Arbitrum Rollup 是一个由以太坊链上合约打点的链下协议。DApp 开拓者用 Solidity 写了一组合约，将这些合约编写进 Arbitrum 虚拟机 (VM) 中，以便在 Arbitrum Rollup 中运行合约了，这样运行速度可以或许快些。

Rollup的基本道理

虚拟机的状态以默克尔树的形式组织，因此就可以计较出该虚拟机状态的加密哈希。在协议的任意时间点，有些虚拟机状态都在被完全确认和敲定，它们的状态哈希是储存在链上的。

协议参加者可以提出一个“争议断言” (Disputable Assertion, DA)。该断言声称，虚拟机从某些状态哈希开始，基于一些技能前提，虚拟机可执行特定命量的计较步调，从而生成新的状态哈希，并在计较期间完成特定的付出，生成特定的日志事件。该“争议断言”大概有效，或大概无效。提出“争议断言”的一方需要基于断言的有效性质押一笔担保金。

图：一个争议断言在协议中发生了一个决定点

旧版 Arbitrum 协议

最开始的 Arbitrum 协议每次处理惩罚一个“争议断言”。当某方提出一个断言时，就会有个挑战期，在此期间，任何人都可以对该断言提倡挑战。假如没人提倡异议，该断言就会被确认；不然争议协议就会运行以打消争议断言。

这个设计很简朴，但有两个缺点。首先，由于每次仅处理惩罚一个争议断言，导致虚拟机的处理惩罚速率有限。从本质上来讲，每个挑战期期间，处理惩罚历程根基上停滞下来。其次，作恶者可通过存心对某虚拟机所有的争议断言提倡挑战来冻结该虚拟机。进攻者会为此支付必然的价钱。可是假如他们愿意支付这些价钱，至少在一些场景下他们可以造成系统的处理惩罚历程拖延很长一段时间。

改造版本

新版 Arbitrum Rollup 协议办理了上面两个问题。多个争议断言按流水线式排布，这样的话虚拟机处理惩罚速度就可以和验证节点模仿虚拟机运算的速度一样快速地运行。其次，正如下图所看到的，作恶者无法延缓历程，他们只能临时耽搁对功效的链上确认，这些功效对付厚道节点来说已经是“无需信任的最终功效”。

质押

Arbitrum 的另一个重要部门就是质押 (staking)。任何人都可以往那颗树中的方框里质押必然金额。通过质押，用户押注了某个方框最终将被协议确认。换句话说，当用户在每个争议断言上认为其押注的方框是当前状态的正确分支。假如用户押错注了，其押金便会受到罚没。

质押行为不行以取消。用户可以将押金向右移动 (在每个分支点选择向右上/右下移动)，可是不行以向左移动，因为这相当于用户取消其此前的质押操纵的理睬。提出争议断言的一方需要押注其提出的争议断言有效。

关于质押尚有一个细节：假如用户押注的方框被确认且被记录在协议上，用户可以选择取回押金。

图：典范的状态树 — 一系列正确的断言

质押的最后期限

我们需要系统尽大概快地对每个争议断言做出抉择。所以当新的争议断言被添加至链上，且呈现一个分支点时，就会发生一个与该争议断言相关联的期限。这个期限足够长以至于任何人都可以在期限内判定该争议断言是否有效，然后需要在期限之前选择是否押注。一旦期限满了，所有参加抉择争议断言的押注都将可知晓。

争议

假如 Alice 和 Bob 在差异的方框长举办押注，会有两种环境产生：要么个中一位向右倾向另一小我私家的押注，要么找不到这样的路径。假如 Alice 和 Bob 之间没有一条可以毗连他们的向右的路径，则他们肯定存在分歧。

当两边之间呈现争议时，系统会在他们之间启动一个交互式的争议办理协议。该协议带来的功效是，，个中一方会被证实错误的，其押金会被罚没，且押注会从方框中移除。而这些押注的部门会给争议的另一方，剩余的会被销毁。多个争议可以同时存在，但每个质押者每次最多只能选择一个争议。

功效确认

当某个争议断言的质押期限到期之后，而且所有在期限内存入的押注在该断言的同一个分支上，系统就可以确认该争议断言的功效。它会被确认或拒绝，当前状态会向右移动到正确的方框上。假如该断言被确认有效，其带来的副浸染也会被记录上链。虚拟机状态就是这样向前移动的。

为何说其无需信任

Arbitrum Rollup 的一个重要性质就是无需信任 —— 单个厚道参加者就可以确保虚拟机状态正确推进。为什么？假设 Alice 老是对每个争议断言的正确分支举办押注，而且当树不再发生分支了，她就提议一个争议断言。

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