觀點 | 交互式欺詐證明：Arbitrum 的秘密武器_ARB

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：加密礦機制造商正在向俄羅斯擴張:7月28日消息，據 CoinDesk 報道，消息人士表示，隨著美國市場飽和，比特大陸和 MicroBT 等礦機制造商正在向俄羅斯擴張。比特幣挖礦基礎設施提供商 Luxor Technologies 首席運營官 Ethan Vera 在 CoinDesk 2023 共識節上表示，流入俄羅斯的機器數量比世界上其他任何地方都多。

由于廉價能源的供應和寒冷的氣候，俄羅斯一直是比特幣哈希率方面的強國。據俄羅斯最大的礦業公司之一稱，隨著中國于 2021 年禁止該行業，俄羅斯在世界礦業中的份額有所增加，使其成為世界第二或第三大礦業公司。[2023/7/29 16:05:24]

交互式證明

觀點：加密需求的主要阻力仍是疫情帶來的經濟不確定性:卡耐基梅隆大學泰珀商學院（Carnegie Mellon University’s Tepper School of Business）的經濟學副教授Ariel Zetlin-Jones接受采訪時表示，對加密貨幣需求的主要阻力仍然是COVID-19的大流行，特別是當越來越多的人開始面對經濟不確定性時。他進一步補充說，在不確定時期，沒有多少普通投資者愿意將畢生積蓄投資于比特幣等高度波動的資產類別，這是很自然的。（Cointelegraph）[2020/8/22]

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。

觀點：使用加密貨幣以應對可能的金融制裁不是一種有效的選擇:據Cointelegraph援引俄羅斯媒體RBC分析文章稱，對于白俄羅斯政府來說，使用加密貨幣不可能是一種有效的選擇，以應對歐盟和華盛頓可能對明斯克實施的金融制裁。俄羅斯加密產業與區塊鏈協會市場開發與監管副總裁Valery Petrov在文章中表示，使用加密是逃避制裁的“現實選擇”。但是，他澄清說，這只有在“不與內部和外部法律相抵觸的情況下”才有可能。Valery Petrov以委內瑞拉和伊朗為例，他表示，使用加密技術來應對經濟危機或規避制裁，證明加密貨幣只是一種“緩和”的解決方案。[2020/8/15]

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。

聲音 | 觀點：區塊鏈賦予游戲玩家權力并改善其體驗:據The Block消息，區塊鏈為全球游戲產業的困境提供解決方案。游戲貨幣、物品、化身、游戲輸入，甚至整個游戲都可在區塊鏈傳播和保護。區塊鏈可以賦予玩家權力并改善其體驗，體現在： 1. 現實世界所有權； 2. 可證明公平的游戲設置； 3. 玩即賺錢的游戲；4. 跨游戲交流。[2019/8/3]

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。

為什么說交互式證明更好？

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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