全方位解讀Layer2龍頭Arbitrum：技術特性、生態發展及未來展望_ARB

原文標題：一文讀懂以太坊二層項目Arbitrum

原文作者：火必研究院 Stefanie

目錄

1. 項目情況介紹

1.1 技術方案及特點

2. Arbitrum 現狀

3. 技術升級

4. 生態合作

5. 熱門項目分析

5.1 Defi 類

5.2 游戲類

6. Layer2 未來發展

6.1 Rollup 方案瓶頸與展望

6.2 Arbitrum 在 2023 年的持續爆發

參考資料

1.1技術方案及特點

Arbitrum 方案是由 Offchain Labs 提出并創建的，最早是一個純粹的研究型學術項目，后經過不斷優化和改進，逐漸轉入實踐。該方案也是基于 Optimistic Rollup 的解決方案，通過經濟激勵的博弈模型維護安全性并通過欺詐證明來維護交易有效性，主要區別在于挑戰機制和實現形式。Optimism 只需要排序者和驗證者執行一次欺詐證明交互即可判斷出結果，而 Arbitrum 認為一次交互可能導致欺詐證明需要包含大量的交易從而超出 gas 限制，并且提出欺詐證明是由于單條指令執行異常導致，無需執行全部的指令。因此，Arbitrum 將欺詐證明分為多輪步驟，只需要證明排序者在執行某條指令時出現異常，即可證明排序者作惡，節省成本。

Arbitrum 的方案與 Optimism Rollup 的主要特點是一致的，我們不再贅述，主要可以關注欺詐證明機制的變化帶來的改變。

1. 多輪欺詐證明交互。

Arbitrum 采用多輪欺詐證明驗證交易的有效性，降低單次挑戰需要消耗的 gas，不必擔心 gas 費用超出限制。

2.對 EVM 的兼容性更強。

雖然 Optimism 團隊的 OVM 對 EVM 兼容，但其實不是 100% 兼容，已有的項目從一層遷移過來仍然需要修改代碼，Arbitrun 團隊的方案則是幾乎 100% 兼容。

多步交易可能存在安全性問題。Arbitrum 交易的有效性驗證需要多輪交互，內置虛擬機需要支持異步機制，該機制更加復雜，代碼量更大，可能存在安全問題。

2023 年初表現最亮眼的賽道莫過于 Layer2，這也符合大部分機構和影響力人物的預測。在幣價上，Optimism,Polygon 以及 Arbitrum 上的生態幣也都表現不錯，比如Token$OP 在 2 月最高$3.17，$MATIC 最高也達到$1.32。在 Terra 和 Solana 這類新公鏈在熊市的暴雷事件影響下，未來還將是以太坊的主場，可以說更多是新公鏈和 Layer2 的競爭。隨著加密行情出現的小高潮，在 2 月 Arbitrum 一馬當先，創造了矚目的成果。

Cardano預言機Charli3與鏈上監控平臺Parsiq宣布合作，實現鏈上數據全方位互通:4月25日消息，基于Cardano的去中心化預言機Charli3與區塊鏈監控平臺Parsiq宣布合作，兩者已實現鏈上數據的全方位互通。

Charli3是一個基于Cardano的去中心化預言機解決方案，旨在將現實世界中的鏈下數據與鏈上數據達成互通。Parsiq是一個區塊鏈監控平臺，旨在為鏈上數據的安全性提供保障。[2021/4/25 20:56:21]

圖 1. TVL in all chains

目前，Arbitrum 是以太坊二層擴容方案中 TVL 最大的項目，達到 3.85B，占所有網絡的 3.63%TVL 份額，在 L2 中還擁有 55.97% 的 TVL 份額，尤其是空投之后，增長了 21.29%。ArbitrumRollup 是一種由鏈上以太坊合約管理的鏈下協議，所以準確地說 Arbitrum 并不是一條區塊鏈，而是把鏈下交易通過壓縮算法上傳到以太坊主網。這種方式能夠部分解決以太坊面臨的擁堵問題，以達到快速交易、低 gas fee、安全性保證、用戶體驗好等優勢。

圖 2. Layer2 項目一覽

2023 年 3 月 16 日，Arbitrum 宣布了其Token$ARB，這是 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 網絡的 DAO 治理Token。Arbitrum Token $ARB 初始總供應量 100 億枚，每年最多通貨膨脹 2%。Token空投方面，初始總供應量的 11.62% 會空投給 Arbitrum 用戶，1.13% 將空投給構建在 Arbitrum 構建應用的 DAO 金庫。具體Token分配如下：

42.78%（42.78 億枚）Arbitrum DAO 金庫；

26.94%（26.94 億枚）分配給 Offchain Labs 團隊 / 未來團隊和顧問；

17.53%（17.53 億枚）分配給 Offchain Labs 投資者；

11.62%（11.62 億枚）通過空投分配給 Arbitrum 用戶；

1.13%（1.13 億枚）分配給在 Arbitrum 上構建應用的 DAO（通過空投）。

2022 年，Arbitrum 動作頻出，除了奧德賽活動之外，其在技術升級上也是不斷推陳出新，其中包括啟動 Arbitrum Nova 和 Arbitrum One 雙鏈、推出新的編程環境 Stylus。下面我們一一介紹這些技術核心和解決的問題。

（1）Arbitrum Nova – AnyTrust 鏈

2022 年 7 月 12 日，Arbitrum 網絡宣布構建了新鏈「Arbitrum Nova」。這條鏈基于 AnyTrust 技術搭建，專為游戲、社交應用程序和對成本更敏感的用例而設計。AnyTrust 技術基于通過數據可用性委員會確保的最小信任假設。該委員會將負責管理鏈下交易數據并提供該數據支持批次。因此，AnyTrust 省去了用戶需要等待的 7 天提幣期，提高了用戶體驗。主要技術核心有以下幾點：

MDEX去中心化交易協議完成Certik全方位安全審計:據MDEX官方消息稱，目前已通過區塊鏈審計公司Certik進行的全方位安全審計，各項審計指標均優異，無任何環節需要代碼更新，審計報告將添加到官方GitHub存儲庫。詳情見原文鏈接。[2021/3/25 19:18:30]

為批量交易簽署數據可用性證書 (DACerts) 并發布此 DACert；

如果委員會無法達成共識，該鏈將恢復為 Arbitrum 匯總協議；

數據執行將在 L2 鏈上執行，經過一段充滿挑戰的時期后，新的匯總狀態將在以太坊上得到確認。

（2）Nitro

2022 年 8 月底。Arbitrum One 成功升級到 Nitro 版本。Nitro 升級大大提高了網絡速度并降低了交易成本。總的來說，Nitro 主要做了以下技術升級：

對之前的 AVM 架構和 ArbOS 進行了一些修改；

流行的 WebAssembly (WASM) 架構將取代舊的、定制設計的 AVM 架構。

定制的 EVM 模擬器被 Geth 取代；

ArbOS 將縮小尺寸并用 Go 重寫，從而為交易提供更優化的批處理和壓縮系統。

Arbitrum Nitro 技術的核心是一個新的證明器（prover），可以在 WASM 代碼上進行 Arbitrum 的交互式欺詐證明。這樣就可以使用標準的語言和工具來構建和編譯。同時，Gethcore 也直接編譯到 Arbitrum 中，使得其更兼容 EVM。

（3）Stylus

Arbitrum 開發團隊 Offchain Labs 宣布將為 ArbitrumOne 和 Arbitrum Nova 推出下一代編程環境 Stylus，Stylus 通過 WebAssembly 智能合約功能，允許用戶使用他們最喜歡的編程語言（包括 Rust、C 和 C++）部署應用程序，以便與 Arbitrum 上的 EVM 程序一起運行。Stylus 的速度快了一個數量級，并且能夠降低費用，并且與以太坊虛擬機（EVM）完全互操作。OffchainLabs 將 Stylus 稱之為 EVM+，但是，Stylus 不會取代 EVM。

在過去一年，Arbitrum 市場份額大幅增長，這種增長來源于：1.Layer2 的持續看好；2. Arb 的發幣預期；3. 生態應用的增長，尤其是原生應用的增長。自去年 9 月主網 ArbitrumOne 上線以來，以太坊 Layer1 主網上的頭部 DeFi 協議 Uniswap、Sushiswap、Curve 等應用紛紛在 Arbitrum One 上集成部署，還有一些知名的跨鏈協議。例如 Synapse 和 Stargate。這些應用的涌入也表明了開發者對 Arbitrum 擴容方案的看好。

2022 年 6 月，奧德賽活動主辦方挑選了 Arbitrum 上的 14 個最活躍項目，包括跨鏈橋、DeFi、NFT 、游戲。活動時間原本計劃為期 8 周，但實際只進行了第一周就暫停了。奧德賽暫停的根本原因是在第二周的時候，網絡擁堵，導致 gas fee 太高。當時已經超過了以太坊主網的 gas fee. 其實這已充分說明 Arbitrum 當時的狀態沒辦法承載這么多的用戶。

金色財經合伙人佟揚：以全方位資訊矩陣挖掘產業最大潛力:金色財經現場報道，9月17日晚21:00-24:00，由IDEX Global獨家總冠名；節點咨詢主辦；金色財經、IPFS100.com聯合主辦的“佟掌柜喊你來Lim酒”在廈門廈遇Bar曾厝垵店舉行。現場，金色財經合伙人、節點咨詢CEO、IPFS100.com CEO佟揚為酒會致辭。她介紹說，金色科技集團是一家專注于區塊鏈行業的集團化企業，旗下包括金色財經、節點資本、節點咨詢、金色數據、IPFS100.com、金色算力云等子公司。未來，集團將繼續秉持著“以技術推動創新、以匠心追求發展”的核心價值觀，堅持“規范、創新、高效、務實”的發展理念，挖掘產業最大潛力，創造行業最大價值。[2020/9/18]

但是，奧德賽雖然只舉辦了一周，但這次的活動還是吸引了足夠多的關注。Arbitrum 結合 NFT 以活動周的形式，激發了用戶參與的熱情，也有助于用戶了解 Arbitrum 的生態，在提高用戶量的同時，也給其生態的項目帶來了流量。同時又保留了未來對發幣的預期，而不是匆匆發幣給空投的方式。

根據瀏覽器上的數據顯示，自 6 月 21 日奧德賽活動開始到第一周任務結束時，Arbitrum 的新增地址達 20.7 w 個。并在 6 月 27 日單日新增達到了 5.5 萬個，成為單日新增地址最多的一天。可見奧德賽活動之成功。

圖 3. Arbitrum 鏈上唯一地址數變化

奧德賽活動之后，Arbitrum 在技術上持續發力，在生態上不斷推出創新機制的項目，使得其在 1 月底的小牛市期待值拉滿。目前，Arbitrum 2022 年 10 月-2023 月 1 月的平均月活躍地址數為 608.365k，較 9 月上漲了 51.2%。Arbitrum 的交易量與用戶數也有相應的上升。

圖 4. Arbitrum 月活躍地址數（dune, @springzhang）

近 2 個月，Arbitrum 上的原生生態項目獲得了整個加密市場的關注。這里梳理了部分表現亮眼的項目，這些項目的市值與其它公鏈的同類型項目比較還有一定的差距，還是處于低估值狀態。隨著 Arbitrum 的發幣和未來發展，都會有很大的提升空間。

表 2. Arbitrum 生態優質項目信息匯總（來源：Huobi Research 整理）

動態 | 中國聯通結合區塊鏈等技術實現全方位智慧工地管理:在復工復產大潮中，中國聯通正發揮獨特的創新技術優勢，利用5G、大數據、云網融合、云計算等新技術，結合數據一點集中優勢，推動重大項目復工復產。其中，中國聯通與中國建筑集團打造的位于亦莊經濟技術開發區的“5G智慧工地”項目。“5G智慧工地”項目實現了多項突破：運用“一通多能四驅動”架構，采用定制化5G網絡，圍繞人、機、料、法、環、測等施工管理，實行5G實名制雙防監管系統、5G雙360度空間立體實時監控系統、5G智慧信息島、多維安全監控系、5G作業面監管系統統、5G+智慧圖紙技術等大量功能，同時結合了人工智能、區塊鏈、云計算加邊緣計算、大數據等技術，開啟多項創新應用，實現全方位智慧工地管理。（新華網）[2020/2/19]

Arbitrum 上有多鏈部署的知名項目，例如 Uniswap 和 AAVE。但是，Arbitrum 的原生項目反而展現出驚人的爆發力，例如永續合約交易平臺GMX 、衍生的收益聚合器和機槍池項目 Jones DAO 等。目前 Arbitrum 已經跑通了一個可以持續賺錢的飛輪：衍生品協議類似賭場，有持續的業務收入；各類收益聚合器利用自身策略持續吸引資金，并擴大收益；更多人參與收益聚合器，流動性更充足，收入也越來越多。

圖 5. ArbitrumTVL 排名前十的項目（來源：Defillama）

熱點項目一：GMX

GMX 是一個去中心化永續合約交易平臺。其允許用戶在一個去中心化的平臺上進行高達30 倍杠桿的 ETH、BTC、LINK 和 UNI 永續合約交易，而不是通過 Binance 或 FTX 等中心化交易平臺使用杠桿來進行做空或做多。

在執行上，它相比中心化交易平臺操作要更復雜些，并且需要使用預言機進行喂價。所以，它需要借助外部力量來執行開倉平倉操作，GMX 正是借助 Keeper（類似于眾包）完成這項工作。

用戶在 GMX 進行平倉操作的時候，會分為兩部分：一個是用戶發送交易，另一個是執行操作，而執行操作則是由 GMX Keeper 完成的。用戶不但需要交發送交易的 Gas 費外，為了能保證交易能正常執行，還需要為 Keeper 執行操作交 Gas 費。

GMX TVL 達 4.96 億美元，占 Arbitrum 所有 DeFi 協議 TVL 的 27.53%（2023 年 3 月 20 日數據）。該協議在過去一年中產生了 3390 萬美元的收入，使 GMX Token成為在動蕩的2022 年表現最佳的資產之一，對美元和 ETH 的回報率分別為84.0% 和 428.5%。

熱點項目二：Camelot

Camelot 作為 Arbitrum 的原生 DEX，在 2022 年 12 月已經完成了Token銷售，整體上還是常規的 Uniswap V2+Curve 類型的 DEX，在此基礎上增加了 Launchpad、結合了自定義交易手續費、將 LP 與 NFT 結合、允許項目方設置激勵措施，它的功能和特點總結如下：

安永與Coinbase達成長期深入合作，前者為后者IPO提供全方位輔導:據悉，全球四大會計師事務所之一的安永于近期與全球知名的數字貨幣交易所和錢包服務提供商Coinbase達成長期深入合作，安永將組建包括審計部門、咨詢部門、并購部門和稅務部門的跨條線的Fintech專家團隊為Coinbase提供第三方鑒證審計，同時為Coinbase的IPO提供全方位的輔導。[2018/3/27]

和 Uniswap V2 一樣的 AMM DEX，流動性分散在從零到無窮大的整個區間內；

和 Curve 類似的穩定幣互換交易對；

支持動態定向交易費用。Camelot 讓項目方可以根據市場條件和協議的具體情況設置交易手續費比例；

通過 NFT 提供收益和激勵措施。用戶提供流動性獲得代表質押頭寸的 spNFT；

協議是無需許可的，項目方可以通過激勵池 Nitro Pools 設置激勵措施。這是額外的獎勵池。

具備 Launchpad 功能，項目方可以借此進行融資并引導流動性。

OP 上的同類型項目 TVL 最高的為 Velodrome，有 7714 萬美元的流動性。這一數字甚至超過了 Uniswap V3 的 4487 萬美元，但 FDV 只有 946 萬美元，FDV/TVL 為 0.21。相對于 Camelot，Velodrome 的 TVL 更高，但估值更低。Camelot 的 TVL 也在近期增長了 57% 左右，達到 9879 萬美元。

熱點項目三：RDNT

Arbitrum 上的借貸協議 RDNT 有兩個創新：利用 LayerZero 進行多鏈借貸；可以循環貸（暫不能使用）。目前在 Arbitrum 上是龍頭，TVL 超過了 aave V3 的 Arb 版本，但是長期來看競爭依然非常非常大。

由于是全鏈借貸協議，用戶可以在任何主要鏈上存入任何主要資產，并跨鏈借入各種受支持的資產。lender 存入資產，borrower 可以借貸，產生的手續費（平臺收益）50% 給到 lender，剩下 50% 給到鎖倉 RNDT 作為獎勵。目前該協議是 V1 版本，而 V2 版本將做出以下升級：

將允許對 BTC、ETH 和 USDC 進行完全跨鏈借貸，隨后由 Radiant DAO 投票選出的更多資產。

將會把協議費用向 LP 傾斜，從而提高流動性和降低滑點；

引入「Dynamic Liquidity」機制，獎勵長期投資者；

退出流動性池將觸發懲罰機制。

Arbitrum 擁有一個快速發展的 GameFi 生態系統，尤其是三個爆火的項目：Treasure DAO，The beacon，Trident DAO。目前 Arbitrum 上的 GameFi 生態并不像其衍生品賽道擁有和其他鏈比的絕對優勢，只是相對領先，一切都需要看后續的發展。

Treasure DAO

Treasure 想要構建一個「去中心化任天堂」，這是一系列鏈上游戲，這些游戲通過游戲內資產的互操作性和 Treasure 的原生Token MAGIC 作為共享貨幣相互連接。這些游戲中最受歡迎的包括戰略游戲 Bridgeworld、The Beacon 和 Smolverse 等角色扮演游戲，以及資源管理和戰略游戲 Realm。

這些游戲可以通過 Trove 訪問。Trove 是寶藏生態系統的中心，是游戲內資產和寶藏 NFT 收藏品的市場。這些系列中最受歡迎的是 Smol Brains（Smolverse 的基礎）和另一個 NFT 系列 The LostDonkeys，它有自己的同名游戲。

Trident DAO

Arbitrum 上一個項目「Trident」提出了「Risk To Earn」的可持續 GameFi經濟模型，引起了玩家和社群的關注，并在其 Token 公售后飆升為Arbitrum 生態熱度最高的項目。

PSI 是 Trident 的官方實用 Token，將使用于其未來版本中的各種游戲，可用于購買物品、兌換 NFT，玩家之間的投注等，并且Trident 將從每次成功的下注中收取費用然后將其永久銷毀，一旦 Risk To Earn 集成完成，PSI 的供應就會通貨緊縮。

Rollup 是被寄予厚望的擴容解決方案，其交易消耗的 gas 相比于以太坊主網大大減少。根據實際統計，Optimism和 Arbitrum 的費用只有以太坊主網的 10%-30%，而 ZK rollups 的費用還不到以太坊的 5%。一方面減少了鏈上資源的消耗，一方面又能保持數據的可用性，也就是以太坊主網能夠查看并保證任何人都不能篡改鏈下的交易，Rollup 可以繼承以太坊的去中心化和安全性，成為了 Layer 2 的主流技術方案。

目前 Rollup 技術方案還存在一些短板，使其沒有大規模發展，這些短板包括以下幾點：

1.用戶體驗不佳

表現在（1）OP 提款存在挑戰期，目前 4 大 OP 的官方跨鏈橋的提款等待期都是 7 天；（2）Rollup 之間的互操作性低，部分跨鏈橋支持的資產種類非常有限；（3）OP 缺乏費用優勢，根據 l2fees 數據，OP 的 ETH 轉賬、Token轉賬和Token兌換費用都高于 1$；（4）充值步驟繁瑣。

圖 6. 各主流 Rollup 和公鏈轉移原生Token的手續費。資料來源：l2fees，各區塊鏈瀏覽器，Huobi研究院整理

2.資本效率低

表現在（1）流動性碎片化問題降低資本效率，不同的 Rollup 平臺和建立在其上的應用會讓流動性進一步碎片化。（2）OP 的挑戰期降低資本效率。

3.存在安全隱患

Layer 2 和 Rollup 都還是比較前沿的技術，很多用戶對它的安全性懷有疑慮，主要體現在以下方面：（1）Rollup 本身的智能合約存在漏洞，導致用戶資金被盜；（2）Rollup 的運營者出現故障或者故意作惡，導致用戶資金被凍結；（3）跨鏈橋被攻擊或者運營者作惡，導致用戶鎖定的資金被盜。

從上述 3 個方面我們可以展望 Rollup 解決方案在未來的發展重點方向：

提升用戶體驗，更廣泛地采用快速跨鏈橋和更方便的交易平臺充提可以降低 OP 提款等待期的影響，減少上傳數據量和提高鏈下處理效率來降低費用。

提升資本效率，可以通過聚集流動性來提升資本效率。

提升安全性，通過推進 Rollup 的去中心化運營和設置強制提款機制保障安全性。

Arbitrum 的成功預示著 Layer2 賽道將會成為下個牛市的起點。但在此之前，無論是 Optimistic Rollup 路線還是 zk Rollup 路線，在技術上仍然存在一些問題需要解決。在未來，Arbitrum 項目將會在三個方面進行發展：（1）繼續技術升級；（2）不斷支持生態項目；（3）借助發幣預期吸引用戶入場。

首先技術上，Optimistic Rollup 技術仍然被略為中心化的排序器所詬病。Arbitrum 目前擁有中心化的排序器和白名單證明驗證，同時擁有可升級的合約。雖然這些在目前并沒有出現安全問題，也足以保護用戶資產。但仍然增加了審查和損失用戶資金的風險。所以，去中心化排序器和無需許可的證明驗證都是必然之路。offchain labs 在這些問題上也給出了相應的技術路線：

繼續降低費用，提升 tps

去中心化

將管理和授權軟件升級去中心化

驗證者去中心化

sequencer 去中心化

在生態方面，目前 Defi、跨鏈和游戲類是 Arbitrum 主打應用。但未來隨著開發者和用戶的不斷增長，會有更多的新應用部署在該平臺，而最值得期待的是社交類和 NFT 類的項目。同時，鑒于Treasure 的成功和 ArbitrumNova 的增長潛力，ArbitrumNova 鏈將會真正用起來，讓 Arbitrum在游戲領域處于有利地位。

在經濟模型上，其實這是最為期待的一個部分。Token的推出對于 Arbitrum 的長期成功至關重要，包括：

Token分配方案；

空投和激勵生態方案；

治理方案。好的經濟模型將會讓 Arbitrum 朝著更加正向的方向發展，吸引用戶和開發者。Token分配也將在決定 L2 的治理和生態系統內的長期權力集中方面發揮重要作用。此外，Token還可以用于分散關鍵網絡功能，例如排序器——排序、批處理和向 L1 提交交易的實體。

從以上分析可以看出，2023 年將會是 Arbitrum 持續爆發的一年。它可能繼續奧德賽項目，并強化目前的 DeFi 和游戲類項目，也會推出有特色的原生社交類項目和 NFT 類項目。同時，隨著推出期待已久的Token經濟模型，用于獎勵用戶和協議，后期真正啟用 Nova 鏈，并開始部署協議，這些都是 Arbitrum 的利好消息。

關于 Rollup 技術的發展可進一步閱讀 Huobi Research 研報：https://research.huobi.com/#/ArticleDetails?id=265

1.https://candydao.notion.site/Arbitrum-Odyssey-17634b06aa084a3a8407d212927e5f162.

https://www.bitance.net/category/jingzhengbizixun/18081.html3.

https://mirror.xyz/0xB10DF4c0D1C767b3cEdd911a30E78d2bfdFb5888/prNC3wNLuAUi2imlVFuibvxc151x8cT3kTdWOtkFhXM4.

https://newsletter.banklesshq.com/p/arbitrum-is-mooning5.Optimism Bedrock VS ArbitrumNitro - PANews (panewslab.com)

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