Layer 2 科普｜OptimismPBC 和 Arbitrum 兩大擴容方案較量分析

現在正是將 OoptimismPBC 和 Arbitrum 拉出來較量一下的時候了。本文源自於以太坊開發者 Kris Kaczor 個人推特，由專欄作者以太坊愛好者編譯、撰寫及整理。
（前情提要：Uniswap投票獲壓倒性支持！部署 Layer 2 擴容方案 Arbitrum 維持競爭力）

我們先來看一下 Optimism 和 Arbitrum 之間的共同點：

都屬於Rollup，是貨真價實的 Layer 2 方案，將所有交易數據都存儲在 Layer 1 上
都是樂觀型（optimistic），即使用欺詐證明
都使用定序器來實現即時「確定性」
都具備通用的跨鏈消息傳遞功能，可以用來構建高級代幣橋，如 @MakerDAO 的快速取款橋：https://forum.makerdao.com/t/announcing-the-optimism-dai-bridge-with -fast-withdrawals/6938

接下來是重頭戲—— 不同點。Optimism 和 Arbitrum 之間最大的不同點在於欺詐證明機制的實現，即，一筆交易執行完後，如果狀態引起爭議該如何解決？

Optimism 採用單輪欺詐證明。也就是說，Layer 1 會在鏈上執行整個Layer 2 交易，來驗證狀態根。這使得欺詐證明具有即時性，這是優點。

但是，這裡面也存在一些問題：

你需要監督交易執行，為此需要使用OVM（即為了避免副作用而重新編寫的EVM）
Layer 2 交易的 gas 使用量不得超過 Layer 1 區塊的 gas 上限
每執行一筆交易，你都需要在鏈上生成狀態根 —— 導致成本上升:(
存在安全隱患

Arbitrum 採用多輪欺詐證明。簡單來說，就是通過二分查找，找到引起分歧的那個區塊的第一個操作碼。找到之後，只需在鏈上執行這個操作碼。

多輪欺詐證明的優點如下：

它只需為一整批交易生成一個狀態證明，並發佈到鏈上
Layer 1 區塊gas 上限並不重要，因為Layer 2 交易不完全在Layer 1 上執行

缺點如下：

需要EVM -> AVM 翻譯（幸好是自動的）
速度很慢—— 最壞情況下，需要長達 2 週時間才能完成欺詐證明。實際上是一周時間。
需要原始提款人在線並配合

從另一種角度來思考，Optimism 是集裝箱化的，而 Arbitrum 是虛擬化的。

Optimism 的方法有一個很大的缺點。想像一下，如果出現硬分叉，導致以太坊共識規則改變，操作碼被刪除 / 重新定價或修改。這時，突然在Layer 1 上重新執行過去的交易會得到截然不同的最終狀態。我不知道Optimism 團隊會如何解決這個問題，但是我想真到了那一天他們會想出辦法的。Arbitrum 完全控制 AVM 規範，因此不用擔心這種問題。

這兩個項目都試圖盡可能貼近以太坊生態系統，但是這裡面有一些不同。總的來說，你依然可以使用你所知道的與 EVM 相關的工具（solidity、hardhat和 waffle 等）。但實際上沒那麼簡單。

Optimism 需要一個特殊的 solidity 編譯器來生成 OVM 字節碼。因此，它只與 Solidity，而且是特定版本的 Solidity 兼容。另一方面，Optimism 的 Layer 2 節點只是經過了修改的 geth 客戶端，修改的目的是為了提高兼容性。

從表面上來看，Arbitrum 完全兼容 EVM/JSON RPC 規範，但是它的節點是自定義實現。Arbitrum 通過自動化的 EVM-> AVM 翻譯來支持欺詐證明。因此，它支持任何 EVM 語言（vyper、YUL+ 等）。

Optimism 使用 weth，而且內置錢包抽象。Arbitrum 自帶 ETH 支持。
Arbitrum 提供統一的免許可橋，來實現任意代幣和 Layer 2 之間的橋接（它部署了一個通用 ERC20 合約作為 Layer 2 對手方）。Optimism 更喜歡專用橋，不過在 Optimism 上構建通用橋也是有可能的。關於這點，@dmihal 知道得更詳細 😉

最後一個差別是上線實現。Arbitrum 將在本月底上線「面向開發者的主網」，Optimism 則要等到 7 月。

就我個人而言，這兩個項目我都很支持。我已經等不及看到它們主網上線了。整個以太坊社群都極需合適的Layer 2 方案，而不是什麼可擴展側鏈。

如果你想要了解 Optimism 橋的例子，可以查看 https://github.com/makerdao/optimism-dai-bridge