觀點 | 交互式欺詐證明：Arbitrum 的秘密武器_BIT:ARB

ArbitrumOne已經在主網開放，我們計劃推出一系列的文章，講解Arbitrum的內部構件。本文摘自InsideArbitrum，該原文深入講解了Arbitrum的工作原理。

圍繞optimisticrollups，最主要的設計抉擇是，如何解決爭議。假設Alice斷言Rollup會的運行會產生某個結果，而Bob不同意，那協議該如何定奪，選擇誰提交的結果呢？

處理的方法基本可分兩類：交互式證明，或者重執行交易。Arbitrum選擇了交互式證明，我們認為這種辦法效率更高，也更靈活。Arbitrum的其它設計也基本上遵循這個原則。

從2014年以來，我們一直在開發交互式欺詐證明。基本的機制我們寫在了2018年出版的論文里，雖然現在我們又做了大量的升級。

觀點：薩爾瓦多的比特幣采礦提案面臨許多障礙:IPS咨詢專家表示，地熱能被認為是薩爾瓦多比特幣挖礦能量的來源，但目前尚不清楚Bukele政府將從哪里獲得保持“挖礦”計算機運行所需的能量。薩爾瓦多熱帶氣候，白天平均氣溫在30攝氏度左右，不是安裝電腦挖礦設備的最佳環境，會產生大量熱量。[2021/7/25 1:14:23]

交互式證明

交互式證明的思路是讓Alice和Bob參與一個由L1合約引導的回合制協議，使用任何L1合約所需的最小開銷來解決他們之間的分歧。

Arbitrum的方法基于對爭議的剖析。如果Alice的斷言涉及了N個執行步驟，那就讓她曝光出兩個各涉及N/2個步驟的斷言，然后讓Bob選擇一個來挑戰。這樣一來，爭議的規模就縮小了一半。這個過程持續進行，每一回合都將爭議的規模縮小一半，直到爭議的范圍變成一個執行步驟。注意，直到此時為止，L1引導合約都不必考慮實際上執行了什么。僅當爭議被縮小到單個執行步驟時，L1引導合約才需要理解這一步要執行什么指令，以及Alice對該步的斷言是否為真，以此解決爭議。

觀點：鏈上解決方案無法與集中式匹配引擎競爭 DEX當前不適合專業交易員:去中心化交易所Loopring業務開發主管Matthew Finestone表示，自動做市商（AMM）DeFi協議具有產品市場契合度，適用于正在尋找吸引力的初創企業。但是，當前的去中心化交易所（DEX）迭代存在許多問題，可能會嚴重限制該市場的規模。雖然一些問題可以通過更好的鏈上擴展來解決，但Bitfinex首席技術官Paolo Ardoino稱，鏈上解決方案永遠無法與集中式匹配引擎競爭。在解釋原因時，Ardoino補充說，鏈上解決的問題“僅僅是光速”。當全球各地的節點必須在一個區塊上達成共識時，網絡上的任何改進都無法抵御例如在交易所數據中心中共置交易基礎設施所帶來的性能提升。這些性能限制可能會嚴重阻礙專業交易員，尤其是高頻交易商。Circle前交易主管Dan Matuszewski表示，DEX當前不適合專業交易員。他說：“這是針對小型交易者的。”（Cointelegraph）[2020/8/15]

交互式證明背后的關鍵原理是，如果Alice和Bob有所爭議，Alice和Bob應盡可能做鏈下的工作來解決爭議，而不是讓L1合約承擔負擔。

觀點：自印度加密禁令解除以來當地加密貨幣交易量不斷增長:自印度最高法院撤銷印度央行加密禁令以來，當地交易所活動逐漸升溫。CoinSwitch創始人兼首席執行官Ashish Singhal表示：由于最高法院的裁決提供了透明度，面向印度客戶的交易所交易量大幅增加。加密銀行服務平臺Cashaa India注意到，在該決定公布后的48小時內，其平臺交易量飆升了800%。Cashaa首席執行官Kumar Gaurav亦表示：在最初的24小時內，我方平臺的交易量達到了600多BTC。

3月24日，印度開始實行封禁以對抗新冠病疫情，但傳統市場的拋售和封禁并未阻止印度民眾涉足加密貨幣。Titus Investment Advisors首席執行官和比特幣交易員Justin Gillespie表示，有一種理論認為，人們不能外出交易的時間越長，BTC就應該變得越有用，因為“它可以在家里安全收發”。（CoinDesk）[2020/4/9]

重執行交易

聲音 | 觀點：Libra可能將發展成為重要的非主權貨幣 中國必須考慮讓主要公司加入Libra理事會:清華大學李稻葵與厲克奧博發文《Libra對人民幣支付體系的影響及對策建議》。文章稱，本質上講天秤幣和支付寶、微信支付是一樣的，只不過支付寶和微信支付直接與人民幣掛鉤，一塊錢的人民幣對應著微信和支付寶里的一塊錢，天秤幣的幣值是和一攬子貨幣掛鉤。這一區別背后的含義是，天秤幣具有獨立貨幣的身份，它不與任何一個主權貨幣一一對應，可能將發展成為重要的非主權貨幣。 建議如下： 1. 中國必須堅持本國交易不能使用天秤幣的原則，牢牢樹立主權貨幣的絕對地位。 2. 中國監管當局應當事先聲明，在緊急情況下可限制天秤幣的跨境交易，以防出現大量的資金外逃和經濟危機。 3. 作為大國，中國必須考慮讓自己的主要公司加入天秤幣理事會。 4. 中國擁有超大規模的社交平臺和電商平臺公司，應該鼓勵這些平臺公司更加國際化，在國際上推行自己的網絡支付工具，從而提升人民幣在國際交易中的影響力。[2019/8/25]

另一個方案是，讓一個Rollup區塊在區塊內每一筆交易后附帶一個狀態哈希值斷言。然后，在爭議情形中，L1引導合約將模擬一整筆交易的執行，看結果是否與Alice的斷言一致。

為什么說交互式證明更好？

我們堅決認為，交互式證明是個更好的方法，理由如下。

在樂觀情形下，交互式證明效率更高。因為交互式證明可以解決大于一筆交易的爭議，因此，一個rollup區塊可以僅包含一個斷言，斷言整條鏈在這一個區塊的所有內容執行完之后的結果狀態。相反，重執行方法需要區塊內的每個交易后面都附帶一個狀態斷言。如果一個rollup區塊里面有成百上千筆交易，這兩種方法在對L1區塊的空間占用上將出現顯著的區別——而這種占用正是rollup成本的主要部分。

在悲觀情形下，交互式證明的效率也更高：如果出現了爭議，L1引導合約只需檢查Alice和Bob的操作“在往正確的方向走”，比如Alice確實把N步驟的斷言拆成了兩個針對一半步驟的斷言。只需要重新執行一個指令。相反，在重執行交易模式下，L1引導合約需要模擬一整筆交易的執行。

更高的交易級gaslimit：交互式證明可以擺脫以太坊對單筆交易GasLimit的限制；即使一筆交易gas消耗量太大、無法放進以太坊區塊內，也仍有可能可以放進Arbitrum的區塊內。Rollup的GasLimit當然也不可能是無限的，但仍可以做到比以太坊主鏈所容許的大得多。就以太坊而言，大gas容量的Arbitrum交易的唯一缺點是它可能需要運行更多的交互步驟。相反，重執行模式下的rollup交易，gaslimit必須小于以太坊的區塊GasLimit，否則就沒法在一筆以太坊交易內模擬執行完這筆交易了。

合約大小沒有限制：交互式證明無需為每一個L2合約創建一個以太坊合約，所以也不要求合約符合以太坊合約的限制。對于Arbitrum的爭議合約來說，在L2上部署一個合約的操作也是一系列計算過程的組合，與別的操作沒有區別。相反，重執行模式下，L2合約的大小比以太坊主鏈上所能容許的還要小，因為要模擬一個合約的執行需要能夠仿制這個合約，而仿制的代碼必須能夠放進一個以太坊合約內。

更大的實現彈性。交互式證明允許實現上的更大靈活性，舉個例子，加入EVM中還不存在的指令。必要的功能無非是能在以太坊上驗證一個單步執行的證據。而重執行模式就嚴格受限于EVM。

交互式證明方法是Arbitrum的設計核心

Arbitrum的大部分設計都是由交互式證明方法所開啟的機會驅動的。如果你在學習Arbitrum的特性時疑惑于為什么這種它們要存在，這里有兩個簡單的思考方向：“這個特性是用來支持交互式證明的嗎？”以及“這個功能是是如何利用交互式證明得以實現的”？大部分關于Arbitrum的“為什么”都跟交互式證明有關。

想了解更多？看看InsideArbitrum。

原文鏈接:

https://medium.com/offchainlabs/interactive-fraud-proofs-arbitrums-secret-sauce-debc3b019418

作者:OffchainLabs

翻譯:阿劍

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