Arbitrum:以太坊可擴展性的創新之路

作者:BTX Research 來源:medium 編譯:金色財經,善歐巴

摘要

  1. Arbitrum 項目得到了強大的學術團隊的支持,他們對區塊鏈技術的理論和實踐有著深刻的理解。這些知識和經驗使他們能夠獨特地解決以太坊和其他區塊鏈平檯面臨的可擴展性挑戰。

  2. Arbitrum 生態系統正在快速發展,特別是在DeFi、DEX 和GameFi 領域。著名的項目包括DeFi 和DEX 領域的Camelot、Pendle Finance、Radiant Finance 和GMX,以及GameFi 領域的Treasure Dao。

  3. 主要的以太坊升級,例如即將到來的坎昆升級,是Web3 領域的重大事件。這些升級通常會引發以太坊生態系統的興趣和發展浪潮,而Arbitrum 作為以太坊的第2 層解決方案,將從這些進步中受益。

  4. 利用Mcap/TVL 比率作為指標,我們估算了即將發布的代幣以及坎昆升級期間的代幣價格,預計未來的潛在價格範圍為1.59 美元至11.08 美元。

1. Arbitrum簡介

1.1 背景

Arbitrum 是Offchain Labs開發的創新第2 層(L2) 可擴展性解決方案,提出了一種獨特的解決方案來增強以太坊網絡的性能。這是通過使用Optimistic Rollup 技術來實現的,並由新穎的多輪交互式挑戰協議支持。目前,以太坊主網上有兩條不同的Arbitrum 鏈:基於Optimistic Rollup 的Arbitrum One 和根據AnyTrust 原則運行的Arbitrum Nova。這兩種機制都旨在通過分段防欺詐流程來降低第1 層(L1) 鏈爭議解決成本。

相當於以太坊虛擬機(EVM),Arbitrum 構建在Geth 之上,Geth 是一種高度靈活的虛擬機,能夠執行任何以太坊字節碼。 Arbitrum 還對Gas 成本進行了類似的計算,與以太坊類似。

Arbitrum 的架構要求驗證者押注於提議的新狀態並提議區塊,從而增加額外的驗證級別。更具體地說,驗證器負責從sequencerInbox合約中檢索交易數據,在本地WebAssembly虛擬機(WAVM)上運行交易,然後更新本地L2狀態。此後,驗證者押注新狀態、提出新區塊並進入7 天的挑戰期,然後最終確認該區塊。

Arbitrum 的顯著特點在於其防欺詐機制。雖然許多系統(例如Optimism)需要全面的執行跟踪來證明欺詐行為,但Arbitrum 主張採用更細粒度的方法。令人擔憂的是,全面的交互可能會導致防欺詐包含大量交易並超過Gas 限制。作為一種解決方案,Arbitrum 認為單個不正確的指令執行可以啟動防欺詐,而無需執行所有指令。這使得Arbitrum 將防欺詐分解為幾個步驟,從而使系統能夠提供分揀員不當行為的證據,並僅通過證明分揀員錯誤地執行特定指令來節省成本。

1.2 團隊背景

Arbitrum 項目由Offchain Labs 開發,該團隊由計算機科學領域經驗豐富的學者和專業人士領導。

聯合創始人團隊由前白宮副首席技術官、普林斯頓大學計算機科學教授Ed Felten組成。除了Felten 之外,該團隊還包括Steven Goldfeder和Harry Kalodner,他們都是博士。 Arbitrum 成立時普林斯頓大學計算機科學專業的學生。

深厚的學術背景和專業知識使Offchain Labs團隊對區塊鏈技術的理論和實踐有了深刻的理解。這種知識和經驗的結合使他們能夠獨特地解決以太坊和其他區塊鏈平台的可擴展性挑戰。

1.3 決策制定時間表

2018 年8 月:Arbitrum 在Usenix 安全會議上推出了Arbitrum 虛擬機(AVM),提議鏈下執行交易。

2021 年8 月:Arbitrum One 主網發布,這是一個完整的Optimistic Rollup 解決方案。

2021 年9 月:由於交易過載,Arbitrum Sequencer 經歷了短暫的離線期。

2021 年10 月:團隊提出Arbitrum Nitro,Arbitrum One 的升級版,計劃將AVM 轉換為Web Assembly(WASM),並用Geth 替換EVM 模擬器,以獲得更好的性能和EVM 兼容性。

2022年3月:AnyTrust Chain被提出,將交易數據存儲在鏈外,以降低交易費用和更快的速度,主要針對遊戲行業。

2022 年8 月:基於AnyTrust 技術的Arbitrum Nova 主網啟動。

2022 年8 月31 日:Arbitrum Nitro 主網上線,提供更低的交易費用和更好的EVM 兼容性。

2023 年2 月:開發團隊宣布將於今年晚些時候為Arbitrum One 和Arbitrum Nova 推出一種新的編程語言Stylus。

2023 年3 月:$ARB 代幣在大多數CEX 和DEX 上市。

1.4 募資信息

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2. 決策生態系統

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從圖表中我們可以觀察到Arbitrum上的DeFi、DEX、GameFi的發展極其迅速

2.1 去中心化金融

2.1.1 卡米洛特

Camelot 是一個以生態系統為中心、社區驅動的去中心化交易所(DEX),允許流動性池建設者和用戶利用其可定制的基礎設施來實現深度、可持續和適應性強的定制流動性。 Camelot 支持在Arbitrum 上推出新協議,提供啟動、引導和維持增長流動性的工具。

2.1.2 Pendle金融

Pendle Finance 是一種創新的、無需許可的DeFi 收益交易協議,使用戶能夠有效地管理其收益。它允許用戶以折扣價分離併購買質押ETH 所產生的收益。 Pendle 獨特地將收益代幣轉換為標準化收益代幣(SY),並將其分為兩種不同的類型:主體代幣(PT)和收益代幣(YT)。這些代幣可以使用定制的V2 自動做市商(AMM) 進行交易。在這個系統中,PT 的運作方式類似於零息債券,而YT 的功能類似於息票支付,為DeFi 領域的收益管理提供了一種獨特的方法。

2.1.3 輻射金融

Radiant Finance 是建立在LayerZero 架構之上的開創性借貸協議。起源於Arbitrum,現已擴展到BSC公鏈,打造跨鏈借貸協議。這允許用戶在Arbitrum公鏈上存款以及在Polygon、ETH和BSC等其他公鏈上借貸和提取資產。此前,如此復雜的操作需要同時使用多種借貸協議和跨鏈橋。 Radiant Finance 通過提供一鍵式解決方案簡化了這一流程。

當我們走向多鏈共存的未來時,需要解決不同公鏈之間的流動性碎片化問題。 Radiant Finance通過允許用戶在各個公鏈之間自由流動來解決這個問題。此功能使Radiant Finance 與Aave 和Compound 等主流借貸協議區分開來,後者目前不提供此功能。

2.1.4 GMX

GMX 是一家去中心化交易所(DEX),專門從事現貨和永續合約交易,特別是衍生品交易。 GMX 最初在BSC 鏈上作為Gambit 推出,後來過渡到Arbitrum 並將其支持擴展到Avalanche (AVAX) 鏈。與dYdX 和PerpetualProtocol 等利用訂單簿或AMM 模型的平台不同,GMX 採用全球流動性模型。該模型允許用戶不是通過以1:1 的比例提供兩種代幣(例如ETH/USDT)來提供流動性,而是通過直接購買和質押GMX 發行的流動性代幣GLP 來提供流動性。通過質押GLP,用戶有效參與GMX的做市。

2.2 GameFi

2.2.1 Treasure Dao

Treasure旨在打造一個由一系列鏈上游戲組成的“去中心化仙境”。這些遊戲通過遊戲內資產的互操作性並使用Treasure 的原生代幣MAGIC 作為共享貨幣來相互連接。該平台承載各種流行遊戲,包括《Bridgeworld》等策略遊戲,《The Beacon》和《Smolverse》等角色扮演遊戲,以及《Realm》等資源管理和策略遊戲。

3. 潛在熱點敘事

3.1 坎昆升級

以太坊的重大升級始終是Web3 領域值得注意的事件。今年上半年的上海昇級,引發了一波LSD Summer。 ACDE#163 3上,坎昆升級的範圍最終確定。坎昆升級包括EIP 4844、EIP 1153、EIP 4788、EIP 5656和EIP 6780(包含的EIP列表可以在cancun.md 87中找到),其中最引人注目的是以擴容為重點的提案EIP-4844

3.1.1 數據可用性是可擴展性的關鍵瓶頸

在匯總事務中,成本分為執行、存儲/狀態和數據可用性。前兩項成本發生在Rollup 網絡上,僅佔總成本的一小部分。重要的瓶頸是數據可用性的成本,其中涉及將數據發佈到第1 層(L1)。

數據可用性至關重要,因為它允許任何人在未經許可的情況下重建狀態。第2 層(L2) 提供的可擴展性是通過分離執行檢查和數據安全性來實現的。這種分離使我們能夠同步並獲取數據來驗證狀態,而不受定序器的直接影響。

目前,rollups 將數據作為calldata 上傳到L1,成本昂貴且效率低下。因此,引入了calldata壓縮和EIP-4488等方法,將calldata的成本從每非零字節16個gas降低到3個gas。

然而,使用calldata 是不可持續的,因為它給L2 帶來了不必要的遺留成本。 EIP-4844 提案允許我們修剪數據,因為根據該提案,數據只需要在足夠長的時間內可用,以便誠實的網絡參與者重建完整的狀態並挑戰定序器。

3.1.2 什麼是EIP 4844?

EIP-4844,也稱為Proto-Danksharding,是一項旨在為完整的Danksharding 規範奠定基礎的提案,而無需立即實施任何分片。在這種模型下,所有驗證者和用戶仍然負責直接驗證所有數據的可用性。

Blob 攜帶交易: Proto-Danksharding 引入的主要創新是一種新的交易,即Blob 攜帶交易。與常規事務類似,攜帶blob 的事務攜帶稱為blob 的附加數據。這些blob 大小很大(~125 kB),並且比同等數量的調用數據更具成本效益。然而,以太坊虛擬機(EVM)只能觀察對blob 的承諾,而無法訪問blob 數據本身。

Blob攜帶交易操作流程

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在此過程中,Sequencer 最初提供數據,然後將其固化在第1 層(L1) 上。接下來,Blob sidecar 從Blob 事務中提取,而Blob 事務中的執行則在執行負載中進行。隨後,匯總狀態驗證所需的數據被重新定位到單獨的數據庫中。這允許第2 層(L2) 驗證器訪問、下載這些sidecar 並將其與L2 同步,從而確保網絡的無縫運行。

Blob 攜帶交易的兩個顯著特徵

  • 它們無法用於合同閱讀。

  • Blob 中包含的值設置為在一個月後由共識層節點刪除。傳統上,交易會消耗區塊空間。然而,隨著第2 層(L2) 的出現,第1 層(L1) 轉變為充當L2 的數據層,從而導致Calldata 佔用更多的塊空間。 Blob數據的定時刪除為L1狀態膨脹問題提供了有效的解決方案。

3.1.3 原始Danksharding (EIP-4844) 與EIP-4488 相比如何?

EIP-4488是解決相同平均情況/最壞情況負載不匹配問題的更早且更簡單的嘗試。 EIP-4488 通過兩個簡單的規則做到了這一點:

  • Calldata Gas 成本從每字節16 Gas 減少到每字節3 Gas

  • 每個塊的限制為1 MB,加上每個事務的額外300 字節(理論最大值:~1.4 MB)

原始分片是一種創建獨特交易類型的方法,該交易類型能夠保存更便宜、大型、固定大小的數據塊。每個塊的blob 數量是有限的,並且這些blob 無法從EVM 訪問,但只有它們的承諾可以訪問。共識層(信標鏈)而不是執行層存儲這些blob。

EIP-4488 和原始分片之間的主要實際區別在於它們引發的變化程度。 EIP-4488 力求最大程度地減少即時更改,而原始分片現在實施更多更改,以限制升級到完整分片所需的未來修改。

儘管實現完整分片很複雜,即使使用原始的danksharding,這種複雜性也僅限於共識層。原始danks 分片實施後,執行層客戶端團隊、匯總開發人員和用戶不需要做進一步的工作來完成向完全分片的過渡。此外,proto-danksharding 將blob 數據與calldata 分開,使客戶端更容易在較短的時間內存儲blob 數據。

3.1.4 EIP-4844 的主要優點

  • 用於數據可用性的專用塊空間

  • 降低第2 層匯總的成本

  • 引入完整Danksharding 的前向兼容性

  • ZK 證明的實驗

3.1.5 有哪些機會值得關注?

Rollup 和Danksharding 是以太坊在可預見的未來甚至可能無限期唯一的無需信任的擴展解決方案。顯然,這將使整個Layer2 Rollup 格局受益匪淺。值得注意的是,我們今天討論的主題Arbitrum 在Layer2 領域也佔據著重要地位。

4. Layer2競爭對手分析

4.1 TVL

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上圖展示了今年年初至今Arbitrum 鎖定總價值(TVL)的走勢。自今年年初以來,我們觀察到了持續的增長趨勢。 Arbitrum 的TVL 從年初的9.7892 億美元增至目前的21.98 億美元,增長率高達125%,令人印象深刻。這代表了一個非常快速的增長軌跡。

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對比Arbitrum 在整個Layer2 Rollup 生態系統中的數據,無論是協議數量還是鎖定總價值(TVL),Arbitrum 都保持領先地位,大幅領先於排名第二的Optimism。

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從Layer2 Rollup 生態中總價值鎖定(TVL)市場份額來看,Arbitrum 以66.3% 的市場份額佔據主導地位,大幅領先第二名Optimism 的25.6%。另一個需要考慮的關鍵鏈上指標是Mcap/TVL 比率。目前,Arbitrum 的Mcap/TVL 僅為0.68,是所有代幣發行的Layer 2 Rollup 生態系統中最低的。

4.2 二層鏈上用戶更加活躍

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自推出代幣以來,Arbitrum 的鏈上活躍用戶數據一直優於Optimism。有時,它甚至超過了以太坊和Polygon 的鏈上活躍用戶指標。

4.3 比較鏈上交易

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從圖中我們可以看出,近三個月來,Arbitrum 的鏈上交易量一直壓倒Optimism,有時甚至接近Polygon 的交易量。

L2 活動表

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當我們將整個Layer 2 生態系統的交易量與以太坊鏈上的交易量進行比較時,我們可以觀察到,雖然以太坊鏈上的交易量仍然是最高的,但許多Layer 2 已經接近以太坊的水平。我們可以看到,Arbitrum 的每日最大交易量(TPS)為31.64,在前10 名中排名第二。其過去30 天的交易量達到了2476 萬筆,在二層領域排名第一。

4.4 什麼是最賺錢的L2?

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盈利能力也是評估項目的一個關鍵指標。在這種情況下,考慮到我們已經發行的Layer 2 代幣,即Arbitrum 和Optimism,L2 利潤比較圖顯示Arbitrum 的收入最常優於Optimism。 2023 年3 月,Arbitrum 發行時,其收入達到峰值1,506 ETH。至少從目前的數據來看,Arbitrum 仍然是最賺錢的Layer 2。

還有一點不容忽視的是,目前Arbitrum上正在開發大量不同類型的項目,豐富了Arbitrum的生態系統。這有利於增加Arbitrum 的交易量和收入。此外,由於其對Layers的潛在推廣作用,坎昆升級可能會在一定程度上促進Arbitrum生態的發展,放大Arbitrum交易量和收入的增長。

4.5 具有更大投資潛力的代幣發行計劃

任意代幣發行時間表

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如所提供的圖表所示,Aritrum 代幣發行時間表顯示,從目前到2024 年3 月,沒有新的ARB 代幣被引入流通。人們高度期待坎昆升級將於2023 年底完成。這表明在整個敘述開發和坎昆升級完成期間不會發布新的ARB 代幣,從而消除任何潛在的拋售壓力。這一條件為ARB代幣價格的健康升值創造了有利的環境。

Optimism 代幣發行時間表

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上圖顯示了Optimism 的代幣發行時間表。我們可以看到,從現在到2024年3月,將釋放約2.51億枚OP代幣,佔當前代幣供應量的39%,佔已發行代幣供應總量的5.8%。此次新發行的代幣主要由核心貢獻者和投資者組成。

考慮到數量,OP 代幣仍將面臨坎昆升級期間大量代幣釋放帶來的巨大潛在拋售壓力。但幸運的是,這些代幣並不是一次性全部釋放,而是隨著時間的推移逐漸釋放,為市場提供了逐步吸收拋售壓力的機會。因此,在此期間可能不會出現顯著的價格波動。然而,在每次代幣發行之前,仍然存在一定的賣空機會。

5.$ARB代幣數據分析

5.1 鏈上巨鯨分析

$ARB 前100 名交易者數據

我們對$ARB前100名交易者的鏈上數據進行了深入分析,詳細信息可參見附鏈接。根據我們對這些數據的統計分析,很明顯,這些重要的鏈上實體的平均成本基礎為1.29 美元,平均回報率為-12.51%。

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在對前100 名交易商的收益進行分類時,我們發現這些主要鏈上交易商中只有7% 是盈利的,而82% 則面臨虧損。然而,儘管這些主要持有者普遍存在負回報,但在過去7天裡,他們都沒有表現出任何減倉的跡象。事實上,在過去30 天裡,只有3 位持有者減持了股份。儘管當前市場低迷,但大多數交易者的這種堅定持有模式表明對$ARB 代幣的價值普遍有信心。

我們還應該注意到,在過去30 天裡,排名前100 的交易者中有35 名(佔35%)選擇增加現有頭寸或建立新頭寸。我們進一步研究了增持最多的交易者子集。例如,標識為0x3737 的交易者在價格大幅下跌後開始持續購買額外的$ARB 代幣。這些額外購買的平均成本約為1.07 美元。重要的是,該交易者增加了頭寸,沒有任何拋售或獲利了結的證據。同樣,名為0x83ee 的交易商的平均收購成本約為1.15 美元,這些收購佔其當前持倉的98.3%。即使在價格下跌期間,該交易商也沒有採取任何止損措施。

這些主要持有者也有例外。例如,標識為0x92fe 的持有者在2023 年6 月10 日出售了部分代幣,以降低價格大幅下跌期間的風險,看起來不太像堅定的持有者。然而,該交易員於2023 年6 月30 日繼續以約1.14 美元的價格重新增持。其他主要持有者的平均收購成本在1.00 美元至1.15 美元之間。由於價格下跌,這些交易商並未被促使出售其持有的股份。恰恰相反,許多人利用這些較低的價格來增加頭寸,從而降低了平均成本基礎。

5.2 估值

項目關鍵指標

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目前,ARB 和OP 代幣的唯一功能是治理,使持有者能夠對項目的未來方向進行投票。然而,過去的提案引起了混亂,破壞了投票權的確定性。從收入的角度來看,這僅證實了Arbitrum 協議和項目具有一定的盈利潛力,但ARB 代幣在這方面尚未表現出任何價值捕獲。

我們目前缺乏針對此類治理代幣的穩健估值模型。因此,在本研究中,我們使用Mcap/TVL(市值與鎖定總價值)比率(一個關鍵指標)來進行ARB 的估值。還需要注意的是,使用Mcap/TVL 比率進行ARB 估值僅在下一次$ARB 代幣發行之前有效。正如我們之前強調的,下次解鎖期間將發生大量代幣釋放,這可能會引發Mcap/TVL 估值的大幅波動,從而導致當前估值無效。

基於Mcap/TVL 的$ARB 估值

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利用Mcap/TVL 比率作為指標,我們估算了即將發布的代幣以及坎昆升級期間的代幣價格,預計未來的潛在價格範圍為1.59 美元至11.08 美元。結合我們之前的鯨魚分析,發現鯨魚的平均成本基礎約為1.29 美元,並考慮到之前價格暴跌期間主要持有者的典型積累範圍在1.00 美元至1.15 美元之間,看來,即使按照保守的價格計算,預計價格為1.59美元,大股東未來仍有獲利空間。

對於可用資金較少的散戶投資者來說,可行的策略可能是以低於主要持有者平均積累成本或在這些主要持有者積累範圍內的價格購買$ARB 代幣。這種方法可能會給散戶投資者帶來更有利的風險回報率。

六,結論

總之,Arbitrum 代表了以太坊網絡第2 層可擴展性解決方案的重大進步。其對Optimistic Rollup 技術和多輪交互式質詢協議的獨特使用展示了一種增強網絡性能和降低爭議解決成本的新穎方法。

Arbitrum 背後的Offchain Labs 團隊強大的學術和專業背景確保了對區塊鏈技術理論和實踐的深刻理解。這些知識和經驗使他們能夠獨特地解決以太坊和其他區塊鏈平檯面臨的可擴展性挑戰。

Arbitrum 生態系統的快速發展,特別是在DeFi、DEX 和GameFi 領域,凸顯了該平台在促進區塊鏈領域創新和增長的潛力。 Camelot、Pendle Finance、Radiant Finance、GMX 和Treasure Dao 等著名項目證明了可以在Arbitrum 上構建各種應用程序。

即將到來的坎昆升級等主要以太坊升級可能會進一步刺激以太坊生態系統的發展。作為以太坊的第2 層解決方案,Arbitrum 從這些進步中受益匪淺。因此,利益相關者密切關注Arbitrum 及其生態系統的進展至關重要,因為它有望在以太坊的未來和更廣泛的區塊鏈領域發揮關鍵作用。

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