近日以太坊layer2扩容方案Arbitrum获得三个重大进展：5月28日Arbitrum向开发者开放主网、Uniswap V3部署到Arbitrum的提案获得通过、Etherscan宣布正在为 Arbitrum构建资源管理器。
但是Arbitrum Rollup的具体工作机制，很多人可能还不了解。本文详解，主要来自Offchain Lab联合创始人Ed Felten的解读文章。
Offchain Lab联合创始人兼首席科学家Ed Felten曾这样形容Arbitrum Rollup，Arbitrum Rollup是一个由以太坊链上合约管理的链下协议。为使应用能够在Arbitrum Rollup上运行，dApp开发者需要用Solidity编写一组合约，然后将这些合约编译成可以在Arbitrum虚拟机上运行的可执行代码。
Rollup基础知识：我们使用默克尔树（Merkle Tree）来组织虚拟机状态，因而可以算出虚拟机状态的密码学哈希值。我们把这个哈希值存储在链上，因此在协议的任何一个时间点，都会有一些虚拟机的状态（通过链上共识）被完全确认和最终敲定。这些已经获得终局性状态的哈希值存储在链上。
协议的参与者，通过提出一个争议断言（Disputable Assertion）来推进该虚拟机的状态；该断言声明，从某些状态哈希开始，基于一些技术前提，虚拟机将会执行特定数量的计算步骤，生成新的状态哈希，并在执行期间完成相关的支付，生成相关的日志事件。争议断言可能是有效的（即可信的），也可能是无效的。参与者在提出争议断言时需要为保证断言的有效性而质押上一笔押金。
金色午报 | 12月11日午间重要动态一览:7:00-12:00关键词：苏州、总检察长、LINK、SEC
1.苏州10万个数字人民币红包到账，将于今晚20时生效；
2.美国纽约总检察长办公室预计Bitfinex/Tether案文件将在数周内提交；
3.俄总检察长办公室主任：明年初将颁布新的数字和加密资产法律；
4.苏州数字人民币测试合作方曝光 滴滴、美团、bilibili、善融商务首次上线测试；
5.Balancer社区提议将AMPL流动性挖矿上限提升至1000万美元;
6.LINK链上交易量今年增长8倍；
7.李鸣：数字经济的核心是数据，区块链可最大化数据价值；
8.美国SEC委员Peirce：监管机构须解决加密领域诸多问题而不是抑制其潜力。[2020/12/11 14:53:58]
如上图所示，提出一个争议断言就会产生一个协议最终必须要解决的逻辑决策点。如果争议断言是有效的，则系统将进入图中右上角的新状态，包括由争议断言生成的新状态哈希值，以及其他附带效果（产生相应的支付和日志）。若争议断言是无效的，则进入右下角的分支，争议断言被系统拒绝，原来的状态不会发生变化。
最开始的Arbitrum协议每次只处理一个争议断言。当某些参与者提出一个争议断言后，会有一个挑战期，在此期间任何人都可以挑战这个争议断言。如果没有被挑战，则该争议断言将被系统接受；否则就会执行纠纷解决协议，撤销争议断言（这是为了防止提议者和挑战者合谋炮制争议结果）。
金色晨讯 | BitMEX爆仓总数额超过1.1亿美元:1.Cardano高级产品经理：Shelley测试网将推出“不同服务器联网”和“激励模型”两项功能
2.报告：区块链是金融服务领域最受欢迎技术之一 阻碍其采用的挑战包括可扩展性等
3.数字货币钱包服务商Exodus移动端最新版本支持ETC
4.丹华资本前董事总经理：似乎所有进入加密领域的大资金都想从事挖矿
5.V神：从来没有试图说服任何人为“量子计算机开采比特币”项目把钱给“我”
6.俄罗斯财政部副部长：将在两周内通过加密法案可能会允许进行加密货币交易
7.肖磊：比特币的初始分配已经基本完成 普通投资者到计算成本收益的时候了
8.李笑来：幸亏之前的公开声明，否则又成“币圈免费无限流量包”了
9.BitMEX爆仓总数额超过1.1亿美元[2019/6/23]
这样做很简单，但是有两个缺点。首先，因为每次只处理一个争议断言，所以虚拟机的处理速度很受限。在每个挑战期内，正常的处理流程基本上都将停滞。第二，恶意参与者通过故意挑战所有的争议断言可以彻底冻结虚拟机。攻击者需要付出一些押金作为代价，但是只要他们愿意，他们至少可以在某些特定场景下通过这种攻击长时间延误系统（而获利）。
新的Arbitrum Rollup协议解决了上述的两个缺点。通过“流水线化”处理多个争议断言，验证节点模拟虚拟机的运算速度有多快，虚拟机的处理速度就有多快。第二，我们后面将会解释，恶意参与者无法延阻系统，他们只能暂时延误对最终结果的链上确认，但这些结果对诚实节点来说早已“无需信任地被敲定了”。
金色相对论 | 链播联合创始人柏晓俊：STO红利与99.9%的币圈项目无关:本期金色相对论中，美国纽约州与中国律师，链播北美联合创始人柏晓俊表示，“STO红利与99.9%的币圈项目无关。”首先，所谓的全球流动性是一个美丽的梦，在一级市场流动性的显著增长并不容易因为涉及到东道国法律的遵循，而二级市场又要遵循传统股票交易市场规则；第二，投资者不再是“韭菜”，市场将属于占有更多资源和资金的参与者，传统金融旧势力也将阻碍新兴融资方式的发展；第三，STO促进了“脱虚向实”的实体资产配置，同时也更需要后续的海外合规运营与维护费用，对项目国际化运营的能力提出更高的要求；第四，刑事追诉与民事赔偿风险。如果项目的发起人不具备良好的法律知识与律师团队，在美国发行STO并不是一个好的解决方案，因为一些在中国常见的市场营销手段，如夸大公司的融资金额都可能构成美国证券法项下的欺诈行为而承担法律责任。一个近期的案例就是特斯拉的CEO艾伦马斯克在推特上发表说计划将特斯拉私有化而被SEC起诉误导投资者（Misleading? Investors），进而和解并赔偿2000万美元以及卸任公司的董事长一职。[2018/11/8]
所以，到底怎么做到呢？
每个状态后面最多可以接一个争议断言。如果一个状态后面没有争议断言，那么任何人都可以生成一个争议断言接在后面，作为一个新的分叉点。结果就是产生了一棵“可能的未来”之树（A tree of possible futures）。
金色快评丨矿机价格下跌或将促进行业洗牌:近日，比特币价格大幅下跌，伴随矿机价格也大幅下跌。比特币全网算力持续走高，相对应的比特币价格大跌，矿工的收益也在骤减。许多型号的矿机每天的产出和电费比几乎持平或利润极低。以能耗比较低的蚂蚁S9 13.5T矿机为例，按照当前的全网算力，单台矿机每天的收益约为29元，而每天的功耗大约为1350W。蚂蚁T9＋ 10.5T矿机每天的收益约为23元，功耗大约为1450W。所以除去电力成本，矿工的收益几乎所剩无几。去年牛市时神马M3矿机每台最高价格愈一万多，而如今价格直线下跌，加之每天大量的电力成本，许多牛市进来的投机者损失惨重，这也或降促进行业洗牌，越来越多的投机者黯然离场，大量矿机关机，每名矿工获得的收益增加，能促进行业更好发展。[2018/7/3]
协议的另外一个重要的部分是Staking。任何人都可以在树上的某个方框（状态）后面质押。对某个方框质押，意味着你在断言该方框最终将被协议确认。换句话说，你在断言从当前状态到你押注的方框所在的这条分支是正确的分支。如果你错了，可以想见你的押金将被罚没。
质押行为不能被撤销。你可以将你的质押向右移动——可以在分叉点后向上或向下选择分支——但你不能向左移动质押，因为这相当于撤销你之前作出的质押承诺。
金色财经独家分析 中国区块链领域具备技术自信:今日央行行长易纲表示，中国在数字货币、区块链技术、金融科技进行研究，走在世界前列。中国也不断在用事实说话：2017中国人民银行在全球区块链专利达68件排名世界第一，阿里集团也以49件在全球企业中排名第一，事实证明中国在区块链领域拥有足够的技术准备，因此完全具备与之匹配的发言权。世界区块链组织副总干事朱涛也表明在世界区块链标准制定上中国的重要地位。就金融政策来讲，中国在足够调查下给出的态度是十分具有价值的，也是负责任的。中国针对“数字货币”的谨慎态度也有效控制了相关犯罪案件的发生，相关案件占比远小于美国、欧洲、日韩，也印证了中国政府在相关政策制定上的积极效果。在各国政府不断针对区块链、数字货币发声的国际环境下，中国政府正在保持足够的清醒，为推出持续和负责任的政策充分做着充分准备。[2018/4/16]
提出争议断言的参与者要在“认可其断言有效”的继任方框上质押。通常他们可以向右移动已存在的质押到满足条件的方框上。（在极少数情况下（译者注：比如他们的断言是无效的，被成功挑战）他们不能这样做，他们可以额外再质押到需要的方框上。但是注意，他们将在相冲突的两条路径上质押，因此最终他们会损失至少一笔押金——通常自相矛盾不是明智的移动选择）。
关于质押还有一个细节：如果你质押的方框被确认成为被接受的历史的一部分，你可以选择收回押金。这意味着，如果你是正确的，你可以停止移动你的质押，直到系统“追上”你，然后你就可以收回你的押金。
在这一点上，你可能会担心，“可能的未来”之树会变得非常大，而且枝繁叶茂。这在现实中是不可能发生的，因为这需要多方质押不一致的结果。只要他们中有一个是诚实的，其他所有人都会损失他们的押金。更有可能的是，这棵树实际上是一个由有效DA串成的链，一个接一个，所有的质押都在同一条分支上。
我们需要系统在尽可能短的时间内对每个争议断言做出决定。所以当一个争议断言被添加上链、产生一个分叉点的时候，会有一个期限与之关联。这个期限足够长，任何人如果愿意，都有足够的时间检查这个争议断言是否有效，以及产生一笔质押交易上链。任何要质押的人都必须在期限结束之前完成操作（过期的质押仍然可以上链，但它们不能决定那个争议断言的有效性）。一旦期满，所有可以决定争议断言的质押都将可知。
如果Alice和Bob质押不同的方框，那么以下两件事件中，必有一件为真。要么其中一个质押可以向右移动到另一个——意味着他们的断言是一致的—— 要么找不到这样的路径。如果没有一条向右移动的路径可以连接Alice和Bob的方框，则他们必然有分歧。他们之间一定可以找到一个唯一的分叉点——一个唯一的争议断言，某个人押注这个断言是有效的，而另一个押注其无效。
当两个参与者之间出现纠纷时，系统可以启动一个交互式纠纷解决协议。我在这里没有足够的篇幅来描述这个纠纷解决协议——我只想说，这是一个类似我们在其他Arbitrum文档中描述过的二分法交互协议。
纠纷解决协议的结果是一个参与者将被发现是错误的。这个参与者的押金会被罚没。质押会从所在的方框上删除。部分押金会给到纠纷的另一方，剩下的被烧掉。
多个纠纷可以同时解决，但是每个质押者一次最多只能参与一个纠纷。因为输家的押注将被删除，每解决一个纠纷都会减少整个系统的分歧数量。损失押金的参与者可以继续质押，但是新的押注无法影响质押期限已过的争议断言。这样做的效果是，一个争议断言的质押窗口结束后，一切有关如何处理该断言的分歧都将被消除。
某个争议断言的质押期限到期后，如果所有及时提交（且尚未被删除）的质押，都存在于从该断言产生的同一条分支上，那么系统就可以肯定该断言的结果为真。争议断言要么被接受要么被拒绝，当前状态会移动到争议断言右边正确的方框上。如果争议断言被确认有效，则其附带效果，如支付等，也会在链上生效。虚拟机的状态就是这样向前移动的。
一般情况下，参与者都会诚实守矩，谁也不想因为质押错误而损失押金。只有有效的争议断言会被（其他参与者）断言，构成一条链，没有人会在任何争议断言的无效分支上质押。在这种情况下，所有的争议断言都会在质押期限一过后立即被确认。
Arbitrum Rollup的一个重要性质就是无需信任——只要有一个诚实参与者就可以确保虚拟机状态正确向前推进。为什么呢，想象一下Alice总是在正确的分支上质押，如果没有争议断言，她就自己断言。
因为Alice总是在正确的分支上质押，所以她会赢下每一次纠纷。如果有任何人不同意Alice，他们要么(a)与一个无关的第三方产生纠纷并损失押金，或者(b)最终和Alice产生纠纷并输给Alice押金。无论哪种情况，所有与Alice不一致的人都将失去押金。只有同意Alice的质押才能存活下去，所以Alice在树上的路径最终会成为唯一一个有及时质押的分支——并且Alice的路径会被确认。
因为按这种方式系统是无需信任的，如果Alice质押某个方框，她一定知道到这个方框的路径是可信的，Alice可以确定这个方框最终一定会被确认。对于Alice来说，这条路径就跟被敲定了一样。
即使你没有质押某条路径，如果你看到有好几个人对它质押，只要你相信其中至少有一个诚实的人，你就可以肯定这条路径最终一定会被确认——对你来说，这条路径就跟被敲定了一样。
为什么说无需信任的终局性有价值？经典的例子来自于之前对其他rollup协议的讨论。假设一个虚拟机要向Alice进行支付。支付事件发生在诚实的路径上，但是包含这笔支付的方框还需要等待一些时间被链上确认。
无需信任的终局性让Alice可以立即拿到钱。如果Bob有余钱，可以立即付给Alice，以交换Alice尚未被确定的收款（加上支付给Bob一点小费）。Bob只有在他能确定Alice的这笔收款一定会发生，才会想和Alice交易。Bob可以通过质押诚实的结果来确保这一点——这样他对这笔支付最终一定会发生抱有无需信任的信心。不仅仅是Bob可以这样做。任何有点钱的人，都可以用这样的方式借钱给Alice或者有她这样需求的人，这些人通过提供更低的费用相互竞争，使Alice立即拿到钱的成本大大降低。
关键是，这种市场机制的可行性取决于无需信任的终局性。如果“每个人”都知道这件事最终会被确认，那么链上确认的延迟就不会带来那么多的不便。
不仅对于支付，虚拟机能做的其他事情也是如此。如果虚拟机要生成一个日志事件记录发生了什么事情，无需信任的终局性意味着任何人都可以肯定地采取行动，因为这个日志事件最终一定会被链上承认。
因为这个系统是无需信任的，坏人无法强行制造错误的结果。他们能做的只能是延缓系统。这样做需要他们付出押金，如果押金数额巨大，则代价高昂。
想象一下，如果有人宁愿付出押金也要发动延迟攻击，他们能造成的最坏的情况是怎样的？
首先要注意的是，坏人无法阻止好人继续构筑诚实的分支。而且他们也无法阻止好人获得对“诚实的分支终将被确认”的无需信任的信心。
攻击者能做的只是在错误的分支上质押，以延迟诚实路径的链上确认。他们每次的质押都会产生一起和诚实参与者的纠纷，而诚实的参与者会从纠纷中拿走攻击者的一大部分押金。等到攻击者的全部押金被拿走了，链上确认还会继续向前推进。
如果攻击者多笔质押错误的结果会怎样？那么这些押金会在一个接一个的纠纷中被拿走。如果有多人质押诚实的结果，这些人都可以进入纠纷解决，并行拿走攻击者的押金。而且需要注意，所有人都很清楚发生了什么，很多人都想加入进来分一杯羹，质押正确的结果从攻击者手上抢夺押金。如果诚实方有K个人质押，则在一次纠纷延迟期内，就要消耗攻击者K份押金。如果攻击者下更多的质押，那很可能会吸引更多的诚实质押者。这对攻击者来说是个灾难。
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