区块链:如何通俗理解Arbitrum的Nitro技术升级？4个关键机制

撰文：Chloe

Arbitrum是把原本在以太坊上进行的计算工程转移到Layer2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。

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。不过由于它没有重新发新链，而是从ArbitrumOne无缝升级，所以还是叫ArbitrumOne。

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OptimisticRollup。

迪士尼CEO：过去一年一直在探索如何利用Web3技术:9月14日消息，在迪士尼两年一度的 D23 Expo 大会上，该公司首席执行官鲍勃·查佩克称迪士尼正在继续探索和制定虚拟世界计划，而且在过去一年时间里一直在悄悄探索如何利用 Web3 技术。鲍勃·查佩克表示，迪士尼希望使用来自物理世界和数字世界的数据来推动其元宇宙战略，来自主题公园访问数据和消费者流媒体习惯数据将使迪士尼元宇宙战略中最关注的两大领域。（nftevening）[2022/9/14 13:30:06]

不需要共识机制的证明程序

Nitro使用两阶段执行交易。

第一阶段：在Layer2自行处理

声音 | Jeffrey Wernick：华尔街不喜欢比特币 不知如何用它讲好故事:芝加哥大学经济学与金融学博士、区块链和比特币项目早期参与者、Uber和Airbnb早期投资人Jeffrey Wernick称，华尔街不喜欢比特币，或因不知如何用其讲好故事拿下高估值。Wernick认为，现在的华尔街的公司估值模式已经从传统的现金流折现模型（DCF）转向通过炒作故事概念来获取高估值。他认为，DCF是里的清的帐，可以通过现有现金流、未来增长预期和折现率定价求得。在这种模式下的高估值是因为，低融资成本下的低折现率导致的。Wernick解释，在炒作概念的估值模式里，项目方会找博士来撰写估值模式和框架，并称这是正确的估值方法，接着再找更多人的输出类似的观点，造成一个所谓的共识，最后再说服其他人接受这一共识。之后，他们会如法炮制的输出“为什么这家公司估值应该比去年更高“的共识。但是，这些始终都是概念。Wernick还指出，特斯拉就是通过炒作概念来获取高估值的，通过不断地讲故事来维持高估值、保证投资人不受损失。[2019/6/21]

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。

动态 | 社科院法学所刊文《对“去中心化”的区块链如何监管》:中国社科院法学所赵磊在《经济参考报》发表题为《对“去中心化”的区块链如何监管》的文章。文章指出，对区块链技术的监管，应该分为两个层面：一是结合区块链技术的具体应用场景，分行业进行监管；另一是针对区块链，制定专门的技术标准，以实现区块链技术的规范、统一。而判断某种商业活动或者社会管理活动是否可以应用区块链，至少应该从以下两方面进行衡量：一方面是区块链技术只能在虚拟空间中应用；另一方面是区块链技术无论在何种场景中应用，必须符合其去中心化、共识机制与分布式记账等技术特征。[2019/1/10]

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。

动态 | 受监管代币交易商寻求SEC澄清数字资产如何符合美国证券法:据Coindesk报道，受监管的代币交易商Templum希望美国证券交易委员会（SEC）澄清在区块链上跟踪或代币化的数字资产如何符合美国证券法规。为此，该公司上周向SEC提交了一份规则制定请愿书，其中概述了在某些形式的证券交易中如何利用加密资产和区块链技术。Templum联合创始人兼首席执行官Vince Molinari表示，该公司要求明确这些新生技术如何适应当前的监管计划。 至少在他们看来，它们并不存在于现有框架中。具体而言，Templum希望SEC解释区块链平台何时必须注册为清算公司或清算公司可以如何使用区块链，以及区块链平台何时必须注册为转账代理或告知数字资产发行人何时必须使用区块链转账代理人。该公司还试图了解SEC会何时可对现有的托管和客户保护规则进行改善，以允许用于跟踪证券交易的区块链。[2018/12/21]

然后不需要任何额外的链上确认，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，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。

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。

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，并自行在本地运行就可以了，所以会显著降低成本。

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虚拟机来模拟EVM，它的一些内部逻辑在EVM不一致，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，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，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ArbitrumOne，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。

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，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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