Arbitrum：以太坊可扩展性的创新之路

摘要

Arbitrum 项目得到了强大的学术团队的支持，他们对区块链技术的理论和实践有着深刻的理解。这些知识和经验使他们能够独特地解决以太坊和其他区块链平台面临的可扩展性挑战。

Arbitrum 生态系统正在快速发展，特别是在 DeFi、DEX 和 GameFi 领域。著名的项目包括 DeFi 和 DEX 领域的 Camelot、Pendle Finance、Radiant Finance 和 GMX，以及 GameFi 领域的 Treasure Dao。

主要的以太坊升级，例如即将到来的坎昆升级，是 Web3 领域的重大事件。这些升级通常会引发以太坊生态系统的兴趣和发展浪潮，而 Arbitrum 作为以太坊的第 2 层解决方案，将从这些进步中受益。

利用 Mcap/TVL 比率作为指标，我们估算了即将发布的代币以及坎昆升级期间的代币价格，预计未来的潜在价格范围为1.59 美元至 11.08 美元。

1. Arbitrum简介

1.1 背景

Arbitrum 是Offchain Labs开发的创新第 2 层 (L2) 可扩展性解决方案，提出了一种独特的解决方案来增强以太坊网络的性能。这是通过使用 Optimistic Rollup 技术来实现的，并由新颖的多轮交互式挑战协议支持。目前，以太坊主网上有两条不同的 Arbitrum 链：基于 Optimistic Rollup 的 Arbitrum One 和根据 AnyTrust 原则运行的 Arbitrum Nova。这两种机制都旨在通过分段防欺诈流程来降低第 1 层 (L1) 链争议解决成本。

相当于以太坊虚拟机 (EVM)，Arbitrum 构建在 Geth 之上，Geth 是一种高度灵活的虚拟机，能够执行任何以太坊字节码。Arbitrum 还对 Gas 成本进行了类似的计算，与以太坊类似。

Arbitrum 的架构要求验证者押注于提议的新状态并提议区块，从而增加额外的验证级别。更具体地说，验证器负责从sequencerInbox合约中检索交易数据，在本地WebAssembly虚拟机（WAVM）上运行交易，然后更新本地L2状态。此后，验证者押注新状态、提出新区块并进入 7 天的挑战期，然后最终确认该区块。

Arbitrum 的显着特点在于其防欺诈机制。虽然许多系统（例如 Optimism）需要全面的执行跟踪来证明欺诈行为，但 Arbitrum 主张采用更细粒度的方法。令人担忧的是，全面的交互可能会导致防欺诈包含大量交易并超过 Gas 限制。作为一种解决方案，Arbitrum 认为单个不正确的指令执行可以启动防欺诈，而无需执行所有指令。这使得 Arbitrum 将防欺诈分解为几个步骤，从而使系统能够提供分拣员不当行为的证据，并仅通过证明分拣员错误地执行特定指令来节省成本。

1.2 团队背景

Arbitrum 项目由 Offchain Labs 开发，该团队由计算机科学领域经验丰富的学者和专业人士领导。

联合创始人团队由前白宫副首席技术官、普林斯顿大学计算机科学教授Ed Felten组成。除了 Felten 之外，该团队还包括Steven Goldfeder和Harry Kalodner，他们都是博士。Arbitrum 成立时普林斯顿大学计算机科学专业的学生。

深厚的学术背景和专业知识使Offchain Labs团队对区块链技术的理论和实践有了深刻的理解。这种知识和经验的结合使他们能够独特地解决以太坊和其他区块链平台的可扩展性挑战。

1.3 决策制定时间表

2018 年 8 月：Arbitrum 在 Usenix 安全会议上推出了 Arbitrum 虚拟机（AVM），提议链下执行交易。

2021 年 8 月：Arbitrum One 主网发布，这是一个完整的 Optimistic Rollup 解决方案。

2021 年 9 月：由于交易过载，Arbitrum Sequencer 经历了短暂的离线期。

2021 年 10 月：团队提出 Arbitrum Nitro，Arbitrum One 的升级版，计划将 AVM 转换为 Web Assembly（WASM），并用 Geth 替换 EVM 模拟器，以获得更好的性能和 EVM 兼容性。

2022年3月：AnyTrust Chain被提出，将交易数据存储在链外，以降低交易费用和更快的速度，主要针对游戏行业。

2022 年 8 月：基于 AnyTrust 技术的 Arbitrum Nova 主网启动。

2022 年 8 月 31 日：Arbitrum Nitro 主网上线，提供更低的交易费用和更好的 EVM 兼容性。

2023 年 2 月：开发团队宣布将于今年晚些时候为 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 推出一种新的编程语言 Stylus。

2023 年 3 月：$ARB 代币在大多数 CEX 和 DEX 上市。

1.4 募资信息

2. 决策生态系统

从图表中我们可以观察到Arbitrum上的DeFi、DEX、GameFi的发展极其迅速

2.1 去中心化金融

2.1.1 卡米洛特

Camelot 是一个以生态系统为中心、社区驱动的去中心化交易所 (DEX)，允许流动性池建设者和用户利用其可定制的基础设施来实现深度、可持续和适应性强的定制流动性。Camelot 支持在 Arbitrum 上推出新协议，提供启动、引导和维持增长流动性的工具。

2.1.2 Pendle金融

Pendle Finance 是一种创新的、无需许可的 DeFi 收益交易协议，使用户能够有效地管理其收益。它允许用户以折扣价分离并购买质押 ETH 所产生的收益。Pendle 独特地将收益代币转换为标准化收益代币（SY），并将其分为两种不同的类型：主体代币（PT）和收益代币（YT）。这些代币可以使用定制的 V2 自动做市商 (AMM) 进行交易。在这个系统中，PT 的运作方式类似于零息债券，而 YT 的功能类似于息票支付，为 DeFi 领域的收益管理提供了一种独特的方法。

2.1.3 辐射金融

Radiant Finance 是建立在 LayerZero 架构之上的开创性借贷协议。起源于Arbitrum，现已扩展到BSC公链，打造跨链借贷协议。这允许用户在Arbitrum公链上存款以及在Polygon、ETH和BSC等其他公链上借贷和提取资产。此前，如此复杂的操作需要同时使用多种借贷协议和跨链桥。Radiant Finance 通过提供一键式解决方案简化了这一流程。

当我们走向多链共存的未来时，需要解决不同公链之间的流动性碎片化问题。Radiant Finance通过允许用户在各个公链之间自由流动来解决这个问题。此功能使 Radiant Finance 与 Aave 和 Compound 等主流借贷协议区分开来，后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），专门从事现货和永续合约交易，特别是衍生品交易。GMX 最初在 BSC 链上作为 Gambit 推出，后来过渡到 Arbitrum 并将其支持扩展到 Avalanche (AVAX) 链。与 dYdX 和 PerpetualProtocol 等利用订单簿或 AMM 模型的平台不同，GMX 采用全球流动性模型。该模型允许用户不是通过以 1:1 的比例提供两种代币（例如 ETH/USDT）来提供流动性，而是通过直接购买和质押 GMX 发行的流动性代币 GLP 来提供流动性。通过质押GLP，用户有效参与GMX的做市。

2.2 GameFi

2.2.1 Treasure Dao

Treasure旨在打造一个由一系列链上游戏组成的“去中心化仙境”。这些游戏通过游戏内资产的互操作性并使用 Treasure 的原生代币 MAGIC 作为共享货币来相互连接。该平台承载各种流行游戏，包括《Bridgeworld》等策略游戏，《The Beacon》和《Smolverse》等角色扮演游戏，以及《Realm》等资源管理和策略游戏。

3. 潜在热点叙事

3.1 坎昆升级

以太坊的重大升级始终是 Web3 领域值得注意的事件。今年上半年的上海升级，引发了一波LSD Summer。ACDE#163 3上，坎昆升级的范围最终确定。坎昆升级包括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扩容为重点的提案EIP-4844

3.1.1 数据可用性是可扩展性的关键瓶颈

在汇总事务中，成本分为执行、存储/状态和数据可用性。前两项成本发生在 Rollup 网络上，仅占总成本的一小部分。重要的瓶颈是数据可用性的成本，其中涉及将数据发布到第 1 层 (L1)。

数据可用性至关重要，因为它允许任何人在未经许可的情况下重建状态。第 2 层 (L2) 提供的可扩展性是通过分离执行检查和数据安全性来实现的。这种分离使我们能够同步并获取数据来验证状态，而不受定序器的直接影响。

目前，rollups 将数据作为 calldata 上传到 L1，成本昂贵且效率低下。因此，引入了calldata压缩和EIP-4488等方法，将calldata的成本从每非零字节16个gas降低到3个gas。

然而，使用 calldata 是不可持续的，因为它给 L2 带来了不必要的遗留成本。EIP-4844 提案允许我们修剪数据，因为根据该提案，数据只需要在足够长的时间内可用，以便诚实的网络参与者重建完整的状态并挑战定序器。

3.1.2 什么是EIP 4844？

EIP-4844，也称为 Proto-Danksharding，是一项旨在为完整的 Danksharding 规范奠定基础的提案，而无需立即实施任何分片。在这种模型下，所有验证者和用户仍然负责直接验证所有数据的可用性。

Blob 携带交易： Proto-Danksharding 引入的主要创新是一种新的交易，即 Blob 携带交易。与常规事务类似，携带 blob 的事务携带称为 blob 的附加数据。这些 blob 大小很大 (~125 kB)，并且比同等数量的调用数据更具成本效益。然而，以太坊虚拟机（EVM）只能观察对 blob 的承诺，而无法访问 blob 数据本身。

Blob携带交易操作流程

在此过程中，Sequencer 最初提供数据，然后将其固化在第 1 层 (L1) 上。接下来，Blob sidecar 从 Blob 事务中提取，而 Blob 事务中的执行则在执行负载中进行。随后，汇总状态验证所需的数据被重新定位到单独的数据库中。这允许第 2 层 (L2) 验证器访问、下载这些 sidecar 并将其与 L2 同步，从而确保网络的无缝运行。

Blob 携带交易的两个显着特征

它们无法用于合同阅读。

Blob 中包含的值设置为在一个月后由共识层节点删除。传统上，交易会消耗区块空间。然而，随着第 2 层 (L2) 的出现，第 1 层 (L1) 转变为充当 L2 的数据层，从而导致 Calldata 占用更多的块空间。Blob数据的定时删除为L1状态膨胀问题提供了有效的解决方案。

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

EIP-4488是解决相同平均情况/最坏情况负载不匹配问题的更早且更简单的尝试。EIP-4488 通过两个简单的规则做到了这一点：

Calldata Gas 成本从每字节 16 Gas 减少到每字节 3 Gas

每个块的限制为 1 MB，加上每个事务的额外 300 字节（理论最大值：~1.4 MB）

原始分片是一种创建独特交易类型的方法，该交易类型能够保存更便宜、大型、固定大小的数据块。每个块的 blob 数量是有限的，并且这些 blob 无法从 EVM 访问，但只有它们的承诺可以访问。共识层（信标链）而不是执行层存储这些 blob。

EIP-4488 和原始分片之间的主要实际区别在于它们引发的变化程度。EIP-4488 力求最大程度地减少即时更改，而原始分片现在实施更多更改，以限制升级到完整分片所需的未来修改。

尽管实现完整分片很复杂，即使使用原始的 danksharding，这种复杂性也仅限于共识层。原始 danks 分片实施后，执行层客户端团队、汇总开发人员和用户不需要做进一步的工作来完成向完全分片的过渡。此外，proto-danksharding 将 blob 数据与 calldata 分开，使客户端更容易在较短的时间内存储 blob 数据。

3.1.4 EIP-4844 的主要优点

用于数据可用性的专用块空间

降低第 2 层汇总的成本

引入完整 Danksharding 的前向兼容性

ZK 证明的实验

3.1.5 有哪些机会值得关注？

Rollup 和 Danksharding 是以太坊在可预见的未来甚至可能无限期唯一的无需信任的扩展解决方案。显然，这将使整个 Layer2 Rollup 格局受益匪浅。值得注意的是，我们今天讨论的主题 Arbitrum 在 Layer2 领域也占据着重要地位。

4. Layer2竞争对手分析

4.1 TVL

上图展示了今年年初至今 Arbitrum 锁定总价值（TVL）的走势。自今年年初以来，我们观察到了持续的增长趋势。Arbitrum 的 TVL 从年初的 9.7892 亿美元增至目前的 21.98 亿美元，增长率高达 125%，令人印象深刻。这代表了一个非常快速的增长轨迹。

对比 Arbitrum 在整个 Layer2 Rollup 生态系统中的数据，无论是协议数量还是锁定总价值（TVL），Arbitrum 都保持领先地位，大幅领先于排名第二的 Optimism。

从 Layer2 Rollup 生态中总价值锁定（TVL）市场份额来看，Arbitrum 以 66.3% 的市场份额占据主导地位，大幅领先第二名 Optimism 的 25.6%。另一个需要考虑的关键链上指标是 Mcap/TVL 比率。目前，Arbitrum 的 Mcap/TVL 仅为 0.68，是所有代币发行的 Layer 2 Rollup 生态系统中最低的。

4.2 二层链上用户更加活跃

自推出代币以来，Arbitrum 的链上活跃用户数据一直优于 Optimism。有时，它甚至超过了以太坊和 Polygon 的链上活跃用户指标。

4.3 比较链上交易

从图中我们可以看出，近三个月来，Arbitrum 的链上交易量一直压倒 Optimism，有时甚至接近 Polygon 的交易量。

L2 活动表

当我们将整个 Layer 2 生态系统的交易量与以太坊链上的交易量进行比较时，我们可以观察到，虽然以太坊链上的交易量仍然是最高的，但许多 Layer 2 已经接近以太坊的水平。我们可以看到，Arbitrum 的每日最大交易量（TPS）为 31.64，在前 10 名中排名第二。其过去 30 天的交易量达到了 2476 万笔，在二层领域排名第一。

4.4 什么是最赚钱的L2？

盈利能力也是评估项目的一个关键指标。在这种情况下，考虑到我们已经发行的 Layer 2 代币，即 Arbitrum 和 Optimism，L2 利润比较图显示 Arbitrum 的收入最常优于 Optimism。2023 年 3 月，Arbitrum 发行时，其收入达到峰值 1,506 ETH。至少从目前的数据来看，Arbitrum 仍然是最赚钱的 Layer 2。

还有一点不容忽视的是，目前Arbitrum上正在开发大量不同类型的项目，丰富了Arbitrum的生态系统。这有利于增加 Arbitrum 的交易量和收入。此外，由于其对Layers的潜在推广作用，坎昆升级可能会在一定程度上促进Arbitrum生态的发展，放大Arbitrum交易量和收入的增长。

4.5 具有更大投资潜力的代币发行计划

任意代币发行时间表

如所提供的图表所示，Aritrum 代币发行时间表显示，从目前到 2024 年 3 月，没有新的 ARB 代币被引入流通。人们高度期待坎昆升级将于 2023 年底完成。这表明在整个叙述开发和坎昆升级完成期间不会发布新的 ARB 代币，从而消除任何潜在的抛售压力。这一条件为ARB代币价格的健康升值创造了有利的环境。

Optimism 代币发行时间表

上图显示了 Optimism 的代币发行时间表。我们可以看到，从现在到2024年3月，将释放约2.51亿枚OP代币，占当前代币供应量的39%，占已发行代币供应总量的5.8%。此次新发行的代币主要由核心贡献者和投资者组成。

考虑到数量，OP 代币仍将面临坎昆升级期间大量代币释放带来的巨大潜在抛售压力。但幸运的是，这些代币并不是一次性全部释放，而是随着时间的推移逐渐释放，为市场提供了逐步吸收抛售压力的机会。因此，在此期间可能不会出现显着的价格波动。然而，在每次代币发行之前，仍然存在一定的卖空机会。

5.$ARB代币数据分析

5.1 链上巨鲸分析

$ARB 前 100 名交易者数据

我们对$ARB前100名交易者的链上数据进行了深入分析，详细信息可参见附链接。根据我们对这些数据的统计分析，很明显，这些重要的链上实体的平均成本基础为 1.29 美元，平均回报率为-12.51%。

在对前 100 名交易商的收益进行分类时，我们发现这些主要链上交易商中只有 7% 是盈利的，而 82% 则面临亏损。然而，尽管这些主要持有者普遍存在负回报，但在过去7天里，他们都没有表现出任何减仓的迹象。事实上，在过去 30 天里，只有 3 位持有者减持了股份。尽管当前市场低迷，但大多数交易者的这种坚定持有模式表明对 $ARB 代币的价值普遍有信心。

我们还应该注意到，在过去 30 天里，排名前 100 的交易者中有 35 名（占 35%）选择增加现有头寸或建立新头寸。我们进一步研究了增持最多的交易者子集。例如，标识为 0x3737 的交易者在价格大幅下跌后开始持续购买额外的 $ARB 代币。 这些额外购买的平均成本约为 1.07 美元。重要的是，该交易者增加了头寸，没有任何抛售或获利了结的证据。同样，名为 0x83ee 的交易商的平均收购成本约为 1.15 美元，这些收购占其当前持仓的 98.3%。即使在价格下跌期间，该交易商也没有采取任何止损措施。

这些主要持有者也有例外。例如，标识为 0x92fe 的持有者在 2023 年 6 月 10 日出售了部分代币，以降低价格大幅下跌期间的风险，看起来不太像坚定的持有者。然而，该交易员于 2023 年 6 月 30 日继续以约 1.14 美元的价格重新增持。其他主要持有者的平均收购成本在 1.00 美元至 1.15 美元之间。由于价格下跌，这些交易商并未被促使出售其持有的股份。恰恰相反，许多人利用这些较低的价格来增加头寸，从而降低了平均成本基础。

5.2 估值

项目关键指标

目前，ARB 和 OP 代币的唯一功能是治理，使持有者能够对项目的未来方向进行投票。然而，过去的提案引起了混乱，破坏了投票权的确定性。从收入的角度来看，这仅证实了 Arbitrum 协议和项目具有一定的盈利潜力，但 ARB 代币在这方面尚未表现出任何价值捕获。

我们目前缺乏针对此类治理代币的稳健估值模型。因此，在本研究中，我们使用 Mcap/TVL（市值与锁定总价值）比率（一个关键指标）来进行 ARB 的估值。还需要注意的是，使用 Mcap/TVL 比率进行 ARB 估值仅在下一次 $ARB 代币发行之前有效。正如我们之前强调的，下次解锁期间将发生大量代币释放，这可能会引发 Mcap/TVL 估值的大幅波动，从而导致当前估值无效。

基于 Mcap/TVL 的 $ARB 估值

利用 Mcap/TVL 比率作为指标，我们估算了即将发布的代币以及坎昆升级期间的代币价格，预计未来的潜在价格范围为 1.59 美元至 11.08 美元。结合我们之前的鲸鱼分析，发现鲸鱼的平均成本基础约为 1.29 美元，并考虑到之前价格暴跌期间主要持有者的典型积累范围在 1.00 美元至 1.15 美元之间，看来，即使按照保守的价格计算，预计价格为1.59美元，大股东未来仍有获利空间。

对于可用资金较少的散户投资者来说，可行的策略可能是以低于主要持有者平均积累成本或在这些主要持有者积累范围内的价格购买 $ARB 代币。这种方法可能会给散户投资者带来更有利的风险回报率。

六，结论

总之，Arbitrum 代表了以太坊网络第 2 层可扩展性解决方案的重大进步。其对 Optimistic Rollup 技术和多轮交互式质询协议的独特使用展示了一种增强网络性能和降低争议解决成本的新颖方法。

Arbitrum 背后的 Offchain Labs 团队强大的学术和专业背景确保了对区块链技术理论和实践的深刻理解。这些知识和经验使他们能够独特地解决以太坊和其他区块链平台面临的可扩展性挑战。

Arbitrum 生态系统的快速发展，特别是在 DeFi、DEX 和 GameFi 领域，凸显了该平台在促进区块链领域创新和增长的潜力。Camelot、Pendle Finance、Radiant Finance、GMX 和 Treasure Dao 等著名项目证明了可以在 Arbitrum 上构建各种应用程序。

即将到来的坎昆升级等主要以太坊升级可能会进一步刺激以太坊生态系统的发展。作为以太坊的第 2 层解决方案，Arbitrum 从这些进步中受益匪浅。因此，利益相关者密切关注 Arbitrum 及其生态系统的进展至关重要，因为它有望在以太坊的未来和更广泛的区块链领域发挥关键作用。