Arbitrum и Optimism: потенциал протоколов второго уровня Ethereum

10 января 2023 года сеть Ethereum обработала 1,06 млн транзакций, а два крупнейших решения второго уровня (L2) — Arbitrum и Optimism — в совокупности завершили 1,12 млн транзакций за тот же день. Рост этого показателя в двух перспективных сетях фиксируется три месяца подряд, а у Ethereum обратная ситуация — с октября 2022 года среднесуточное количество обработанных транзакций снизилось на треть.

В этой статье мы расскажем, что такое Arbitrum и Optimism, сравним их плюсы и минусы, а также оценим, есть ли у них шанс стать главными драйверами развития экосистемы Ethereum.

Что такое сеть Arbitrum?

Arbitrum — решение второго слоя (layer 2, или L2) для сети Ethereum (layer 1, или L1), разработанное американской компанией Offchain Labs. Проект задуман с целью повысить скорость и масштабируемость базового блокчейна Ethereum, а также реализовать дополнительные функции конфиденциальности. Для этого Arbitrum использует технологию Optimistic Rollup, позволяющую добавлять блоки в цепочку без их проверки. Блоки направляются на верификацию, только если система обнаружила вероятность мошеннической транзакции.

Ключевые особенности Arbitrum:

• Масштабируемость. Сеть способна обрабатывать тысячи транзакций в секунду, поэтому протокол можно использовать для запуска решений, для которых критически важны высокая пропускная способность и масштабируемость. 
• Конфиденциальность. Arbitrum позволяет запускать частные смарт-контракты — они могут выполняться и проверяться без раскрытия кода и данных.
• Обратная совместимость. Arbitrum совместим с виртуальной машиной Ethereum (EVM), что дает возможность запускать на нем Ethereum-совместимые смарт-контракты. 
• Настраиваемый консенсус. Этот протокол позволяет разработчикам децентрализованных приложений (DApps) создавать решения с различными алгоритмами консенсуса, например PoW, PoS, DPoS, PoA или другими.
• Модульность. Сеть обладает модульной структурой, что дает пользователям возможность настраивать платформу в соответствии с конкретными потребностями.

Что такое сеть Optimism?

Как и Arbitrum, сеть Optimism использует технологию Optimistic Rollup ради увеличения скорости работы и масштабируемости экосистемы Ethereum. Arbitrum лишь «собирает» транзакции в большие пакеты и потом «переписывает» их на основную сеть Ethereum, а не обрабатывает их по одной в основной цепочке Ethereum. А вот Optimism еще и «сжимает» транзакции, публикуя в сети минимально возможный объем информации.

Ключевые особенности Optimism:

• Более демократичные сборы. Технология скользящего платежа Optimism позволяет обрабатывать несколько транзакций в одном пакете, что обеспечивает существенное снижение комиссий — до $0,15–$0,30 — в зависимости от сложности операции.
• Масштабируемость. Optimism способен добиться улучшения масштабируемости емкости Ethereum в 10–100 раз за счет использования технологии Optimistic Rollup. Пропускная способность Optimism составляет от 200 до 2 000 транзакций в секунду.
• Безопасность. Optimism проводит транзакции в основной сети Ethereum, обеспечивая высокий уровень безопасности для пользователей.

Сходства Arbitrum и Optimism

Обе сети — решения второго слоя для Ethereum, разработанные на базе технологии Optimistic Rollup. Это означает, что платформы решают проблему высоких комиссий и масштабируемости, перенося большую часть трафика из основной сети Эфириума на второй слой с более простой и, следовательно, более быстрой проверкой транзакций. 

При этом оба протокола используют:

• Защиту от мошенничества. Эти решения второго уровня проверяют блоки при обнаружении признаков, указывающих на мошенничество, а не контролируют каждую транзакцию. Такой подход существенно экономит вычислительные ресурсы сети.
• Мгновенную завершенность. Транзакции в Arbitrum и Optimism завершаются в момент создания блока, не проходя серию подтверждений. Опять-таки, это сильно сокращает время подтверждения транзакций и снижает размер комиссий.
• Межсетевые мосты. Они позволяют токенам перемещаться между уровнем 1 и уровнем 2 — быстро, безопасно и с минимальными комиссиями. 

Различия между Arbitrum и Optimism

Оба решения L2 используют технологию Optimistic Rollups и разработаны ради снижения комиссий и повышения масштабируемости. Но есть важные различия в том, как они проверяют транзакции, как решают проблемы совместимости и т. п.

Проверка доказательства мошенничества. Наиболее важное отличие состоит в том, что Optimism использует проверку доказательства мошенничества в один раунд, а в Arbitrum она проходит в несколько раундов. В Optimism одноэтапная защита от мошенничества полагается на L1 для выполнения транзакции L2. Таким образом, проверка в Optimism происходит и на L2, и на L1, что подразумевает большие затраты, поскольку выполнение L1 требует больше газа. Но зато проверка почти мгновенна.

Arbitrum использует более тщательный подход: «подозрительные» транзакции сначала обрабатываются на L2, и лишь в случае нахождения точек разногласий происходит повторная проверка на L1. Такой подход требует больше времени, но при этом существенно снижает комиссию и увеличивает пропускной объем транзакций.

Из-за различий в защите механизма от мошенничества комиссии в Arbitrum значительно ниже, чем в Optimism — $0,09 против $0,15 соответственно. В сети Эфириум плата за транзакции составляет $0,99. Источник — l2fees

Зависимость от основной сети Ethereum. У Arbitrum есть собственная версия виртуальной машины (виртуальная машина Arbitrum, или AVM), и она занимается выполнением смарт-контрактов. Optimism совместим только с EVM (виртуальной машиной Ethereum). Это означает, что Optimism зависит от Эфириума в вопросе определения достоверности блоков, и если в Ethereum произойдет серьезный пересмотр консенсуса, то повторное выполнение транзакций L1 приведет к расхождению конечных состояний.

Кроме того, Optimism ограничен компилятором Solidity для байт-кода OVM, тогда как Arbitrum поддерживает все языки программирования EVM — Vyper, Solidity, Flint, YUL+, LLLL и другие. Благодаря этому Arbitrum выглядит более удобным и перспективным в плане разработки смарт-контрактов и децентрализованных приложений. Это одна из основных причин, поясняющих, почему на Arbitrum больше приложений, чем на Optimism.

Arbitrum может похвастаться 172 запущенными (популярными и активными) протоколами. На Optimism их почти в два раза меньше — 98. Источник — defillama

Это тоже одна из главных причин, объясняющих, почему у Arbitrum значительно больше показатель TVL (общего количества заблокированных токенов в приложениях).

Уровень TVL у пяти самых популярных L2-решений Эфириума. Источник — l2beat

Потенциал к масштабированию. Arbitrum считается более масштабируемым, чем Optimism. Все дело в объеме работ и обновлениях процесса разработки этого L2. За счет такого подхода Arbitrum сейчас способен обрабатывать до 40 000 транзакций в секунду, а Optimism — лишь около 2 000. 

Токены и управление. И Arbitrum, и Optimism совместимы с ETH, но только у последнего есть собственный токен управления — OP. Он распространялся среди «ранних пользователей» через раздачу Optimism, проведенную в июне 2022 года. Все, кто тогда получили OP, могут голосовать за обновления протокола или планы поощрения ― и таким образом влиять на развитие платформы, в которую инвестировали деньги и усилия.

Межсетевые мосты. Как отмечалось выше, оба решения используют мосты для взаимодействия с другими блокчейнами и обеспечения потока токенов. Но там, где Arbitrum применяет универсальный и не требующий разрешений мост для всех токенов, Optimism развертывает выделенные мосты в моменты, когда на рынке появляется серьезный спрос. 

Кроме того, Optimism обеспечивает совместимость токенов ERC20 между блокчейнами с помощью Wrapped ETH (WETH) — стейблкоина, привязанного к ETH в соотношении 1:1. Arbitrum имеет встроенную поддержку ETH без дополнительных шагов.

Положение дел в L2-сегменте

Технические различия между Arbitrum и Optimism не слишком значимы для обычного пользователя. Более всего для него важно положение платформы на рынке L2. И пока возможности Arbitrum в этом плане существенно шире, чем у Optimism.

В частности, у Arbitrum значительно больше приложений и TVL. Кроме того, на этом протоколе развернута 31 DEX (децентрализованная криптовалютная биржа), а на Optimism — только 20 DEX. И такое положение дел существовало на протяжении всего времени противостояния двух L2-сетей. 

Единственный аспект, по которому у Optimism было преимущество — количество транзакций в день. Долгое время этот показатель в сети Arbitrum оставался почти в два раза ниже, чем в Optimism, хотя у второй сети было меньше активных адресов. Причина более высокого трафика в Optimism ― в наличии фирменного токена, который часто покупают и продают. Но в последнее время ситуация выровнялась: в январе 2023 года количество транзакций в Optimism начало проседать до уровней Arbitrum.

Количество транзакций в день (слева) и активность адресов (справа) у Optimism и Arbitrum. Источник — Dune Analytics

Краткие выводы

Если сравнивать Arbitrum и Optimism, первый протокол побеждает почти по всем показателям: он быстрее, дешевле, популярнее и удобнее для разработчиков. У сети Optimism остается лишь одно преимущество — собственный токен OP, стоимость которого за три минувших месяца выросла на 180%. Для сравнения: биткоин за это время подорожал только на 17%, эфир — на 28%. Именно благодаря фирменному токену Optimism все еще способен конкурировать с Arbitrum и занимать третье место в рейтинге L2-решений Ethereum.

График динамики курса токена OP в сравнении с BTC и ETH. Источник — TradingView

Но это преимущество Optimism вскоре может утратить, так как в криптовалютном сообществе начали циркулировать слухи о возможном выпуске токена для Arbitrum — причем в ближайшие месяцы. В частности, об этом пишет аналитик Майлз Дойчер.

«Несмотря на более широкое использование, у Arbitrum нет токена. Но ситуация должна измениться: по слухам, токен будет запущен в четвертом квартале 2022 года или в первом квартале 2023 года. Ожидается, что он получит тикер — либо $ARBI, либо $ARB», — сообщил airdrop-аналитик Майлз Дойчер в Twitter.

Источники: Официальные сайты Arbitrum и Optimism, DeFiLlama, l2fees, Dune.com, Forklog, Cointelegraph, TradingView