Arbitrum: руководство для начинающих по второму уровню следующего поколения для Ethereum

Что такое Arbitrum?

Кризис транзакционных сборов в Ethereum ( ETH ) затормозил экспоненциальный рост блокчейна Ethereum . Технология Arbitrum — одно из многих возможных решений проблемы перегрузки и высоких комиссий в сети Ethereum.

Транзакции в Ethereum реализуются и выполняются с помощью смарт-контрактов, и для вознаграждения участников сети, которые хранят такие программируемые контракты на своих машинах, требуется плата.

Плата за транзакцию увеличивается, когда количество пользователей растет и сети требуется обрабатывать больше транзакций. Более того, каждый майнер в блокчейне Ethereum должен имитировать каждый шаг выполнения контракта, что требует больших затрат и резко ограничивает масштабируемость. Блокчейн Ethereum также требует, чтобы код и данные каждого контракта были обнародованы, если только нет функции наложения конфиденциальности, которая требует собственных затрат.

Arbitrum намеревается снизить перегрузку сети и транзакционные издержки, разгружая как можно больше работы и хранения данных из основной сети Ethereum или уровня 1 (L1). Эд Фелтен, профессор информатики и связей с общественностью в Принстоне, стал соучредителем Offchain Labs, компании, стоящей за Arbitrum, в 2018 году. Стратегия хранения данных вне сети, используемая сетью Arbitrum, называется решением масштабирования уровня 2 (L2). (построен на основе ведущей сети Ethereum).

Эта статья ответит на различные вопросы, например, что такое мост Arbitum; является ли Arbitrum решением L2; как работает Арбитрум; как подключить ETH к Arbitrum и подходит ли Arbitrum для Ethereum.

Как работает Арбитрум?

Четыре роли в экосистеме Arbitrum играют верификаторы, виртуальная машина (ВМ), ключ и менеджер, как описано ниже:

Arbitrum основан на простом дизайне криптовалюты, в котором стороны могут реализовать смарт-контракт в виде виртуальной машины, кодирующей правила контракта. Виртуальные машины — это программы, работающие на архитектуре виртуальной машины Arbitrum (AVM).

Набор менеджеров для виртуальной машины назначается разработчиком виртуальной машины. Любой честный менеджер может заставить виртуальную машину вести себя в соответствии с кодом виртуальной машины благодаря протоколу Arbitrum.

Стороны, заинтересованные в результате виртуальной машины, могут выбрать кого-то, кому они доверяют, чтобы сделать это от их имени или действовать напрямую в качестве менеджеров. На практике естественный набор менеджеров для многих контрактов будет разумно ограничен.

Вместо того, чтобы заставлять каждого валидатора копировать выполнение каждой виртуальной машины, состояние виртуальной машины можно улучшить с гораздо меньшими затратами для верификаторов, полагаясь на менеджеров. Верификаторы отслеживают только хэш состояния виртуальной машины, а не все состояние. Arbiturm побуждает менеджеров прийти к внеплановому соглашению о работе виртуальной машины.

Верификаторы примут любое изменение состояния, которое поддерживается всеми менеджерами. Если два менеджера не согласны с тем, что будет делать виртуальная машина, несмотря на стимулы, верификаторы используют метод деления пополам, чтобы свести разногласия к выполнению одной инструкции, а затем один менеджер предлагает простое доказательство этой одной инструкции. Более того, и виртуальные машины, и стороны могут отправлять друг другу сообщения и валюту.

Когда менеджер делает спорное замечание, а другой менеджер оспаривает его, начинается протокол деления пополам. Оба менеджера внесут деньги в виде валютного депозита.

Когда DApp работает в цепочке Arbitrum, у вас есть возможность выбрать свою группу валидаторов для выполнения процесса консенсуса. Это означает, что по сравнению с Ethereum (где каждый валидатор отслеживает все приложения сети) валидатор, работающий с одним приложением, не может взаимодействовать с любым другим приложением Arbitrum. Этот локализованный метод требует меньшего количества соединений между узлами, что приводит к более быстрой обработке транзакций.

Масштабирующие решения уровня 2 на Ethereum

Существующая архитектура блокчейна Ethereum изменена для разработки решений уровня 2 поверх Ethereum с единственной целью снижения комиссий за транзакции и перегрузки сети.

Изменения масштабируемости на уровне 1, такие как увеличение количества одобренных транзакций, могут препятствовать элементам децентрализации и безопасности блокчейна Ethereum. Поэтому скоро будет представлена ​​основная сеть Ethereum 2.0. Однако в краткосрочной перспективе такие решения, как Optimistic Rollups и Rollups с нулевым разглашением (zk), являются примерами решений масштабирования уровня 2. Arbitrum — это один из таких накопительных пакетов расширения L2 (Optimistic Rollup) для блокчейна Ethereum.

Оптимистичные свертки предполагают, что все новые дополнения к цепочке являются подлинными, если только пользователь сети не оспорит их в течение недели. ZK-Rollups используют криптографические доказательства для проверки каждого нового блока, добавляемого в сеть, устраняя необходимость в доверии валидаторам. Хотя технология zk-Rollup потенциально может стать лучшей технологией уровня 2 в будущем, она более сложна, чем Optimistic Rollups, и требует дополнительных исследований и разработок.

Итак, какие проекты есть на Arbitrum? Среди наиболее известных проектов на Arbitrum — Sushiswap, Curve, Abracadabra, AnySwap и Synapse. Кроме того, Uniswap, одна из самых популярных децентрализованных бирж (DEX) в сети Ethereum, провела опрос держателей токенов управления , чтобы узнать, хотят ли они, чтобы платформа была перенесена на Arbitrum One.

Избиратели предпочли Arbitrum Optimism, тогда как Uniswap планировал использовать решение уровня 2 Optimism. Однако полный запуск Optimism был отложен, что позволяет Arbitrum лидировать. Несмотря на это, Uniswap реализовал Optimism, поскольку голосование по управлению не было окончательным. Таким образом, платформе может потребоваться больше времени для включения Arbitrum.

Что такое арбитражный мост?

Пользователи могут использовать Arbitrum Token Bridge для передачи токенов ETH и ERC-20 Ethereum в решение масштабирования уровня 2 под названием Arbitrum One. Если вы хотите отправить транзакцию с помощью Arbitrum, просто отправьте ее на один из контрактов EthBridge Inbox.

Напротив, контракт Outbox принимает данные от Arbitrum и добавляет их в блокчейн Ethereum для обратного взаимодействия. Поскольку все входные и выходные данные EthBridge подлежат публичной проверке, Ethereum может идентифицировать и проверять любые действия вне сети.

Вы можете задаться вопросом, как перевести ваши токены ETH из L1 в L2. Для этого выполните следующие действия. Однако убедитесь, что в вашем кошельке, таком как MetaMask или другие кошельки, есть ETH в основной сети Ethereum для соединения активов.

Первый шаг — перейти на сайт wardenswap.finance, чтобы добавить сеть «Arbitrum one» следующим образом:

Теперь посетите веб-сайт bridge.arbitrum.io, чтобы подключить токены. Убедитесь, что ваш кошелек подключен к основной сети Ethereum, и выполните следующие действия, чтобы подключить свои токены ETH:

Но есть ли токен арбитража? Offchain Labs не имеет и не планирует выпускать токен Arbitrum, т. е. нет собственного токена платформы Arbitrum. Контракты Arbitrum могут использовать любую криптовалюту на основе Ethereum, которая им нравится. Это потому, что компания не хотела делать еще один токен.

Какой газ использует Арбитрум?

Arbitrum использует ArbGas для отслеживания стоимости исполнения в цепочке Arbitrum. Каждая инструкция Arbitrum VM имеет стоимость ArbGas, а стоимость расчета представляет собой общую сумму комиссий ArbGas инструкций в ней по сравнению с лимитом газа Ethereum.

Это означает, что для Arbitrum нет жесткого лимита ArbGas, и он намного дешевле, чем плата за газ ETH. Комиссия обычно взимается для компенсации расходов валидаторов сети Arbitrum, хотя по умолчанию она равна нулю.

Кроме того, с ArbGas взимается плата за проверку каждой инструкции AVM. Поэтому важно убедиться, что EthBridge никогда не превысит лимит газа L1, оценив, сколько газа L1 потребуется для EthBridge. Кроме того, оценка времени эмуляции имеет решающее значение для пропускной способности цепочки свертки, поскольку позволяет безопасно установить ограничение скорости цепочки.

ArbGas отличается от газа Ethereum тем, что он пытается оценить эмуляцию на AVM, тогда как газ Ethereum выполняет аналогичную функцию в Ethereum. Например, доступ к хранилищу в Эфириуме чрезвычайно дорог, поскольку право на хранение в Эфириуме устанавливает обязательство для всех майнеров Эфириума, возможно, на неограниченный срок.

Как вы обмениваете токены на Arbitrum, используя протокол Uniswap?

Как упоминалось ранее, платформа Arbitrum не имеет собственного токена. Однако вы можете поменять свои токены (например, по протоколу Uniswap), выполнив следующие действия:

• Для начала выберите токены, которые хотите обменять. Возможно, вы не сможете найти токен по вашему выбору в данный момент, но список будет расти по мере того, как дополнительные проекты подключают свои токены к сети.

• Просмотрите заявленную цену после ввода желаемой суммы ввода или вывода. Тем не менее, если вы впервые торгуете токеном на Arbitrum с использованием протокола Uniswap, вам необходимо сначала одобрить токен (однократное действие).

• Просмотрите котируемую цену, маршрут и проскальзывание после нажатия кнопки «Отправить».

• Когда будете готовы, нажмите «Подтвердить обмен» и подождите несколько секунд, пока сеть Arbitrum подтвердит ваш обмен! Вы можете проверить особенности своей транзакции на arbiscan.io после ее отправки, включая окончательные суммы токенов и комиссию за газ.

Arbitrum предлагает мгновенные свопы с более низкой комиссией за транзакцию, чем Ethereum. Однако на Arbitrum ваша сделка будет использовать только пулы ликвидности Uniswap v3; даже если на уровне 1 доступна лучшая цена, ваша сделка не будет использовать ликвидность уровня 1.

Как запустить свое DApp на Arbitrum?

Вам понадобится компилятор Arbitrum, EthBridge и реализация валидатора для запуска вашего DApp на Arbitrum. Все эти программы имеют открытый исходный код и доступны через Github от Offchain Labs.

Для начала используйте компилятор Arbitrum для компиляции контрактов Solidity. Это приводит к созданию AVM. Затем выберите группу валидаторов, чтобы отслеживать выполнение вашей виртуальной машины и обеспечивать ее правильность.

Валидатором может быть кто угодно, и каждый сборщик виртуальных машин может выбирать своих собственных валидаторов. Вы также можете назначить некоторых наблюдателей, которые будут следить за тем, что делает ваша виртуальная машина, но они не будут нести ответственность за гарантию точности, как в случае с валидаторами.

Arbitrum предлагает гарантию AnyTrust, в которой говорится, что ваша виртуальная машина будет работать правильно, пока хотя бы один из ее валидаторов находится в сети и работает честно. Когда вы будете готовы, вы вызываете EthBridge и даете ему указание запустить вашу виртуальную машину на Arbitrum, а также определить валидаторы виртуальной машины. На Arbitrum ваша виртуальная машина теперь запущена и работает.

Пользователи вашего DApp смогут использовать свои браузеры для доступа к вашему существующему внешнему интерфейсу. Благодаря скрытому обмену сообщениями с вашими валидаторами внешний интерфейс автоматически связывается с работающей виртуальной машиной. Внося средства в ваш кошелек Arbitrum, ваши пользователи могут совершать звонки на виртуальную машину, отправлять ETH или другие токены на основе Ethereum на виртуальную машину.

Arbitrum vs. Optimism: как они соотносятся?

Abritrum и Optimism похожи, потому что они развертываются только при обнаружении неисправных блоков, а не при каждой транзакции. В обеих сетях существуют межсетевые мосты, позволяющие передавать токены между уровнями 1 и 2.

Вместо прохождения последовательности подтверждений транзакции подтверждаются после создания блока. Опять же, это приводит к сети с низкой задержкой и большой пропускной способностью.

Сети различаются по-разному, как показано в таблице ниже:

Будущее Арбитрум

Ранние L1, такие как Ethereum и Bitcoin, ценили децентрализацию и безопасность, а не масштабируемость, о чем свидетельствуют высокие сборы за газ на обеих платформах. Тем не менее, Arbitrum стремится решить эту трилемму блокчейна , внедрив оптимистичные свертывания, которые удовлетворяют всем этим трем элементам.

Однако сообщество Ethereum считает, что более долгосрочное комплексное решение предполагает внедрение zk-Rollup. Являясь самой передовой платформой L2, мы надеемся, что Arbitrum продолжит использовать современные технологические тенденции для масштабирования платформы и содействия ее расширению.

Опубликовано: 2 апреля, 2023