所有rollup都遵循类似的基本架构和内部逻辑。尽管如此，正如我们在这个迷你系列的第一部分中所看到的，Optimistic和ZK-Rollup之间的区别——“审查过程”如何在每个方面工作——在安全性、可用性和 EVM 兼容性方面产生了许多下游差异。

在每种类型的rollup中也存在类似的情况。尽管领先的Optimistic Rollups中的“Arbitrum”和“Optimism”有很多共同之处，但将两者分开的并不仅仅是部落忠诚度。特别是，他们各自解决争议的方法的差异产生了一些重要的性能权衡。鉴于这两个平台都旨在在未来几个月内为以太坊提供完整的扩展功能，因此这些权衡值得讨论。

早期的开始

首先，对每个项目的简要历史背景进行了梳理。碰巧的是，两者都有一些与众不同的起源故事。

六年半前，在普林斯顿一个寒冷的早晨，一群与 Ed Felten 教授合作的本科生就他们签署的项目进行了介绍：基于区块链的arbitration系统。其目标是规避智能合约平台的一些预期扩展挑战，该计划是设计一个依赖于挑战和解决系统争议的区块链，以减轻传统矿工的计算工作量。如果没有两位雄心勃勃的博士生StevenGoldfeder和Harry Kalodner几年后的想法与Felten接近，该系统将与大多数其他有前途的学术计算机科学项目遭遇同样的命运。基于初始概念构建强大的layer 2解决方案。此后不久，Felten、Goldfeder和Kalodner共同创立了OffchainLabs，并将Arbitrum从抽象理念引导到具体现实。

Optimism也有早于其当前形式的历史。2017 年年中，Vitalik Buterin和 Joseph Poon 共同撰写了一篇论文，提出了 Plasma，这是一种以太坊的早期扩展解决方案。一群核心的以太坊研究人员接过了这一重任，并成立了一个非营利性研究小组来构建愿景。随着Plasma 的一些关键设计限制变得明显，开发在 2019 年末陷入僵局。Plasma 的三位首席研究人员——Karl Floersch、Jinglan Wang和 Ben Jones并没有被吓倒，他们决定转向Plasma的自然继任者 Optimistic Rollups。他们于 2020 年初成立了Optimism PBC。

争议解决：一个简短的介绍

回想一下，Optimistic Rollups采用一种“无罪直到被证明有罪”的方法来处理交易有效性。Optimistic Rollups 处理交易并将结果反馈给以太坊，以便最终包含在基础链中。争议期可确保任何监控Rollup状态的人都可以在Rollup排序器处理无效交易时提交质询。这一挑战立即触发争议解决程序。Arbitrum 和 Optimism 之间的区别在于争议解决过程的运作方式——包括花费多少以及需要多长时间。

Arbitrum 与 Optimism 在争议解决上的初步比较

描述差异的最简单方法是，Optimism 的争议解决比 Arbitrum 更依赖于以太坊虚拟机(EVM)。当有人提交关于Optimism的挑战时，整个有问题的交易都通过 EVM 运行。相比之下，Arbitrum使用链下争议解决流程将争议减少到交易中的一个步骤。然后，协议将这个单步断言（而不是整个交易）发送到 EVM 进行最终验证。因此，从概念上讲，Optimism 的争议解决程序比 Arbitrum 的要简单得多。

就 Arbitrum 而言，其争议解决过程的链下组件使用递归二分算法。这听起来很复杂，但实际上，该算法只是迫使“断言者”（处理交易的一方）和“挑战者”（提交挑战的一方）来回缩小争议点，在如下图所示的方式。有趣的是，这种通过递归二分法来回解决的过程是 2015 年最初的 Arbitrum 概念的一部分。

资料来源：OffChain Labs 开发中心

Optimism 解决争议的方法——即通过 EVM 运行整个交易——不仅在概念上更简单：它也更快。没有像在Arbitrum的过程中那样“多轮”来回。事实上，出于这个原因，Optimism的rollup通常被称为“单轮”，而 Arbitrum 的rollup是“多轮”。实际上，这意味着在有争议的交易的情况下，在 Arbitrum 的案例中，以太坊的最终确认比在 Optimism 的案例中延迟的时间更长。正如我们在本系列的第一部分探讨的那样，争议解决的速度很重要，因为它决定了用户从rollup中将代币提取回以太坊所需的时间。

另一方面，Arbitrum 争议解决的优势在于它在链上（即以太坊）交易成本方面更便宜。在来回争议解决过程完成后，EVM最终处理的一小段代码需要比重新处理整个链上交易所需的燃料少得多（在大多数情况下）。

重新构建的比较

两种争议解决设计之间的基本权衡似乎只是速度与链上成本之一。但实际上，这种框架有点幼稚，因为很少有人认为会出于以下两个原因引起争议：

1.Arbitrum 和 Optimism 上的交易处理器在经济上都没有动力处理欺诈性交易。他们被迫事先投入代币，然后在欺诈交易的情况下削减。

2.监控rollup状态的各方不愿提交错误的欺诈证明——在Optimism中，因为挑战者必须支付欺诈证明的链上 gas 费，而在Arbitrum中，因为挑战者必须提供它没收的保证金败诉的情况。

那么，如果预计争议很少而且相距甚远，那么为什么争议解决过程的结构很重要呢？

尽管争议很少发生，但rollup的设计必须使争议随时可能发生。因此，“有争议”案件的设计会影响流行的“快乐”（即无争议）案件的结构。

因为在发生纠纷时，Optimism必须能够通过EVM运行每笔交易，所以它不能处理超过以太坊gas限制的交易，因为这些交易无法在链上得到正确验证。相比之下，仲裁可以执行任意大型的交易，即使它们超过了以太坊的gas限制，因为交易从来不通过EVM批量运行，而是首先被分解成微小的“步骤断言”。

目前尚不清楚 Optimism 的 gas 限制将对应用程序造成多大的实际限制。但是，争议解决设计差异的另一个可能更重要的含义是，Arbitrum 可以通过降低链上检查点（更新“状态根”）的频率来节省 gas。更具体地说，Arbitrum 可以为一次更新分配大量的链下计算，因为该状态根更新理论上可以包括其中包含的所有交易的（微量）单步欺诈证明。另一方面，Optimism必须在每笔交易之后对链上进行检查点，显着增加其在链上的足迹。

总而言之，Arbitrum 应该比 Optimism 更省gas,因此对用户来说更便宜——不仅在罕见的争议情况下，而且在主要的“快乐”情况下也是如此。

争议解决和潜在的攻击媒介

关于这些不同的争议解决流程的最后一点值得讨论：即每种设计对潜在攻击的抵抗力如何。上面，我们谈到了阻止垃圾邮件攻击的经济激励措施。更具体地说，Optimism 和 Arbitrum 的验证者都不愿意提交不必要的挑战。

但是对于不介意承担垃圾邮件rollup的经济成本的恶意攻击者的情况呢？换句话说，如果一个人或实体如此致力于阻止Optimistic Rollup的进度，以至于他们愿意这样做，即使这意味着反复为虚假挑战付费，会发生什么？

如上所述，Optimism的争议解决过程比 Arbitrum 的更简单、更快捷，因为它只是通过 EVM 提供有争议的交易。这个速度在这里是 Optimism 的优势，因为争议可以快速解决，并且不会阻碍 rollup 链的未来进展。

人们担心的是“多轮”争议解决程序，例如 Arbitrum使用的一个程序。至少从理论上讲，垃圾邮件发送者可以通过发起一系列连续的挑战来阻止rollup的进展，每个挑战都需要相当长的时间来解决。事实上，这是一个困扰 Arbitrum 之前迭代的问题。

然而，Arbitrum 的更新协议适用于这个问题，一种称为“流水线”的优雅解决方案。流水线允许网络验证器继续处理交易以获得最终批准，即使先前处理的交易存在争议。这创建的是最近处理但尚未完成的交易的“管道”，而不是阻止排序器处理交易和网络各方提交挑战的瓶颈。

流水线是可能的，因为任何监控网络的人都可以在争议解决过程完成之前立即知道争议是有效还是无效。本质上，验证者可以像有争议的交易已经完成一样运行，并继续在正确的结果或“分支”上构建链（即处理交易）。这个过程由下图的描述，削弱了任何可能的垃圾邮件攻击的力量。

资料来源：OffChain Labs 开发中心

结论

除了争议解决程序的设计，Arbitrum和Optimism之间还有其他显着差异，尤其是：

1.他们的代码库架构

2.他们的矿工可提取价值 (MEV)方法

非常简要地总结这些差异： Optimism 的代码库相对简约，而 Arbitrum 的代码库更复杂和雄心勃勃；Optimism过去曾表示它支持MEV 拍卖方法，而 Arbitrum 计划实施公平排序服务(FSS)。自然地，这两个比较点都值得单独发表文章。特别是MEV，是两个项目之间的哲学争论问题——尽管至少在启动后的早期，为了简单起见，预计两者都将使用受信任的序列器模型。

最终，从协议级别的细微差别（尽管它们很重要）退一步，区分这两个重量级的还有“软”的元素：引导策略、激励设计和社区精神，这只是其中的一小部分。事实上，如果他们要从长远来看取得成功，Optimistic Rollups 将不得不成为自己的世界，而不仅仅是以太坊的附属物。因此，扩大规模与其说是一场军备竞赛，不如说是一场多线战争。它可能有一个赢家；它可能有多个。它可能会持续多年；它可能迟早会结束。这肯定会对加密货币的未来产生重大影响。