Phân tích ngắn gọn về giải pháp Ethereum Lớp 2 Arbitrum

Tiêu đề gốc: "Một sự hiểu biết đơn giản về trọng tài"

Nguồn gốc: Blue Fox Notes

Gần đây, cả Uniswap và Sushiswap đều đang có kế hoạch sử dụng giải pháp L2 của Arbitrum, điều này khiến Arbitrum trở thành giải pháp Ethereum L2 được mọi người chú ý đến. Vậy nên hiểu Arbitrum như thế nào cho đơn giản.

Arbitrum cũng là giải pháp L2 của chuỗi tổng hợp

Có nhiều giải pháp Ethereum Layer2 , trong đó series The Rollups thu hút được nhiều sự chú ý nhất, Blue Fox Notes trước đây đã giới thiệu Optimisitc Rollups và Zk Rollups. Bạn có thể tham khảo bài viết "Tìm hiểu về ZK Rollup và Optimistic Rollup trong một bài viết: Các hướng mở rộng quan trọng của Ethereum".

Arbitrum cũng là một giải pháp cho dòng sản phẩm Rollups. Các giải pháp này về cơ bản giúp tăng cường bảo mật cho chuỗi Ethereum, trong khi việc tính toán và lưu trữ được thực hiện ngoài chuỗi. Nói một cách đơn giản, người tham gia gửi dữ liệu giao dịch của họ tới chuỗi Ethereum và người dùng có thể xem các giao dịch, nhưng các giao dịch được tính toán và lưu trữ ngoài chuỗi. Arbitrum sẽ định kỳ gửi một hàm băm chứa trạng thái hoàn chỉnh xảy ra trên Arbitrum tới Ethereum và kết quả là hàm băm này sẽ được đặt trên chuỗi, đạt được tính bất biến và tính hữu hạn.

Nói một cách tương đối, Arbitrum và Optimistic Rollups giống nhau về ý tưởng khung. Về mặt xác minh kết quả, cả hai đều thuộc loại bằng chứng gian lận, trong khi ZK Rollups rơi vào loại vào danh mục tính hợp lệ của mã hóa.

Dựa trên tiền đề, Rollups bằng chứng gian lận giả định rằng kết quả trên chuỗi gửi là có sẵn và bất kỳ ai cũng có thể trích xuất và thực thi dữ liệu giao dịch Lớp 1, kiểm tra xem hợp đồng có việc thực hiện có đúng hay không bằng cách so sánh trạng thái. Bản tổng hợp bằng chứng được mã hóa sử dụng các phương pháp toán học để đạt được tính hợp lệ thông qua bằng chứng không có kiến thức, về cơ bản là không thể giả mạo. Vì vậy, bằng chứng xác thực của mã hóa là bằng chứng chủ động, còn bằng chứng gian lận là bằng chứng thụ động, khi mọi người không đồng ý với kết quả sẽ nảy sinh tranh chấp và cần phải phân xử.

Nhìn chung, ZK Rollups an toàn hơn và đạt được kết quả cuối cùng nhanh hơn, điều đó có nghĩa là thời gian trích xuất của chúng nhanh hơn, phù hợp hơn cho các tình huống như chuyển khoản. Cả hai giải pháp Optimistic Rollup và Arbitrum đều có giai đoạn thử thách, đòi hỏi phải kết thúc giai đoạn thử thách trước khi xác nhận cuối cùng và rút tiền. Đây là nhược điểm của nó. Tuy nhiên, chi phí tính toán của ZK Rollups để tạo bằng chứng tính hợp lệ của mã hóa là rất cao và tốn kém và sẽ mất một thời gian để hoàn thiện.

Về lâu dài, ZK Rollups có thể là giải pháp cuối cùng, nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để ZK Rollups hoàn thiện và triển khai, đồng thời nhu cầu mở rộng của Ethereum càng cấp thiết hơn. Từ thời điểm này trở đi cũng có thể thấy sự nổi lên của các chuỗi phụ thông minh. ZK Rollups hạ cánh chậm hơn, tạo cơ hội cho Optimistic Rollups và Arbitrum.

Do đó, từ góc độ triển khai ngắn hạn và trung hạn, các bản tổng hợp chống gian lận (Bản tổng hợp Optimistic và Bản tổng hợp Arbitrum) có cơ hội triển khai nhanh hơn. Bằng chứng gian lận vốn mang tính "lạc quan" và cho rằng tất cả những người nộp đơn đều là người tốt trừ khi được chứng minh là có tội. Miễn là có người xác thực, bằng chứng gian lận có thể được gửi và nó an toàn. Vì vậy, giả định về một người xác nhận trung thực trở nên quan trọng. Chỉ cần một người xác thực để gửi bằng chứng gian lận trực tuyến và có khoảng thời gian bằng chứng gian lận kéo dài một tuần (hoặc nhiều hơn), điều này cũng dẫn đến thời gian xác nhận cuối cùng chậm và thời gian rút tiền dài.

Nói chung, mỗi loại Rollup bằng chứng gian lận và bằng chứng hợp lệ bằng mật mã đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Bản tổng hợp ZK không tương tác và sử dụng các phương pháp toán học để giải quyết vấn đề, trong khi Bản tổng hợp lạc quan và Bản tổng hợp trọng tài có tính tương tác. Theo nghĩa này, Tổng hợp lạc quan và Tổng hợp Arbitrum tương tự nhau, nhưng chúng cũng khác nhau về đường dẫn cụ thể.

Arbitrum là giải pháp Rollups tương tác nhiều vòng

Từ điểm trên Theo quan điểm, Arbitrum và Optimistic đều là các chương trình Rollups trong danh mục chống gian lận. Vấn đề cốt lõi của cả hai chương trình là: làm thế nào để xác minh tính chính xác của kết quả; liệu ai đó có gửi bằng chứng độc hại hay không; do đó, cả hai đều có cơ chế thách thức. Người xác nhận có thể gửi các xác nhận đến chuỗi để đưa ra tranh chấp. Nếu khẳng định sai, nó sẽ mất tài sản ký quỹ đã cam kết.

Sự khác biệt chính giữa Trọng tài và Lạc quan là cách giải quyết những bất đồng. Chúng tôi nên làm gì khi người xác thực gửi khối tổng hợp tới L1 và ai đó cho rằng nó không chính xác?

Arbitrum sử dụng giao thức tương tác nhiều vòng để giải quyết tranh chấp, chia các tranh chấp quy mô lớn thành các tranh chấp nhỏ hơn cho đến khi tìm ra tranh chấp quan trọng nhất. và sau đó xem xét hợp đồng Ethereum để xác định xem nó có đúng không. Bằng cách phân chia tranh chấp, Trọng tài cố gắng đạt được giải pháp hiệu quả hơn.

Những người tham gia Trọng tài có thể cam kết đặt cọc để khẳng định rằng một trạng thái nhất định cuối cùng sẽ được xác nhận. Nếu xác nhận sai, khoản tiền gửi cầm cố của người dùng sẽ bị mất. Hai người dùng đang đặt cược vào các khối khác nhau, điều đó có nghĩa là chỉ một trong số đó có thể đúng. Để ngăn chặn người khác tấn công, người tranh chấp cần cầm cố tài sản ký gửi để ngăn chặn họ làm điều ác.

Trong thiết kế ban đầu, giao thức Trọng tài đã áp dụng phương pháp xử lý từng xác nhận gây tranh cãi tại một thời điểm. Một xác nhận bị tranh chấp được đưa ra bởi một người tham gia. Xác nhận bị tranh chấp có một khoảng thời gian thử thách, trong thời gian đó bất kỳ ai cũng có thể phản đối xác nhận đang bị tranh chấp. Nếu không có ai phản đối thì khẳng định đang tranh chấp sẽ được coi là hợp lệ.

Tuy nhiên, có những điểm nghẽn ở chế độ đẩy một dòng này. Việc kích hoạt một xác nhận tranh chấp tại một thời điểm là không hiệu quả và hạn chế quá trình VM. Đồng thời, thủ phạm có thể cố tình trì hoãn VM bằng cách thách thức các khẳng định gây tranh cãi. Ngay cả khi bạn cần phải trả số tiền đã cam kết, nó vẫn có thể bị trì hoãn.

Do đó, trong thiết kế mới, Arbitrum có thể xử lý nhiều xác nhận tranh chấp cùng một lúc chứ không phải tuyến tính. Thủ phạm sẽ khó làm chậm quá trình này hơn. Hiện tại, Arbitrum sử dụng phương pháp xử lý nhiều xác nhận đang tranh chấp cùng một lúc. Một người đặt cược xác nhận một xác nhận tại một thời điểm và những người đặt cược khác nhau có thể xử lý nhiều xác nhận cùng một lúc.

Khi một xác nhận được xác nhận là hợp lệ, trạng thái VM của nó sẽ tiến triển. Nói chung, mọi người sẽ chọn hành động trung thực vì điều đó đảm bảo rằng số tiền đặt cọc đã cầm cố của họ sẽ không bị mất. Trừ khi có lý do ác ý cho một cuộc tấn công, mọi người không cần phải đặt cược tài sản của mình vào sai nhánh.

Để đạt được các tính năng không cần tin cậy, Arbitrum được thiết kế để bất kỳ người tham gia trung thực nào cũng có thể nâng cao tính chính xác và tiến bộ của VM. Nếu người tham gia luôn đặt cược vào đúng nhánh, người đó sẽ thắng tất cả các xác nhận tranh chấp. Nếu những người khác không đồng ý, họ sẽ đơn giản mất đi số tiền đặt cọc đã cam kết. Chỉ những người tham gia trung thực mới có thể tránh bị trừng phạt.

(Alice và Bob đang đặt cược vào các nhánh khác nhau, Ed Felten từ Arbitrum)

Nếu khẳng định của Alice trong hình trên được chứng minh là đúng thì Ký quỹ cam kết của Bob tài sản bị mất và Alice thu được.

Trong Bản tổng hợp tương tác một vòng, xác nhận bao gồm kết quả của mỗi lệnh gọi và người thách thức chỉ ra lệnh gọi cụ thể trong xác nhận có kết quả sai. Hợp đồng trên chuỗi mô phỏng cuộc gọi bị thách thức và kiểm tra lỗi. Nếu có sai sót, toàn bộ xác nhận sẽ bị hủy và người xác nhận sẽ mất số tiền đặt cọc đã cầm cố. Nếu thời hạn thử thách hết hạn mà không thử thách thành công thì xác nhận đó sẽ được chấp nhận và trở thành quyết định cuối cùng.

Trong các vòng tổng hợp có nhiều vòng tương tác, cũng có một khoảng thời gian thử thách. Có nhiều vòng tương tác giữa người khẳng định và người thách thức. Hợp đồng trên chuỗi hoạt động như trọng tài là người quyết định, ai sai. Điều cần cân nhắc chính trong thiết kế tương tác nhiều vòng là giảm thiểu công việc giải quyết tranh chấp trên chuỗi càng nhiều càng tốt. Giảm thiểu công việc trên chuỗi thông qua nhiều vòng tương tác giữa những người thách thức và những người khẳng định.

Tương tác một vòng và tương tác nhiều vòng về cơ bản là sự cân bằng giữa chi phí trên chuỗi và thời gian giải quyết tranh chấp. Cả tổng hợp tương tác một vòng và nhiều vòng đều cần ghi tất cả các lệnh gọi vào hợp đồng và dữ liệu của chúng trên chuỗi, sự khác biệt là những gì chúng cần gửi tới chuỗi như một phần của xác nhận. Chế độ tương tác một vòng yêu cầu thực hiện lệnh gọi hoàn chỉnh trên chuỗi mô phỏng, điều này sẽ đắt hơn từ góc độ chi phí. Các tương tác nhiều vòng có thể được chia nhỏ để thu hẹp phạm vi tranh chấp và tương đối ít dữ liệu được ghi vào chuỗi, khiến chi phí thực hiện của nó trên chuỗi thấp hơn. Tuy nhiên, nó không phải là không có nhược điểm, đó là tính quyết tâm của nó làm tăng số vòng và tăng thời gian.

Ngoài ra, chế độ tương tác nhiều vòng của Arbitrum có thể gặp phải các cuộc tấn công trì hoãn. Bởi vì hệ thống này không đáng tin cậy. Những kẻ tấn công độc hại có thể làm chậm quá trình, nhưng tất nhiên họ làm như vậy với cái giá phải trả là mất tiền gửi đã cam kết. Cũng cần lưu ý rằng các tác nhân độc hại không thể ngăn cản những người tham gia trung thực tiếp tục xây dựng các nhánh trung thực và cũng không thể ngăn cản những người tham gia trung thực có được xác nhận cuối cùng về các nhánh trung thực. Những gì họ có thể làm là đặt cược sai vào nhánh và trì hoãn việc xác nhận trên chuỗi của nhánh trung thực. Họ có thể tạo ra nhiều xác nhận gây tranh cãi và nếu có đủ người tham gia trung thực, họ có thể xử lý đồng thời các xác nhận bị tranh chấp này và thu giữ khoản tiền gửi đã cam kết của kẻ tấn công. Nói cách khác, càng có nhiều người tham gia trung thực thì kẻ tấn công càng cần nhiều tài sản thế chấp để thực hiện một cuộc tấn công bị trì hoãn và cuộc tấn công càng trở nên khó khăn hơn.

Ngoài ra, trong Rollups tương tác nhiều vòng, các "xác nhận" hiệu quả có thể được hiện thực hóa và trở thành "sự cuối cùng không đáng tin cậy" và bất kỳ ai cũng có thể chắc chắn về tính cuối cùng của nó. Xác nhận là không thể tránh khỏi. Để đảm bảo xác nhận cuối cùng của chính họ, người dùng có thể tham gia vào giao thức để bảo vệ khẳng định, ngay cả khi hành động một mình, để thúc đẩy xác nhận cuối cùng của nó.

Nếu không có thách thức thì tốc độ xác nhận tương tác nhiều hiệp và tương tác một hiệp là tương đương nhau, nếu có người thách thức thì việc tranh chấp nhiều hiệp sẽ lâu hơn . Về mặt này, tương tác một vòng có lợi thế. Một vòng tương tác sẽ không cho phép các cuộc tấn công trì hoãn xác nhận, trong khi lợi ích của nhiều vòng tương tác là dữ liệu trên chuỗi nhỏ hơn có thể xử lý các hợp đồng (tính toán và lưu trữ) vượt quá giới hạn gas của Ethereum.

Bản tổng hợp chống gian lận có một khoảng thời gian nhất định để xác nhận lần cuối. Do đó, không có cách nào để chuyển khoản qua Arbitrum đạt được kết quả cuối cùng nhanh chóng như sơ đồ ZK Rollps. Giải pháp khả thi là thông qua sự can thiệp của bên thứ ba. Các bên thứ ba có thể chuyển tiền của họ cho người dùng ngay lập tức, nhưng người dùng cũng cần phải trả phí rút tiền sớm. Nói chung, bên thứ ba tin rằng việc chuyển tiền không xác định chắc chắn sẽ được thực hiện và bên thứ ba sẽ cam kết đặt cọc dựa trên kết quả trung thực. Vì bất kỳ ai cũng có thể chuyển tiền cho người dùng cần rút tiền nhanh chóng. Sau đó, cũng có một thị trường sẽ dẫn đến phí ở trạng thái cân bằng và không quá cao hoặc quá thấp.

Khả năng tương thích EVM của Arbitrum

Arbitrum cố gắng tương thích hoàn toàn với Ethereum và EVM mà không cần phải viết lại chương trình . Hoàn toàn tương thích với Ethereum, chúng tôi đã thấy sức mạnh của điều này trên chuỗi thông minh. Đây là bước quan trọng nhất để nó được tích hợp thành công vào hệ sinh thái Ethereum hiện tại.

Các nhà phát triển dApp sử dụng ngôn ngữ Solidity để viết các hợp đồng thông minh của họ, được biên dịch thành Arbitrum VM và có thể chạy trên Arbitrum Rollups.

Tiến trình của Arbitrum

Công nghệ Arbitrum hiện đã có sẵn khi Arbitrum One ra mắt . Hợp đồng Arbitrum được triển khai trên mạng chính Ethereum, đã bắt đầu chấp nhận các dự án và hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm mạng chính. Theo Arbitrum, hiện có hơn 250 nhóm đăng ký tham gia và nó dành cho tất cả các nhà phát triển. Trong vài tuần tới, chúng ta có thể thấy ngày càng nhiều dự án DeFi tham gia vào hệ sinh thái Arbitrum.

Hiện tại một số thành viên quan trọng trong hệ sinh thái Ethereum, chẳng hạn như Etherscan, cũng đang hỗ trợ chuỗi Arbitrum One.

Việc triển khai Ethereum và L2

Điều thú vị là Arbitrum không có thế hệ riêng Đồng tiền này sử dụng ETH làm nhiên liệu và mọi khoản phí đều được thanh toán bằng ETH, đây cũng là một điều tốt cho ETH chứ chưa nói đến nhu cầu về ETH trong tương lai sẽ là bao nhiêu.

Hiện tại, khả năng mở rộng của Ethereum đòi hỏi sự kết hợp giữa các chiến lược dài hạn và ngắn hạn để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng nhanh chóng của nó, đặc biệt là sự tăng trưởng bùng nổ của DeFi và NFT.nhu cầu ngày càng tăng. Về lâu dài, L2 có thể là người chiến thắng cho ZK Rollups, nhưng do chi phí cao và độ trễ trong quá trình triển khai nên có thể mất nhiều thời gian để tiêu hóa. Arbitrum và Optimistic Rollups có thể được triển khai sớm hơn, tuy thời gian trích xuất lâu nhưng không phải là không giải quyết được. Ngoài ra, nguồn cảm hứng mới cũng có thể được sinh ra khi bạn trưởng thành hơn trong quá trình luyện tập.

Ngoài việc triển khai dần dần L2, với khả năng ra mắt EIP-1559 vào tháng 7 năm nay và khả năng có PoS vào cuối năm, Ethereum vào năm 2021 được dự đoán là không thể đoán trước được. Một năm bình thường.

Bài viết này được gửi đi và không thể hiện quan điểm của Rhythm BlockBeats

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia