Wzrost popularności Ethereum niesie ze sobą sporo wyzwań, z którymi należy się uporać takimi jak rosnące koszty transakcji i ograniczone możliwości ich przetwarzania w krótkim czasie.
Rozwiązania warstwy drugiej mają pomóc przezwyciężać problemy i stanowić przyszłość działania największej z platform smart kontraktów. Początkowo najpopularniejszym rozwiązaniem były tzw. sidechainy, czyli łańcuchy połączone z Ethereum mechanizmem znanym jako most, który pozwala przesyłać tokeny z jednej sieci do drugiej. Bezpieczeństwo takich sieci jest jednak zależne od nich samych i właściwie zawsze jest niższe niż Ethereum, co nie jest optymalne i właśnie dlatego przeszliśmy do etapu “prawdziwych” warstw drugich.
Jednym z najnowszych trendów w dziedzinie skalowania Ethereum są tzw. Rollups, które dziedziczą bezpieczeństwo Ethereum. Omawiany dziś Arbitrum korzysta ze sposobu znanego pod nazwą “Optimistic Rollup”.
Więcej o rodzajach warstw drugich tutaj:
Czym jest Arbitrum?
Arbitrum to rozwiązanie warstwy drugiej Ethereum, które pozwala zachować użytkownikom bezpieczeństwo łańcucha bazowego, ale zapewnia niższe opłaty oraz szybsze transakcje.
Dzieje się tak, ponieważ transakcje są grupowane poza siecią główną Ethereum, a następnie przesyłane do niej w jednej transakcji, co pozwala zaoszczędzić użytkownikom na kosztach. Można powiedzieć, że zamiast walczyć ze sobą, kilka osób zrzuca się na miejsce w bloku Ethereum. Np. średni koszt wymiany na giełdzie działającej na Arbitrum to dzisiaj $0.18, a przesłanie środków kosztuje $0.11 (7-8 razy mniej).
Arbitrum zapewnia:
- Bezpieczeństwo i pełną kompatybilność z Ethereum
- Skalowalność dzięki przeniesieniu obliczeń off-chain
- Znacznie niższe koszty
Arbitrum ma trzy tryby działania, na które wyróżnia się AnyTrust Channels, AnyTrust Sidechains i Arbitrum Rollup. Gdy ktoś mówi o “Arbitrum” najczęściej ma na myśli ostatni z tych trybów, w którym działa pierwszy z łańcuchów wykorzystujących tę technologię - Arbitrum One.
Jak działa Arbitrum?
Architektura Arbitrum, grafika: developer.offchainlabs.com/docs/inside_arbitrum
Arbitrum One, czyli warstwa druga Ethereum wykorzystująca technologię Rollup jest osobnym łańcuchem, który działa w symbiozie z Ethereum i dziedziczy bezpieczeństwo największej z platform smart kontraktów. Arbitrum rejestruje transakcje w łańcuchu głównym (Ethereum), na którym działa zbiór smart kontraktów zwany EthBridge odpowiedzialny za działanie systemu. EthBridge to fundament, na którym zbudowane jest bezpieczeństwo Arbitrum.
W technologii Rollup wszystkie kluczowe dane transakcji są rejestrowane na Ethereum, ale faktyczne obliczenia i przechowywanie kontraktów obywa się poza łańcuchem głównym.
Aby sieć Arbitrum przetworzyła transakcję należy umieścić ją w smart kontrakcie “Inbox” na L1 Ethereum. Następnie łańcuch zobaczy transakcję, wykona ją, zaktualizuje swój stan i wygeneruje dane wyjściowe takie jak pokwitowanie transakcji i wypłaty dokonane przez daną transakcję.
Grafika: developer.offchainlabs.com/docs/inside_arbitrum
Wszystkie operacje wykonywane na Arbitrum, są wysyłane do “skrzynki odbiorczej”, która znajduje się na łańcuchu Ethereum co pozwala każdemu na określenie aktualnego prawidłowego stanu Arbitrum.
Innymi słowy, wszystkie transakcje Arbitrum są publikowane na blockchainie Ethereum, co gwarantuje, że wszystkie podstawowe dane są dostępne dla użytkowników.
Chociaż użytkownicy mogą przesyłać swoje transakcje bezpośrednio do smart kontraktu skrzynki odbiorczej, mogą wybrać agregator, czyli węzeł L2, który zbiera transakcje i przesyła je w grupach do Ethereum. Arbitrum One posiada wyznaczonego głównego agregatora, który nazywa się “Sequencer” i który jest kontrolowany przez Offchain Labs.
Optymista
Arbitrum jest optymistyczny, co oznacza, że pozwala zaktualizować swój stan dowolnemu walidatorowi, czyli opublikować blok Rollup, który według niego jest poprawny. Arbitrum nie weryfikuje czy tak jest, a z góry to zakłada, stąd nazwa optimistic.
Mimo tego, że bycie optymistą czasem popłaca, nie można po prostu ufać, że każdy przestrzega zasad, dlatego też każdy inny uczestnik sieci ma szansę zakwestionowania nowego bloku przez pewien okres, który w tym wypadku wynosi około tygodnia. Jeśli okres minął i nikt nie udowodnił, że walidator oszukał, Arbitrum i Ethereum potwierdza, że blok jest prawidłowy.
Taki system oznacza, że przy wypłatach środków zdeponowanych do Arbitrum z powrotem do sieci głównej, należy odczekać minimum 7 dni.
Jeśli ktoś kwestionuje uczciwość walidatora Arbitrum stosuje protokół rozstrzygania sporów w celu określenia, która strona kłamie nazwany “Interactive Proving”. Oszust straci cały zastaw, jaki musi wnieść, aby móc w ogóle proponować blok Rollup. Część przypadnie temu, kto zakwestionował poprawność bloku, a pozostała część zastawu zostaje spalona, co ma gwarantować, że oszust zostanie ukarany, nawet w przypadku zmowy obu stron.
Węzły Arbitrum
W Arbitrum występuje kilka typów węzłów, z których warto wyróżnić Walidatorów, Agregatorów oraz tryb “Sequencera”. Każdy może zostać walidatorem Arbitrum, jednak aby proponować nowe bloki łańcucha walidatorzy muszą wpłacić zabezpieczenie, które w razie oszustwa stracą. Walidatorzy są także odpowiedzialni za obserwację sieci i zgłaszanie niepoprawnych bloków.
Choć każdy może zostać walidatorem najczęściej zostaną nimi podmioty opłacane przez Offchain Labs lub takie, które posiadają znaczne aktywa na Arbitrum, np. giełdy lub programiści DApps.
Agregator to pełny węzeł, który otrzymuje zestaw podpisanych transakcji od użytkowników i składa je w grupę, którą jako pojedynczą transakcję przesyła do “skrzynki odbiorczej”, czyli do Ethereum. Agregatorzy grupują transakcję oraz wykorzystują w pełni jawne techniki kompresji, ponieważ każde przesłanie jest transakcją L1 do EthBridge, co wiąże się z opłatą w ETH, więc kompresja pozwala zaoszczędzić pieniądze.
Sequencer Mode
Sequencer jest specjalnie wyznaczonym pełnym węzłem, który ma ograniczoną moc kontrolowania kolejności transakcji. Dzięki temu może natychmiast zagwarantować wyniki transakcji użytkownika, bez konieczności czekania, aż coś się wydarzy w Ethereum, co oznacza, że nie trzeba nawet czekać, aż Ethereum utworzy blok.
"Tryb sekwencera" to opcjonalna funkcja łańcuchów Arbitrum, którą można włączyć lub wyłączyć. Arbitrum One wykorzystuje ten tryb, a taki węzeł jest obsługiwany przez Offchain Labs.
Kiedy włączony jest ten tryb, zmienia się działanie “skrzynki odbiorczej”.
Tylko Sequencer może umieszczać nowe wiadomości bezpośrednio w skrzynce odbiorczej, natomiast te od każdego innego węzła zostaną umieszczone w kolejce „opóźnionej skrzynki odbiorczej” i będą tam czekać, aż zdecyduje się on „wypuścić” je do głównej skrzynki.
Aby zapobiegać cenzurze, Sequencer może tylko opóźniać wiadomości maksymalnie o 24 godziny. Po tym czasie można wymusić ich wpuszczenie do skrzynki głównej.
Sekwencer posiada ogromną władzę w Arbitrum One i właściwie odpowiada za przesyłanie transakcji w L2. Aktualnie występuje tylko jeden taki węzeł, który jest operowany przez Offchain Labs, a firma “obiecuje”, że działa i będzie on działać uczciwie. Oczywiście ten tryb nie jest zdecentralizowany.
W przyszłości planowane jest przejście na decentralizację, poprzez porzucenie jednego Sequencera na rzecz wielu. Z wprowadzeniem decentralizacji tego trybu Arbitrum prawdopodobnie czeka na moment wypuszczenia własnego tokena. Ten nadal nie został ogłoszony.
Jak korzystać z Arbitrum?
Arbitrum to największe aktualnie działające rozwiązanie L2 Ethereum, które posiada ponad 630 mln USD w zablokowanej wartości oraz setki działających aplikacji na czele z dobrze znanymi z L1 Curve, Uniswap, AAVE, Sushiswap, a także wieloma innymi dedykowanym dla Arbitrum. Projekty wspierające ten projekt można znaleźć na stronie portal.arbitrum.one.
Z sieci Arbitrum można korzystać za pomocą portfela MetaMask. Wystarczy dodać sieć wpisując odpowiednie parametry:
- Nazwa sieci: Arb1
- RPC: https://arb1.arbitrum.io/rpc
- Chain ID: 42161
- Symbol: ETH
- Block Explorer URL: https://arbiscan.io
Zweryfikuj ich poprawność na własną rękę!
Aby wpłacić tokeny do Arbitrum wystarczy przejść na stronę bridge.arbitrum.io, połączyć portfel z aplikacją, wpisać interesującą nas kwotę i kliknąć “Deposit”.
bridge.arbitrum.io
Używanie aplikacji za pomocą Arbitrum sprowadza się do przełączenia sieci w aplikacji i/lub portfelu MetaMask. Zazwyczaj jedno prowadzi do drugiego.
Opłaty
Korzystanie z Arbitrum wymaga opłat. Są one niższe niż w przypadku Ethereum, ale nadal występują. Wszystkie opłaty są pobierane w ETH i przekazywane w części Agregatorowi, który przesłał transakcję lub “Sekwencerowi” (aktualnie kontrolowanemu przez Offchain Labs), a także specjalnej puli opłat sieciowych, która jest wykorzystywana do płacenia dostawcom usług, którzy pomagają zapewnić bezpieczne działanie sieci, np. walidatorom.
Opłaty na Arbitrum zależą od wysokości opłat na Ethereum i wykorzystanych zasobów.
Podsumowanie
Arbitrum należy do szybko rozwijających się projektów skalujących Ethereum wykorzystujących technikę Optimistic Rollups. Pozwala korzystać z bezpieczeństwa Ethereum przy ograniczonych kosztach, ale trzeba pamiętać, że nadal znajduje się w fazie “beta”, a wiele aspektów projektu nie jest zdecentralizowane.
Token Arbitrum nadal nie istnieje, choć bardzo prawdopodobne, że już niedługo pojawi się na rynku w ramach airdropu.
