ArbitrumOne已经在主网开放，我们计划推出一系列的文章，讲解Arbitrum的内部构件。本文摘自InsideArbitrum，该原文深入讲解了Arbitrum的工作原理。
围绕optimisticrollups，最主要的设计抉择是，如何解决争议。假设Alice断言Rollup会的运行会产生某个结果，而Bob不同意，那协议该如何定夺，选择谁提交的结果呢？
处理的方法基本可分两类：交互式证明，或者重执行交易。Arbitrum选择了交互式证明，我们认为这种办法效率更高，也更灵活。Arbitrum的其它设计也基本上遵循这个原则。
从2014年以来，我们一直在开发交互式欺诈证明。基本的机制我们写在了2018年出版的论文里，虽然现在我们又做了大量的升级。
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交互式证明
交互式证明的思路是让Alice和Bob参与一个由L1合约引导的回合制协议，使用任何L1合约所需的最小开销来解决他们之间的分歧。
Arbitrum的方法基于对争议的剖析。如果Alice的断言涉及了N个执行步骤，那就让她曝光出两个各涉及N/2个步骤的断言，然后让Bob选择一个来挑战。这样一来，争议的规模就缩小了一半。这个过程持续进行，每一回合都将争议的规模缩小一半，直到争议的范围变成一个执行步骤。注意，直到此时为止，L1引导合约都不必考虑实际上执行了什么。仅当争议被缩小到单个执行步骤时，L1引导合约才需要理解这一步要执行什么指令，以及Alice对该步的断言是否为真，以此解决争议。
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交互式证明背后的关键原理是，如果Alice和Bob有所争议，Alice和Bob应尽可能做链下的工作来解决争议，而不是让L1合约承担负担。
重执行交易
另一个方案是，让一个Rollup区块在区块内每一笔交易后附带一个状态哈希值断言。然后，在争议情形中，L1引导合约将模拟一整笔交易的执行，看结果是否与Alice的断言一致。
为什么说交互式证明更好？
我们坚决认为，交互式证明是个更好的方法，理由如下。
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在乐观情形下，交互式证明效率更高。因为交互式证明可以解决大于一笔交易的争议，因此，一个rollup区块可以仅包含一个断言，断言整条链在这一个区块的所有内容执行完之后的结果状态。相反，重执行方法需要区块内的每个交易后面都附带一个状态断言。如果一个rollup区块里面有成百上千笔交易，这两种方法在对L1区块的空间占用上将出现显著的区别——而这种占用正是rollup成本的主要部分。
纽约大学斯特恩商学院的教授阿斯瓦特·达莫达兰（Aswath Damodaran）响应巴菲特观点，认为比特币和其他加密数字货币其实并不能够被准确定价:日前，纽约大学斯特恩商学院的教授阿斯瓦特·达莫达兰在接受CNBC采访时，认为比特币和其他加密数字货币其实并不能够被准确定价，投机者可能仅仅为了以后以更高的价格卖给其他人。斯瓦特·达莫达兰研究的领域就是企业财务和权益资本评估，早在1994年就被《商业周刊》评为美国商学院最好的12位教授之一。[2018/1/13]
在悲观情形下，交互式证明的效率也更高：如果出现了争议，L1引导合约只需检查Alice和Bob的操作“在往正确的方向走”，比如Alice确实把N步骤的断言拆成了两个针对一半步骤的断言。只需要重新执行一个指令。相反，在重执行交易模式下，L1引导合约需要模拟一整笔交易的执行。
更高的交易级gaslimit：交互式证明可以摆脱以太坊对单笔交易GasLimit的限制；即使一笔交易gas消耗量太大、无法放进以太坊区块内，也仍有可能可以放进Arbitrum的区块内。Rollup的GasLimit当然也不可能是无限的，但仍可以做到比以太坊主链所容许的大得多。就以太坊而言，大gas容量的Arbitrum交易的唯一缺点是它可能需要运行更多的交互步骤。相反，重执行模式下的rollup交易，gaslimit必须小于以太坊的区块GasLimit，否则就没法在一笔以太坊交易内模拟执行完这笔交易了。
合约大小没有限制：交互式证明无需为每一个L2合约创建一个以太坊合约，所以也不要求合约符合以太坊合约的限制。对于Arbitrum的争议合约来说，在L2上部署一个合约的操作也是一系列计算过程的组合，与别的操作没有区别。相反，重执行模式下，L2合约的大小比以太坊主链上所能容许的还要小，因为要模拟一个合约的执行需要能够仿制这个合约，而仿制的代码必须能够放进一个以太坊合约内。
更大的实现弹性。交互式证明允许实现上的更大灵活性，举个例子，加入EVM中还不存在的指令。必要的功能无非是能在以太坊上验证一个单步执行的证据。而重执行模式就严格受限于EVM。
交互式证明方法是Arbitrum的设计核心
Arbitrum的大部分设计都是由交互式证明方法所开启的机会驱动的。如果你在学习Arbitrum的特性时疑惑于为什么这种它们要存在，这里有两个简单的思考方向：“这个特性是用来支持交互式证明的吗？”以及“这个功能是是如何利用交互式证明得以实现的”？大部分关于Arbitrum的“为什么”都跟交互式证明有关。
想了解更多？看看InsideArbitrum。
原文链接:
https://medium.com/offchainlabs/interactive-fraud-proofs-arbitrums-secret-sauce-debc3b019418
作者:OffchainLabs
翻译:阿剑
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