CoinEx研究院｜Arbitrum-Layer2领域的潜心修道者
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Arbitrum网络已上线半年多，虽然上线之初被各种土狗土矿项目抢占了风头，但Arbitrum的发展并没有因为这些土狗项目而动摇。截止3月21日，根据L2beat显示（图一），Arbitrum的TVL达到约32亿美元，并在众多Layer2项目中遥遥领先。所有Layer2项目的总TVL约为63.5亿美元，而Arbitrum的TVL就占了50%，是第二名dYdX的3.2倍。
图一：L2beat layer2 TVL 排行榜
资料来源：https://l2beat.com/#projects
数据截止3月21日
从上组数据来看，Arbitrum仍受到各路资金的青睐，在以太坊扩展之路上占据非常重要的地位。并且Offchain labs在3月2日时宣布推出Anytrust Chains，给Layer2赛道又增加了一丝想象力。因此本文将分为上下两篇介绍Arbitrum，上篇将对Arbitrum做一个简单的梳理，从用户的角度分析其竞争力，以及同类项目的对比。下篇将介绍Arbitrum的原生生态详情，以及对未来发展前景进行分析。
Arbitrum介绍
Arbitrum是以太坊的一种扩展解决方案，由Offchain labs创建，该团队在2019年的B轮融资中筹集了1.2亿美元，投资者包括Pantera Capital、Polychain Capital、Coinbase等众多龙头投资机构。
Arbitrum的特点在于便宜且迅速，并将所有交易信息传递回以太坊主链。简单对比一下，以太坊每秒可处理约14笔交易，交易gas费根据网络拥挤程度不同而变化，拥堵时gas费甚至飙升至上百美元。而Arbitrum拥有40000 TPS，gas费大约为每笔0.6美元。而且Arbitrum可完全支持以太坊虚拟机（EVM），这意味开发人员可以直接将他们的去中心化应用Dapps与Arbitrum集成，减少重新开发的时间。
Arbitrum的运作原理其实较好理解，简而言之，Arbitrum将很多交易或事物一起打包，在专有的侧链上先进行结算，然后再将交易数据报告给以太坊主链。Arbitrum采用了一种称为Optimistic Rollup的技术，该技术可以将区块链交易的数据进行压缩，再Rollup（汇总）为单个事务。这样做的好处是，区块链只需要处理单个交易，而不必确认Rollup中包含的单个事务，不仅节省了时间，也节约了交易gas费。
Arbitrum的安全保证是由验证者去执行的。Optimistic Rollup的前提是假设了所有的交易数据都是正确的，但如果验证者怀疑存在欺诈行为，则可以通过争议解决机制对交易进行异议。因此，Optimistic Rollup存在一个挑战期，如果验证者发现存在可疑的交易，挑战成功后被挑战交易即可在这期间恢复。也正是因为这个设定，将资金从以太坊主网跨到Arbitrum上只需要大概10分钟，而将Arbitrum上的资金转回以太坊主网时则需要等待约1周的时间。
Arbitrum的竞争力
在考虑到Arbitrum的竞争力上，相比分析不同Layer2项目技术上的区别，可能会感到晦涩难懂。我们不妨从用户的角度出发，用户真正需要的是什么？其一是良好的用户体验，其二是保证资产的安全性。下面本文将从这两个方面展开分析。
从用户体验的角度来说，用户在交易过程中更加看重的是交易的速度以及每笔gas费的高低。从这个角度而言，Arbitrum的竞争者其实不仅仅是Layer2的项目，还包括像Solana、AVAX、BSC等高性能的Layer1主链。它们同样有着高TPS、低手续费的特点，并且跨链资产迅速，退出也无需等待较长时间。
2021年随着Layer1和Layer2项目的相继迸发，以太坊资产逐渐外溢。从以太坊流出的市场份额来看，目前AVAX市场份额排名第一，其次是Polygon、Ronin，而Arbitrum则居第四。
图二：以太坊流出跨链桥的市场份额
资料来源：Dune Analytics @eliasimos
数据截止日期：3月22日从上述排名来看，Arbitrum并非是优中之选。其原因之一是Arbtrium上的gas费在AVAX、Polygon、Solana这些以$0.00X级别所计gas费的Layer1项目中不占优势。但Arbitrum团队表示，会在将来提高速度限制和增加网络容量的方式降低gas费用，并且，随着Arbitrum网络上交易量的增多，也会逐步降低费用。其二，Arbitrum确实面临着一个跨链周期的限制，对于资金灵活性需求较高的用户来说，等待一周才能转出是一个较大的顾虑。但目前很多支持Arbitrum的跨链桥已解决了这个问题，例如Hop protocol使用中间资产和AMM机制进行跨链，即可降低Arbitrum二层资产的等待时间。
尽管如此，Arbitrum仍有其优势所在。一个最大的吸引力在于EVM完全兼容。对于开发者而言是可以迅速将以太坊上的应用兼容到Arbitrum上，能够保持程式代码不变，并且迁移成本低。对于用户而言则是能够以更低的成本使用以太坊上的原生协议，对于那些诟病以太坊手续费太贵的忠实用户是一个不错的福音。目前已有超过150个以太坊原生项目在Arbitrum one上运行，包括各种基础设施的龙头协议或Dapps。并且在2022年3月2日，Offchain labs宣布推出Anytrust chain，该链将和Arbitrum one一起运行，进一步优化适配游戏和NFT领域，届时Arbitrum不仅可辐射DeFi类协议，也可以将NFT、GameFi等项目囊括进来。
在资产安全性上，需要注意两个点，一个是网络的协议安全，二是在进行跨链被黑客攻击的风险。
网络的协议安全：Arbitrum作为以太坊的侧链，和以太坊具有同等安全性，因此Arbitrum的安全性有较高的保障。
跨链风险：我们不难看到，各大高性能Layer1将以太坊资产进行跨链时都发生过安全问题，例如Solana上的跨链桥项目Wormhole遭受攻击，THORchain的跨链桥连续遭遇三次恶意攻击损失近1600多万美元。当资产从以太坊跨到其他Layer1或侧链时，就面临着被黑客攻击的风险。而将以太坊的资产跨链到Arbitrum上时，因其具有Rollup和审查期的机制，能大大降低被黑客攻击成功的风险。
这里我们也不能忽略同样采用Optimistic Rollup技术的其他Layer2项目。目前采用该技术的项目有Optimism、Metis Andromeda和Boba Network。Metis和Boba是Optimistic的一个分支，在区块链扩容性能和gas费方面都进行了优化。
表一：Optimistic Rollup项目对比
从上图可以看到，Arbitrum的手续费和其他几个同样是Optimistic Rollup的项目相比仍是较高的。Optimism和Arbitrum的最大区别就在与兼容性不同，因此虽然上线时间相隔不久，但市场份额和生态Dapps数相差巨大。除此之外，Boba和Metis在提款方面也进行了优化，不必再等待一周左右的时间，只需数分钟或几小时内就可以转出资产。而Arbitrum的优势在于其丰富的生态，如此高的市场份额也得益于其生态的扩张。
Arbitrum生态
如前文所述，由于Arbitrum与以太坊EVM高度兼容，因此在上线之初，以太坊上的大型基础设施类项目都已经部署到Arbitrum，可以以低手续费、高速的体验畅玩以太坊上的项目，例如Uniswap、Sushiswap、Balancer等Dex，Curve Finance、Abracadabra Money等稳定币协议，Ren、Multichain、Synapse等跨链桥项目都已支持Arbitrum网络。这是Arbitrum能够快速抢夺市场份额的关键一步。给习惯使用以太坊协议的用户提供了更加丝滑的交易体验，以及更低廉的手续费。
本文在这部分将不再赘述以太坊的原生协议，而是将目光聚集到Arbitrum上优质的原生协议。下面将介绍几个Arbitrum上值得关注的生态项目。
Dopex
Dopex是一个去中心化的期权平台，通过期权池为期权交易方提供流动性，并通过rebate（回扣）系统和套利功能来提升期权合约买卖双方的利益。该协议由18名匿名团队创建，其核心人物为@tztokchad和@witherblock，并获得了DeFi的KOL Tetranode和DeFiGod1的投资。
Dopex的核心功能是提供单币质押期权库（SSOV），SSOV允许用户在指定的时间段内锁定代币，并在其抵押的资产上获得收益。用户将资产存入一个合约，系统会将用户的存款作为看涨期权卖给买家，并在他们选择的每期到期时以固定价行权。简单来说，用户存入资产是卖出一个看涨期权或看跌期权，相应也会有买家为了对冲买入看涨或看跌期权。
和传统期权逻辑相似，对于用户存入一个看涨期权的期权池来说，如果基础资产价格上涨，单币质押期权质押人可保留其美元价值，即买家行权，卖家以行权价卖出代币；如果基础资产价格下跌，即买家选择不行权，卖家仍可保留其代币价值。在这两种情况下质押人都可以获得期权收益和DPX奖励。期权将按照流动性的比例收取，而DPX奖励将按执行价接近平值的比例发放。
在Dopex中采用双代币经济模型，DPX作为治理代币和协议费用代币，协议池购买、掉期、交易池罚款和策略保险库中收取的费用以DPX计价，所有收取费用的15%将在每个epoch(时期)结束后按照比例分发给DPX持有人。rDPX则作为Rebate token，为了消除极端波段产生的损失风险，期权持有人在每个epoch都可以获得rDPX代币补偿。rDPX可用于铸造合成资产，或作为抵押物进一步扩大资产敞口。
Sperax
Sperax是一个去中心化的稳定币协议，同时利用了抵押和算法。其稳定币USDs由外部资产+其治理代币SPA支持。通过燃烧SPA并添加一些抵押品来铸造USDs。USDs通过抵押品和算法稳定（套利）来保持稳定。
投资机构和团队背景豪华。Sperax 以2亿美元估值完成600万美元融资，Amber Group、Alameda Research、Jump Capital等机构及知名DJ Steve Aoki通过购买Token SPA进行投资。团队包括前Terra core的研究人员Nicolas Andreoulis，还有哈佛教授Marco Di Maggio。
Sperax的独特之处在于算法稳定和抵押稳定之间的动态转换。通过一个链上机制确定算法中货币供应量与抵押品的比例。如果价格高于锚定价格，货币供应将依赖算法稳定，如果价格低于锚定价格，则对外部抵押品的依赖增加。USDs与其他去中心化稳定币的主要区别在于自动收益功能，这种自动收益策略内置于稳定币中，可在Sperax上通过DeFi聚合器获得利息。
GMX
GMX是Arbitrum上的一个去中心化永续合约交易平台，可对ETH、BTC、LINK等币种以最高30倍的杠杆进行交易。GXM主打低swap费和零滑点交易，目前部署在Arbitrum和AVAX上，AUM已达到3.8亿美元，在所有Arbitrum生态项目中TVL排名第三，已成为Arbitrum上去中心化永续合约项目中的佼佼者。
为了保证交易零滑点，GMX所使用的不是交易对组成的池子，而是由流动性提供者将ETH、BTC等资产质押到GLP池中，由一个多资产的GLP池执行Swap和杠杆交易。GLP池容量比交易对池容量更大一些，并且交易价格由Chainlink预言机和其他DEX均价进行喂价，可更大限度减少滑点的影响。
其代币经济同样采用双代币经济模型，GMX为平台治理代币，可用于质押，持有者可获得平台30%的收益。GLP是流动性提供者将资产存入GLP池时得到的凭证，GLP的价格由GLP池中资产总价值/GLP供应量得出。GLP持有者可获得70%的平台收益以及期满一年后可完全转化为esGMX。通过代币激励快速捕获流动性，其交易量以及协议收入也在不断上升。
图三：GMX 交易量和手续费
截止时间：2022年3月24日
总的来看，目前Arbitrum生态项目更多集中在如钱包、跨链桥等基础设施。其次是DeFi，尤其是衍生品类细分领域。Arbitrum得天独厚的高性能条件给衍生品项目提供了肥沃的土壤,也给那些因流动性不足、手续费高而被诟病的项目提供了一线生机。最后，Arbitrum在NFT和GameFi细分市场的生态是较少的，目前只有三个NFT市场项目，并且交易量较少。NFT和GameFi对一个侧链来说性能要求更高，一些应有程序需要进一步降低成本，或者更快的提取NFT，以及在游戏中高负荷的容量和交易需求。因此Arbitrum在未来还会推出Anytrust chain来适配NFT和GameFi的发展。
未来发展前景
在如今Layer1/Layer2差异化竞争格局下，Arbitrum何去何从？属于Arbitrum的市场爆点何时才能抵达？
实际上，Arbitrum走了一条不一样的路。Arbitrum作为以太坊的侧链，主要是为了解决以太坊的可扩展性问题，团队一直保持这样的初心不断在技术上完善性能。
关于Arbitrum是否发币，在Arbitrum上线之初，社区都认为Arbitrum会遵循其他Layer2解决方案一样向早期用户空投原生代币的路线。但是，Off-chain labs已经确认他们不打算提供任何此类原生代币。
图四：Arbitrum twitter表示不提供原生代币
资料来源：twitter@arbitrum
当宣布这一消息时，Arbitrum网络的TVL增长速度明显放缓，在之后甚至损失了大约50%的TVL。但如今来看，这50%的TVL只是一个开始，舍弃浮躁的投机资本，潜心修行。他们不着急发布原生代币获得既得利益，反而给Arbitrum的发展注射了一针强心剂，深耕技术和发展生态，继而扩大影响力。
从Offchain labs的最新发布的计划来看，他们将不断升级Arbitrum协议。先Arbitrum One升级到Arbitrum Nitro，再推出Anytrust chains以发展NFT和GameFi市场。
在未来，Arbitrum也许不仅仅是作为引领以太坊Layer2的角色，甚至可能将Rollup扩展到其他的Layer1项目上，开拓公链融合发展大格局。