Arbitrum是区块链扩张的未来吗？

在加密货币的历史上，有三次以太网gas费用飙升至天文数字:2017年牛市，2020年夏天DeFi和2021年夏季的NFT。每当gas当费用再次飙升时，一场关于以太网区块链可扩展性的讨论再次回到舞台中心。与此同时，许多人也在寻找下一个有竞争力的区块链进行投资。事实上，我们不得不面对gas费用只是冰山一角。gas费用之所以这么高，是因为目前的以太坊还没有扩大规模，也就是说，对交易的需求仍然大于以太坊区块链每次实际能够承受的数量。

你可能会有这样一种印象，关于可扩展性的辩论是由加密货币的策划者和开发者主导的。他们很难理解以太网为什么面临扩张问题，扩张意味着什么，这种扩张竞对你自己和加密货币领域的利益一开始是什么。以下是对当前情况的解读。

关于新手扩展的讨论
区块链是一种处理交易并记录在区块中的模式。区块链的创建不需要可信的权威机构，可以避免重复消费。早期的区块链，如比特币和以太网，基于他们的共识模型来处理和记录这些交易的工作量证明。

在工作量证明模式下，当您发起交易时，它将被放入待处理的交易池中，并传播到网络的所有节点。虽然它传播到所有节点，但只有一名矿工计算这笔交易，并将其与其他交易一起添加到一个块中进行验证，以获得采矿gas费用奖励。首先，交易必须在验证前后传播到互联网上，这使得交易处理时间长。其次，数字计算所需的计算能力消耗了大量的电力。最后，一个块可以包含的交易量是有限的，这使得用户之间有竞争，同时也使gas费——矿工愿意接受的处理交易的最低价格——提高了，并且其价格有时超过正在交易的价值。随着更多利用区块链技术处理和存储交易的dApps在主网上建立(目前约有3000个)越来越成为一个问题。

由此可见，为了解决这些问题，以太网必须扩展，这可以通过增加网络处理的交易数量(TPS，衡量每秒交易量)和交易速度。因此，一些扩展计划已经开发出来，主要是以太网2.0.标杆第一层扩展方案、侧链和第二层扩展方案。以太网2.0、Polkadot和Solana等待第一层扩展方案在结构上改变了以太坊的底层共识和链模式，而第二层扩展方案则是基于以太坊主网及其协议。

赌注很高，风险很大。在这场比赛中脱颖而出的少数区块链将是整个DeFi空间和NFT提供动力，维持DAO而虚拟世界也为整个创造者经济和元宇宙提供了支持。我将在下面详细解释为什么我相信形象Arbitrum（Marc Cuban、Polychain Capital和Pantera Capital这样的第二层扩展方案将在未来至少五年内引领以太坊的扩展。

以太坊可扩展性解决方案简要概述
如上所述，扩张是指增加交易吞吐量(可处理的交易数量)，提高交易速度。下面简单介绍一下目前旨在实现这一目标的现有方案:
扩展区块链生态系统有两种方式。
第一层扩展计划
第一层方案处理底层协议，即主网区块链本身的代码，以提高区块链的交易能力。它们可以进一步分为:
协议改进
协议改进是对底层协议的改变，以扩大交易吞吐量。具体来说，它是通过增加一个块中可放置的交易数量(仅在短时间内可持续)来实现的，减少块创建之间的时间差，或者通过从工作量证明共识模式到权益证明的结构性转变来实现的。与工作量证明模式不同，权益证明根据他们在协议中投入的虚拟货币数量选择验证人。由于验证人是在此基础上选择的，不再需要大量的计算能力，也不存在让步gas费用达到天文数字的矿工之间的竞争。交易的验证时间要短得多，因为单个节点不必基于PoS的区块链Solana 30,000 TPS和Polkadot 1000 TPS投入这么多处理能力。作为比较，以太网只能处理16个TPS。

分片
一个区块链的计算任务和数据空间分为多个链(以太网2).0有63个以上)。分区块链协议自然意味着将初始网络的节点分成更小的组，每个组负责批准待定交易的独特子集，并存储整体状态的子集。通过可验证的随机函数实现的加密排序机制，节点被分配到分区，以避免分区由大多数恶意节点组成时的分区接管攻击。由于特定于一个节点的交易是由它而不是由整个区块链验证的，因此没有导致高成本的竞争，交易更快，反过来又增加了一秒钟内可以处理的交易数量。Vitalik Buterin说法，分片和PoS共识模型应该能够在以太坊2.0上实现1万 TPS。

第二层扩展计划
第一层扩展计划改变了区块链的协议，第二层扩展计划是由链上构建的智能合同实现的第一层扩展计划的扩展。通过在向第一层扩展计划报告之前外包交易执行，第二层扩展计划为交易处理创造了额外的空间。实现这一点的方法有很多。

侧链
首先，你可以将资产转移到交易成本和速度更理想的侧链(例如，xDai使用的权益证明共识机制允许在0.在00021美元的情况下实现5秒TPS)。资产的跨链转移是双向锚定的(2WP)如果协议实现，该协议将资产锁定在第一条链上，然后在第二条区块链创建交易。输入的信息包括加密证明，证明锁定是正确的。这方面的一个完美例子是Polygon。

Plasma
其次，Plasma（参见Joseph Poon和Vitalik Buterin白皮书是区块链系统中的区块链结构。资产被发送给管理Plasma在链条的智能合同中，该合同执行交易。除非有欺诈的证据，否则只有块头的哈希值会在根链上提交。当欺诈发生时，块将被回滚，块创始人将受到惩罚。这种只有当方案带来了巨大的可扩展性，因为最小化根区块链的状态将使交易更快。

通道
通道是指允许参与者在链外进行x次交易但只向以太坊网络提交两次链上交易的开源协议和智能合约。用户在第一次打开通道时，必须创建并支付一笔以太坊交易。而当其准备要关闭通道时，用户又必须支付费用来处理以太坊区块链上的交易。这减少了必须处理和存储的交易数量，并将gas成本降低到只打开和关闭一个通道所需的成本。以太网使用状态通道的主要项目有State Channels、Celer、Perun和Raiden。

Rollups
Rollups通过在单个批次中进行交易，使用压缩工具(如减少价值长度的科学符号，以字节为单位)，并在链外验证，然后将状态数据存储在第一层扩展方案中，从而扩大主网络。压缩和批量处理带来更高的吞吐量，加快每笔交易的速度，最大限度地降低成本。

其次，根据验证方法的不同，rollups有两种不同的类型。我们验证的方法是在交易分批处理后，检查状态的根(即账户余额、合同代码等)。，这些都是在rollups内部)是否正确。zk rollups在一批交易都会产生一个有效的证明，称为ZK-SNARK，而像Arbitrum这样的optimistic rollups只有当一个节点怀疑某笔交易是欺诈性的时候，才会进行证明计算，从而进一步提高交易速度和吞吐量。

作为一个用户，我该怎么做？Arbitrum rollup进行互动？
作为用户，你最有可能和Arbitrum互动场景是当你使用它时dApp时，这些dApp你通常在以太网上使用并需要交易(例如，Uniswap或Aave)。更具体的说，当你想和的时候，Arbitrum互动时，首先Arbitrum One网络扩展添加到你身上MetaMask把钱包连接起来，然后桥接资产。

为什么Arbitrum将在不久的将来引领以太网的扩张？
Arbitrum解决了区块链的三大难题:可扩展性、分散性和安全性。
扩大规模是不够的。在增加交易吞吐量的同时，区块链必须保留区块链技术的两个基本属性:分散性和安全性。这就是所谓的区块链三难。到目前为止，唯一能满足这三个要素的以太网扩张方案就像Arbitrum这样的rollups。在Arbitrum已经处理的交易总数达到356万笔，2021年9月12日，日交易量达到最高的26万笔.八万笔。就处理能力而言，Arbitrum应该能实现40000TPS与使用以太坊的底层扩展相比，平均成本优势是5倍(目前以太坊为2美元至10美元).38美元，见实时第二层扩展费)。Arbitrum事实上，我们正在努力进一步降低成本90%-95%这意味着你只需要花几十美分就可以铸造一个NFT或转移eth。在Arbitrum每天花的gas费用总额也低于以太坊。

9月12日的明显飙升是因为一个名字ArbiNYAN推出第二层扩展流动性挖掘平台。
Arbitrum实现这种高吞吐量，同时从第一层扩展共识中获得安全性。作为比较，早期的第一层扩展方案，例如Ethereum和Bitcoin优先考虑分散性和安全性，但牺牲了可扩展性，这从今天的高度来看gas费用可见。同样，其他有竞争力的第一层扩展方案，例如Solana和EOS，因为分别只有200和21个节点控制他们的网络，导致它们牺牲了去中心化。

反过来，中心化也会影响安全，因为其会增加51%攻击机会。同样，侧链可能会在主网中带来攻击载体，因为它们依赖于自己的共识和块验证模型。另一个安全性有限的例子是协议的改进，因为更大块的区块链本质上更难验证，可能会变得更集中，反过来也会导致更不安全。然而，请注意，并不是所有的rollups早期是分散的，虽然大多数甚至所有人都致力于逐渐分散。

Arbitrum迄今为止最兼容EVM第二层扩展解决方案
Arbitrum到现在为止最兼容EVM第二层扩展计划。这使得开发人员将现有的以太网应用程序转移到rollups几乎不费吹灰之力，因为他们不需要重写代码。Arbitrum目前可以支持无数dApp是以太坊最大的第二层网络DeFi协议中锁定的总价值超过23亿美元。作为比较，ZK-rollups而支付渠道只支持使用简单的支付、交换等特定应用。目前已验证合同2361份，9月以来平均每天增加12份。随着更多dApp被整合到Arbitrum rollup中，Arbitrum不仅对开发者有吸引力，对用户也有吸引力。Arbitrum特定地址数量的增加证明了这一判断。

在这些地址中，聪明的钱地址似乎是Arbitrum特别注意。如下所示，使用以太坊ETH百万富翁中有50人%也使用Arbitrum。对那些不熟悉的人Nansen对于标签的人来说，ETH百万富翁是指ETH地址的余额至少是100万美元。

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