撰文：Chloe
Arbitrum 是把原本在以太坊上進行的計算工程轉移到Layer 2 進行，然後不需要進行任何驗證就假設這些計算結果是正確的，並將數據發布回以太坊。但是為了避免有人作惡，設置了7 天的挑戰期來緩衝（如果發現有人欺詐就扣保證金）。
Arbitrum 在去年8 月31 日推出了升級版的Nitro，它的費用更低、以太坊兼容性更好以及zk 證明更簡潔，總之是一次全面的升級（而不是針對特定的問題）。不過由於它沒有重新發新鏈，而是從Arbitrum One 無縫升級，所以還是叫Arbitrum One。
支撐Nitro 的關鍵創新可以概括為四點：證明程序、以Geth 為核心、實現執行與證明分開、交互式欺詐證明的Optimistic Rollup。
不需要共識機制的證明程序
Nitro 使用兩階段執行交易。
第一階段：在Layer2 自行處理
用戶創建了一筆交易，經過錢包簽名確認後，會發送給Nitro 的Sequencer（序列器）。
Sequencer 收到信息，通過「狀態轉移函數」過濾掉無效交易，並把剩下的交易公平地進行排隊。
然後不需要任何額外的鏈上確認（如L1 以太坊），就直接無條件地讓節點在本地執行，並向客戶提供交易收據（包括提交了惡意或者錯誤信息的用戶），這個過程通常只需要一兩秒鐘。
但此時的交易還沒有向L1 以太坊提交，有更改的餘地，所以稱作「軟確認」，不過對用戶來說，到這一步就已經完事兒，其實後面還有很多步驟來確保安全性。
第二階段
Sequencer 向以太坊發布排隊序列，並最終確認，也就是「硬終結」。
一種發送方式是在給每筆交易排序時，都向所有訂閱者發布即時通知。另一種方式是匯總起來在L1 以太坊上按批次發布（間隔幾分鐘）。
需要強調的是，Sequencer 在第一階段的「狀態轉移函數」操作是公開的，任何人都可以根據自己已知的交易順序去計算狀態轉移函數，所有誠實方得到的是相同的結果。
因此，Nitro 的節點不需要共識機制，只需要獲取交易序列（即時提取和在以太坊上批次提取），並自行在本地運行就可以了，所以會顯著降低成本。
用Go 語言重寫的節點軟件Geth
Geth 即go-ethereum，顧名思義，是用Go 語言編寫的以太坊節點軟件，讓礦工去執行交易，這是Nitro 最核心的部分。
Arbitrum 的舊方案方案是通過定制的Arbitrum 虛擬機（AVM）來模擬EVM，它的一些內部邏輯在EVM 不一致（例如Gas 的計算），所以僅限於低級指令。
而Geth 則基本完全支持以太坊的數據結構、格式和虛擬機，所以可以實現以太坊高度兼容。
值得一提的是，Geth 是拋棄了舊方案積累的堆棧（用自己定制的語言mini 來實現自定義邏輯），直接另起爐灶用Go 語言編寫的，大部分開發工作都是藉鑑了現有的開箱即用的代碼，而且整體上也更精簡。
執行與證明分別兩套代碼
Layer2 的任務有兩個——執行和證明，這是兩個側重點，無法兼顧，因此Nitro 用不同的代碼來實現。
不過都是同一套源代碼，剛才提到的讓礦工去執行交易的節點軟件Geth 用的是源代碼，執行速度更快。
但是關於欺詐證明的代碼，則編譯為二進制的wasm 格式，特點是可移植、體積小、加載快並且兼容Web。而且Nitro 又對wasm 格式進行了微調，讓它更適合與鏈交互，稱之為WAVM 代碼。
在WASM 代碼上進行Arbitrum 的交互式欺詐證明，就取代了Arbitrum 虛擬機（AVM）的架構，直接以標準的語言和工具來構建和編譯。
互相檢舉的交互式欺詐證明
Nitro 採用的證明系統是他們首創的「交互式欺詐證明」。
簡單來說，所有的交易完成後還要預留7 天時間接受驗證者的檢查（是否為欺詐或無效），如果確實有問題那就重新執行。
驗證者相當於以檢舉為生的賞金獵人，但是為了避免有人通過誣告來擾亂秩序，還允許賞金獵人之間相互檢舉揭發，這樣雙方不斷舉證，直到一方不再跟進為止。
最後把檢舉的這筆交易提交到以太坊上執行並驗證到底誰是錯誤的，並把誣告者的保證金分給挑戰誣告者的賞金獵人。
這就是交互式欺詐證明，相當於用市場化的手段引入了外部監管者，是一種治理機制上的創新，可以極大地提高驗證效率和準確性。
總結
作為Arbitrum 的迭代版本，Nitro 目前已協助啟動數百個項目，積累數十萬的獨立用戶，數百萬筆的交易和數十億美元的橋接資產，目前佔市場優勢地位。
除了使用Nitro 這套技術升級了Arbitrum One，Arbitrum 團隊還希望用它創建特定應用的Rollups，他們未來還想吸納Solana 和Cosmos 生態的資源（尤其是開發者）。
Arbitrum 在生態孵化運營上的能力有目共睹，與此同時也攻克了大量技術上的瓶頸（尤其是以非區塊鏈的方式來完美解決），充分展示了團隊的創造力。相信從Layer2 一路走來的他們，會走向更大的生態。
