随着区块链技术的普及，以太坊作为智能合约的首选平台，其交易速度慢和手续费高的问题日益凸显。特别是在网络拥堵时，交易延迟和高额 gas 费成为用户的一大痛点。更关键的是，在解决可扩展性问题的同时，如何保持去中心化和安全性，构成了所谓的“区块链三难困境”。
二层扩容方案（Layer 2）正是应对这一挑战的答案。它们让用户能够以主网技术无法实现的方式，享受以太坊的安全性，同时大幅降低使用成本。Arbitrum 便是其中一种备受瞩目的解决方案。
本文将深入探讨 Arbitrum 的运作原理、核心特性、代币经济及其与其他扩容方案的对比，助你全面理解这一技术。
Arbitrum 概述
Arbitrum 是以太坊的二层扩容方案，旨在提升智能合约的交易速度并降低交易成本。
二层解决方案通过将复杂的计算任务（如交易处理和数据存储）委托给第二层链，来扩展基础的一层区块链。简而言之，二层区块链负责执行智能合约，而一层区块链则存储数据。在以太坊的语境下，Arbitrum 处理交易打包与执行，有效减轻主网拥堵并降低成本。
例如，DeFi 项目如 Sushiswap 和 Aave 已采用 Arbitrum，以更低的 gas 费提供高效的交易服务。
Arbitrum 的工作原理
Arbitrum 利用区块链 Rollup 技术实现高效交易处理。Rollup 采用两层架构：在链下处理交易，然后在链上进行结算。这样，区块链无需验证单个交易，而是直接确认一个“打包”后的交易批次。
与其他二层方案（如侧链）不同，Rollup 通常从主区块链继承安全性。Arbitrum 采用了一种特定的 Rollup 类型——乐观 Rollup（Optimistic Rollup）。
什么是乐观 Rollup？
乐观 Rollup 在链下处理交易，并在打包时采用压缩技术，有助于降低 gas 费并优化区块空间，仅将在以太坊区块链上存储必要数据。因此，乐观 Rollup 让主链能够处理更多交易，同时减少空间占用。
乐观 Rollup 基于一个乐观假设：大多数交易都是有效的。仅在出现争议时，才会执行高成本的验证过程。网络参与者可在一周内对问题区块提出争议。如果存在故障区块，批准该区块的验证者将损失其抵押品。然而，这种复杂的欺诈检测过程也意味着从链上提款需要一周时间。
Arbitrum 生态系统的特性
根据 2023 年开发者报告，Arbitrum 链是增长最快的二层解决方案之一，开发者数量年增长率超过 50%。得益于开发的指数级增长，Arbitrum 生态系统现已包含多个重要产品，包括 Arbitrum One、Nitro 和 Nova。
Arbitrum One 是什么？
Arbitrum One 于 2021 年 8 月 31 日推出，是 Arbitrum 加密生态系统的官方主网。它驱动整个生态系统，并在 Arbitrum 虚拟机（AVM）上处理交易，AVM 是与以太坊虚拟机（EVM）兼容的扩展。
Arbitrum 背后的团队 Offchain Labs 是一家位于纽约的以太坊初创公司，成立于 2018 年。为促进发展，它在 2021 年 9 月的 B 轮融资中获得了 1.2 亿美元资金。知名投资者包括 Alameda Research、Pantera Capital 和 Lightspeed Venture Partners。
Arbitrum Nitro 是什么？
Arbitrum Nitro 是对 Arbitrum One 底层技术的重大升级。Nitro 使其更快、更兼容 EVM，且成本更低。Nitro 通过引入在 Arbitrum 使用的 WASM 代码上运行的交互式证明来实现这一目标。
借助 Nitro，开发者还可以使用标准化的 EVM 兼容语言并运行未修改的 EVM 合约。这拓宽了开发范围，吸引了更多开发者。Arbitrum One 于 2022 年 8 月 31 日（公开推出一年后）正式迁移至 Nitro。
Arbitrum Nova 是什么？
Arbitrum Nova 是一条新链，专注于通过减少以太坊区块链上的数据存储来降低单个交易成本。交易数据由“数据可用性委员会”中的第三方（如 Infura 和 Google Cloud 等存储提供商）提供。
与在以太坊上存储完整交易数据的 Arbitrum One 不同，Nova 仅使用以太坊存储来自这些公司的数据签名。这当然使 Nova 更加中心化。因此，Nova 牺牲了以太坊区块链的部分安全性，以降低交易费用并提高可扩展性。
Arbitrum Nova 特别适用于交易量高但单个交易价值低的游戏和社交 dApp。一个例子是 Reddit 的社区积分计划，该计划使用 Nova 来奖励社区参与。
Arbitrum 代币：ARB 是什么？
Arbitrum 代币 $ARB 是 Arbitrum 区块链的原生 ERC-20 兼容治理代币。你可以使用 $ARB 转移价值、作为投资或对治理决策进行投票。
作为 2023 年最受期待的空投之一，$ARB 设有严格的资格标准以认定“活跃”用户。你需要满足以下 6 个条件中的至少 3 个才能申领 $ARB ERC 代币：
- 将资产桥接至 Arbitrum One 或 Nova
- 在 2023 年 2 月快照前至少两个月内定期在 Arbitrum 上进行交易
- 与至少 4 个 Arbitrum 智能合约交互或在网络上进行 4 笔交易
- 总交易价值至少为 10,000 美元
- 在 Arbitrum One 上存入至少 10,000 美元
- 使用社交链 Arbitrum Nova 进行至少 3 笔交易
ARB 代币经济学
$ARB 的初始供应量为 100 亿，年通胀率为 2%。2023 年 3 月，总供应量的 12.75% 分配给了合格用户和 DAO。这相当于大约 12.75 亿 $ARB 的流通供应量。
以下是 $ARB 当前代币分配情况的完整 breakdown：
- 投资者获得 17.53%
- Arbitrum 生态系统中的 DAO 获得 1.13%
- 个人钱包获得 11.62%
- DAO 国库获得 42.78%
- 团队及未来团队与顾问获得 26.94%
注意：Arbitrum DAO（其去中心化治理机构）可以通过投票更改这些分配数字。
代币效用
除了用于在 Arbitrum 区块链上转移价值外，$ARB 代币还授予你在 Arbitrum DAO 治理中的席位。DAO 对协议运作的关键决策进行表决，例如资金分配、生态系统投资甚至技术变更。
网络通过 Snapshot.org 等开放论坛上的提案做出这些决策，用户可以在那里连接他们的钱包并投票。例如，国库提案详细说明了团队何时以及为何需要资金及其整个计划。然后，如果提案通过，链上智能合约会自动执行必要的交易。
除了治理决策，$ARB 持有者还可以投票选举安全理事会成员——一个负责国库钱包的 12 人团队。
Arbitrum 与其他链的对比
构建最佳以太坊扩容方案的竞争正在升温——Arbitrum、Optimism 和 Metis 等二层解决方案成为顶级竞争者。尽管大多数这些解决方案的目标相同——降低交易费用和时间——但它们通过不同的机制实现。在本节中，我们来看看 Arbitrum 的独特之处。
Arbitrum 与其他二层的区别
迄今为止，两种最受欢迎的以太坊二层扩容解决方案包括乐观 Rollup 和 ZK-Rollup。开发者和生态系统项目目前更偏好像 Arbitrum 这样的乐观 Rollup，但像 zkSync 这样的 ZK-Rollup 正在迅速追赶。
由于其虚拟机，Arbitrum 提供了更成熟的 dApp 和复杂智能合约生态系统。
另一方面，ZK Rollup 使用零知识密码学证明。通过这些证明，你可以在没有任何乐观假设的情况下保证所有加密货币交易的有效性。换句话说，网络验证每个区块哈希以确认其正确性。虽然 zk-rollup 的前期计算量更大，但确认时间要快得多。流行的 ZK Rollup 项目包括 ZkSync 和 Starkware。
ZkSync 提供更强的隐私保证和更快的提款时间。其他 zk-rollup（如 Starkware）具有与 ZkSync 类似的优势，但在证明大小、验证时间或证明者时间等方面有所不同。
Arbitrum 与 Optimism 的区别
虽然 Arbitrum 和 Optimism 都是专注于发现故障区块的乐观 Rollup，但它们在技术实现上略有不同。Optimistic rollup 主要依赖以太坊链获取安全性，而 Arbitrum 拥有自己的安全性。它拥有自己的虚拟机，而 Optimism 部分使用以太坊的虚拟机。
另一个关键区别是 Optimism 依赖单一的“欺诈证明”，这使其速度快但更容易伪造。另一方面，Arbitrum 需要多个证明来确认有效交易。
如何安全使用 Arbitrum 网络
现在，你可以通过 Ledger Live 安全地发送和接收 ARB。这使得转移你的 ARB 资产变得简单而安全。
然而，要使用 Arbitrum 生态系统中的许多应用程序，你需要通过第三方钱包（如 Metamask）进行连接。有关完整指南，请阅读这篇关于如何通过 Ledger 使用 Arbitrum One 的支持文章。但以下是简化的步骤：
- 如果你没有钱包，请将 Metamask 安装到浏览器并创建一个新钱包。
- 通过“连接硬件钱包”选项将你的物理 Ledger 钱包连接到你的 Metamask 账户。确保正确遵循步骤，因为如果你意外将 Ledger 钱包导入 Metamask，你的资金将面临风险。
- 转到你在 Metamask 上的 Ledger 钱包并单击“添加网络”
- 选择 Arbitrum One。批准它，你就可以与网络交互了！
但在与网络交互之前，你可能需要一些 ARB。
如何购买 ARB
在去中心化交易所购买 ARB 非常简单。
第一步是通过桥接将你的 $ETH 从一层区块链以太坊发送到 Arbitrum。一旦你将资产桥接到 Arbitrum，你就可以使用基于 Arbitrum 的交易所 Sushiswap，通过其用户友好的交换界面将以太坊兑换为 $ARB。
注意：你 technically 可以桥接 Arbitrum 网络上存在的任何加密货币来购买 $ARB，例如 $USDC 等，但你仍然需要一些 $ETH 来支付交易费用。
然而，你需要理解，购买新的加密货币如 $ARB（实际上任何加密货币）可能具有波动性。
新的加密货币通常支持者较少——这意味着拥有大量 $ARB 的一个人可以极大地影响价格。此外，较新的加密货币容易受到投机和不确定性的影响——导致难以预测的突然价格变化。
在购买任何加密货币时，进行自己的研究非常重要——密切关注团队的历史记录、货币的用例以及购买新货币的风险回报比。
常见问题
Arbitrum 的主要优势是什么？
Arbitrum 通过乐观 Rollup 技术显著降低了以太坊的交易费用并提高了交易速度，同时保持了较高的安全性。其成熟的生态系统和 EVM 兼容性吸引了大量开发者和项目。
ARB 代币有哪些用途？
ARB 主要用于治理投票，让持有者参与 Arbitrum DAO 的决策过程，包括资金分配、技术升级等。它也可以在网络上用于价值转移。
如何参与 Arbitrum 治理？
持有 ARB 代币的用户可以连接到 Snapshot.org 等治理平台，对提案进行投票。确保使用硬件钱包保护你的资产，以安全参与。
Arbitrum 与 zkSync 有何不同？
Arbitrum 使用乐观 Rollup，假设交易有效 unless 有争议，提款需等待期。zkSync 使用零知识证明，每笔交易都即时验证，提款更快，但生态成熟度较低。
使用 Arbitrum 需要担心安全性吗？
虽然 Arbitrum 本身安全，但用户需谨慎处理桥接操作和第三方钱包连接。使用硬件钱包存储大量资产，并仅与经过验证的 dApp 交互。
在哪里可以了解更多关于 Arbitrum 技术细节？
你可以访问 Arbitrum 官方文档或开发者社区，👉 探索更多技术深度解析，获取最新更新和进阶指南。
安全导航 Arbitrum 网络的建议
虽然像 Arbitrum 这样的二层解决方案非常令人兴奋，但请记住它们也非常新。从一个网络桥接到另一个网络引入了更多的区块链和第三方接触点——黑客可能会以此为目标。
因此，使用像 Ledger 这样的硬件钱包为你的资金额外增加一层安全性是一个好主意。Ledger 设备确保你在探索二层区块链的激动人心的世界时，私钥始终受到保护。
选择安全，选择明智的投资方式。