以太坊升级在即，Arbitrum 引领 L2 Summer 新航向

2022 年 7 月 17 日
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以太坊作为当下主流的智能合约平台，面临着能量损耗和可扩展性的掣肘，同时还需应对一系列后起之秀新公链的挑战。为此，一系列以太坊升级计划被提上日程。原定于今年 6 月的以太坊「合并」又一次推迟，作为以太坊升级进程上的重要里程碑，是今年区块链领域最值得关注的事件之一。以太坊合并在即，对于 L2 扩展方案而言意味着什么呢？

首先要明确的是「合并」与「扩容」是以太坊升级的两个阶段。其中「合并」通过将共识机制从 PoW 切换到 PoS，核心是减少能源消耗问题，合并本身并不能带来以太坊扩容。而「扩容」是为解决以太坊扩展性，以及与之相关的吞吐量和 Gas 费用问题。从某种程度上来说，两者是以太坊发展过程中相辅相成的两个维度。下文将在梳理以太坊升级进程基础上，聚焦扩容主流解决方案 Arbitrum 的生态发展状况，帮助诸位更好理解以太坊的发展。

以太坊升级三阶段

🧭 信标链（The Beacon Chain）

信标链自 2020 年 12 月正式启动，是一条与当前 PoW 以太坊主网并行运行的 PoS 链。信标链稳定出块，验证者也可质押挖矿、获得信标链增发的区块收益，其为以太坊生态系统引入了质押(Staking)机制，为过渡至权益证明（PoS）机制打好基础。并且它与将来的“分片链”相兼容，分片只能通过权益证明共识机制安全地进入以太坊生态系统，而信标链引入了质押，当它与主网“合并”时，将为分片铺平道路，以帮助进一步扩展以太坊。

网站：https://beaconscan.com/

2021 年 10 月以太坊信标链迎来首个硬分叉 Altair 升级。Altair 升级重新定义了基本奖励的权重。最大发行量保持与以前相同，但验证者奖励不是获得基础奖励的倍数，而是会获得每项职责的基础奖励的一部分，因此产生了一个新的奖励权重。目前，信标链与以太坊主网独立运行，但在今年，信标链会发展到下一阶段——合并（The Merge）。

🌲 合并（The Merge）

合并逻辑

合并指的是将以太坊主网与负责权益证明系统的信标链（Beacon Chain）合并，共识机制将从工作量证明（PoW）完全过渡为权益证明（PoS）。在合并期间，Execution Layer 继续托管以太坊虚拟机（EVM）并进行验证和广播交换，由于合并不是发布新版本的以太坊，而是一次升级，因此合并期间数据层不会受到影响，但是矿工将被验证者（Validators）取代，PoW 节点矿工将退出历史舞台。对比原先的流程，矿工的信任成本从消耗算力变成了质押资产，工作量证明被取消了，使以太坊的能源消耗减少约 99.95%，为包括分片在内的未来扩展升级奠定了基础。

合并会降低 Gas 费用吗？

由于共识机制的转变，出块成本下降，很多人误认为这会带来手续费的下降甚至性能的提升，其实不然。一方面，从 Gas 费用的定价机制来看，以太坊的手续费在去年 EIP-1559 （伦敦升级）实施后主要包括两部分：基础费用（Base Fee）和小费（Tips）。基础费用完全按照供需关系来确定，需求即用户提交的交易请求，供给则是以太坊能够提供的计算空间。小费则是矿工的奖励，本质上也是一种吸引矿工的竞价机制，同样由需求决定。合并也并不能改变供需关系，无法对手续费产生影响。

另一方面，以太坊「合并」（The Merge）仅限于升级以太坊的共识机制，并不能通过改变共识机制来解决扩展性问题，进而也不能解决高昂的 Gas 费用。合并之后每秒交易笔数（TPS）和手续费基本不变，而合并后下一阶段分片才是解决扩展性的关键性升级。

🚀 Danksharding

Danksharding 是以太坊的一种扩容方案，通过提议者-构建者分离（PBS）以及 crList 的组合方案来实现，在规避 MEV（矿工可提取价值）的同时，又最大限度地提升了系统去中心化、安全和扩展属性。

优势

设计简单。不需要分片委员会基础设施，不需要跟踪分片 blob 确认，并且没有额外的构建者基础设施，可以使用现有的执行层费用市场基础设施。
提高扩展性。执行链和分片之间的紧密耦合，使得 Rollups 设计更简单。通过与 Rollups 技术相结合，L1 与 L2 的数据同步加快，可使以太坊网络的每秒交易量（TPS）达 10 万左右。
去中心化。MEV 市场化，解决潜在的验证者中心化问题。

Danksharding 不仅仅是对经典分片的重新设计，一旦成功实施，将成为解决区块三难困境的破局者。此外，目前 L2 扩展方案的蓬勃发展，许多链下以太坊扩展项目已经落地，其中 Rollups 系列方案已经获得以太坊社区认可，并被规划在以太坊发展路线之中。

假设 Danksharding 随着“上海硬分叉”部署到以太坊网络，Rollups 二层网络项目，如 Arbitrum 和 Optimism 将会是 Danksharding 的最大受益者。

以太坊「扩容」之路

可扩展性三难困境

众所周知，去中心化（Decentralization）、安全（Security）、可扩展性（Scalability）三选二是公链面临的“三难困境“。以太坊最初为了符合 Web3 最重要的价值观，选择了舍弃可扩展性。随着其生态持续发展，Dapp 功能变得越来越复杂、智能合约执行的操作数量增加等因素，目前每秒可处理的交易笔数在 10~15 之间，供给不足、需求旺盛，导致依靠竞价确定的手续费居高不下，“令不少开发者和用户望而却步，成为其继续发展的桎梏。

为解决这一局限性，以太坊生态目前存在两种扩容方案：链下扩容和链上扩容，其中 L2 作为链下扩容方案，通过处理链下交易来帮助提高交易速度和交易吞吐量外，还可以大大降低交易费用，目前得到了广泛的落地应用。我们在《回顾V神 Rollups 神作，详解以太坊为何需要二层扩展方案》这篇文章已经解读了各个方案的运行机制，回答了 Rollups 相关的一些关键问题，下面将介绍在以太坊社区中风靡一时 Rollups 路线图。

以 Rollup 为中心的以太坊路线图

Vitalik 在 2020 年 10 月发布了以 Rollup 为中心的以太坊路线图（A rollup-centric ethereum roadmap），确定了 Rollups 将在以太坊的发展中扮演举足轻重的角色。而分片之后，与 Rollups 发展相辅相成，数据的存储会更加的便宜和高效。

短期路线：

推进 Eth1 基础建设以支持 Rollups
调整基础设施以支持 Rollups
以 Rollups 为中心带来的经济可持续性

长期路线：

以 Rollup 为中心的路线图还可能意味着要重新构想以太坊的长远未来：每个人都可以进行交易的、高安全性的单一执行分片，以及数据存储的扩展性。这些分片型 L2 都朝着某种形式的分片执行方向发展，以太坊将成为功能强大的基础层。

L2 先行者 Arbitrum

Arbitrum 作为以太坊的 L2 可扩展性解决方案，在继承了以太坊的安全性同时，通过 Optimistic Rollup 缓解 L1 上的交易拥堵问题，进而降低交易 Gas 费用，使更多用户和开发者能够加入到以太坊生态之中。此外值得关注的是，Arbitrum 与以太坊虚拟机 (EVM) 高度兼容，即已经熟悉 EVM 的开发人员可以像使用以太坊一样轻松地在 Arbitrum 上构建和编写代码，在 Arbitrum 上迁移以太坊 DApps 和部署协议变得简单友好。

目前已经有 400+ 项目部署到 Arbitrum 网络中，其中以太坊原生协议构成了 Arbitrum 网络 TVL 的大部分，诸如 Uniswap、Sushi、DoDo、1inch 等。此外，Arbitrum 网络中也陆续启动了原生项目，如目前获得成功的 Dopex、GMX 和 TreasureDAO 等。Arbitrum 凭借技术优势和用户友好度，为许多正在开发的项目和团队提供了一个优质的平台，相信还有更多潜力项目处于发展中。

Arbitrum 相比其他 L2 方案具有先发优势，基于以太坊安全性和扩展性的加持下，很有可能继续领先其他 L2 竞争对手。近期 Arbitrum 宣布推出基于以太坊测试网的 Nitro 开发网络（Devnet），开发人员可基于此网络进行构建测试，新升级的 Nitro 在大幅提高网络吞吐量的同时降低费用。Arbitrum 对于以太坊的扩展性的探索，在技术迭代中不断向前发展，不断升级的网络在未来潜力无限。

所以对于意愿在以太坊上进行开发的工程师们来说，选择 Arbitrum 既能享受连接以太坊 L1 的优势，又能享受到高扩展性和低费用，同时还能加入 Arbitrum 生态，享受到更多生态红利和开发支持。Arbitrum 社区有着良好的社区氛围，欢迎着广大开发共同参与和建设。

Arbitrum 社区活动

Arbitrum 去年 8 月上线以来，中文社区就一直很活跃，举办了数场线上、线下活动：

AMA 活动

据官方消息，Arbitrum 社区将于每周二晚上 8 点，在中文推特 Space 举办系列 AMA 活动，会邀请生态里的项目方、加密圈大咖，一起来探讨 Layer2 及 Arbitrum 生态内部的一些话题，给广大开发者提供一个参与 Layer2 领域的渠道。

奥德赛活动

Arbitrum 自上线以来生态发展日新月异，为了更好满足用户需求，助推下一阶段生态发展，Arbitrum 开启了上线以来最大的生态活动——奥德赛，用户将通过执行链上任务了解和体验 Arbitrum 生态部分顶级 DApp，获得 Free mint NFT，享受 L2 扩展性带来的极致体验。该活动目前已经暂停，为了用户更好的体验，将在 Nitro 上线后重启。

生态激励计划

此外，Arbitrum 计划为生态内开发者提供更多激励措施。目前已经举办了 ETH 社区内的技术课程，如「区块链入门课程：0 基础创建以太坊智能合约」，后续还会上线更多 Layer2 相关的线上课程，还有黑客松等一系列活动将会陆续推出。敬请期待！

目前，第一期「区块链入门课程：0 基础创建以太坊智能合约」已接近尾声，该课程自 5 月上线以来，吸引了 400+ 开发者的参与，从认识以太坊到入门 Solidity 开发，从课程视频、作业答疑到 Workshop，全方位帮助学员学习以太坊智能合约和 Arbitrum 生态最新技术，感兴趣的小伙伴可以在文末“往期精彩”中看到课程相关的精彩内容回顾。

「第二期｜区块链入门课程：0 基础创建以太坊智能合约」招募中！

第一期入门课程好评如潮，为了助力更多开发者从 0 到 1 迈入区块链开发世界，TinTinLand 将继续与 Arbitrum 联合，推出第二期「区块链入门课程：0 基础创建以太坊智能合约」！课程涵盖了从 DApp 应用交互、入门 Solidity 实践到智能合约交互开发等丰富内容，并且能够与与全球顶尖以太坊生态开发者面对面交流、收获区块链行业资源和工作机会等隐形福利。为了保障教学质量，课程招收名额有限，先到先得，赶快扫码报名提前锁定席位！

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