撰文：Chloe
Arbitrum 是把原本在以太坊上进行的计算工程转移到 Layer 2 进行，然后不需要进行任何验证就假设这些计算结果是正确的，并将数据发布回以太坊。但是为了避免有人作恶，设置了 7 天的挑战期来缓冲（如果发现有人欺诈就扣保证金）。
Arbitrum 在去年 8 月 31 日推出了升级版的 Nitro，它的费用更低、以太坊兼容性更好以及 zk 证明更简洁，总之是一次全面的升级（而不是针对特定的问题）。不过由于它没有重新发新链，而是从 Arbitrum One 无缝升级，所以还是叫 Arbitrum One。
支撑 Nitro 的关键创新可以概括为四点：证明程序、以 Geth 为核心、实现执行与证明分开、交互式欺诈证明的 Optimistic Rollup。
不需要共识机制的证明程序
PeckShield征求建议以确定如何发出黑客攻击警报，大多数用户支持其标记受影响的协议和交易:8月10日消息，PeckShield称其检测到黑客攻击时发布警报可能会引起人们对黑客的关注并暴露受影响的协议，因此可能会引起争议，发布投票向社区征求建议，以确定检测到黑客攻击时应如何发出警报。当前投票已结束，66.8%的用户选择“标记受影响的协议+tx”、18.4%的用户选择“Alert TG seal 911 bot”、9.9%的用户选择“公开黑客+tx”、4.9%的用户选择“仅Xeet匿名黑客”。[2023/8/10 16:18:10]
Nitro 使用两阶段执行交易。
第一阶段：在 Layer2 自行处理
用户创建了一笔交易，经过钱包签名确认后，会发送给 Nitro 的 Sequencer（序列器）。
沃尔玛调查其与莱特币合作的虚假新闻稿是如何发布的:9月14日消息，在与莱特币合作的假消息传出后，沃尔玛公司表示正在调查欺诈性新闻稿是如何发布的。The Litecoin Foundation和Charlie Lee也在调查此事。此外，Globenewswire表示，它还将与当局合作，“要求并促进进行全面调查，包括与此事相关的任何犯罪活动。”（Bitcoin News）[2021/9/15 23:25:08]
Sequencer 收到信息，通过「状态转移函数」过滤掉无效交易，并把剩下的交易公平地进行排队。
然后不需要任何额外的链上确认（如 L1 以太坊），就直接无条件地让节点在本地执行，并向客户提供交易收据（包括提交了恶意或者错误信息的用户），这个过程通常只需要一两秒钟。
但此时的交易还没有向 L1 以太坊提交，有更改的余地，所以称作「软确认」，不过对用户来说，到这一步就已经完事儿，其实后面还有很多步骤来确保安全性。
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第二阶段
Sequencer 向以太坊发布排队序列，并最终确认，也就是「硬终结」。
一种发送方式是在给每笔交易排序时，都向所有订阅者发布即时通知。另一种方式是汇总起来在 L1 以太坊上按批次发布（间隔几分钟）。
需要强调的是，Sequencer 在第一阶段的「状态转移函数」操作是公开的，任何人都可以根据自己已知的交易顺序去计算状态转移函数，所有诚实方得到的是相同的结果。
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因此，Nitro 的节点不需要共识机制，只需要获取交易序列（即时提取和在以太坊上批次提取），并自行在本地运行就可以了，所以会显著降低成本。
用 Go 语言重写的节点软件 Geth
Geth 即 go-ethereum，顾名思义，是用 Go 语言编写的以太坊节点软件，让矿工去执行交易，这是 Nitro 最核心的部分。
Arbitrum 的旧方案方案是通过定制的 Arbitrum 虚拟机（AVM）来模拟 EVM，它的一些内部逻辑在 EVM 不一致（例如 Gas 的计算），所以仅限于低级指令。
而 Geth 则基本完全支持以太坊的数据结构、格式和虚拟机，所以可以实现以太坊高度兼容。
值得一提的是，Geth 是抛弃了旧方案积累的堆栈（用自己定制的语言 mini 来实现自定义逻辑），直接另起炉灶用 Go 语言编写的，大部分开发工作都是借鉴了现有的开箱即用的代码，而且整体上也更精简。
执行与证明分别两套代码
Layer2 的任务有两个——执行和证明，这是两个侧重点，无法兼顾，因此 Nitro 用不同的代码来实现。
不过都是同一套源代码，刚才提到的让矿工去执行交易的节点软件 Geth 用的是源代码，执行速度更快。
但是关于欺诈证明的代码，则编译为二进制的 wasm 格式，特点是可移植、体积小、加载快并且兼容 Web。而且 Nitro 又对 wasm 格式进行了微调，让它更适合与链交互，称之为 WAVM 代码。
在 WASM 代码上进行 Arbitrum 的交互式欺诈证明，就取代了 Arbitrum 虚拟机（AVM）的架构，直接以标准的语言和工具来构建和编译。
互相检举的交互式欺诈证明
Nitro 采用的证明系统是他们首创的「交互式欺诈证明」。
简单来说，所有的交易完成后还要预留 7 天时间接受验证者的检查（是否为欺诈或无效），如果确实有问题那就重新执行。
验证者相当于以检举为生的赏金猎人，但是为了避免有人通过诬告来扰乱秩序，还允许赏金猎人之间相互检举揭发，这样双方不断举证，直到一方不再跟进为止。
最后把检举的这笔交易提交到以太坊上执行并验证到底谁是错误的，并把诬告者的保证金分给挑战诬告者的赏金猎人。
这就是交互式欺诈证明，相当于用市场化的手段引入了外部监管者，是一种治理机制上的创新，可以极大地提高验证效率和准确性。
总结
作为 Arbitrum 的迭代版本，Nitro 目前已协助启动数百个项目，积累数十万的独立用户，数百万笔的交易和数十亿美元的桥接资产，目前占市场优势地位。
除了使用 Nitro 这套技术升级了 Arbitrum One，Arbitrum 团队还希望用它创建特定应用的 Rollups，他们未来还想吸纳 Solana 和 Cosmos 生态的资源（尤其是开发者）。
Arbitrum 在生态孵化运营上的能力有目共睹，与此同时也攻克了大量技术上的瓶颈（尤其是以非区块链的方式来完美解决），充分展示了团队的创造力。相信从 Layer2 一路走来的他们，会走向更大的生态。
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