Arbitrum: Посібник для початківців про рівень 2 наступного покоління для Ethereum

Криза комісії за транзакції в Ethereum (ETH) перешкоджає експоненціальному зростанню блокчейну Ethereum. Технологія Arbitrum є одним з багатьох можливих рішень проблеми перевантаженості та високих комісій в мережі Ethereum.

Транзакції в Ethereum впроваджуються і виконуються за допомогою смарт-контрактів, а для винагороди учасників мережі, які зберігають такі програмовані контракти на своїх комп’ютерах, необхідна комісія.

Комісія за транзакцію зростає, коли кількість користувачів збільшується і мережа потребує обробки більшої кількості транзакцій. Крім того, кожен майнер у блокчейні Ethereum повинен симулювати кожен крок виконання контракту, що є дорогим і суттєво обмежує масштабованість. Блокчейн Ethereum також зобов’язує оприлюднювати код і дані кожного контракту, якщо тільки не передбачена функція накладання конфіденційності, яка має свої власні витрати.

Arbitrum має намір зменшити перевантаження мережі та транзакційні витрати, вивантаживши якомога більше роботи та зберігання даних з основної мережі Ethereum, або рівня 1 (L1). Ед Фелтен, професор комп’ютерних наук і суспільних відносин у Прінстоні, у 2018 році став співзасновником Offchain Labs, компанії, що стоїть за Arbitrum. Стратегія зберігання даних поза ланцюжком, яку використовує мережа Arbitrum, називається рішенням масштабування рівня 2 (L2) (побудована на базі провідної мережі Ethereum).

У цій статті ви знайдете відповіді на різні питання: що таке міст Arbitrum, чи є Arbitrum рішенням L2, як працює Arbitrum, як з’єднати ETH з Arbitrum і чи корисний Arbitrum для Ethereum.

Як працює Arbitrum?

Чотири ролі в екосистемі Arbitrum відіграють верифікатори, віртуальна машина (ВМ), ключ і менеджер, як описано нижче:

Arbitrum базується на простому дизайні криптовалюти, в якому сторони можуть реалізувати смарт-контракт у вигляді віртуальної машини, яка кодує правила контракту. ВМ — це програми, які працюють на архітектурі Arbitrum Virtual Machine (AVM).

Набір менеджерів для віртуальної машини визначається розробником ВМ. Будь-який чесний менеджер може змусити ВМ поводитися відповідно до коду ВМ, завдяки протоколу Arbitrum.

Сторони, зацікавлені в результатах ВМ, можуть обрати особу, якій вони довіряють, щоб вона робила це від їхнього імені, або діяти як менеджери безпосередньо. На практиці, природний набір менеджерів для багатьох контрактів буде досить обмеженим.

Замість того, щоб змушувати кожного валідатора повторювати кожне виконання віртуальної машини, стан віртуальної машини можна покращити за значно менші кошти для верифікаторів, покладаючись на менеджерів. Верифікатори відстежують лише хеш стану віртуальної машини, а не весь стан. Arbiturm заохочує менеджерів досягати позасмугових домовленостей щодо роботи ВМ.

Верифікатори приймають будь-яку модифікацію стану, яка підтримується всіма менеджерами. Якщо два менеджери не погоджуються з тим, що робитиме ВМ, незважаючи на стимули, верифікатори використовують техніку бісекції, щоб звести розбіжності до виконання однієї інструкції, а потім один з менеджерів пропонує простий доказ виконання цієї інструкції. Більше того, як ВМ, так і сторони можуть надсилати один одному повідомлення та валюту.

Коли менеджер робить спірне зауваження, а інший менеджер оскаржує його, починається протокол бісекції. Обидва менеджери вносять гроші у вигляді валютного депозиту.

Коли DApp працює в ланцюжку Arbitrum, у вас є можливість вибрати групу валідаторів для виконання процесу консенсусу. Це означає, що в порівнянні з Ethereum (де кожен валідатор відстежує всі додатки мережі), валідатор, який працює над одним додатком, не може взаємодіяти з будь-яким іншим додатком Arbitrum. Ця локальна технологія вимагає меншої кількості зв’язків між вузлами, що призводить до швидшої обробки транзакцій.

Рішення для масштабування другого рівня в Ethereum

Існуюча архітектура блокчейну Ethereum змінена для розробки рішень другого рівня над Ethereum з єдиною метою — зменшити комісію за транзакції та перевантаження мережі.

Зміни масштабованості на рівні 1, такі як збільшення кількості схвалених транзакцій, можуть перешкоджати децентралізації та елементам безпеки блокчейну Ethereum. Тому незабаром буде впроваджена основна мережа Ethereum 2.0. Однак, в короткостроковій перспективі, такі рішення, як Optimistic Rollups і Rollups з нульовим рівнем знань (zk), є прикладами рішень для масштабування на рівні 2. Arbitrum — це один з таких ролапів розширення L2 (Optimistic Rollup) для блокчейну Ethereum.

Оптимістичні роллапи припускають, що всі нові додавання до ланцюжка є справжніми, якщо користувач мережі не оскаржить їх протягом тижня. ZK-Rollups використовують криптографічні докази для перевірки кожного нового блоку, доданого в мережу, усуваючи вимогу довіри до валідаторів. Хоча технологія zk-Rollup має потенціал стати найкращою технологією другого рівня в майбутньому, вона складніша за оптимістичні згортання і вимагає додаткових досліджень і розробок.

Отже, які проекти є на Arbitrum? Серед найвідоміших проектів на Arbitrum — Sushiswap, Curve, Abracadabra, AnySwap та Synapse. Крім того, Uniswap, одна з найпопулярніших децентралізованих бірж (DEX) в мережі Ethereum, провела опитування серед власників токенів управління, щоб дізнатися, чи хочуть вони перенести платформу на Arbitrum One.

Учасники голосування обрали Arbitrum, а не Optimism, тоді як Uniswap планував використовувати рішення другого рівня Optimism. Однак повний запуск Optimism був відкладений, що дозволило Arbitrum вийти в лідери. Незважаючи на це, Uniswap впровадив Optimism, оскільки голосування керівництва не було остаточним. Тому може знадобитися більше часу для того, щоб платформа включила Arbitrum.

Що таке міст Arbitrum?

Користувачі можуть використовувати Arbitrum Token Bridge для передачі токенів ETH і ERC-20 Ethereum на рішення для масштабування другого рівня під назвою Arbitrum One. Якщо ви хочете відправити транзакцію за допомогою Arbitrum, просто надішліть її на один з Inbox-контрактів EthBridge.

• Algorand (ALGO): Посібник для початківців з децентралізованої технології блокчейн

  Algorand — це автономна, децентралізована блокчейн-мережа. Вона пропонує широкий спектр безпечних, ефективних і масштабованих додатків. Вона була…

І навпаки, контракт Outbox приймає дані від Arbitrum і додає їх до блокчейну Ethereum для зворотної взаємодії. Оскільки всі входи і виходи EthBridge можна публічно перевірити, Ethereum може ідентифікувати і перевірити будь-яку діяльність поза ланцюжком.

Вам може бути цікаво, як перевести свої токени ETH з L1 на L2. Для цього, будь ласка, виконайте наведені нижче кроки. Однак переконайтеся, що ваш гаманець, наприклад, MetaMask або інші гаманці, має ETH в основній мережі Ethereum, щоб обміняти активи.

Перший крок — перейти на wardenswap.finance, щоб додати мережу "Arbitrum one", як показано нижче:

Тепер перейдіть на сайт bridge.arbitrum.io, щоб підключити активи токенів. Переконайтеся, що ваш гаманець підключений до мережі Ethereum, і виконайте наведені нижче кроки, щоб з’єднати ваші токени ETH:

Але чи існує токен arbitrum? Offchain Labs не має і не планує випускати токен Arbitrum, тобто не існує власного токена платформи Arbitrum. Контракти Arbitrum можуть використовувати будь-яку криптовалюту на основі Ethereum, яка їм подобається. Це пов’язано з тим, що компанія не хотіла створювати ще один токен.

Який газ використовує Arbitrum?

Arbitrum використовує ArbGas для відстеження вартості виконання в ланцюжку Arbitrum. Кожна інструкція Arbitrum VM має вартість ArbGas, а вартість розрахунку — це сума комісій ArbGas інструкцій, що містяться в ній, порівняно з лімітом газу Ethereum.

Це означає, що для Arbitrum не існує жорсткого ліміту ArbGas, і це набагато дешевше, ніж плата за газ ETH. Комісія зазвичай стягується для того, щоб компенсувати витрати валідаторів ланцюжка Arbitrum, хоча за замовчуванням вона дорівнює нулю.

Крім того, ArbGas стягується за перевірку кожної інструкції AVM. Тому важливо переконатися, що EthBridge ніколи не перевищить ліміт газу L1, оцінивши, скільки газу L1 буде потрібно EthBridge. Крім того, оцінка часу емуляції має вирішальне значення для пропускної здатності рулонного ланцюга, оскільки вона дозволяє нам безпечно встановити обмеження швидкості ланцюга.

ArbGas відрізняється від Ethereum gas тим, що намагається оцінити емуляцію на AVM, тоді як Ethereum gas виконує аналогічну функцію на Ethereum. Доступ до сховища, наприклад, є надзвичайно дорогим в Ethereum, оскільки право на зберігання в Ethereum встановлює зобов’язання для всіх майнерів Ethereum, можливо, назавжди.

Як ви обмінюєте токени на Arbitrum за допомогою протоколу Uniswap?

Як згадувалося раніше, платформа Arbitrum не має власного токена. Однак ви можете обміняти свої токени (наприклад, за допомогою протоколу Uniswap), виконавши наступні кроки:

• Для початку виберіть токени, які ви хочете обміняти. Можливо, в даний момент ви не зможете знайти потрібний вам токен, але список буде розширюватися в міру того, як додаткові проекти будуть підключати свої токени до мережі.
• Перегляньте заявлену ціну після введення бажаної вхідної або вихідної суми. Проте, якщо ви вперше торгуєте токеном на Arbitrum, використовуючи протокол Uniswap, вам потрібно буде спочатку схвалити токен (одноразова дія).
• Перегляньте ціну, маршрут і прослизання після натискання кнопки "Відправити".
• Коли ви будете готові, натисніть підтвердити обмін і зачекайте кілька секунд, поки мережа Arbitrum підтвердить ваш обмін! Ви можете перевірити деталі вашої транзакції на arbiscan.io після її відправлення, включаючи остаточну суму токенів і плату за газ.

Arbitrum пропонує миттєві обміни за нижчою комісією за транзакцію, ніж Ethereum. Однак на Arbitrum ваша угода буде використовувати тільки пули ліквідності Uniswap v3; навіть якщо на першому рівні доступна краща ціна, ваша угода не буде використовувати ліквідність першого рівня.

Як запустити DApp на Arbitrum?

Для запуску DApp на Arbitrum вам знадобиться компілятор Arbitrum, EthBridge і реалізація валідатора. Всі ці програми мають відкритий вихідний код і доступні на Github від Offchain Labs.

Для початку скористайтеся компілятором Arbitrum, щоб скомпілювати контракти Solidity. Це призведе до створення віртуальної машини. Потім виберіть групу валідаторів, які відстежуватимуть виконання вашої ВМ і гарантуватимуть, що вона працює правильно.

Валідатором може бути будь-хто, і кожен розробник ВМ обирає власних валідаторів. Ви також можете призначити спостерігачів, які спостерігатимуть за тим, що робить ваша ВМ, але вони не відповідатимуть за точність, як це відбувається у випадку з валідаторами.

Arbitrum пропонує гарантію AnyTrust, яка стверджує, що ваша ВМ працюватиме коректно, доки хоча б один з валідаторів буде онлайн і працюватиме чесно. Коли ви готові, ви телефонуєте EthBridge і даєте йому вказівку запустити вашу ВМ на Arbitrum, а також ідентифікувати валідаторів ВМ. На Arbitrum ваша віртуальна машина запущена і працює.

Користувачі вашого DApp зможуть використовувати свої браузери для доступу до існуючого інтерфейсу. За допомогою прихованого обміну повідомленнями з валідаторами інтерфейс автоматично зв’язується з запущеною ВМ. Вносячи кошти на ваш гаманець Arbitrum, ваші користувачі можуть здійснювати дзвінки на ВМ, надсилати на ВМ токени ETH або інші токени на основі Ethereum.

Arbitrum проти Optimism: як вони порівнюються?

Abritrum і Optimism схожі тим, що вони розгортаються тільки при виявленні дефектних блоків, а не при кожній транзакції. В обох мережах існують міжланцюгові мости, які дозволяють токенам переміщатися між першим і другим рівнями.

Замість того, щоб проходити через послідовність підтверджень, транзакції підтверджуються після створення блоку. Знову ж таки, це призводить до створення мережі з низькою затримкою і великою пропускною здатністю.

Мережі відрізняються один від одного різними способами, як показано в таблиці нижче:

Майбутнє Arbitrum

Ранні L1, такі як Ethereum і Bitcoin, цінували децентралізацію і безпеку більше, ніж масштабованість, про що свідчать високі тарифи на газ на обох платформах. Однак Arbitrum прагне вирішити цю трилему блокчейну, впроваджуючи оптимістичні роллапи, які задовольняють всі ці три елементи.

Однак спільнота Ethereum вважає, що довгострокове комплексне рішення передбачає впровадження zk-Rollup. Будучи найбільш просунутою платформою L2, Arbitrum, сподіваємося, продовжить поглинати поточні технологічні тенденції для масштабування платформи і сприяння її розширенню.