金色觀察｜簡析Arbitrum Rollup虛擬機的設計原理_RBI

Arbitrum和Optimism是以太坊Layer2擴容的主要項目，因為兩者是以Rollup為技術核心實現的二層擴容，符合以太坊未來發展方向。

但面對未來豐富的生態應用預期，需要一個虛擬機來實現可編輯能力。因為Rollp的技術核心，卻讓這個方向成為一個實現略難的技術需求，目前兩者也限于虛擬機并不成熟。使得在這一層的可編輯能力有所限制。

今天本文中，我們將摘錄資料來了解Arbitrum網絡的虛擬機設計原理。

AVM設計的起點是基于以太坊虛擬機(EVM)，因為Arbitrum目標是高效地執行為EVM編寫或編譯的程序，所以Arbitrum并未更改EVM設計的絕大部分。例如，AVM采用EVM的數據類型以及對EVM整數進行的操作指令等。

Lido向ETH提款申請人發送NFT提款憑證:5月19日消息，區塊鏈分析公司 Nansen 發推稱，用戶在 Lido Finance 發出 ETH 提款請求后，將會收到一個 NFT，一旦提款請求被接受，NFT 圖像將會更新并通知提款申請人，用戶可以將該 NFT 作為提款憑證（收據）。

另據 Lido 官推轉發 @Lido_intern 披露的信息，Lido Finance 推出的 ETH 提款 NFT 是可以轉讓的，這意味著用戶可以將其發送到自己希望接收未質押的任何 ETH 錢包中。[2023/5/19 15:12:55]

這樣看來，AVM和EVM之間的差異源于Arbitrum的layer2需求和Arbitrum的多輪挑戰協議。

特拉華州法官：參議員致信法庭不會影響FTX的司法裁決:金色財經報道，特拉華州法官約翰多爾西周三在法庭聽證會上表示，來自四名美國參議員的兩黨信件是對FTX破產程序的“不恰當”干預，但不會影響司法裁決。這封來自 John Hickenlooper (D-Colo.)、Thom Tillis (RN.C.)、Elizabeth Warren (D-Mass.) 和 Cynthia Lummis (R-Wyo.) 的信函對律師事務所 Sullivan & Cromwell 是否有能力公正地代表這家加密貨幣公司的新高管提出質疑并呼吁任命一名獨立審查員進行調查FTX破產案件。[2023/1/11 11:06:51]

執行與證明

Gitcoin將與聯合國兒童基金會合作啟動Grants Protocol二次方融資試點:11月22日消息，Gitcoin宣布與聯合國兒童基金會（UNICEF）創新辦公室建立合作關系，將于12月9日至12月16日在Gitcoin新贈款協議Grants Protocol中推出二次方融資（QF round）試點，為來自世界各地（包括尼泊爾、肯尼亞、阿根廷、巴西和菲律賓）的12個創新項目提供二次方資助。

Gitcoin表示，此次捐贈輪標志著Gitcoin過渡到去中心化協議的開端，Grants Protocol將允許任何社區協調自己的贈款資金。[2022/11/22 7:56:51]

與EVM架構不同，Arbitrum需要支持本地執行和受信證明。基于EVM的系統通過重新執行有爭議的代碼來解決爭議，而Arbitrum依賴于形成最終證明的挑戰協議解決爭議。

Arbitrum希望在本地可信環境中針對速度做優化執行，因為本地執行是常見情況。系統很少需要證明，但需要一直保持準備證明的狀態。

操作系統

Arbitrum使用2層操作系統ArbOS。ArbOS控制單獨合約的執行，以將它們彼此隔離并跟蹤它們的資源使用情況。

此外，上面這些功能是執行在2層的可信軟件中，而不是像以太坊那樣將可信添加到的1層網絡搭建的強制規則中，這樣參與者都會從2層較低的計算和存儲成本中受益，而不是必須將這些資源成本作為1層EthBridge合約的一部分進行管理，增加成本。

Merkleize

任何依賴斷言和爭議解決的2層協議都必須定義一個規則，用于對虛擬機的完整狀態進行Merkle哈希。該規則必須是架構定義的一部分，因為它依賴于解決爭議。

維護的Merkle哈希在需要重新計算時也需要保持有效。這會帶來一些構建內存的影響。任何大型且可變的存儲結構對于Merkleize來說都是較貴的，并且Merkleize的算法必須是架構規范的一部分。

AVM架構通過只有大小有限、不可變的內存對象來應對這一需求，這些對象可以通過引用包含其他元組。元組不能就地修改，但有一條指令可以復制帶有修改的元組。這允許構建樹結構，其行為類似于大型平面存儲器。通過訪問在內部使用元組的庫，應用程序可以使用諸如大型平面數組、鍵值存儲等功能。

元組的語義使得創建元組的循環結構變得不可能，因此AVM實現可以通過使用引用計數的、不可變的結構來安全地管理元組。每個元組值的哈希只需要計算一次，因為內容是不可變的。

代碼點

代碼的常規組織是存儲指令的線性陣列，并需要保持指向下一條指令的程序計數器。使用這種傳統方法，證明執行指令需要對數時間和空間，因為必須提供Merkle證明來證明當前PC下的指令。

AVM使用這種傳統的執行方法，但它增加了一個功能，使證明和證明檢查需要恒定的時間和空間。出于證明目的，“程序計數器”被替換為“當前代碼點哈希”值，它是機器狀態的一部分。

在正常執行中，實現通常只使用傳統架構上的PC值。但是，當需要證明時，證明者可以使用查找表來獲取與任何相關PC對應的代碼點哈希值。

來源：金色財經

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