Arbitrum: самый успешный Layer 2 на Ethereum

Он никогда не делает ставок — просто наблюдает за протоколом Rollup и, если предлагается неправильный блок, поднимает тревогу (любым способом по своему выбору), чтобы другие могли вмешаться. Эта стратегия предполагает, что другие стороны, которые хотят сделать ставку, будут готовы вмешаться, чтобы забрать часть ставки нечестного предлагающего, и это может произойти до истечения срока действия нечестного блока.

Он наблюдает за работой протокола Rollup. Если предлагаются только правильные блоки, он не делает ставок. Но если предлагается неправильный блок, валидатор вмешивается, делая ставку на правильный блок.

Он пытается улучшить состояние цепочки, предлагая новые блоки. Он обязан участвовать в стейкинге.

Пользователи отправляют транзакции валидаторам, являющиеся узлами, ответственными за обработку транзакций в Optimistic Rollup. Они могут агрегировать транзакции, сжимать базовые данные, публиковать блоки в Ethereum и наблюдать за честностью других валидаторов.

Это специально назначенный полный узел, которому даны ограниченные полномочия по управлению порядком транзакций. Это позволяет секвенсору немедленно гарантировать результаты пользовательских транзакций, не дожидаясь их подтверждения в Ethereum. Сеть Arbitrum One использует секвенсор, которым временно управляет Offchain Labs, разработчик Arbitrum.

Так как валидатор может публиковать блоки без предоставления доказательств достоверности, нужно гарантировать правдивость этой информации. Для этой цели выделяется временной промежуток в одну неделю, на протяжении которой любой валидатор может оспорить информацию, предоставленную другим валидатором.

В этом случае протокол Rollup инициирует вычисление доказательства мошенничества. Optimistic Rollups обладают важным свойством, гарантирующим легитимность их информации. Достаточно одного честного узла, чтобы информация в сети была достоверной. Для успеха злоумышленной атаки на сеть все 100 % валидаторов должны быть в сговоре.

Есть три стратегии поведения.

Когда злоумышленник уличен в предоставлении невалидной информации, часть его залога переходит к валидатору, открывшему спор, остальная часть сжигается.

Такая процедура решения споров устанавливает ограничение на вывод средств из протокола. Пользователю нужно ждать одну неделю, чтобы получить свои активы на L1. Чтобы ускорить процесс вывода, можно воспользоваться неофициальными мостами, где эта процедура будет стоить дороже.

Это решение второго уровня, протокол, развернутый поверх основного блокчейна (Layer 1) и призванный повысить его масштабируемость. L2-решения используют для популярных блокчейн-платформ с невысокой пропускной способностью, таких как Ethereum и Bitcoin.

Развертывание Arbitrum считается одним из наиболее совместимых с EVM. Для команды это был главный приоритет и бо́льшая часть кода протокола идентична коду, работающему в Ethereum. Arbitrum совместим с EVM на уровне байт-кодов, а также с любым языком, который может компилировать с работой EVM, например, с Solidity и Vyper. Это упрощает разработку, поскольку разработчикам не нужно разбираться в новом языке, прежде чем работать на Arbitrum. Они могут создавать и развертывать контракты со всеми библиотеками и инструментами Ethereum.

В настоящее время в основной сети Ethereum существует две цепочки: одна — Arbitrum One, построенная по технологии Arbitrum Rollup. Вторая — Arbitrum Nova, построенная по технологии AnyTrust. Пользователи и разработчики могут выбрать ту, что соответствует их потребностям в безопасности и транзакционных затратах.

Хотя контракты, управляющие Optimistic Rollup, выполняются на Ethereum, Rollup выполняет вычисления и хранение состояния на другой виртуальной машине, отдельной от EVM. AVM — это место, где находятся приложения и выполняются изменения состояния.

Это подход к масштабированию Ethereum, разработанный командой на базе протокола Optimistic Rollup. Он заключается в переносе вычислений и хранения состояния сети за пределы основной цепочки. Optimistic — подразумевает оптимистичный взгляд на доверие в сети. Каждый добавленный валидатором блок считается правильным пока не доказано обратное.

Главный вопрос — почему комиссии Arbitrum ниже, чем на Ethereum?

Алгоритм консенсуса, который используется в Optimistic Rollup, называется Proof-of-Fraud (доказательство мошенничества). Rollup управляется набором смарт-контрактов, развернутых в сети Ethereum. Смарт-контракты хранят блоки Rollup, отслеживают обновления его состояния и депозиты пользователей.

Nova будет предпочтительным решением для игровых и социальных приложений, тогда как Arbitrum One по-прежнему будет сетью для DeFi и многих NFT-проектов.

Команда Arbitrum оптимизировала структуру Rollup так, чтобы передавать в основную сеть минимальный набор данных. Это позволило удешевить стоимость транзакций по сравнению с L2-конкурентами.

Optimistic Rollups считаются решением для гибридного масштабирования, потому что, хотя они существуют как отдельные протоколы, их свойства безопасности получены из Ethereum. Ethereum гарантирует правильность вычислений вне своей сети и доступность данных, лежащих в основе вычислений. Это делает Optimistic Rollups более безопасными, чем чистые протоколы масштабирования вне сети (например, сайдчейны), которые не полагаются на Ethereum для обеспечения безопасности.

Комиссии взимаются в ETH. Транзакции Arbitrum отправляются на L1 пакетами. Как правило, один пакет, представленный в одной транзакции L1, содержит несколько сотен транзакций L2. Такой подход позволяет распределять фиксированные затраты на транзакции в каждом пакете, снижая комиссию для конечных пользователей. Кроме того, данные транзакций размещаются на L1 в сжатой форме и распаковываются только в среде L2. Это дополнительно минимизирует объем транзакции L1.

Бо́льшая часть комиссий используется для оплаты размещения данных в Ethereum, поэтому они переходят к его валидаторам.

Основное отличие сетей заключается в месте хранения данных. Arbitrum One записи о транзакциях хранит на Ethereum. Это обходится дорого, так как нужно платить валидаторам Ethereum за ведение этих записей. У Arbitrum Nova есть специальный комитет доступности данных — Data Availability Committee (DAC).

Секвенсор сети передает данные транзакций в DAC, где каждый участник проверяет их достоверность, прежде чем подписать сертификат доступности данных (Data Availability Certificate), чтобы подтвердить, что данные верны и общедоступны. Затем все сертификаты отправляются в смарт-контракт L1 и хранятся там.

Поскольку только эти сертификаты DAC публикуются на L1, требования к хранилищу намного ниже, что снижает затраты.

В сети Arbitrum One функционирует 356 приложений разных направлений: мосты, CEX, DEX, DAO, NFT, стейблкоины. В том числе много крупных участников крипторынка: Binance, Curve, 1inch, Aave, Chainlink и т.д.

38 % общего TVL обеспечивается GMX, платформой для торговли бессрочными контрактами для криптовалют.

Для стимулирования роста экосистемы 21 июня 2022 года команда запустила мероприятие Arbitrum Odyssey. На протяжении 8 недель пользователи должны выполнять разнообразные квесты в сети, чтобы познакомиться с некоторыми из Dapps, находящимися на Arbitrum. Проще говоря, разработчики привлекают массовых пользователей в качестве тестеров, таким образом проверяя работоспособность системы и выявляя баги. Этот способ относительно дешевый для команды, за прохождение каждого этапа участники могут получить от одного до двух NFT. Тот, кто соберет не менее 13 из 16 NFT, сможет получить еще один уникальный невзаимозаменяемый токен.

Партнерами мероприятия стали сеть учетных данных Galxe (до ребрендинга — Project Galaxy, помогающая распределять NFT), а также Ratwell, Sugoi — создатели NFT.

Сеть Arbitrum Nova пока выбрали 30 приложений.

Кстати, в ноябре 2021 года, всего через месяц после запуска, биржа GMX в этом же рейтинге занимала 7 место с TVL, равным $108 млн. Понадобилось чуть более года, чтобы увеличить TVL почти в четыре раза и возглавить рейтинг. Первый запуск биржи прошел именно на Arbitrum. Исследователям DeFi стоит детальнее проанализировать этот проект. Не исключено, что его токен GMX может оказаться перспективной инвестицией.

В сети Arbitrum Nova рейтинг возглавляет DEX Arbswap с TVL, равным $469 тыс. Общий TVL сети — $998 тыс.

Есть информация, что правительство Норвегии разрабатывает на Arbitrum платформу таблиц капитализации для нелистинговых компаний. Проект пока на уровне разработки, когда будет запущен — неизвестно. Если же он действительно реализуется, в профите будут как Arbitrum, так и Ethereum, и криптомир в целом. Так как переход в блокчейн правительственных проектов — это положительный триггер.

На протяжении каждой недели, кроме первой, два специально отобранных проекта должны были ставить перед участниками задачи, характерные для их протоколов.

Первая неделя была посвящена мостам. Используя любой из утвержденных в кампании, нужно было ввести на Arbitrum произвольное количество ETH. Пользователи моста, который в рамках этого мероприятия перевел наибольший объем, получили дополнительный NFT.

Этим мостом стал Hop Protocol с долей переводов 37,4 % от общего объема и равной 21 590 ETH. То есть, за неделю TVL Arbitrum увеличился на 57 730 ETH. Всего в первом этапе приняли участие почти 290 тыс. адресов.

Стоит отметить, что официальный мост Arbitrum не был включен в эту инициативу.

Эдвард Фелтен

Соучредитель, главный научный сотрудник

Стивен Голдфедер

Соучредитель, главный исполнительный директор

Гарри Калоднер

Соучредитель, главный технический директор

Профессор компьютерных наук занимался исследовательской работой в области компьютерной безопасности. Работал консультантом в юридических фирмах, корпорациях, частных фондах и государственных учреждениях. Является членом Национальной инженерной академии США и Американской академии искусств и наук. С 2015 по 2017 года занимал должность заместителя директора по технологиям США в Белом доме.

Имеет докторскую степень Принстонского университета, где работал над криптографией и криптовалютами. Является соавтором учебника по криптовалютам «Биткойн и технологии криптовалют» и нескольких десятков научных статей по той же теме.

Учился в Принстонском университете, кандидат наук, в научной деятельности занимался вопросами экономики, анонимности и криптовалютами. Автор ряда научных статей по блокчейну и криптовалютам.

Разработкой Arbitrum занимается коллектив нью-йоркской компании Offchain Labs.

Идея создания компании, занимающейся защитой взаимодействий людей в сети, возникла в 2014 году. Э. Фелтен пытался решить проблему увеличения пропускной способности сети Ethereum и удешевления стоимости транзакций. К 2018 году он совместно с двумя аспирантами, С. Голдфедером и Г. Калоднером, разработал решение, которое назвали Arbitrum.

Команда получила лицензию на технологию от Принстонского университета, учредила Offchain Labs и привлекла начальное финансирование. По мере роста компании Фелтен ушел из университета и с 1 июля 2021 года стал почетным профессором, чтобы полностью посвятить себя компании в качестве ее главного научного сотрудника.

На текущий момент в Linkedin компании указано 54 сотрудника.

Prysmatic Labs — одна из основных инженерных групп, стоящих за Ethereum Merge. Также эта команда разработала Prysm, клиентское программное обеспечение Ethereum Proof-of-Stake, которое используется для запуска ноды. 39,91 % валидаторов используют именно этот клиент. С октября 2022 года эта компания принадлежит Offchain Labs.

По соглашению, 11 инженеров из команды присоединятся к Offchain Labs. Таким образом, общая численность разработчиков составляет 65 человек.

Напрашивается вывод, что в будущем при сохранении тенденции и масштабов развития, Arbitrum будет не просто лидером среди Layer 2 на Ethereum. Контроль над двумя компаниями позволит учредителям Offchain Labs задавать векторы развития всего Ethereum или влиять на них.

В который раз появляются сомнения в децентрализации блокчейна Ethereum.

Ни одна из команд не огласила финансовые условия сделки.

Апрель 2019 года

По завершении последнего раунда оценка компании составила $1,2 млрд. Собрана большая сумма инвестиций. Это тоже является причиной того, что команда не спешит с запуском собственного токена. Поскольку потребность в финансировании удовлетворена, возможный запуск будет преследовать другие цели.

+ $3,7 млн

Апрель 2021 года; об участниках раунда информации нет

+ $20 млн

Август 2021 года

+ $100 млн

У основателей проекта, еще со времен работы в Принстонском университете, был патент на технологию, на которой сейчас работает Arbitrum. Но они сознательно отказались от него. Основная мотивация — Arbitrum проекто для сообщества. Остается принять точку зрения людей, которые профессионально занимаются блокчейн-технологиями и смогли построить один из самых успешных проектов на Ethereum.

Судя по контексту ответа администраторов, в Discord аудиты смарт-контрактов проводились, но не публиковались. Дать точную информацию по этому поводу в данном исследовании невозможно. В качестве гипотезы остается предположить, что учредители-ученые не упустили из своего внимания этот важный вопрос.

В качестве дополнительной защиты средств отметим срок вывода из сети в одну неделю. Теоретически, этого времени должно быть достаточно для решения проблем в случае возникновения мошеннических угроз.

В DeFi может случиться даже самое невообразимое. И атака вампира — это уже хорошо зарекомендовавший себя способ создать клон успешного бизнеса.

В сентябре 2022 года белый хакер нашел уязвимость в мосту, соединяющем Ethereum и Arbitrum Nitro. Эксплойт мог нанести потенциальный ущерб в десятки, а то и сотни миллионов долларов. Команда OffChain Labs никак не прокомментировала наличие уязвимости, но выплатила нашедшему ее программисту вознаграждение в размере 400 ЕТН.

Практически нарицательным стало регулярное падение сети Solana. Но этой же неприятности подверглась сеть Arbitrum One 9 января 2022 года, когда не работала на протяжении 10 часов. Основной проблемой был аппаратный сбой в основном узле Sequencer. В результате он перестал обрабатывать новые транзакции.

В этом случае Arbitrum очень повезло. Если бы нанесли реальный ущерб, имиджевые потери (кроме финансовых) были бы очень серьезными.

3 марта 2022 года взлому подверглось TreasureDAO, игровое сообщество на Arbitrum. Злоумышленнику удалось украсть более 100 NFT. Это привело как к потерям клиентов, так и к падению токена DAO — MAGIK на 40 %. 10 декабря 2022 года была проведена атака по срочному кредитованию с использованием протокола Lodestar Finance, работающего на Arbitrum. Виновник нападения получил прибыль примерно в $5,8 млн.

Два последних случая не указывают на вину Arbitrum, но свидетельствуют о том, что базовый слой не является гарантией безопасности. Каждый уровень, Layer 1, Layer 2 и каждое приложение должны со всей тщательностью подходить к проверкам своих смарт-контрактов.

до $2 млн.

до $30 тыс.

критический

высокий

до $5 тыс.

средний

$1 тыс.

низкий

Выплата белому хакеру, нашедшему эксплойт в мосте, произошла в рамках сотрудничества Arbitrum с Immunefi, крупнейшей платформой bug bounty. Партнерство стартовало 31 августа 2021 года и подразумевает сетку выплат для нашедших уязвимости разных уровней значимости.

есть вопросы? задайте сейчас