ARB:如何通俗理解Arbitrum的Nitro技术升级？4个关键机制_BIT

撰文：Chloe

Arbitrum 是把原本在以太坊上进行的计算工程转移到 Layer 2 进行，然后不需要进行任何验证就假设这些计算结果是正确的，并将数据发布回以太坊。但是为了避免有人作恶，设置了 7 天的挑战期来缓冲（如果发现有人欺诈就扣保证金）。

Arbitrum 在去年 8 月 31 日推出了升级版的 Nitro，它的费用更低、以太坊兼容性更好以及 zk 证明更简洁，总之是一次全面的升级（而不是针对特定的问题）。不过由于它没有重新发新链，而是从 Arbitrum One 无缝升级，所以还是叫 Arbitrum One。

支撑 Nitro 的关键创新可以概括为四点：证明程序、以 Geth 为核心、实现执行与证明分开、交互式欺诈证明的 Optimistic Rollup。

不需要共识机制的证明程序

Uniswap基金会就如何分配约440万个ARB发起征集建议:5月24日消息，Uniswap 基金会管理者之一 Erin Koen 今日在 Uniswap 社区就“如何分配约 440 万个 ARB发起征集建议。征集中提到，代币将发送至 DAO 在 Arbitrum 上的别名地址； 如何部署分配需要经过正常的治理投票。提案期持续两周（至 6 月 7 日星期三）。 届时，已获得社区反馈的提案应根据批准的治理流程将其纳入新的温度检查帖子。[2023/5/24 15:22:31]

Nitro 使用两阶段执行交易。

第一阶段：在 Layer2 自行处理

用户创建了一笔交易，经过钱包签名确认后，会发送给 Nitro 的 Sequencer（序列器）。

Sequencer 收到信息，通过「状态转移函数」过滤掉无效交易，并把剩下的交易公平地进行排队。

波卡社区正在讨论如何限制验证者大幅更改佣金:刚刚，Web3基金会技术教育主管Bill Laboon发推提醒用户小心局。Web3基金会、Polkadot官方以及Parity都没有赠送DOT和KSM代币。与此同时，Bill Laboon还公布波卡项目进展。内容显示：1.目前验证者可以随意更改佣金比例。目前社区正在讨论如何限制佣金变动以避免佣金大幅变动，例如在获得足够多的提名者后，将佣金由0%改为100%。2.财政部已经开始讨论Elara 0.2提案。Elara 0.2是Patract Labs是为以Substrate为基础的链提供的基础设施。[2020/10/29]

然后不需要任何额外的链上确认（如 L1 以太坊），就直接无条件地让节点在本地执行，并向客户提供交易收据（包括提交了恶意或者错误信息的用户），这个过程通常只需要一两秒钟。

但此时的交易还没有向 L1 以太坊提交，有更改的余地，所以称作「软确认」，不过对用户来说，到这一步就已经完事儿，其实后面还有很多步骤来确保安全性。

直播｜Elsa > 区块链企业钱包如何防护数字资产安全:金色财经 · 直播主办的《 币圈 “后浪” 仙女直播周》第8期20：00准时开始，本期“后浪”仙女太壹科技 首席品牌官 Elsa将在直播间聊聊“区块链企业钱包如何防护数字资产安全”，感兴趣的朋友扫码移步收听！[2020/7/12]

第二阶段

Sequencer 向以太坊发布排队序列，并最终确认，也就是「硬终结」。

一种发送方式是在给每笔交易排序时，都向所有订阅者发布即时通知。另一种方式是汇总起来在 L1 以太坊上按批次发布（间隔几分钟）。

需要强调的是，Sequencer 在第一阶段的「状态转移函数」操作是公开的，任何人都可以根据自己已知的交易顺序去计算状态转移函数，所有诚实方得到的是相同的结果。

因此，Nitro 的节点不需要共识机制，只需要获取交易序列（即时提取和在以太坊上批次提取），并自行在本地运行就可以了，所以会显著降低成本。

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用 Go 语言重写的节点软件 Geth

Geth 即 go-ethereum，顾名思义，是用 Go 语言编写的以太坊节点软件，让矿工去执行交易，这是 Nitro 最核心的部分。

Arbitrum 的旧方案方案是通过定制的 Arbitrum 虚拟机（AVM）来模拟 EVM，它的一些内部逻辑在 EVM 不一致（例如 Gas 的计算），所以仅限于低级指令。

而 Geth 则基本完全支持以太坊的数据结构、格式和虚拟机，所以可以实现以太坊高度兼容。

值得一提的是，Geth 是抛弃了旧方案积累的堆栈（用自己定制的语言 mini 来实现自定义逻辑），直接另起炉灶用 Go 语言编写的，大部分开发工作都是借鉴了现有的开箱即用的代码，而且整体上也更精简。

执行与证明分别两套代码

Layer2 的任务有两个——执行和证明，这是两个侧重点，无法兼顾，因此 Nitro 用不同的代码来实现。

不过都是同一套源代码，刚才提到的让矿工去执行交易的节点软件 Geth 用的是源代码，执行速度更快。

但是关于欺诈证明的代码，则编译为二进制的 wasm 格式，特点是可移植、体积小、加载快并且兼容 Web。而且 Nitro 又对 wasm 格式进行了微调，让它更适合与链交互，称之为 WAVM 代码。

在 WASM 代码上进行 Arbitrum 的交互式欺诈证明，就取代了 Arbitrum 虚拟机（AVM）的架构，直接以标准的语言和工具来构建和编译。

互相检举的交互式欺诈证明

Nitro 采用的证明系统是他们首创的「交互式欺诈证明」。

简单来说，所有的交易完成后还要预留 7 天时间接受验证者的检查（是否为欺诈或无效），如果确实有问题那就重新执行。

验证者相当于以检举为生的赏金猎人，但是为了避免有人通过诬告来扰乱秩序，还允许赏金猎人之间相互检举揭发，这样双方不断举证，直到一方不再跟进为止。

最后把检举的这笔交易提交到以太坊上执行并验证到底谁是错误的，并把诬告者的保证金分给挑战诬告者的赏金猎人。

这就是交互式欺诈证明，相当于用市场化的手段引入了外部监管者，是一种治理机制上的创新，可以极大地提高验证效率和准确性。

总结

作为 Arbitrum 的迭代版本，Nitro 目前已协助启动数百个项目，积累数十万的独立用户，数百万笔的交易和数十亿美元的桥接资产，目前占市场优势地位。

除了使用 Nitro 这套技术升级了 Arbitrum One，Arbitrum 团队还希望用它创建特定应用的 Rollups，他们未来还想吸纳 Solana 和 Cosmos 生态的资源（尤其是开发者）。

Arbitrum 在生态孵化运营上的能力有目共睹，与此同时也攻克了大量技术上的瓶颈（尤其是以非区块链的方式来完美解决），充分展示了团队的创造力。相信从 Layer2 一路走来的他们，会走向更大的生态。

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