法是将10亿步分成100个较小的索赔,每个索赔包含1000万步。这样,10亿规模的纠纷将减少到千万规模的纠纷。不同意的一方会从1000万中挑出他不同意的一个,然后从大到小再进一步,直到找到最关键、最有争议的一步。找到关键步骤后,用以太坊的合同来判断这个步骤是对还是错。这样,我们就可以实现有效的争端解决。

我们通常会考虑上述过程。当一个节点发送一个声明并且声明是正确的时,就没有问题了。然后每10分钟发送一个散列。散列到以太坊链,没有争议,系统可以顺利运行。如果有争议,可以用上面描述的有效方法将争议从大到小,**可以很好地进行仲裁。这就是系统有效的地方。

对于普通用户来说,这样的机制是否过于复杂,你能担心吗?不用担心这个。由于该机制与普通用户关系不大,因此争端解决机制将由一个特殊的节点来处理。当然,如果老百姓想多挣钱,也可以选择做验证节点。但你不想也没关系。

主持人:Layer2也是之前讨论的热点话题。除了arbitrum之外,还有state channels、ZK rollup和其他不同的方案。

第四个问题:与其他方案相比,仲裁庭的优缺点是什么?特别是与ZK汇总相比。

史蒂文:首先,需要澄清的是,目前没有**的解决方案。这是一个协作的过程。工作的人越多,结果就越好。所以我们会尊重其他球队,尽管我们必须比较他们。

我将首先比较等离子和状态通道之间的差异,然后ZK汇总。

Plaa希望取得更多成就,不仅是在执行方面,而且在数据方面。可用性的定义是将执行和数据置于链之下。对于汇总,数据仍在链上,但执行在链下。对于arbitrum也是如此,其中事务数据位于以太坊链上。把计算和存储放在链子下面。

Plaa想做更多的事情,因此它将面临更多的问题。至少目前,还没有一个团队能够完全实现plaa,很多团队在实现plaa的过程中遇到了很多问题。对于rollup来说,因为它想实现的较少,所以相对来说比较可行,在解决扩容问题上似乎更有潜力。这就是为什么越来越多的人对汇总感兴趣,至少不那么困难。

介绍了状态通道与状态通道的区别。状态通道也是一个合同,交易对手是固定的。例如,我总是和某人做一笔交易,我们双方都开始一笔交易或玩一个游戏。但我们可以想象,在一个开放的世界里,你不知道你的对手是谁,这可能是随机的,可能是你无法信任的。因此,国家渠道非常有限。

但现在对于state channel团队来说,他们似乎发现了一个非常有趣的应用,那就是将state channel和rollup结合起来,并将state channel变成rollup和rollup之间,或者rollup和以太坊之间的跨链桥梁。通过这样的组合,生态系统才能更完整,形成一个更完整、更有趣、更适合所有人的生态系统。

对于ZK汇总,需要立即证明,因此成本非常昂贵。另外,ZK的编辑器将**语言转换为低级语言效率低下。

我认为ZK rollup在未来可能是一个很好的解决方案,但是以太坊的问题现在存在。Arbitrum现在可以解决以太坊的问题了。

顺便说一下,我将第一次宣布,今年夏天,ZKRollup的一位研究员将加入arbitrum的团队。为什么我们要从ZK团队聘请一名研究员加入这个团队?就技术而言,对技术没有**的定义,技术的发展和演变没有尽头。现在**的技术可能不是将来**的。我们需要随时更新。如果我们不能更新自己,不能进行革命,将来就会受到挑战,被别人取代。

以我自己的研究领域为例。我13年、15年、18年、20年发表了一篇论文,内容都是一样的,都是区块链领域的门限签名研究。从我研究过的例子中,我们可以看到技术在不断地发展和更新。就ZK而言,如果以太坊在未来得到广泛应用并与EVM兼容,采用ZK无疑是可能的。只是时间跨度会延长到几年甚至更长。

对于arbitrum,我们聘请了ZK的研究人员,希望通过自主创新,确保arbitrum是目前**的解决方案。如果将来有更好的解决方案,无论是与ZK的集成还是与其他解决方案的集成,我们都可以继续研究,时刻掌握**技术,不断创新。

ZK rollup的优点是快速的终结性。所以在调剂和撤药时可以很快确认。不过,对于仲裁者来说,由于挑战期的关系,必须等到挑战期结束后才能收回硬币。速度和效率不如ZK。但伤得不重。状态信道和跳数协议也提出了一些可行的解决方案。它允许在应用层快速转账和取款。在未来,快速取款将不再那么重要(在汇总系统层面)。

无论是ZK溶液还是其它溶液,仲丁胺都是目前**的溶液。而且随着时间的推移我们会不断的更新和升级,不管是ZK还是其他的,只要我们有好的技术,我们不介意去学习和借鉴。我们总是聘请**的科学家,包括ZK的研究人员,以确保阿必妥在技术上总是领先于其他人。

主持人:史蒂文刚刚共享了一个密钥密码。即使是arbitrum将来也会对ZK有所了解。

第五个问题:阿必妥测试网络的现状如何?如何启动主网?你对主要的仲裁网络有什么期望?

史蒂文:事实上,我知道你最关心的是主网络在线的消息。Arbitrum的测试网络已经运行了5个月,现在性能相当不错。测试网络有助于我们测试网络的性能、存在的问题,同时也做压力测试。

我们目前的吞吐量(TPS)非常大,达到100万。在高峰期,每分钟可接收14000个请求。就具体进展而言,你可以期待。本周,我们将很快发布发布候选版本,它将首先在测试web上进行测试,然后部署到主web上。

考完网再去主网,这也代表了我们做事的态度。我们的代码已经通过了33次安全审核。我们明白是用户将资金委托给仲裁庭,所以我们会高度重视用户资金的安全。

至于发布候选人,我们将邀请所有人参与并帮助我们进行压力测试。相信主网上线后不久,我们不会失望。

arbitrum和其他项目的区别在于,在我们的主网上线的第一天,所有的项目都会公开,每个人都可以被邀请参加主网。

主持人:感谢Steven介绍arbitrum的后续开发过程。

第六个问题:我们也非常关注公网上线后公网的挑战和统筹。

埃德·费尔滕:目前,我们的重点是主网,确保主网过渡过程尽可能平稳、安全。在未来,可伸缩性是我最关心的问题。

可扩展性

虽然我们在扩容和成本方面做得很好,但我希望主要通过创新的工程手段,进一步提高性能。例如,如何开发虚拟机EVM系统以及如何设置节点可以进一步提高性能。据估计,未来以太坊上的流量进一步增加,吞吐量需求进一步增加,我们可以满足需求,而不会出现很多项目面临的瓶颈问题。

规划工作

我们希望允许您以不同的方式编写智能合同。例如,现在我们有一个项目允许您编译智能合约。您可以用SOLid以外的语言编写智能合约,并在arbitrum上运行它们。同时,它还可以与用固体语言编写的虚拟机进行交互。这是可编程性的改进。这样,圈外不熟悉区块链编程的开发者就可以进入。

总之,重点是可伸缩性和可编程性,以及更好的开发工具。

互动问答

问:二级资产向一级资产过渡需要很长的等待期。你觉得这段等待期怎么样?arbitrum或其生态工程如何解决这个问题?

如果你把一个资产从一级转移到二级,或者你把一级的东西叫到二级。这个时间是由一楼的时间决定的。但是相反,如果您想将资产从第2层转移到第1层,或者如果您想从第1层调用第2层中的东西,如果您在第2层中使用**汇总协议,那么协议层的等待时间将更长。应该强调的是,这实际上是一个协议问题,主要是因为解决办法将有一个挑战期。你要等一段时间,等别人提出反对或不反对,然后再做**的决定。

这就是为什么在协议层面,你可能要等几天才能提取现金。但是现在有一些项目在arbitrum生态系统中运行,试图解决这个问题,包括arbitrum测试网络。允许用户立即实现。虽然在技术实现手段上有很多不同,但本质是一样的。要么在一楼和二楼之间交换或转让资产,要么让别人把资产借给你,这样你就可以提前拿到资产。随着时间的推移,用户将忘记等待的必要性。而交易所很快就会采用这样的解决方案,这样基本上就没有了存取款的等待期。对于用户来说,等待期在未来会变得越来越不重要。

问:最近,隐私交易和防止“科学家”逃跑是比较大的问题。我可以问下一位客人如何解决Layer2的问题吗?

史蒂文:就是要解决提前订货和抢单的问题。这确实是阿必妥有意识的关注。我和康奈尔大学的其他人一起写了一篇论文来研究先发制人的问题。我很久以前就开始考虑这个了。氨溴酸有很好的解决办法。目前,聚合器收集事务进行排序。此外,我们使用第一层的矿工进行排序,这样我们就可以确保排序序列至少和第一层一样好,而不比第一层差。这就是现状。

今后,我们将进一步优化这一方案。今后,我们将介绍另一个政党。“顺序方”将主要提供一层以下的延迟。当事务被发送出去时,接收事务和给出响应的速度甚至比第一层包含事务还要快。

很难做到这一点。因为排名相当于相当大的权力。如果你利用这一权利,它将形成一个MeV先发制人的问题。我们不想给用户或任何一方这种权利。

在康奈尔大学,我去年发表了另一篇论文,提出了一种称为“公平排序拜占庭容错机制”的解决方案。公平排名的顺序是交易被提起,进入顺序的顺序是最终排名的顺序。序列器或序列节点负责排序。这就解决了MeV问题。

MeV存在的原因是负责分拣的一方现在有很大的权力来调整顺序。但“公平排名”机制出台后,没有调整顺序的可能。

综上所述,在现有的仲裁机制下,MeV问题并不比一层更糟。而随着时间的推移,随着定序器参考和公平排序机制的引入,情况会越来越好。对于用户来说,他们不需要担心恶意节点通过抢占式运行损害他们的利益。对于以太坊和区块链应用程序来说,这确实是一个大问题。对我来说,阿比特伦的解决方案是目前**的。

在隐私权方面,可以分为用户隐私权和合同隐私权。与以太坊相比,用户级的隐私问题可以在Layer2解决,既没有改善也没有恶化。例如,在以太坊上,可以创建新地址和私钥。起初,这些都是私人的和私人的。但由于每笔交易都是公开的,感兴趣的人最终可以通过跟踪你的更多交易,将账户与个人逐一联系起来。在用户隐私方面,两层技术与以太坊相比既没有改善也没有恶化。

就合同级隐私而言,合同隐私是指不披露合同的内部状态,或者不披露通过合同执行的交易。在arbitrum的第一个版本中,因为它是一个无信任机制,如果您想使契约无信任,这意味着契约必须是开放的,并且所有人都可以访问。如果合同的参与人受到限制,就有一些技术手段来实现合同的隐私权。

一方面,它可以通过侧链来完成,例如在arbitrum路线图中规划的侧链,将在主网络上线后完成。还有一些其他技术,在路线图中有描述。随着时间的推移,您将看到许多隐私技术将被引入仲裁庭,以确保有限方合同在合同层面的隐私。

温馨提示:

文章标题:Arbitrum是star的第二层解决方案,即将上线,其背后的团队offchain labs将讨论项目机制和规划

文章链接:https://www.btchangqing.cn/268238.html

更新时间:2021年05月28日

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