TPS:金色观察｜简析Arbitrum Rollup虚拟机的设计原理_solana币下半年会涨到多少价格

Arbitrum和Optimism是以太坊Layer2扩容的主要项目，因为两者是以Rollup为技术核心实现的二层扩容，符合以太坊未来发展方向。

但面对未来丰富的生态应用预期，需要一个虚拟机来实现可编辑能力。因为Rollp的技术核心，却让这个方向成为一个实现略难的技术需求，目前两者也限于虚拟机并不成熟。使得在这一层的可编辑能力有所限制。

今天本文中，我们将摘录资料来了解Arbitrum网络的虚拟机设计原理。

AVM设计的起点是基于以太坊虚拟机(EVM)，因为Arbitrum目标是高效地执行为EVM编写或编译的程序，所以Arbitrum并未更改EVM设计的绝大部分。例如，AVM采用EVM的数据类型以及对EVM整数进行的操作指令等。

金色晨讯 | 3月18日隔夜重要动态一览:21:00-7:00关键词：央行、Kraken、制药业、上海

1. 央行太原中心支行：消费者要谨防区块链虚拟货币网络；

2. Kraken：1月以来比特币与传统风险资产的相关性一直在上升；

3. 研究：区块链每年可为美国制药业节省超1.8亿美元；

4. 单志广：提高区块链等应用型数字基础设施的普惠服务能力；

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6. Overstock再收到SEC新传票 调查其此前与金沙江集团的一项投资交易；

7. 以太坊EthCC会议与会者已有18人确诊新型冠状病；

8. BTC现报5422美元，日内涨幅1.15%，前十主流币普涨。[2020/3/18]

这样看来，AVM和EVM之间的差异源于Arbitrum的layer2需求和Arbitrum的多轮挑战协议。

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执行与证明

与EVM架构不同，Arbitrum需要支持本地执行和受信证明。基于EVM的系统通过重新执行有争议的代码来解决争议，而Arbitrum依赖于形成最终证明的挑战协议解决争议。

Arbitrum希望在本地可信环境中针对速度做优化执行，因为本地执行是常见情况。系统很少需要证明，但需要一直保持准备证明的状态。

金色财经现场报道 金牛财经联合创始人韩立华：区块链行业正处于爆发的初期:金色财经现场报道，在2018全球区块链精英峰会上，进行以《从媒体角度看区块链行业发展趋势》为题的圆桌谈论，金牛财经联合创始人韩立华指出：首先，从投资角度来看，区块链行业正处于爆发的初期，不少从业者都认为行业好赚钱，同时又吸引了不少业外人士入场，这些投机客不会对市场和技术进行分析，他们只关注收益。看过比特币白皮书的人是希望能真正ALL IN行业的人，媒体也应该有这样的态度，不论这个行业未来走向如何，我们只要在其中奋斗，就会获得收获。[2018/4/28]

操作系统

Arbitrum使用2层操作系统ArbOS。ArbOS控制单独合约的执行，以将它们彼此隔离并跟踪它们的资源使用情况。

此外，上面这些功能是执行在2层的可信软件中，而不是像以太坊那样将可信添加到的1层网络搭建的强制规则中，这样参与者都会从2层较低的计算和存储成本中受益，而不是必须将这些资源成本作为1层EthBridge合约的一部分进行管理，增加成本。

Merkleize

任何依赖断言和争议解决的2层协议都必须定义一个规则，用于对虚拟机的完整状态进行Merkle哈希。该规则必须是架构定义的一部分，因为它依赖于解决争议。

维护的Merkle哈希在需要重新计算时也需要保持有效。这会带来一些构建内存的影响。任何大型且可变的存储结构对于Merkleize来说都是较贵的，并且Merkleize的算法必须是架构规范的一部分。

AVM架构通过只有大小有限、不可变的内存对象来应对这一需求，这些对象可以通过引用包含其他元组。元组不能就地修改，但有一条指令可以复制带有修改的元组。这允许构建树结构，其行为类似于大型平面存储器。通过访问在内部使用元组的库，应用程序可以使用诸如大型平面数组、键值存储等功能。

元组的语义使得创建元组的循环结构变得不可能，因此AVM实现可以通过使用引用计数的、不可变的结构来安全地管理元组。每个元组值的哈希只需要计算一次，因为内容是不可变的。

代码点

代码的常规组织是存储指令的线性阵列，并需要保持指向下一条指令的程序计数器。使用这种传统方法，证明执行指令需要对数时间和空间，因为必须提供Merkle证明来证明当前PC下的指令。

AVM使用这种传统的执行方法，但它增加了一个功能，使证明和证明检查需要恒定的时间和空间。出于证明目的，“程序计数器”被替换为“当前代码点哈希”值，它是机器状态的一部分。

在正常执行中，实现通常只使用传统架构上的PC值。但是，当需要证明时，证明者可以使用查找表来获取与任何相关PC对应的代码点哈希值。

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