Arbitrum 是将原本在以太坊上执行的计算工程转移到 Layer 2。

Arbitrum 将原本在以太坊上进行的计算工程转移到 Layer 2，然后在没有任何验证的情况下假设计算结果是正确的，并将数据发布回以太坊。 但为了防止有人作恶，设置了7天的挑战期进行缓冲（如发现有人作弊，将扣除保证金）。

Arbitrum于去年8月31日推出了升级版Nitro。 它具有更低的费用、更好的与以太坊的兼容性以及更简单的 zk 证明。 简而言之，它是一次全面升级（而不是针对特定问题）。 但是因为它没有补发一条新链，而是从Arbitrum One无缝升级而来，所以还是叫Arbitrum One。

支持Nitro的关键创新可以概括为四点：以Geth为核心的证明程序、执行与证明分离、交互式欺诈证明的Optimistic Rollup。

不需要共识机制的证明程序

Nitro 使用两个阶段执行事务。

第一阶段：Layer2自处理

用户创建一笔交易，在钱包签名确认后发送给Nitro的Sequencer（定序器）。

Sequencer接收到信息，通过“状态转换函数”过滤掉无效交易，对剩余交易进行公平排队。

然后，无需任何额外的链上确认（例如L1 Ethereum），节点直接无条件地在本地执行并向客户（包括提交恶意或错误信息的用户）提供交易回执。 这个过程通常只需要一两秒钟。

但此时交易还没有提交到L1以太坊，有变化的余地，所以称为“软确认”。 然而，对于用户来说，这一步就结束了。 其实保证安全的步骤还是很多的。 .

第二阶段

Sequencer将排队顺序发布到以太坊并最终确认，即“硬终止”。

一种方法是在每个事务排序时向所有订阅者发布即时通知。 另一种方法是聚合它们并在 L1 以太坊上分批（每隔几分钟）发布一次。

需要强调的是，第一阶段Sequencer的“状态转换函数”操作是公开的。 任何人都可以根据自己已知的交易顺序计算出状态转移函数，所有诚实方得到的结果都是一样的。

因此，Nitro的节点不需要共识机制，只需要获取交易序列（以太坊上的即时提取和批量提取），自己在本地运行，成本会大幅降低。

用 Go 语言重写的节点软件 Geth

Geth 是 go-ethereum。 顾名思义，就是用Go语言编写的以太坊节点软件，可以让矿工执行交易。 这是Nitro的核心部分。

Arbitrum 的旧方案是通过定制的 Arbitrum 虚拟机（AVM）来模拟 EVM。 它的一些内部逻辑在EVM中是不一致的（比如Gas的计算），所以仅限于底层指令。

Geth 基本完全支持以太坊的数据结构、格式和虚拟机，因此可以做到与以太坊的高度兼容。

值得一提的是，Geth摒弃了旧方案积累的栈（使用自己的自定义语言mini实现自定义逻辑），直接从头开始，用Go语言编写。 大部分开发工作都是基于现有的开箱即用代码，整体更精简。

执行和证明两套代码

Layer 2 有两个任务——执行和证明。 这是两个重点，不能同时兼顾。 因此，Nitro 使用不同的代码来实现它们。

但是，它们都是同一组源代码。 前面提到的让矿工执行交易的节点软件Geth使用源代码，执行速度更快。

但是，欺诈证明的代码被编译成二进制wasm格式，具有可移植性、体积小、加载速度快、兼容Web等特点。 而且，Nitro 对 wasm 格式进行了微调，使其更适合与链进行交互，称为 WAVM 代码。

在WASM代码上进行Arbitrum的交互式欺诈证明，取代了Arbitrum虚拟机（AVM）的架构以太坊1个，直接用标准语言和工具构建编译。

相互举报的交互式欺诈证明

Nitro 采用的证明系统是他们首创的“交互式欺诈证明”。

简单来说，所有交易完成后，有7天的时间被验证者检查（是否欺诈或无效），如果确实有问题，则重新执行。

验证者相当于以举报为生的赏金猎人，但为了防止有人通过诬告扰乱秩序，也允许赏金猎人举报并互相揭发，让双方不断提供证据，直到一方不再跟进。

最后，将举报的交易提交给以太坊执行并验证谁错了，将造假者的保证金分配给挑战造谣者的赏金猎人。

这就是交互式欺诈证明，相当于通过市场化的方式引入外部监管机构。 它是治理机制上的创新，可以大大提高验证的效率和准确性。

总结

作为Arbitrum的迭代版本，Nitro已协助上线数百个项目，积累了数十万独立用户、数百万笔交易和数十亿美元的桥接资产，目前在市场上占据主导地位。

除了使用 Nitro 技术升级 Arbitrum One，Arbitrum 团队还希望用它来创建特定于应用程序的 Rollups。 他们也想在未来从 Solana 和 Cosmos 生态中吸取资源（尤其是开发者）。

Arbitrum在生态孵化运营方面的能力是有目共睹的。 同时，也克服了大量的技术瓶颈（尤其是非区块链方式）以太坊1个，充分展现了团队的创造力。 相信从Layer2一路走来的他们，会走向更大的生态。