听 Arbitrum 谈 Nitro 升级：WASM 如何进一步打开扩容潜力？

撰文：潘致雄Arbitrum 在推出首个以太坊扩容网络 Arbitrum One 之后，还计划为该网络进行一次重要的升级，代号「Nirto」（氮气加速），可进一步降低用户的网络使用成本，还同时预留了潜在的可扩展性。此次升级最主要的技术改进是 Arbitrum 原本定制化的 AVM （Arbitrum 虚拟机）架构，切换成基于 WASM 的 Arbitrum 引擎。在替换后，该系统可以完全使用其他标准语言和工具进行编译，以替代目前非常特定的编程语言和编译工具。替换成 WASM 架构后，Arbitrum 团队预计可以提升二层网络代码的执行效率高达 20 至 50 倍，而且未来或许可以支持更多通用的编程语言，这就能加速让更多的传统开发者进入该领域。Arbitrum 联合创始人 Steven Goldfeder 向链闻表示，「从技术角度来看，Nitro 确实使我们更接近于能够直接支持 WASM 合约。」而目前的以太坊网络中的智能合约是通过 Solidity 等语言开发，然后在编译后通过 EVM （以太坊虚拟机）执行的。据维基百科显示，WebAssembly （WASM）是一个实验性的编程语言，让开发者能运用自己熟悉的编程语言编译，可以运行在浏览器内，开发团队来自 Mozilla、Google、Microsoft、Apple 等。WASM 的 1.0 版本也已经被集成在了所有主流的浏览器内，包括 Firefox、Chrome、Safari 和 Edge。它也被一些区块链网络选择作为一种潜在的技术升级方案，包括以太坊也在探索特定的 eWASM 技术，不过从 GitHub 和以太坊基金会定期公开的进展来看，该项目可能不是现阶段的开发重点。以太坊基金会目前更关注于以太坊 2.0 的硬分叉升级和 PoS 合并「The Merge」的事宜。但 Steven Goldfeder 补充到，基于 WASM 的新架构是有能力提供直接的 WASM 智能合约支持的，但现阶段他们的重点是提供最佳的 EVM 支持，「Nitro 仍将要求开发者以 EVM 为目标。」从 EVM 兼容性上来说，这次的 Nitro 升级又进一步提升了，特别是在开发流程和工具相关的场景中，以及 Gas （交易中的计算量和储存成本）的计算方式上。Goldfeder 表示，「目前的 Arbitrum 已经完全兼容 EVM 了。但是如果掀开引擎盖，其内部结构与 Geth 等以太坊客户端并不相同。 对于部分工具来说，Arbitrum 目前还不支持一些调试功能，比如内部调用的追踪，但是在 Nitro 升级后就会直接支持。」另外如果现在查看 Arbitrum 的区块浏览器，可以发现每笔交易的 Gas 需求量远超过 L1 的以太坊，因为两者的计算方式完全不同（当然，Gas Price 也是远低于 L1），但是在 Nitro 升级后，Gas 的计算逻辑将会与 L1 更兼容。Arbitrum 团队预计 Nitro 能将二层网络的执行速度提升 20 至 50 倍，不过这个在说的更多是计算相关的成本，主要是影响二层网络中节点的执行效率。但 Optimistic Rollup 类的扩容方案，最重要的成本是将二层的交易数据批量打包后（通过 calldata）储存至 L1 上，这部分的成本受限于以太坊一层网络，所以如果 Nitro 只是改进执行效率，对于这部分的成本优化是比较受限的。所以 Goldfeder 也表示 Nitro 升级不仅包含 WASM 带来的执行效率提升，也包含了其他更新，「Nitro 包含的多个升级，可以降低 L1 上 calldata 的成本，也可以降低 L2 上执行的成本，以及可以提升节点的效率。」至于可以提升多少的 Gas 效率，他们目前还未提供公开的数据，但表示「会可观的（sizable）降低成本」。而对于 Arbitrum One 这套技术的长期扩容效率，他们认为「需要依赖以太坊 2.0 的数据分片技术，才能更显著的降低交易成本。」