觀點 | 交互式欺詐證明：Arbitrum 的秘密武器_RBI:RUM

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：比特幣價格走勢的關鍵驅動力是情緒，而不是挖礦行為:加密投資公司 Arcane Assets 的首席投資官 Eric Wall 表示，中國礦工很可能不是最近比特幣價格下跌的主要推動者。BTC 的“微不足道”每日產量并不是拋售壓力的重要因素。沃爾強調，比特幣價格走勢的關鍵驅動力是情緒，而不是挖礦行為。（dailyhodl）[2021/6/27 0:09:13]

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：機構投資者不會以特定價格購買BTC，而是以美元購買一定數量:1月5日，Blockstream首席戰略官Samson Mow發推表示，機構投資者不會決定以特定價格購買比特幣。他們會決定以美元購買一定數量的比特幣，通常價值數億美元，然后在一段時間內購買，不管比特幣價格走勢如何。[2021/1/5 16:29:27]

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。

重執行交易

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。

觀點：牛市期間逢低買入可能是明智且有利可圖的交易策略:在牛市期間，比特幣為交易員提供了主要的機會，他們可以利用“逢低買入（buy the dip）”策略，以較低的價格進入頭寸，從而快速獲利。

“逢低買入”是交易員和投資者的一種流行策略，尤其是在加密貨幣領域，尤其是針對比特幣交易。隨著比特幣即將迎來另一輪牛市行情的開始，基于此前2017年的真正牛市，在當前市場條件下，逢低買入可能是非常明智且有利可圖的交易策略。

在不到一個月的時間里，比特幣價格從跌至9000美元，再反彈至近12000美元，社區認為確實存在一個持續的牛市，這使得該策略特別有效。即使是從相對較短的幾周時間和明顯的看漲趨勢來看，BTC也曾短暫下跌過幾次，然后繼續走高。如圖所示，在幾次跳水事件中，比特幣在幾個小時甚至幾分鐘內跌幅達15%，這些事件提供了以較低價格積累更多代幣的機會。當然，當人們真正看到比特幣在幾分鐘內從1.2萬美元跌至1.05萬美元下方時，克服內在恐懼并按下“購買”按鈕并不那么簡單。正如分析師Chris Dunn最近斷言，這正是成功交易者與不那么成功的交易者的區別。（Cryptopotato）[2020/8/9]

為什么說交互式證明更好？

聲音 | 觀點：2020年美國總統大選中，用戶將在Augur押注1000萬美元:曾在Augur擔任高級工程師的Ryan Berckmans日前在推特桑表示，Augur將在五年內成長為“龐然大物”。在英國大選期間，該平臺賭注達到了20萬美元。2018年的中期選舉則達到了150萬美元。他進一步預測，用戶將在即將到來的2020年美國總統大選中押注1000萬美元。（The Daily Hodl）[2019/12/13]

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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