RBI:觀點 | 交互式欺詐證明：Arbitrum 的秘密武器_BIT

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：新一輪礦場出海潮或將到來:據21世紀經濟報道消息，5月21日，國務院金融穩定發展委員會召開第五十一次會議，會議指出，強化平臺企業金融活動監管，打擊比特幣挖礦和交易行為，堅決防范個體風險向社會領域傳遞。某幣圈資深人士對21世紀經濟報道記者表示，解讀金融委會議提出的表述，公司化運作的比特幣礦場大概率是會被禁止的，但應該不會直接叫停，具體操作應該會給礦場一定的清退期限。該人士進一步表示，未來具體出臺的細則文件，或將導致比特幣礦業集體出海，運作實體搬家，結果是北美礦場紅利。從記者采訪中獲悉，不少頭部礦場近年加緊了海外礦場布局，中亞和北美是主要布局方向。但受疫情影響，布局速度受限，但政策出臺或將加速其海外布局。[2021/5/22 22:31:47]

交互式證明

觀點：DC/EP與支付寶和微信支付的關系將是合作，而非競爭:BN Capital創始合伙人Jeff Chu表示，中國并不打算用DC/EP取代支付寶和微信支付；相反，這兩家公司很可能被整合到DCEP中。“目前P2P支付的普及程度逐漸提高，使用場景已經從簡單的交易支付場景轉向生活出行、娛樂、醫療健康、保險等領域。這種點對點電子支付軟件已經成為中國支付場景中必不可少的工具。我們有理由相信，央行數字貨幣與微信、支付寶的關系將是合作而非競爭。”[2020/7/20]

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：若XRP得到大規模采用，價格有望達到1萬美元:麻省理工21點小組（MIT Blackjack Team）成員Steve Wynn表示，如果XRP被用于每筆零售交易和跨境貨幣轉移，每枚代幣的價值將達到1萬美元。這可能需要很長時間才能實現，但如果實現的話，他會獲得可觀的利潤。他還表示，目前XRP的價格只會隨著需求的增長而增長，但是當其應用被大量采用時，XRP將會出現顯著的增長。他沒有出售XRP的目標價，因此他是XRP的長期投資者。（Newslogical）[2020/7/13]

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。

觀點：比特幣或將跟隨黃金出現明顯價格突破:高盛商品研究員Jeffrey Currie在一份報告中表示，在美聯儲宣布將購買無限量的抵押貸款支持證券和美國國債后，黃金已達到“拐點”。 Galaxy Digital首席執行官Mike Novogratz預測，比特幣可能會跟隨黃金出現明顯的價格突破，主要是因為這兩種資產本質上都是稀缺的。（Newsbtc）[2020/3/24]

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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