Arbitrum – Blockchain layer 2 thế hệ tiếp theo cho Ethereum

Cuộc khủng hoảng phí giao dịch trên Ethereum ( ETH ) đã cản trở sự phát triển theo cấp số nhân của chuỗi khối Ethereum. Công nghệ Arbitrum là một trong nhiều giải pháp khả thi cho tình trạng tắc nghẽn và phí cao trên mạng Ethereum.

1. Arbitrum là gì ?

Cuộc khủng hoảng phí giao dịch trên Ethereum ( ETH ) đã cản trở sự phát triển theo cấp số nhân của chuỗi khối Ethereum . Công nghệ Arbitrum là một trong nhiều giải pháp khả thi cho tình trạng tắc nghẽn và phí cao trên mạng Ethereum.

Các giao dịch trên Ethereum được thực hiện và thực hiện thông qua các hợp đồng thông minh và một khoản phí được yêu cầu để thưởng cho những người tham gia mạng lưu trữ các hợp đồng có thể lập trình đó trên máy của họ.

Phí giao dịch tăng lên khi số lượng người dùng tăng lên và nhiều giao dịch hơn được mạng lưới yêu cầu xử lý. Hơn nữa, mọi thợ đào trong chuỗi khối Ethereum phải mô phỏng từng bước thực hiện hợp đồng, điều này gây tốn kém và hạn chế đáng kể khả năng mở rộng. Chuỗi khối Ethereum cũng yêu cầu mọi mã và dữ liệu của hợp đồng phải được công khai trừ khi có tính năng lớp phủ bảo mật có chi phí riêng.

Arbitrum dự định giảm tắc nghẽn mạng và chi phí giao dịch bằng cách giảm tải càng nhiều công việc và lưu trữ dữ liệu càng tốt từ mạng chính hoặc Layer 1 (L1) của Ethereum. Ed Felten – Một giáo sư khoa học máy tính và các vấn đề công tại Princeton, đồng sáng lập Offchain Labs, công ty đứng sau Arbitrum, vào năm 2018. Chiến lược lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi được sử dụng bởi mạng Arbitrum được gọi là giải pháp mở rộng Layer 2 (L2) (được xây dựng trên mạng Ethereum hàng đầu).

2. Arbitrum hoạt động như thế nào ?

Bốn vai trò trong hệ sinh thái Arbitrum được thực hiện bởi verifiers (người xác minh), a virtual machine (máy ảo), a key (khóa) và a manager (người quản lý)

Arbitrum dựa trên một thiết kế tiền điện tử đơn giản, trong đó các bên có thể triển khai hợp đồng thông minh như một máy ảo mã hóa các quy tắc của hợp đồng. Máy ảo là các chương trình chạy trên Kiến trúc Máy ảo Arbitrum (Arbitrum Virtual Machine – AVM).

Một tập hợp các trình quản lý cho một máy ảo được chỉ định bởi nhà thiết kế máy ảo. Bất kỳ người quản lý trung thực nào cũng có thể buộc máy ảo hoạt động theo mã của máy ảo, nhờ vào giao thức Arbitrum.

Các bên có cổ phần trong kết quả của VM có thể chọn người mà họ tin tưởng để thay mặt họ làm điều đó hoặc trực tiếp làm người quản lý. Trên thực tế, nhóm người quản lý tự nhiên cho nhiều hợp đồng sẽ bị hạn chế một cách hợp lý.

Thay vì buộc mọi trình xác thực phải sao chép mọi quá trình thực thi của máy ảo, trạng thái của máy ảo có thể được nâng cao với chi phí thấp hơn nhiều cho người xác minh bằng cách dựa vào các nhà quản lý. Người xác minh chỉ theo dõi băm của trạng thái máy ảo, không phải toàn bộ trạng thái. Các nhà quản lý được Arbiturm khuyến khích đi đến một thỏa thuận ngoài phạm vi về hoạt động của VM (Virtual Machine).

Người xác minh sẽ chấp nhận mọi sửa đổi trạng thái được hỗ trợ bởi tất cả các nhà quản lý. Nếu hai người quản lý không đồng ý về những gì VM sẽ làm bất chấp các khuyến khích, người xác minh sử dụng kỹ thuật phân tách để giảm bớt sự bất đồng xuống việc thực hiện một chỉ thị duy nhất và sau đó một người quản lý đưa ra một bằng chứng đơn giản về một chỉ dẫn đó. Hơn nữa, cả hai máy ảo và các bên có thể gửi tin nhắn và tiền tệ cho nhau.

Khi một người quản lý đưa ra một nhận xét gây tranh cãi và một người quản lý khác thách thức nó, quy trình phân chia bắt đầu. Cả hai nhà quản lý sẽ đặt tiền dưới hình thức ký gửi tiền tệ.

Khi DApp chạy trên chuỗi Arbitrum, bạn có tùy chọn chọn nhóm trình xác nhận của mình để thực hiện quy trình đồng thuận. Điều này có nghĩa là so với Ethereum (nơi mỗi trình xác thực theo dõi tất cả các ứng dụng của mạng), trình xác thực hoạt động trên một ứng dụng không thể tương tác với bất kỳ ứng dụng Arbitrum nào khác. Kỹ thuật bản địa hóa này yêu cầu ít kết nối hơn giữa các nút, dẫn đến việc xử lý các giao dịch nhanh hơn.

3. Các giải pháp mở rộng Layer 2 trên Ethereum

Kiến trúc hiện tại của blockchain Ethereum được thay đổi để phát triển các giải pháp Layer 2 trên Ethereum với mục đích duy nhất là giảm phí giao dịch và tắc nghẽn mạng.

Những thay đổi về khả năng mở rộng trên Layer 1, như tăng số lượng giao dịch được chấp thuận, có thể cản trở các yếu tố phân quyền và bảo mật của Blockchain Ethereum. Do đó, mainnet của Ethereum 2.0 sẽ sớm được giới thiệu. Tuy nhiên, trong ngắn hạn thì các giải pháp như Optimistic Rollups và zero-knowledge (zk) là những ví dụ về các giải pháp mở rộng quy mô Layer 2. Arbitrum là một trong những L2 expansion rollup (Optimistic Rollup) dành cho blockchain Ethereum.

Optimistic Rollups giả định rằng tất cả các bổ sung chuỗi mới đều là chính hãng trừ khi bị người dùng mạng tranh chấp trong vòng một tuần. ZK-Rollups sử dụng các bằng chứng mật mã để xác thực từng khối mới được thêm vào mạng, loại bỏ yêu cầu trình xác thực phải đáng tin cậy. Mặc dù công nghệ zk-Rollup có tiềm năng trở thành công nghệ Layer 2 tốt nhất trong tương lai, nhưng nó phức tạp hơn Optimistic Rollups và yêu cầu nghiên cứu và phát triển thêm.

4. Arbitrum bridge

Người dùng có thể sử dụng Arbitrum Token Bridge để chuyển các token ETH và ERC-20 Ethereum sang một giải pháp mở rộng quy mô layer 2 được gọi là Arbitrum One. Nếu bạn muốn gửi một giao dịch bằng Arbitrum, chỉ cần gửi nó đến một trong các Inbox contracts của EthBridge.

Ngược lại, một Outbox contract chấp nhận dữ liệu từ Arbitrum và thêm nó vào blockchain Ethereum để tương tác ngược lại. Bởi vì tất cả các đầu vào và đầu ra của EthBridge đều có thể xác minh công khai, Ethereum có thể xác định và xác minh bất kỳ hoạt động ngoài chuỗi nào.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào để kết nối các token ETH của bạn từ L1 đến L2. Để làm như vậy, vui lòng làm theo các bước dưới đây. Tuy nhiên, hãy đảm bảo ví của bạn, chẳng hạn như MetaMask hoặc các ví khác, có ETH trên Ethereum mainnet để kết nối các tài sản.

Bước đầu tiên là truy cập wardenswap.finance để thêm mạng “Arbitrum one”, như sau:

Bây giờ, hãy truy cập trang web bridge.arbitrum.io để kết nối các tài sản token. Đảm bảo rằng ví của bạn được kết nối với Ethereum mainnet và làm theo các bước bên dưới để kết nối các mã thông báo ETH của bạn:

Vậy có token gốc của Arbitrum không ?

Offchain Labs không có hoặc dự kiến ​​sản xuất token riêng của Arbitrum, tức là không có bất kỳ token gốc nào của nền tảng Arbitrum. Các hợp đồng Arbitrum có thể sử dụng bất kỳ loại tiền điện tử dựa trên Ethereum nào mà họ thích. Đó là bởi vì công ty không muốn tạo ra một token khác.

5. GAS FEE được sử dụng trên Arbitrum

Arbitrum sử dụng ArbGas để theo dõi chi phí thực hiện trên chuỗi Arbitrum. Mọi lệnh Arbitrum VM đều có chi phí ArbGas và chi phí tính toán là tổng phí ArbGas của các hướng dẫn trong đó so với giới hạn gas của Ethereum.

Điều này có nghĩa là không có giới hạn ArbGas cứng đối với Arbitrum và nó rẻ hơn nhiều so với phí gas ETH. Phí thường được tính để bù đắp cho những người xác nhận chuỗi Arbitrum cho chi phí của họ, mặc dù nó được đặt thành 0 theo mặc định.

Ngoài ra, ArbGas bị tính phí cho việc kiểm tra bằng chứng mọi chỉ dẫn của AVM. Do đó, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng EthBridge sẽ không bao giờ vượt quá giới hạn gas L1 bằng cách ước tính lượng gas L1 mà EthBridge sẽ yêu cầu. Hơn nữa, ước tính thời gian mô phỏng rất quan trọng đối với thông lượng của rollup chain vì nó cho phép chúng tôi thiết lập giới hạn tốc độ của chuỗi một cách an toàn.

ArbGas khác với Ethereum gas ở chỗ nó cố gắng ước tính mô phỏng trên AVM, trong khi Ethereum gas phục vụ một chức năng tương tự trên Ethereum.

Ví dụ, quyền truy cập vào bộ nhớ là cực kỳ đắt đỏ trên Ethereum vì quyền lưu trữ trong Ethereum thiết lập nghĩa vụ đối với tất cả các thợ đào Ethereum, có lẽ là vĩnh viễn.

6. Làm cách nào để bạn swap tokens trên Arbitrum bằng Uniswap Protocol ?

Như đã đề cập trước đây, nền tảng Arbitrum không có token gốc. Tuy nhiên, bạn có thể swap token của mình (ví dụ: trên Uniswap protocol) bằng cách sử dụng các bước sau:

• Để bắt đầu, hãy chọn token bạn muốn swaps. Bạn có thể không tìm thấy token bạn chọn vào lúc này, nhưng danh sách sẽ tăng lên khi các dự án bổ sung kết nối token của họ với Arbitrum Network
• Xem lại giá đã nêu sau khi nhập số lượng đầu vào hoặc đầu ra mong muốn. Tuy nhiên, nếu đây là lần đầu tiên bạn giao dịch token trên Arbitrum bằng giao thức Uniswap, trước tiên bạn sẽ cần approve token (hành động một lần).
• Xem lại giá niêm yết, lộ trình và mức trượt giá của bạn sau khi nhấn gửi.
• Khi bạn đã sẵn sàng, hãy nhấp vào xác nhận swaps và đợi vài giây để Arbitrum network xác nhận trao đổi của bạn! Bạn có thể kiểm tra các chi tiết cụ thể của giao dịch của mình tại arbiscan.io sau khi gửi nó, bao gồm cả số lượng mã thông báo cuối cùng và phí gas.

Arbitrum cung cấp các giao dịch swaps tức thì với mức phí giao dịch thấp hơn Ethereum. Tuy nhiên, trên Arbitrum, giao dịch của bạn sẽ chỉ sử dụng nhóm thanh khoản Uniswap v3, ngay cả khi giá tốt hơn có sẵn trên layer 1, giao dịch của bạn sẽ không sử dụng tính thanh khoản của layer 1.

7. Làm thế nào để khởi chạy DApp của bạn trên Arbitrum ?

Bạn sẽ cần trình biên dịch Arbitrum, EthBridge và triển khai trình xác thực để chạy DApp của bạn trên Arbitrum. Tất cả các chương trình phần mềm này đều là mã nguồn mở và có sẵn trên Github từ Offchain Labs.

Để bắt đầu, hãy sử dụng trình biên dịch Arbitrum để biên dịch các hợp đồng Solidity của bạn. Điều này dẫn đến việc tạo ra một AVM. Sau đó, chọn một nhóm trình xác thực để theo dõi việc thực thi máy ảo của bạn và đảm bảo rằng nó đúng.

Người xác nhận có thể là bất kỳ ai và mỗi người xây dựng máy ảo có thể chọn người xác nhận của riêng mình. Bạn cũng có thể chỉ định một số quan sát viên sẽ xem VM của bạn đang làm gì nhưng họ sẽ không chịu trách nhiệm đảm bảo tính chính xác như trường hợp của trình xác nhận.

Arbitrum cung cấp Bảo đảm AnyTrust, trong đó tuyên bố rằng máy ảo của bạn sẽ chạy chính xác miễn là một trong những trình xác nhận của nó trực tuyến và hoạt động trung thực. Khi bạn đã sẵn sàng, bạn gọi EthBridge và hướng dẫn nó chạy máy ảo của bạn trên Arbitrum cũng như xác định trình xác nhận của máy ảo. Trên Arbitrum, máy ảo của bạn hiện đã hoạt động.

Người dùng DApp của bạn sẽ có thể sử dụng trình duyệt của họ để truy cập giao diện front-end hiện có của bạn. Thông qua nhắn tin hậu trường với trình xác nhận của bạn, giao diện người dùng sẽ tự động giao tiếp với máy ảo đang chạy. Bằng cách gửi tiền vào ví Arbitrum của bạn, người dùng của bạn có thể thực hiện cuộc gọi đến VM, gửi ETH hoặc các token dựa trên Ethereum khác đến VM.

8. So sánh giữa Arbitrum và Optimism

Abritrum và Optimism tương tự nhau vì chúng chỉ được triển khai khi các khối bị lỗi được xác định thay vì với mọi giao dịch. Cầu nối xuyên chuỗi tồn tại trên cả hai mạng, cho phép token lưu thông giữa layer 1 và layer 2.

Thay vì trải qua một chuỗi xác nhận, các giao dịch được xác nhận sau khi khối được tạo. Một lần nữa, điều này dẫn đến một mạng có độ trễ thấp và thông lượng lớn.

Các mạng khác nhau theo nhiều cách khác nhau, như thể hiện trong bảng dưới đây:

9. Tương lai của Arbitrum

Các L1 ban đầu như Ethereum và Bitcoin coi trọng sự phân quyền và bảo mật hơn khả năng mở rộng, như được thấy bởi phí gas cao trên cả hai nền tảng. Tuy nhiên, Arbitrum nhằm mục đích giải quyết vấn đề nan giải blockchain này bằng cách triển khai các Bản cuộn lạc quan đáp ứng tất cả ba yếu tố này.

Tuy nhiên, cộng đồng Ethereum tin rằng giải pháp toàn diện dài hạn liên quan đến việc triển khai zk-Rollup. Là nền tảng L2 tiên tiến nhất, Arbitrum hy vọng sẽ tiếp tục tiếp thu các xu hướng công nghệ hiện tại để mở rộng quy mô nền tảng và thúc đẩy sự mở rộng của nó.