选择 Arbitrum 进行区块链开发的 5 个理由

与其他二层扩容方案类似，Arbitrum 的设计目标是通过将成千上万笔交易“打包”进单个区块，来提高 Ethereum 的交易吞吐量并降低交易成本。但与 zkSync 等“zk-rollup”协议不同，Arbitrum 使用的是另一种主流方案——“乐观”rollup 技术。

乐观 rollup 之所以叫这个名字，是因为它们默认假设 rollup 中包含的所有交易都是有效的。这类网络会给网络中的所有人一段时间（通常是一周）来对欺诈性交易提出异议。

这种 rollup 的好处是速度快。由于网络默认交易是正确的，不需要逐笔确认交易，从而节省了时间。这种机制的缺点是，如果某笔交易没有被标记为不正确，那么它就会被当作有效交易处理。此外，从 Optimism 或 Arbitrum 这类乐观网络中正式提取资金通常需要约一周时间。

本文将介绍什么是 Arbitrum，以及开发者选择在其上开发的五个主要原因。

‍什么是 Arbitrum？

Arbitrum 是由 Offchain Labs 构建和维护的二层 Rollup 解决方案。 Arbitrum One 主网于 2021 年 8 月正式上线，与此同时，Arbitrum 宣布完成了由 Lightspeed Venture Partners 领投的 1.2 亿美元 B 轮融资。

Arbitrum 通过在其 L2 区块链上执行交易，来提升 Ethereum 的计算吞吐量。通过将交易执行迁移到 Arbitrum 的 L2 上，用户可以体验到更快的交易速度，并支付更低的手续费。

如前所述，Arbitrum 使用“乐观”rollup 来执行交易。乐观 rollup 之所以得名，是因为它们默认假设 rollup 中包含的所有交易都是有效的，同时依赖用户来标记无效交易。

Ethereum 每秒只能处理约 14 笔交易，而 Arbitrum 的交易处理能力接近每秒 40,000 笔（TPS）。正因如此，SushiSwap、Curve 和 Abracadabra 等多个去中心化金融协议都已将应用部署在 Arbitrum 上。

DeFi Llama 的数据显示，Arbitrum 的智能合约中锁定了价值超过 50 亿美元的加密货币，其中约 30% 来自去中心化交易所（DEX）SushiSwap。

什么是 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova？

在 Arbitrum 生态系统中，Arbitrum One 是主要的主网，设计用于更常见的去中心化金融场景，例如交易。而 Arbitrum Nova 则专注于降低高吞吐量应用（例如游戏）的交易成本。

与 Arbitrum One 不同，Nova 通过数据可用性委员会（DAC）来验证交易。交易数据会被发送给 DAC，由其验证数据并颁发可用性证书，用于在 Ethereum 区块链上发布。

由于 Arbitrum Nova 的设计中，数据可用性由 DAC 的少数成员提供给终端用户，因此它比 Arbitrum One 更加中心化。中心化是其降低成本所付出的代价。部分成员包括 Google Cloud、Reddit、Offchain Labs、Consensys、QuickNode 和 Infura。

Arbitrum Nova 链通过信任假设来降低成本。 Nova 非常适合对成本敏感且需要高交易量的项目，例如 web3 社交应用和 web3 游戏。

开发者选择 Arbitrum 的 5 个原因

1. EVM 等效性

EVM（Ethereum 虚拟机）是管理 Ethereum 区块链状态并实现智能合约功能的计算系统。Arbitrum 通过将成千上万笔交易打包进单个区块来支持 EVM，从而降低了主网的计算吞吐量需求，并压低了 gas 费用。

为此，Arbitrum 必须保持完全的 EVM 等效性，这一点至关重要。这确保了在 Arbitrum 上完成的区块与 Ethereum 主网上的区块完全一致。

EVM 等效性意味着 Arbitrum 智能合约可以使用 Solidity 和 Vyper 等 EVM 编程语言编写，无需任何修改。

这使 Arbitrum 相较于其他平台具有显著优势——其他平台通常需要开发者掌握特定领域的编程语言和工具才能进行开发，例如 Solana 就是一条非 EVM 区块链。

Arbitrum 通过 Arbitrum Nitro 实现了 EVM 等效性。Nitro 是相对于 Arbitrum Classic 的一次重大升级，它依靠 WebAssembly（WASM） 处理底层指令，从而实现了高度的 EVM 兼容性、可扩展性以及更低的交易费用。

Nitro 还使用了 Geth，这是使用最广泛的 Ethereum 执行客户端。Geth 进一步提升了 Arbitrum 与 EVM 的兼容性。

2. 更低的交易成本

得益于乐观 rollup 技术，Arbitrum 显著降低了 Ethereum 上的交易成本。目前，Ethereum 区块链的高使用率导致用户争抢交易空间，从而推高了交易成本。

Arbitrum 会将一批交易打包成单笔交易后再发布到 Ethereum 区块链上，从而降低 gas 费用。

Arbitrum Nitro 通过两个关键方式大幅降低交易成本：

1. 数据压缩——Nitro 使用强大的数据压缩技术，减少发布到 Ethereum 区块链上的 CALLDATA 数据量。
2. 情境化的乐观执行——Nitro 在欺诈证明过程中使用 WebAssembly 指令来解决争议。

为了进一步降低交易费用，Arbitrum Nova 通过与数据可用性委员会共享交易数据（而非将其发布到 Ethereum 区块链上）来做出信任假设。对于那些愿意在 Ethereum 的去中心化和安全性上做出一定妥协、以换取成本敏感型应用需求的场景，Nova 是理想选择。

3. 高可扩展性

Arbitrum 区块链将计算和数据存储的责任转移到其二层链上，该链已针对速度和可扩展性进行了优化。

Arbitrum 由一种默认交易有效的乐观 rollup 提供安全保障。每个验证者都无需重新执行交易来验证其有效性。这使用户和开发者在 Arbitrum 上获得了更高的可扩展性。

然而，可扩展性也带来了权衡。例如，交易完成后将资金从 Arbitrum 提取到 Ethereum 时，用户通常需要面对长达一周的延迟。这是因为 Arbitrum 的乐观 rollup 给予验证者 7 天的争议时间延迟（DTD），用于对交易提出质疑。

一旦 Arbitrum 将数据发布到 Ethereum 主链上，其最终性就与普通 Ethereum 交易相同，这被称为 Ethereum 等效最终性。

4. 消费者与开发者生态系统

Arbitrum 生态系统是 Ethereum 上最大的 L2 解决方案，截至 2023 年 5 月 4 日，其总锁仓价值（TVL）达到 61.7 亿美元，市场份额超过 66%。在 gas 成本和活跃钱包数量方面，Arbitrum 也在 L2 生态系统中处于领先地位。

由于 Arbitrum 具有 EVM 等效性，Ethereum 的开发者工具可以直接用于在 Arbitrum 上构建应用。此外，得益于 Arbitrum 在成本和扩展性方面的诸多优势，Uniswap、The Graph 和 Chainlink 等众多顶级协议都已支持 Arbitrum。

Arbitrum 还推出了新的开发者工具来扩展其功能，例如 Stylus。Stylus 是一个基于 WebAssembly 的新型编程环境和虚拟机，号称能够提供“EVM+”范式。

开发者将能够在 Arbitrum 上部署使用 Rust、C 和 C++ 编写的智能合约，这将为开发者提供与 EVM 更强的互操作性。

5. 抗审查性

Arbitrum 依赖排序器（sequencer）来接收用户的交易请求、执行交易，并将相关数据发布到 Ethereum 上。排序器会在其**核心收件箱（core inbox）**中接收交易。交易一旦被纳入核心收件箱，就会以确定性的方式执行，并发布到 Ethereum 上。

排序器通常会诚实行事。它会在几秒钟内执行交易，并在几分钟内将该交易数据发布到 Ethereum 上。

不过，针对排序器恶意行为的情况，Arbitrum 也设有相应机制。

首先，排序器只能延迟将交易发布到 Ethereum 上，而无法伪造交易，因为伪造交易需要用户的签名。

其次，如果排序器不执行某笔交易，用户可以通过将其发布到延迟收件箱（Delayed Inbox）（一个按照“先到先得”方式运作的队列）来强制将其纳入。排序器如果不处理这笔交易，就必须延迟其后面的所有其他交易。

这些机制使 Arbitrum 具备更强的抗审查性。