对arbitrum的简明理解：多轮交互式汇总方案

最近，Uniswap和sushiswap计划使用arbitrum的L2方案，这使得arbitrum成为人们关注的60114 L2方案。那么，如何理解仲裁呢？
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Arbitrum也是rollups系列的L2解决方案

以太坊 layer2有很多方案，其中***的是rollups系列。bluefox的notes之前已经引入了optimitc汇总和ZK汇总。您可以参考“了解ZK汇总和**汇总：以太坊的重要扩展方向”一文。
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Arbitrum也是rollups系列的解决方案。这些方案基本上把安全性放在以太坊链上，而计算和存储则在以太坊链下执行。简言之，参与者将自己的交易数据提交到以太坊链，用户可以查看交易，但交易的计算和存储是在链外进行的。Arbitrum会定期向以太坊发送一个包含Arbitrum的完整状态散列，并将散列放到链上，从而实现非篡改和最终性。
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相对而言，arbitrum和optimal rollups在框架思想上是相似的，都属于结果验证中的欺诈证明范畴，而ZK rollups则属于加密有效性证明范畴。
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在前提假设下，防欺诈汇总假设提交链上的结果是可用的，任何人都可以提取和执行第1层的交易数据，并通过比较状态检查合同执行是否正确。加密证明类rollups采用数学方法，通过零知识证明实现其有效性，本质上不可伪造。因此，加密有效性证明属于主动证明，欺诈性证明属于被动证明。当人们对结果有异议时，就会产生纠纷，需要仲裁。
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总的来说，ZK rollups具有更高的安全性和更快的终结性，这意味着它的提取时间更快，更适合于传输场景。然而，**汇总和仲裁的解有一个挑战期，需要在最终确定和提出币之前完成。这就是它的不足。然而，ZK rollups需要生成加密有效性证明，这是非常昂贵和昂贵的，需要一段时间才能成熟。
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从长远来看，ZK摇号或许是最终的解决方案，但ZK摇号的成熟和落地需要更长的时间，以太坊的扩容需求更为迫切，这从智能链的兴起就可以看出。ZK汇总的登陆很慢，这给了优化汇总和仲裁的机会。
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因此，在短期和中期内，防欺诈汇总（**汇总和仲裁汇总）有更快的落地机会。欺诈证明本身就是“Optimi者”，前提是所有的投诉人都是好人，除非他们被证明有罪。只要有验证者，你就可以提交欺诈证明，这是安全的。因此，诚实验证者的存在变得非常重要。网上提交欺诈证明只需要一个验证者，而且欺诈证明的时间窗口长达一周（或更长），这也导致最终确认时间缓慢，取款时间长。
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一般来说，防欺诈和防加密有效性的汇总方法各有优缺点。ZK-rollups是非交互式的，通过数学方法求解问题，而**rollups和arbitrum rollups是交互式的。从这个意义上说，**汇总和仲裁汇总是相似的，但是它们在特定的路径上也有区别。
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Arbitrum是一种多轮交互式汇总方案

从上述观点来看，arbitrum和optimal都是防欺诈类的汇总方案。两种方案的核心问题是：如何验证结果的正确性？有人会发恶意证据吗？因此，两者都有挑战机制。验证者可以向链发送断言以引发争议。如果断言是错误的，抵押的保证金资产将丢失。
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ambitrum和optimal的主要区别在于它们解决差异的方式。当验证器向L1提交rollup块时，有些人认为它是不正确的。这个时候我们该怎么办？
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仲裁庭采用多轮交互协议解决纠纷。它将大规模的争议分为小的争议，直到找到最关键的一步，然后通过以太坊合同来确定是否正确。通过分裂争端，仲裁庭试图实现一个更有效的解决方案。
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仲裁的参与者可以保证保证金，并断言某一状态最终会得到确认。如果断言是错误的，用户的质押押金将被没收。两个用户在不同的块上被保证，这意味着其中只有一个是真的。为了防止攻击，主张异议的一方需要将保证金资产质押，以防止其作恶。
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在初始设计中，仲裁协议采用一次处理一个争议断言的方法。争议主张由参与者提出。争议主张有一个质疑期。在此期间，任何人都可以对争议主张提出质疑。如果没有人提出质疑，那么有争议的论断将被认为是有效的。
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然而，这种单向模式存在瓶颈。一次激活一个有争议的断言是低效的，而且VM进程是有限的。同时，犯罪人可以通过质疑有争议的论断，故意拖延时间。即使质押资金需要支付，也可以延期支付。
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因此，在新的设计中，arbitrum可以同时处理多个有争议的断言，而不是线性的。犯罪者更难放慢这一进程。目前，仲裁庭采用的是同时处理多个有争议的论断的方法。一个出质人可以一次处理一个主张，不同的出质人可以同时处理多个主张。
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当断言被确认为有效时，它的VM的状态向前移动。一般来说，人们会选择诚实的行为，因为它可以确保他们的质押存款不会被没收。除非有恶意攻击的理由，否则人们没有必要将自己的资产抵押给错误的分支机构。
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为了实现无信任的特性，在仲裁规则的设计中，任何一个OKEX交易所诚实的参与者都可以促进虚拟机的正确性和进步性。如果参与者总是选择正确的分支，那么TA将赢得所有有争议的断言。如果其他人不同意，他们只会失去他们的抵押存款。只有诚实的参与者才能逃脱惩罚。

Alice和Bob在不同的分支机构宣誓，来自arbitrum的ed Felten
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如果爱丽丝在上图中的断言被证明是正确的，那么鲍勃抵押的保证金资产将会丢失，爱丽丝将会受益。
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在单轮交互的汇总中，断言包含每个调用结果，挑战者指向断言中结果错误的特定调用。链上契约模拟被质询的调用并检查错误。如有任何错误，整个主张将被取消，资产人将失去质押保证金。如果在质询窗口期之后没有成功的质询，则该断言被接受并具有终局性。
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在多轮交互的汇总中，还有一个挑战时间窗口。断言与挑战者之间存在多轮互动，链条上的契约充当裁判，判断谁错了。多轮交互设计的主要考虑因素是最小化争端解决的链工作。通过挑战者和断言之间的多轮交互，链上的工作量最小化。
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单轮互动和多轮互动本质上是链条上成本与纠纷解决时间的平衡。单轮和多轮交互式汇总都需要将所有对契约的调用及其数据写入链中。不同之处在于它们需要将什么作为断言的一部分提交给链。单轮交互模式需要在模拟链上完成调用。考虑到成本，它会更贵。多轮互动可以细分，缩小纠纷范围，写入链上的数据相对较少，使得链上的执行成本较低。然而，它并非没有缺点。它的确认增加了回合数和时间。
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此外，arbitrum多轮交互模式可能面临延迟攻击。因为系统不需要被信任。恶意攻击者可以延迟进程。当然，他们这样做是有代价的，也就是说，他们的抵押保证金将被没收。还需要注意的是，恶意行为人不能阻止诚实参与者不断建立诚实分支，也不能阻止诚实参与者获得对诚实分支的最终确认。他们所能做的就是在错误的分支机构上抵押保证金，并延迟链上诚实分支机构的确认。他们可以创建多个有争议的断言。如果有足够的诚实参与者，他们可以同时处理这些有争议的断言，并捕获攻击者的押金。换句话说，参与者越诚实，攻击者延迟攻击所需的抵押资产就越多，攻击的难度也就越大。
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此外，在多轮互动的汇总中，有效的“断言”将变成“没有信任的终结”，任何人都可以肯定，它的最终确认是不可避免的。为了保证自己的最终确认，用户可以参与协议中的抗辩主张，即使自己单独行动，也可以促进自己的最终确认。
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如果没有挑战，多轮和单轮交互的确认速度是相似的。如果有人提出质疑，多轮争端将需要更长的时间。在这方面，一轮互动具有优势。单轮交互不允许确认延迟攻击，而多轮交互的优点是链上的数据较小，可以处理突破以太坊气体限制的合同（计算和存储）。
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在最终确认汇总时有一定的时间段。因此，在ZK-rollps方案中，没有办法通过传递仲裁者来实现快速的终结性。可能的解决办法是通过第三方的干预。第三方可以立即将资金转移给用户，但用户也需要提前支付取款费。一般来说，第三人认为不确定转让是可以实现的，第三人以诚实的结果作为担保金。因为任何人都可以向需要快速取款的用户转账。然后，还有一个市场，这将导致一个平衡的成本，而不是太高或太低。
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氨溴酸的EVM相容性

Arbitrum试图完全兼容以太坊和EVM而不重写程序。完全兼容以太坊，我们可以看到这在智能链的力量。这是最重要的措施，它可以成功地嵌入到以太坊目前的生态。
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DAPP开发人员使用SOLid语言编写智能合约。这些智能合约被编译到arbitrum VM中，可以在arbitrum汇总上运行。
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氨溴酸的研究进展

Arbitrium technology目前提供Arbitrium one。arbitrum合同部署在以太坊的主网上，并已开始接受该项目。目前正处于主网络测试阶段。据arbitrum称，目前有超过250个团队申请，并且对所有开发者开放。在未来几周，越来越多的DeFi项目将进入ambitrum生态系统。
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目前，以太坊生态学的一些重要参与者，如ETHerscan，也在支持arbitrium one-chain。
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以太坊和L2着陆

有趣的是，Arbitrim没有第一代币，而是使用ETH作为燃料。所有费用都由以太支付，这对以太也是好事。更不用说未来对ETH的需求量了。
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目前，以太坊的可扩展性需要长期和短期的结合来满足其快速增长的需求，特别是DeFi和NFT的爆发式增长需求。从长远来看，L2可能是ZK汇总的赢家，但由于成本高、落地滞后，消化起来可能需要很长时间。然而，arbitrum和**汇总可能已经提前落地。虽然提取它们需要很长时间，但它们并非没有解决方案。此外，在实践中成长可能会产生新的灵感。
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除了L2的逐步实施，随着EIP-1559可能在今年7月发射，以及年底可能的POS，2021年的以太坊注定是不寻常的一年。