Arbitrum (ARB): o que é, como funciona e revisão do ecossistema

O que é Arbitrum?

Arbitrum é uma plataforma alimentada por Ethereum que utiliza diversas soluções de camada 2. O conjunto de soluções de escalabilidade do Ethereum no Arbitrum inclui canais, sidechains e rollups, chamados de AnyTrust Channels, AnyTrust Sidechains e Arbitrum Rollup.

Arbitrum foi criado pela Offchain Labs, uma empresa sediada em Nova York e fundada por um grupo de cientistas da computação da Universidade de Princeton. Seu histórico acadêmico e expertise em blockchain ajudaram-nos a inicialmente conceber um projeto em 2015 que posteriormente se tornou o Arbitrum.

O projeto foi formado e publicou seu whitepaper em 2018. Desde maio de 2021, a rede rollup principal esteve disponível apenas para desenvolvedores preparando-se para lançar seus dApps lá, até que a rede principal Arbitrum One abriu suas portas para todos em setembro de 2021.

Como funciona o Arbitrum?

A joia da coroa do Arbitrum é sua tecnologia de Optimistic Rollup. Esta abordagem inovadora agrupa transações em lotes, executando-as na camada 2, enquanto apenas dados cruciais são registrados na rede principal do Ethereum. Para saber mais sobre Optimistic Rollups e como eles diferem dos ZkRollups, confira o vídeo dedicado sobre o assunto no DeFi Teller.

Além de utilizar a tecnologia de Optimistic Rollup, o Arbitrum é assegurado pelo protocolo Multi-Round Interactive Optimistic Rollup apresentado pela primeira vez em 2018. O modelo de rollups escolhido é chamado de "otimista" porque todas as transações são consideradas válidas pelo sistema, e os lotes publicados não contêm prova criptográfica de sua validade, contando com nós participantes para verificar os lotes quanto à corretude através de um procedimento chamado fraud-proof.

Rollups são considerados uma das soluções mais seguras para a escalabilidade do Ethereum, pois registram todos os dados de transação na cadeia do Ethereum enquanto executam transações em um rollup. Saiba mais sobre como funcionam os rollups em nossos vídeos explicativos sobre rollups e a diferença entre rollups otimistas e zk-rollups.

Qualquer usuário pode postar uma afirmação (chamada de Afirmação Contestável ou DA em Arbitrum) sobre a execução da cadeia Rollup e, após isso, a afirmação é enviada ao Ethereum, iniciando o processo de escrutínio dessa afirmação. Durante o período de desafio, qualquer outro usuário pode contestar essa afirmação e, caso se detecte fraude, provar que a afirmação é de fato fraudulenta. Para incentivar o comportamento honesto, os validadores são obrigados a vincular tokens ETH, que estão em jogo caso o lote ou uma única transação dentro do lote seja comprovada como incorreta durante o período de desafio. Se o período de desafio passar sem que ninguém declare que o lote é fraudulento, o DA se torna parte da rede e altera seu hash de estado. Se o DA for comprovado como incorreto, o estado permanece inalterado.

A segunda iteração do protocolo, ou Arbitrum 2.0, introduziu uma estrutura em árvore com múltiplos DAs em pipeline. No protocolo atualizado, cada estado pode ter um DA seguindo dele, ramificando assim o sistema. Uma descrição detalhada do protocolo atualizado e seu algoritmo de staking pode ser encontrada na documentação do projeto.

Arbitrum oferece suporte total para Ethereum Virtual Machine (EVM). Portanto, a plataforma é adequada para projetos que desejam reduzir as taxas de gás para seus usuários, mantendo-se próximos ao Ethereum, bem como para aplicações já implementadas no Ethereum ou preparadas para ele. Arbitrum oferece suporte total para a interface RPC, linguagens EVM e todo o conjunto de ferramentas do Ethereum. Assim, todos os smart contracts que funcionam no Ethereum também poderão funcionar no Arbitrum. Além disso, Arbitrum pode executar todas as ferramentas frontend padrão como The Graph e ethers.js. Mais informações sobre a compatibilidade com Solidity podem ser encontradas aqui e informações sobre integrações de frontend no Arbitrum estão disponíveis aqui. Sob o capô, no entanto, o protocolo executa sua própria máquina virtual chamada Arbitrum Virtual Machine ou AVM.

A execução offload das transações do L1 é feita através do sistema operacional do Arbitrum, chamado ArbOS, que também é responsável por isolar contratos não confiáveis uns dos outros. O ArbOS gerencia as taxas dos usuários e as distribui entre os validadores para recompensar seu trabalho.

Ao realizar cálculos fora da cadeia, as taxas do Arbitrum Rollup ainda precisarão ser pagas no Ethereum, pois publica lotes no L1. No entanto, esses lotes contarão apenas como uma fração das taxas pagas por uma transação executada diretamente no Ethereum. A plataforma oferece um conjunto de soluções, como um agregador, para minimizar ainda mais as taxas de gás. Em vez de enviar suas transações diretamente para o contrato de caixa de entrada do Arbitrum, os usuários podem optar por usar um agregador, um nó que coleta transações e as publica no Ethereum em lotes.

Arbitrum afirma fornecer até 4.500 transações simples (sem calldata próprio) por segundo (TPS).

A conexão com o Ethereum é fornecida pela camada ETHBridge. Esta é um conjunto de contratos inteligentes que incluem os contratos Inbox e Outbox, responsáveis pela troca de mensagens entre as camadas. 

Arbitrum Nitro, lançado no final de 2022 após mais de um ano de desenvolvimento, representa uma atualização significativa da rede Arbitrum, impulsionando o sistema para uma nova era de tecnologia de rollup otimista de camada 2. Esta solução totalmente integrada introduz componentes essenciais como provas de fraude, o sequenciador, pontes de token e compressão avançada de calldata, entre outras funcionalidades críticas. No núcleo do sistema está um provador revolucionário que permite provas de fraude interativas sobre código WebAssembly (WASM), trazendo versatilidade e eficiência sem precedentes para o motor L2 do Arbitrum. Além disso, a integração do Geth, um cliente Ethereum amplamente suportado, garante compatibilidade perfeita com o padrão Ethereum, fortalecendo as capacidades da rede.

Arbitrum Orbit, um dos produtos mais recentes lançados pela Arbitrum, é voltado para desenvolvedores e tomadores de decisão, oferecendo-lhes a oportunidade de criar cadeias Arbitrum Rollup e AnyTrust autogeridas. Feito sob medida para aqueles que buscam controle e personalização completos, este produto inovador tem o potencial de revolucionar o mundo das aplicações descentralizadas (dApps) e expandir as capacidades do Ethereum. 

O poder do Arbitrum Orbit reside em sua capacidade de fornecer aos desenvolvedores uma cadeia dedicada, totalmente de sua propriedade e gerenciada por eles. Por meio desta cadeia, os usuários podem se estabelecer de forma transparente em uma das cadeias de Camada 2 (L2) do Arbitrum, como Arbitrum One, Arbitrum Nova ou Arbitrum Goerli. Ele concede a liberdade de personalizar diversos aspectos, incluindo configurações de privacidade, permissões, tokens de taxa e protocolos de governança, garantindo um ajuste perfeito para qualquer caso de uso ou requisito empresarial.

Desenvolvedores podem lançar redes blockchain alimentadas por Nitro, aproveitando a avançada compressão de Nitro, provas de fraude e compatibilidade com EVM+ através do Stylus. Fornecendo taxa de transferência dedicada, as cadeias Orbit garantem confiabilidade no preço do gás para os usuários finais, isolando recursos e garantindo uma experiência ótima. Além disso, os usuários podem controlar as permissões de acesso à sua cadeia, implementar tokens de taxa personalizados e iterar continuamente em mecanismos específicos do domínio e oportunidades de captura de valor.

Ao utilizar a robustez da pilha Arbitrum Nitro, cada cadeia Orbit descentraliza progressivamente as aplicações e adota as premissas de segurança da camada base do Ethereum. Seja para uma dApp específica, um serviço privado ou um ecossistema de aplicativos, as cadeias Orbit oferecem a máxima flexibilidade na construção de redes descentralizadas.

O gargalo de escalabilidade do Ethereum é diretamente abordado pelos protocolos Rollup e AnyTrust do Arbitrum. Ao transferir parte do trabalho pesado da rede para nós descentralizados que suportam as cadeias L2 do Arbitrum, as cadeias Orbit oferecem uma solução transparente. Os usuários podem escolher entre Rollup e AnyTrust, encontrando um equilíbrio entre descentralização e desempenho. As cadeias Orbit desbloqueiam o potencial das aplicações para escalar de forma eficiente sem comprometer a segurança.

Como usar o Arbitrum?

Para usuários de dApps que desejam utilizar os aplicativos representados no ecossistema Arbitrum, eles precisam transferir seus fundos para a rede de camada 2 usando uma ponte e adicionar uma carteira suportada pelo Arbitrum. Você pode adicionar o Arbitrum ao Metamask, por exemplo, através do recurso Custom RPC. Depois que sua carteira estiver ativada, você precisará depositar seus fundos no Arbitrum usando a ponte, que possui um SDK de ponte de token e uma interface de usuário simples. Todos os ativos nativos do Ethereum podem ser transferidos para o Arbitrum, e a rede também permite a funcionalidade de emissão de tokens nativos do Arbitrum no L2 que podem ser posteriormente retirados para o Ethereum.

Desenvolvedores que desejam usar o Arbitrum sem configuração adicional podem começar com uma rede testnet pública construída sobre o Rinkeby e implantar seus aplicativos para testes lá. No entanto, se um desenvolvedor quiser implantar seu próprio rollup, ele precisará instalar o Arbitrum e suas dependências e implantar a cadeia Arbitrum no L1. Tal cadeia não precisaria ser implantada para cada aplicativo; uma única cadeia pode hospedar múltiplos aplicativos, o que seria até mesmo uma vantagem para a sincronização deles. Instruções sobre como implantar o aplicativo de demonstração ou contratos estão disponíveis na documentação do projeto.

Tanto os usuários de dApps quanto os desenvolvedores devem ter em mente que há uma grande diferença entre as transações do Ethereum para o Arbitrum e vice-versa - do Arbitrum para o Ethereum, que levam várias vezes mais tempo. Essa diferença ocorre porque o Arbitrum utiliza a tecnologia de rollups otimistas e, ao retirar fundos dele, os participantes da rede precisam de tempo para verificar os lotes.

No entanto, existem aplicações que oferecem serviços de provedores de liquidez para usuários que desejam retirar fundos do Arbitrum rapidamente. Em termos simples, esses provedores de liquidez fornecem o equivalente ao que o usuário deseja retirar e recebem os fundos reais retirados pelo usuário algum tempo depois. É importante entender, no entanto, que tais provedores trabalham apenas com tokens fungíveis e não serão capazes de fornecer aos usuários um equivalente de NFT. Além disso, esses serviços não são produtos nativos do Arbitrum e podem acarretar riscos adicionais. Antes de utilizar tais aplicações, é recomendado se familiarizar detalhadamente com cada uma delas.

Staking no Arbitrum

Qualquer usuário pode fazer uma aposta para qualquer DA na rede Arbitrum. Você deve estar ciente de que, com o advento do Arbitrum 2.0, o algoritmo para apostas em Declarações Contestáveis se tornou um pouco mais complexo. A partir de agora, ao fazer uma aposta em um DA, você a faz em um ramo específico e, com sua aposta, você afirma que esse ramo em particular será o estado final da rede. Apostas no Arbitrum não podem ser desfeitas e, se o ramo no qual a aposta foi feita se revelar incorreto, os ativos vinculados serão perdidos. No entanto, a equipe do Arbitrum argumenta que, para que um ramo de transações incorretas exista, devem haver várias partes que votaram de forma inconsistente, o que não é muito provável na prática.

Também vale a pena considerar que qualquer DA adicionado à rede tem um prazo e deve ser verificado quanto à sua corretude dentro de um determinado período, ao final do qual o DA será reconhecido pelo sistema como final. Mais informações sobre apostas no Arbitrum estão disponíveis na documentação do projeto.

O Token ARB

ARB, o token de governança do ecossistema Arbitrum, desempenha um papel crucial na evolução do projeto rumo à descentralização. Conforme as atualizações continuam aprimorando o rollup do Arbitrum, o ARB facilita as mudanças de governança e controle de acesso de Offchain Labs para o DAO do Arbitrum. Todos os processos de votação são autoexecutáveis e conduzidos na cadeia, com um mínimo de 21 a 37 dias para que as propostas sejam aprovadas antes da execução.

O ARB foi lançado com um fornecimento máximo de 10 bilhões de tokens, com uma taxa de inflação anual de 2% a partir daí. A alocação de tokens inclui ~43% para o tesouro do DAO do Arbitrum, 18% para os investidores da Offchain Labs, 12% distribuídos para usuários elegíveis, 27% para a equipe da Offchain Labs e 1% para DAOs ativos que estão construindo no Arbitrum. Todos os tokens de investidores e equipe estão bloqueados por 4 anos, com um penhasco de carência de 1 ano seguido por desbloqueios mensais.

O Arbitrum emprega um chamado "Conselho de Segurança", composto por um conselho de 12 membros, que aborda riscos sensíveis ao tempo que afetam o DAO e seus membros. O conselho passa por eleições a cada seis meses, com membros cumprindo mandatos de um ano. Em emergências, o Conselho de Segurança pode agir rapidamente para atualizar contratos, sujeito a um forte limite multisig de 9/12. O conselho permanece responsável perante os membros do DAO, que possuem a autoridade para remover membros mal-intencionados que atuam contra os melhores interesses do Arbitrum.

O Arbitrum é seguro?

Offchain Labs é uma empresa de blockchain sediada em Nova York que supervisiona o desenvolvimento do Arbitrum. Foi cofundada por Ed Felten, Steven Goldfeder e Harry Kalodner, que se conheceram na Universidade de Princeton.

Ed Felten é um professor licenciado em Princeton e Cientista Chefe na Offchain Labs. Ele também é famoso por seu trabalho na Casa Branca, onde atuou como conselheiro do Presidente Obama.

Steven Goldfeder é o CEO da Offchain Labs. Ele possui um Ph.D. pela Universidade de Princeton e é conhecido como coautor de Bitcoin e Tecnologias de Criptomoedas, o principal livro didático sobre criptomoedas.

Harry Kalodner é o Diretor Técnico da Offchain Labs.

Mais informações sobre a equipe do Arbitrum estão acessíveis no site da Offchain Labs.

Embora a equipe da Offchain Labs afirme ter feito muito trabalho em termos de segurança do código do Arbitrum, bem como conduzido várias auditorias, relatórios sobre elas não foram tornados públicos.

Ao optar por usar qualquer solução de camada 2, também é necessário se familiarizar com os riscos associados à transferência de ativos da camada 1.

Ecossistema e Parceiros

Antes de seu mainnet tornar-se aberto para todos, o Arbitrum já havia integrado mais de 250 dApps, incluindo alguns dos protocolos mais populares do setor, como 1inch, Aave, Balancer, Cream Finance, Curve, DAI, Dfyn e DODO. As comunidades Maker DAO, Uniswap e Sushiswap também votaram para se integrar ao Arbitrum.

O Arbitrum também integrou alguns notáveis protocolos de infraestrutura, como os oráculos do Chainlink e a suíte de transferência de arquivos B.Protocol. A lista completa de integrações bem-sucedidas do Arbitrum pode ser encontrada em seu portal de dApps. Também existem ferramentas nativas como o Arbitrum Explorer e o Arbiscan para monitorar a atividade na rede.

Os criadores do Arbitrum, a Offchain Labs, receberam o apoio de alguns investidores proeminentes, assegurando cerca de 120 milhões de dólares em financiamento em duas rodadas lideradas por Lightspeed Venture Partners, Coinbase Ventures, Pantera, Compound e Blocknation.

O que vem a seguir?

Embora o foco atual seja principalmente na descentralização ainda maior do protocolo, a Offchain Labs anunciou o Arbitrum Stylus como parte do seu roteiro de 2023 para o Arbitrum.

O Arbitrum Stylus é o ambiente de programação de próxima geração para o Arbitrum One e o Arbitrum Nova. Com o poder dos contratos inteligentes em WebAssembly (WASM), o Stylus permite que os usuários implementem programas escritos em linguagens populares como Rust, C e C++, juntamente com os dApps em Solidity já existentes na mesma blockchain do Arbitrum. O lançamento do Arbitrum Stylus está previsto para 2023, prometendo capacidades aprimoradas para dApps e desenvolvedores.

Links

https://developer.offchainlabs.com