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Asia/Shanghai

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timezone: Europe/Berlin # 中欧标准时间 (UTC+1)

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timezone: Europe/Moscow # 莫斯科标准时间 (UTC+3)

timezone: Asia/Dubai # 海湾标准时间 (UTC+4)

timezone: Asia/Kolkata # 印度标准时间 (UTC+5:30)

timezone: Asia/Dhaka # 孟加拉国标准时间 (UTC+6)

timezone: Asia/Bangkok # 中南半岛时间 (UTC+7)

timezone: Asia/Shanghai # 中国标准时间 (UTC+8)

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timezone: Australia/Sydney # 澳大利亚东部标准时间 (UTC+10)

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{hechichu}

  1. 自我介绍 第一次参加共学活动,大三理科学生

  2. 你认为你会完成本次残酷学习吗？ 可以的

Notes

2024.12.10

Arbitrum 简介 什么是 Arbitrum？ Arbitrum 是一个为扩展以太坊而设计的技术套件，提供比以太坊更低成本、更快速度的交易环境，同时保留以太坊级别的安全性。其核心产品 Arbitrum Rollup 是一种乐观汇总（Optimistic Rollup）协议。 为什么需要 Arbitrum 来扩展以太坊？ 以太坊虽然强大，但其每秒交易量（TPS）有限（约 20-40），当达到上限时，用户竞争会导致交易费用上升。这种限制是为了确保以太坊的去中心化性质，使节点运行成本相对可控。

Arbitrum 简介 什么是 Arbitrum？ Arbitrum 是一个为扩展以太坊而设计的技术套件，提供比以太坊更低成本、更快速度的交易环境，同时保留以太坊级别的安全性。其核心产品 Arbitrum Rollup 是一种乐观汇总（Optimistic Rollup）协议。

为什么需要 Arbitrum 来扩展以太坊？ 以太坊虽然强大，但其每秒交易量（TPS）有限（约 20-40），当达到上限时，用户竞争会导致交易费用上升。这种限制是为了确保以太坊的去中心化性质，使节点运行成本相对可控。

Arbitrum Rollup 的工作原理 乐观执行： Arbitrum Rollup 通过将链上的大部分计算和存储转移到链下，降低以太坊主链（L1）的负担。主链假设 Arbitrum 上的活动是合法的，只有在发现违规时才会通过争议解决机制回到 L1 证明欺诈。

数据透明性： 所有交易数据都会被发布到以太坊主链上，即使出现争议，也能通过这些数据验证欺诈行为，从而继承以太坊的安全性。

验证者机制： 验证者推动 Arbitrum 链的状态更新，并在发现欺诈时提出争议。只要有一个诚实的验证者，链的安全性就能得到保障。

用户体验与开发者优势 与以太坊兼容： 用户可以使用熟悉的以太坊钱包与 Arbitrum 交互，开发者也能使用现有的以太坊工具部署智能合约。

更高效的交易处理： Arbitrum 通过批量提交交易和数据压缩等技术，大幅降低了交易成本。

扩展性： 除了 Rollup，Arbitrum 还提供 AnyTrust 链 和 Orbit 链：

AnyTrust 链适用于不需要完全去中心化的应用，提供更低成本。 Orbit 链允许开发者创建自己的链，进一步扩展应用场景。

Arbitrum 简介 什么是 Arbitrum？ Arbitrum 是一个为扩展以太坊而设计的技术套件，提供比以太坊更低成本、更快速度的交易环境，同时保留以太坊级别的安全性。其核心产品 Arbitrum Rollup 是一种乐观汇总（Optimistic Rollup）协议。

为什么需要 Arbitrum 来扩展以太坊？ 以太坊虽然强大，但其每秒交易量（TPS）有限（约 20-40），当达到上限时，用户竞争会导致交易费用上升。这种限制是为了确保以太坊的去中心化性质，使节点运行成本相对可控。

Arbitrum Rollup 的工作原理 乐观执行： Arbitrum Rollup 通过将链上的大部分计算和存储转移到链下，降低以太坊主链（L1）的负担。主链假设 Arbitrum 上的活动是合法的，只有在发现违规时才会通过争议解决机制回到 L1 证明欺诈。

数据透明性： 所有交易数据都会被发布到以太坊主链上，即使出现争议，也能通过这些数据验证欺诈行为，从而继承以太坊的安全性。

验证者机制： 验证者推动 Arbitrum 链的状态更新，并在发现欺诈时提出争议。只要有一个诚实的验证者，链的安全性就能得到保障。

用户体验与开发者优势 与以太坊兼容： 用户可以使用熟悉的以太坊钱包与 Arbitrum 交互，开发者也能使用现有的以太坊工具部署智能合约。

更高效的交易处理： Arbitrum 通过批量提交交易和数据压缩等技术，大幅降低了交易成本。

扩展性： 除了 Rollup，Arbitrum 还提供 AnyTrust 链 和 Orbit 链：

AnyTrust 链适用于不需要完全去中心化的应用，提供更低成本。 Orbit 链允许开发者创建自己的链，进一步扩展应用场景。

当前的 Arbitrum 产品 Arbitrum One：一个 Rollup 链，强调去中心化和安全性。 Nova：一个 AnyTrust 链，适合需要高吞吐量、低费用的应用。 此外，开发者可以基于 Arbitrum 的技术栈（如 Nitro 和 Stylus）创建高性能的智能合约，甚至使用如 Rust、C++ 等编程语言。

2024.12.11

Arbitrum 概述

Arbitrum 是一套以太坊扩容解决方案，旨在简化去中心化应用的构建和使用。其提供了多个协议、链、服务和 SDK，支持 Arbitrum 生态系统的运行。

Arbitrum 组件：

  1. Arbitrum Rollup

    • 用于扩展以太坊智能合约的协议。

  2. Arbitrum AnyTrust

    • 更进一步扩展以太坊智能合约的协议，采用轻度信任假设。

  3. Arbitrum Nitro

    • 实现 Rollup 和 AnyTrust 协议的节点软件。

  4. Arbitrum 节点

    • 运行 Nitro 软件的机器，用于服务或与 Arbitrum 链交互。

  5. Arbitrum One

    • 公共的 Rollup 链。

  6. Arbitrum Nova

    • 公共的 AnyTrust 链。

  7. Arbitrum 桥接

    • 支持在以太坊、Arbitrum 和部分 Orbit 链之间转移 ETH 和 ERC-20 代币。

  8. Arbitrum Orbit

    • 支持运行自定义的 Rollup 和 AnyTrust 链。

  9. Arbitrum Stylus

    • 支持用 Rust 或其他编译成 Wasm 的语言编写与 EVM 兼容的智能合约。

Arbitrum 面向用户：

  • Arbitrum 桥接

    • 用户可以通过 Arbitrum 桥接在以太坊、Arbitrum 和部分 Orbit 链之间转移 ETH 和 ERC-20 代币。

  • Arbitrum Portal

    • 提供一个 Arbitrum 上 DApp 的目录。

  • 快速入门（桥接）

    • 为第一次使用桥接的用户提供逐步指导。

Arbitrum 面向开发者：

  • Arbitrum 简介

    • Arbitrum 扩容解决方案的技术介绍。

  • 快速入门（Solidity）

    • 针对 Web2 开发者，帮助其将 Solidity 智能合约部署到 Arbitrum。

  • 快速入门（Rust）

    • 针对 Web3 开发者，帮助其使用 Stylus 将 Rust 智能合约部署到 Arbitrum。

Arbitrum 面向节点运行者：

  • 运行完整节点

    • 帮助节点运行者在不依赖第三方节点的情况下访问 Arbitrum 链。

  • 配置数据可用性委员会

    • 面向数据可用性委员会成员和 Orbit 链运营者，帮助其运行数据可用性服务器。

Arbitrum 面向链运营者：

  • Orbit 简介

    • 为有意了解 Orbit 价值主张和使用场景的读者提供的内容。

  • Orbit 快速入门

    • 帮助链运营者使用 Arbitrum Orbit 部署其第一个 Arbitrum 链。

技术原理：

  • Nitro 内部架构

    • 对 Nitro 架构的技术深入分析。

  • AnyTrust 协议内部

    • 对 AnyTrust 协议的技术深入分析。

  • Arbitrum 白皮书

    • 介绍 Nitro 的原始白皮书。

  • DAO 文档

    • 支持 Arbitrum DAO 成员的文档。

2024.12.12

Rollup 学习笔记

1. 什么是 Rollup

Rollup 的核心是“归纳整理”，目的是缓解以太坊网络拥堵、提高 TPS（每秒交易量）并降低 Gas 费用。它的工作原理是将以太坊上的计算任务转移到 Layer 2 层协议进行处理，将计算结果压缩后再返回以太坊主网。

Rollup 类比：
就像节假日景区的排队问题，平日直接排队效率较低，但节假日通过可信赖的代表来集中处理问题，可显著提升效率。

主要作用：

  • 将大量交易签名压缩成一个“VIP”签名块。
  • 提升以太坊网络的吞吐量与运行效率。
  • 同时保留链上部分数据以保障安全性。

Rollup 的两种主要实现方式为 ZK Rollups 和 Optimistic Rollups，它们分别有不同的特点和应用场景。

2. 什么是 ZK Rollups

ZK Rollups 利用零知识证明技术（ZK-SNARK），通过 Layer 2 验证者进行交易真实性认证，并将结果压缩后返回以太坊。

ZK 的四大特点：

  1. Zero Knowledge：无需查看完整交易数据即可验证交易。
  2. Succinct：认证过程简洁高效。
  3. Non-Interactive：验证无需交互。
  4. Argument of Knowledge：确保数据的真实性和正确性。

优点：

  • 验证速度快，可快速将 Layer 2 的资产转回 Layer 1。
  • 适合支付、银行和交易所等快速结算业务。

缺点：

  • 算法复杂，对开发者有较高的技术门槛。

3. 什么是 Optimistic Rollups

Optimistic Rollups 采取“乐观假设”的方式，默认所有交易都是可信的，并由验证者通过奖惩机制发现和处理异常。

工作原理：
验证者需要质押代币作为保证金，若其他验证者发现问题，可通过欺诈证明对其进行罚款。

优点：

  • 开发友好，适合迁移原本在 Layer 1 的 Dapp 项目。
  • 具有智能合约功能，可通过相应的治理代币进行治理。

缺点：

  • 从 Layer 2 提币到 Layer 1 速度较慢（通常需要 1 周以上）。
  • 存在验证者作恶的潜在风险。

4. 什么是 Arbitrum

Arbitrum 是基于 Optimistic Rollups 的 Layer 2 协议项目，目前 TVL（总锁仓价值）位居前列。与 Optimism 项目相比，Arbitrum 采用多轮欺诈证明，更加高效，并且具有自己的虚拟机，增强了与以太坊网络的兼容性。

总结：

  • Rollup：通过将任务“外包”给 Layer 2，提升以太坊运行效率。
  • ZK Rollups：基于零知识证明算法，适合支付类业务，验证速度快但算法复杂。
  • Optimistic Rollups：通过默认信任和奖惩机制，适合 Dapp 和 DeFi 项目，提币速度较慢。
  • Optimism 和 Arbitrum：两者都属于基于 Optimistic Rollups 的协议项目，适配不同场景需求。
  • ZKSync：基于 ZK Rollups 的典型项目之一。

ZK Rollups 未来潜力大，但目前 Optimistic Rollups 更适合 Dapp 生态发展。

2024.12.13

挑战机制笔记

区块挑战

  1. 起始阶段：挑战从全局状态（包括区块哈希）开始进行二分操作。
  2. 缩小范围：在实际的机器执行争议之前，争议会逐步缩小到单个区块。
  3. 执行挑战：当争议缩小到单个区块后，当前响应者可以调用 challengeExecution。
    • 这类似于二分操作，响应者需提供一个竞争的全局状态和机器状态。
    • 根据这些信息，挑战会进入具体的执行挑战阶段。

执行挑战

  1. 单步执行验证：当争议被进一步缩小到单步执行时，当前响应者可以调用 oneStepProveExecution。
  2. 证明步骤：响应者需提供执行机器某一步所需的证明数据。
    • 如果执行该步骤后结果状态与之前声明的状态不一致，当前响应者胜出挑战。

通用二分协议

  1. 定义：协议中的“二分”泛指对任意程度的切分。

  2. 挑战过程：

    • 使用 ChallengeLib 的 hashChallengeState 方法计算挑战状态哈希（challengeStateHash），其基于分段哈希列表、起始位置和总段数长度。
    • 每段的步数距离为 floor(segmentsLength / degree)，最后一对段则加上 segmentsLength % degree，确保总步数一致。

  3. 初始阶段：

    • 挑战以两个分段（程度为 1）开始，即提出者的初始声明。
    • 挑战者回合中，需选择相邻的一对分段进行质疑，并提供与第二段不同的结束分段，将挑战进一步细化。

  4. 递进规则：

    • 每次二分的最大程度为 min(40, numStepsInChallengedSegment)，确保挑战持续推进。
    • 长度为 1 步的分段无法继续二分，此时挑战具体进入 challengeExecution 或 oneStepProveExecution。

  5. 对称性：与传统二分协议不同，双方轮流选择挑战位置并在质疑时提出二分。

获胜条件

  1. 胜利机制：当前响应者胜出后，挑战状态哈希被设置为 0，对手无法继续有效操作，最终超时失败。
  2. 延时胜利：胜利不是即时的，此设计用于在挑战结果出错时，可以通过合约升级解决问题。

2024.12.14

Arbitrum One 笔记：交互式证明及设计核心

Arbitrum 的设计背景

  1. Optimistic Rollups 的争议解决方式

    • 两种方法：交互式证明和重执行交易。
    • Arbitrum 采用交互式证明，注重效率与灵活性。

  2. 历史发展

    • 2014 年开始开发交互式欺诈证明。
    • 核心机制发表于 2018 年，现已进行多次升级。

交互式证明（Interactive Proofs）

  1. 基本原理

    • 通过 L1 合约引导，Alice 和 Bob 参与回合制协议以缩小争议范围。
    • 如果 N 步执行步骤有争议，Alice 将其分为两部分，Bob 挑战其中一部分。
    • 争议逐步缩小到单步指令，由 L1 合约验证单步断言的正确性。

  2. 优势

    • 链下处理优先：Alice 和 Bob 在链下尽量解决分歧，降低 L1 合约负担。
    • 效率高：大多数争议处理都无需在链上模拟执行完整交易。

重执行交易（Re-execution of Transactions）

  1. 方法描述

    • 每笔交易附带状态哈希值断言。
    • 在争议中，L1 合约模拟完整交易以验证结果。

  2. 局限性

    • L1 合约需要更多计算资源。
    • 受限于以太坊的交易 Gas Limit 和区块容量。

交互式证明的优势

  1. 乐观情形下的高效

    • 一个 Rollup 区块只需一个状态断言，节省 L1 区块空间。
    • 相比重执行方法，减少状态断言的存储和验证成本。

  2. 悲观情形下的高效

    • 仅需检查争议步骤是否正确缩小，而非模拟完整交易。
    • L1 合约开销更低，仅需验证单步指令。

  3. 突破 Gas Limit

    • 允许 Gas 消耗较大的交易，适应更复杂的操作。
    • 重执行模式无法支持超过以太坊区块 Gas Limit 的交易。

  4. 合约大小无限制

    • 无需为每个 L2 合约创建对应的以太坊合约。
    • 合约大小可超出以太坊限制。

  5. 更高的实现弹性

    • 支持 EVM 尚未定义的新指令。
    • 不受限于 EVM 的原生功能，适配性更强。

Arbitrum 的设计核心

  1. 交互式证明的驱动作用

    • Arbitrum 的许多设计特性为支持交互式证明而存在。
    • 思考方向：
      • 该功能是否支持交互式证明？
      • 如何利用交互式证明实现？

  2. 总结

    • 交互式证明是 Arbitrum 整体架构的核心，贯穿其设计的方方面面。