Arbitrum Nitro

Apa Itu Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro adalah tech stack inti yang mendukung Arbitrum Rollup Chain dan banyak chain berbasis Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Dalam dunia kripto, Nitro paling tepat dipahami sebagai arsitektur optimistic rollup generasi kedua yang dirancang untuk meningkatkan skalabilitas smart contract kompatibel Ethereum dengan throughput lebih tinggi, biaya lebih rendah, kompatibilitas lebih kuat, dan penyelesaian sengketa yang lebih efisien.

Whitepaper Arbitrum Nitro resmi menjelaskan Nitro sebagai protokol blockchain Layer 2 generasi kedua yang meningkatkan throughput, finalitas, jaminan kelangsungan operasional, dan efisiensi sengketa dibandingkan desain rollup sebelumnya.

Nitro adalah fondasi software di balik Arbitrum One, Arbitrum Nova, dan chain Arbitrum yang dapat diterapkan.

Nitro memungkinkan pengguna berinteraksi dengan aplikasi dengan cara yang terasa mirip seperti di Ethereum, sementara sebagian besar pekerjaan eksekusi dipindahkan dari Ethereum mainnet.

Bagi developer, Nitro menawarkan kompatibilitas Ethereum yang tinggi karena menggunakan Geth, klien eksekusi Ethereum yang banyak digunakan, sebagai inti model eksekusinya.

Bagi pengguna, Nitro dapat menghadirkan konfirmasi lebih cepat, biaya transaksi lebih rendah, dan akses ke aplikasi bergaya Ethereum di lingkungan Layer 2.

Bagi validator, Nitro menyediakan sistem transisi state deterministik yang dapat digugat melalui fraud proof jika ada pihak yang mengirimkan klaim keliru tentang state chain.

Intinya sederhana.

Arbitrum Nitro mengeksekusi transaksi di luar Ethereum, mengirimkan data terkompresi dan komitmen state kembali ke Ethereum, serta mengandalkan penyelesaian sengketa fraud proof untuk menjaga kebenaran.

Mengapa Arbitrum Nitro Penting dalam Dunia Kripto

Arbitrum Nitro penting karena blockspace Ethereum bernilai tinggi dan terbatas.

Ketika banyak pengguna ingin trading, melakukan mint, lending, borrowing, bridge, atau berinteraksi dengan smart contract secara bersamaan, biaya di Ethereum dapat meningkat tajam.

Nitro membantu mengatasi hal ini dengan memindahkan eksekusi transaksi ke chain Arbitrum, sekaligus mempertahankan keterhubungan penting dengan settlement dan keamanan Ethereum.

Pengenalan Arbitrum resmi menjelaskan bahwa Arbitrum memproses transaksi dengan biaya lebih rendah dan throughput lebih tinggi, sembari mempertahankan hubungan yang jelas dengan settlement dan keamanan Ethereum.

Hal ini penting bagi DeFi, NFT, pembayaran, game, aplikasi sosial, aset tokenisasi, dan chain khusus aplikasi.

Pengguna DeFi mungkin membutuhkan konfirmasi transaksi yang cepat saat pasar volatil.

Game mungkin memerlukan banyak tindakan berbiaya rendah tanpa mengharuskan pemain membayar biaya gas mahal setiap kali.

Aplikasi pembayaran mungkin membutuhkan biaya yang dapat diprediksi dan interaksi wallet yang lancar.

Developer mungkin menginginkan tools yang kompatibel dengan Ethereum tanpa menerapkan aplikasi langsung di lapisan eksekusi termahal.

Nitro membuat berbagai kasus penggunaan ini lebih praktis dengan menggabungkan eksekusi bergaya Ethereum dan skalabilitas rollup.

Nitro adalah salah satu alasan utama Arbitrum menjadi bagian penting dari ekosistem Layer 2 Ethereum.

Cara Kerja Arbitrum Nitro

Arbitrum Nitro bekerja dengan memisahkan pengurutan transaksi, eksekusi transaksi, pengiriman data, assertion state, dan penyelesaian sengketa ke dalam bagian sistem yang berbeda.

Pengguna mengirim transaksi ke sequencer Arbitrum melalui endpoint RPC publik, penyedia RPC pihak ketiga, node yang dikelola sendiri, atau endpoint sequencer langsung.

Sequencer mengurutkan transaksi dan memberikan soft confirmation dengan cepat.

Setelah diurutkan, Nitro mengeksekusi transaksi melalui fungsi transisi state deterministik.

Fungsi transisi state ini menggunakan Geth untuk eksekusi yang kompatibel dengan Ethereum dan ArbOS untuk logika khusus Arbitrum.

Data transaksi terkompresi dikirimkan ke Ethereum sebagai bagian dari proses ketersediaan data rollup.

Validator dapat menghitung state Arbitrum yang benar dan mengirimkan assertion ke Ethereum yang merangkum hasil dari banyak blok Arbitrum.

Jika assertion salah, validator lain dapat menggugatnya melalui protokol sengketa.

Ethereum bertindak sebagai pengadil terakhir sengketa dengan memeriksa bukti satu langkah yang telah dipersempit.

Desain ini memungkinkan Arbitrum Nitro memproses banyak transaksi off-chain sekaligus menyediakan jalur untuk memverifikasi kebenarannya di Ethereum.

Desain Optimistic Rollup

Arbitrum Nitro menggunakan desain optimistic rollup.

Optimistic rollup menganggap hasil state yang dikirim valid, kecuali ada pihak yang menggugatnya selama jendela sengketa.

Ini berbeda dari sistem yang membuat setiap node base layer langsung mengeksekusi ulang setiap transaksi Layer 2.

Pendekatan optimistic menghemat biaya karena Ethereum tidak perlu menjalankan ulang seluruh eksekusi Arbitrum dalam kondisi normal.

Sebagai gantinya, Ethereum menyimpan data dan dapat memverifikasi sengketa jika ada pihak yang menyatakan telah terjadi kecurangan.

Itulah alasan desain ini disebut optimistic.

Desain ini mengasumsikan kondisi normal akan berjalan sesuai harapan, tetapi tetap memiliki mekanisme fraud proof untuk menghadapi situasi adversarial.

Dokumentasi Inside Arbitrum Nitro resmi menjelaskan bahwa Arbitrum memverifikasi kebenaran melalui sistem validasi dan sengketa setelah eksekusi.

Model ini efektif karena memungkinkan eksekusi berbiaya lebih rendah sambil mempertahankan jalur gugatan kembali ke Ethereum.

Komprominya adalah penarikan dari Arbitrum kembali ke Ethereum memerlukan masa tunggu agar sistem memiliki waktu untuk menangani gugatan.

Empat Gagasan Desain Inti Nitro

Whitepaper Nitro menguraikan empat gagasan desain utama yang membentuk arsitekturnya.

Gagasan pertama adalah pengurutan yang diikuti eksekusi deterministik.

Artinya, Nitro terlebih dahulu menetapkan urutan transaksi, kemudian menerapkan fungsi transisi state deterministik pada transaksi tersebut.

Gagasan kedua adalah Geth sebagai inti.

Artinya, Nitro menggunakan software eksekusi Ethereum sebagai fondasi agar kompatibel dengan smart contract dan tools developer Ethereum.

Gagasan ketiga adalah pemisahan eksekusi dari pembuktian.

Artinya, Nitro dapat menjalankan kode secara native untuk mempercepat eksekusi normal, lalu mengompilasinya ke WebAssembly untuk verifikasi fraud proof jika diperlukan.

Gagasan keempat adalah protokol optimistic rollup yang berlandaskan fraud proof interaktif.

Artinya, sengketa dapat dipersempit melalui permainan tantangan hingga Ethereum hanya perlu memverifikasi komputasi kecil satu langkah.

Keempat gagasan ini menjelaskan mengapa Nitro ramah bagi developer sekaligus berfokus pada keamanan.

Geth sebagai Inti

Geth sebagai inti berarti Nitro menggunakan software eksekusi go-ethereum open-source sebagai bagian utama fungsi transisi state-nya.

Hal ini penting karena kompatibilitas Ethereum merupakan salah satu tujuan desain utama Arbitrum Nitro.

Smart contract yang ditulis untuk Ethereum Virtual Machine umumnya dapat berjalan di Arbitrum dengan sedikit perubahan.

Developer sering kali dapat menggunakan tools Solidity, library Ethereum, alur wallet, dan pola kontrak yang familier.

Dokumentasi pengenalan Arbitrum resmi menyatakan bahwa Arbitrum menggunakan fork Geth dengan modifikasi yang mengubahnya menjadi Layer 2 trustless.

Pendekatan ini mengurangi kurva pembelajaran bagi developer Ethereum.

Pendekatan ini juga mengurangi risiko perbedaan tak terduga antara eksekusi Ethereum dan Arbitrum.

Namun, Arbitrum tidak identik dengan Ethereum dalam setiap detail karena Nitro juga menambahkan ArbOS, akuntansi biaya yang berbeda, pesan cross-chain, perilaku sequencer, dan aturan finalitas khusus rollup.

Developer tetap perlu menguji aplikasi di Arbitrum dan tidak menganggap setiap kasus khusus berperilaku sama persis seperti di Ethereum mainnet.

ArbOS

ArbOS adalah lapisan operasional Arbitrum yang bekerja bersama Geth di dalam Nitro.

Dokumentasi ArbOS resmi menjelaskan bahwa ArbOS adalah pemantau mesin virtual child chain yang menyediakan lingkungan eksekusi untuk chain Arbitrum.

ArbOS menangani fungsi khusus Arbitrum yang tidak ditangani oleh eksekusi Ethereum biasa.

Fungsi tersebut mencakup pengelolaan sumber daya, produksi blok, pesan cross-chain, akuntansi biaya, precompile, pesan retryable, dan pelacakan state.

ArbOS juga membantu mengintegrasikan kontrak Stylus dan eksekusi WebAssembly ke lingkungan Nitro.

Cara sederhana memahami ArbOS adalah menganggapnya sebagai lapisan sistem yang menyesuaikan eksekusi bergaya Ethereum untuk rollup chain.

Geth menyediakan perilaku EVM yang familier.

ArbOS menambahkan aturan khusus rollup yang membuat Arbitrum berfungsi sebagai Layer 2.

Kombinasi ini terkadang disebut “Geth sandwich” karena Geth dikelilingi oleh logika sistem khusus Arbitrum.

Sequencer

Sequencer adalah komponen yang menerima sebagian besar transaksi pengguna dan menyusunnya dalam urutan tertentu.

Dokumentasi siklus hidup transaksi Arbitrum resmi menjelaskan bahwa pengguna dapat mengirim transaksi melalui sequencer atau melewatinya melalui delayed inbox di chain induk.

Sequencer memberikan soft confirmation dengan cepat karena dapat segera memberi tahu pengguna bahwa transaksi mereka telah diterima ke dalam feed berurutan.

Finalitas lunak ini berguna bagi wallet dan aplikasi karena pengguna tidak ingin menunggu beberapa menit untuk melihat respons.

Namun, finalitas lunak tidak sama dengan finalitas kuat di tingkat Ethereum.

Finalitas kuat tercapai kemudian, setelah data transaksi dikirimkan dan assertion dikonfirmasi melalui proses rollup.

Sequencer meningkatkan pengalaman pengguna, tetapi juga menimbulkan asumsi penting terkait kepercayaan dan ketersediaan.

Jika sequencer tidak tersedia atau menolak memproses transaksi, pengguna dapat menggunakan jalur delayed inbox untuk mendapatkan ketahanan terhadap sensor.

Jalur cadangan ini penting karena mengurangi ketergantungan total pada sequencer.

Delayed Inbox

Delayed inbox adalah mekanisme di chain induk yang memungkinkan pengguna mengirim transaksi tanpa hanya mengandalkan sequencer.

Hal ini penting karena Layer 2 seharusnya tidak dapat menghalangi pengguna selamanya hanya karena sequencer tidak tersedia atau menyensor transaksi.

Dokumentasi siklus hidup transaksi menjelaskan bahwa pengguna dapat mengirimkan transaksi langsung ke kontrak delayed inbox di chain induk.

Jika sequencer tidak memproses transaksi dalam jendela waktu yang diwajibkan, pengguna dapat memaksa transaksi masuk melalui mekanisme chain induk.

Hal ini menyediakan jalur ketahanan terhadap sensor bagi Arbitrum yang terhubung kembali ke Ethereum.

Delayed inbox lebih lambat dan mahal daripada pengiriman normal melalui sequencer karena menggunakan chain induk secara langsung.

Namun, mekanisme ini merupakan fitur keselamatan yang penting.

Bagi pengguna biasa, jalur sequencer biasanya menjadi cara yang paling praktis.

Dalam situasi berisiko tinggi, delayed inbox membantu melindungi akses pengguna ke chain.

Eksekusi Deterministik

Eksekusi deterministik berarti node Arbitrum yang jujur seharusnya menghasilkan output yang sama jika diberi input terurut yang sama.

Hal ini penting untuk keamanan rollup.

Jika node jujur yang berbeda dapat menghitung hasil berbeda dari transaksi yang sama, validator tidak dapat memastikan state mana yang benar.

Fungsi transisi state deterministik Nitro memungkinkan eksekusi diverifikasi dan sengketa diselesaikan.

Dokumentasi Inside Arbitrum Nitro menjelaskan bahwa eksekusi deterministik merupakan dasar fraud proof dan penyelesaian sengketa yang efisien.

Dalam praktiknya, Nitro menerima pesan yang telah diurutkan, memeriksa validitas transaksi, mengenakan biaya, mengeksekusi logika EVM melalui Geth, menerapkan pembaruan state khusus ArbOS, lalu menghasilkan tanda terima dan log.

Proses deterministik ini memungkinkan validator menghitung state chain yang benar secara mandiri.

Jika validator mengirimkan assertion yang tidak benar, validator lain dapat menggugatnya karena hasil yang benar dapat direproduksi secara mandiri.

Fraud Proof

Fraud proof adalah mekanisme untuk membuktikan bahwa transisi state yang tidak valid telah terjadi.

Dalam Arbitrum Nitro, fraud proof bersifat interaktif sehingga Ethereum tidak perlu mengeksekusi ulang setiap transaksi Arbitrum.

Ketika validator tidak sepakat mengenai hasil state, proses sengketa mempersempit perbedaan tersebut secara bertahap.

Pada akhirnya, konflik dipersempit menjadi satu langkah komputasi yang dapat diverifikasi Ethereum.

Ini jauh lebih murah daripada meminta Ethereum menjalankan ulang seluruh riwayat rollup.

Dokumentasi BoLD menjelaskan bahwa Ethereum dapat memverifikasi bukti satu langkah setelah permainan interaktif mempersempit sengketa.

Model fraud proof ini merupakan salah satu alasan utama optimistic rollup dapat meningkatkan skalabilitas.

Dalam sebagian besar waktu, eksekusi berlangsung off-chain.

Hanya sengketa yang memerlukan verifikasi terperinci di Ethereum.

Asumsi keamanannya adalah setidaknya satu validator yang jujur dapat mendeteksi dan menggugat assertion yang tidak valid.

WebAssembly dan WAVM

WebAssembly, atau WASM, penting bagi Nitro karena mendukung verifikasi fraud proof yang tidak bergantung pada mesin tertentu.

Nitro memisahkan eksekusi normal dari pembuktian.

Dalam operasi normal, Nitro dapat menjalankan kode native yang telah dikompilasi agar lebih cepat.

Saat terjadi sengketa, fungsi transisi state dapat direpresentasikan dalam bentuk terkait WASM untuk verifikasi terstruktur.

Whitepaper Nitro menjelaskan bahwa Nitro mengompilasi fungsi transisi state untuk eksekusi native dalam operasi biasa dan juga mengompilasinya menjadi kode WebAssembly portabel untuk digunakan dalam protokol fraud proof.

Sistem sengketa Arbitrum menggunakan lingkungan WASM yang dimodifikasi dan sering disebut WAVM untuk eksekusi tantangan.

Hal ini penting karena fraud proof membutuhkan model instruksi yang tepat dan portabel.

Ethereum tidak dapat begitu saja memercayai hasil dari perangkat keras atau mesin lokal validator.

Ethereum membutuhkan model komputasi terstruktur yang dapat diperiksa secara konsisten.

Itulah sebabnya pembuktian bergaya WASM merupakan komponen teknis inti Nitro.

Protokol Sengketa BoLD

BoLD adalah singkatan dari Bounded Liquidity Delay dan merupakan kerangka sengketa terkini Arbitrum untuk validasi permissionless.

Ulasan teknis mendalam BoLD resmi menjelaskan bahwa BoLD memungkinkan pihak mana pun memberikan jaminan atas state yang benar dan membuktikan klaimnya melalui fraud proof interaktif.

BoLD penting karena meningkatkan proses sengketa dan mendukung validasi permissionless.

Dengan BoLD, validator dapat mengirimkan assertion dan menggugat assertion yang tidak benar tanpa memerlukan persetujuan dari daftar validator terpusat.

Sistem ini dirancang agar satu pihak jujur yang memberikan jaminan atas state yang benar dapat mengungguli klaim berbahaya.

BoLD juga membatasi durasi sengketa, sehingga membantu mencegah penyerang menunda konfirmasi tanpa batas melalui permainan tantangan berulang.

Bagi pengguna, BoLD terutama memengaruhi model keamanan yang lebih mendasar dan asumsi waktu penarikan.

Bagi validator, BoLD menetapkan cara assertion, jaminan, gugatan, dan bukti satu langkah bekerja bersama.

Bagi ekosistem Arbitrum, BoLD merupakan langkah penting menuju desentralisasi dan validasi terbuka yang lebih kuat.

Assertion

Assertion adalah klaim yang dikirimkan ke Ethereum mengenai state chain Arbitrum.

Dokumentasi assertion Arbitrum resmi menjelaskan bahwa assertion merupakan checkpoint yang merangkum beberapa blok child chain.

Assertion membantu menghubungkan aktivitas Arbitrum kembali ke Ethereum.

Assertion memuat informasi tentang state sebelum dan sesudah, pesan inbox yang digunakan, hash output, serta hubungannya dengan assertion sebelumnya.

Assertion yang valid dapat dikonfirmasi setelah periode tantangan berakhir tanpa gugatan yang berhasil.

Assertion yang tidak valid dapat ditolak jika assertion pesaing yang benar dikonfirmasi atau assertion tersebut kalah dalam sengketa.

Assertion bukan transaksi pengguna individual.

Assertion adalah ringkasan state di tingkat rollup.

Desain ini mengurangi biaya Ethereum karena banyak blok Arbitrum dapat dirangkum melalui lebih sedikit klaim di chain induk.

Memahami assertion membantu pengguna memahami mengapa Arbitrum dapat memproses transaksi sehari-hari dengan cepat sambil tetap mengandalkan Ethereum untuk penyelesaian sengketa final.

Finalitas Lunak vs Finalitas Kuat

Finalitas lunak terjadi ketika sequencer menerima transaksi dan memasukkannya ke dalam feed sequencer.

Hal ini memberikan respons cepat kepada pengguna dan membuat aplikasi terasa responsif.

Finalitas kuat tercapai kemudian, setelah data transaksi dan state yang dihasilkan ditambatkan melalui proses rollup dan dikonfirmasi di Ethereum.

Dokumentasi Inside Arbitrum Nitro menjelaskan bahwa finalitas lunak memberikan konfirmasi penerimaan secara langsung, sedangkan finalitas kuat bergantung pada pengiriman batch dan assertion yang dikonfirmasi di Ethereum.

Perbedaan ini penting karena pengguna mungkin melihat transaksi selesai di aplikasi sebelum transaksi mencapai tahap settlement yang paling kuat.

Untuk sebagian besar penggunaan sehari-hari, finalitas lunak dapat memberikan pengalaman yang lancar.

Untuk transfer besar, penarikan bridge, settlement institusional, atau posisi bernilai tinggi, finalitas kuat dan aturan penarikan lebih penting.

Arbitrum Nitro menyeimbangkan kecepatan dan keamanan dengan memberikan konfirmasi cepat kepada pengguna sambil tetap mempertahankan jalur verifikasi yang didukung Ethereum.

Gas dan Biaya di Nitro

Nitro menggunakan model biaya yang memperhitungkan eksekusi child chain dan pengiriman data ke chain induk.

Dokumentasi gas dan biaya Arbitrum resmi menjelaskan bahwa Arbitrum menggunakan gas untuk melacak biaya eksekusi dan instruksi EVM memerlukan jumlah gas yang sama seperti di Ethereum.

Pengguna membayar sumber daya child chain seperti komputasi dan penyimpanan.

Pengguna juga membayar komponen chain induk yang membantu menutupi biaya pengiriman data transaksi terkompresi ke Ethereum.

Struktur dua bagian ini menjadi salah satu alasan biaya Arbitrum dapat berubah mengikuti permintaan di Arbitrum maupun biaya data Ethereum.

Jika pengiriman data Ethereum menjadi mahal, komponen chain induk dapat meningkat.

Jika permintaan eksekusi Arbitrum meningkat, komponen child chain dapat naik.

Nitro menggunakan kompresi dan batching untuk membagi biaya chain induk ke banyak transaksi.

Itulah sebabnya satu transaksi Arbitrum sering kali lebih murah daripada tindakan yang sama di Ethereum mainnet.

Namun, Arbitrum tidak bebas biaya dan pengguna sebaiknya tetap memeriksa estimasi gas sebelum mengonfirmasi transaksi.

Ketersediaan Data

Ketersediaan data berarti data transaksi yang diperlukan untuk merekonstruksi dan memverifikasi chain Arbitrum dapat diakses.

Untuk chain Arbitrum Rollup standar, Nitro mengirimkan data transaksi ke Ethereum dalam batch terkompresi.

Dengan demikian, validator dan pengamat dapat mengambil data yang diperlukan untuk memverifikasi state.

Whitepaper Nitro menjelaskan bahwa operasi Arbitrum yang benar mengharuskan node dapat mengakses data dari setiap transaksi Layer 2 dalam inbox chain.

Ketersediaan data merupakan salah satu sumber biaya terbesar dalam rollup karena pengiriman data ke Ethereum tidak gratis.

Namun, hal ini juga merupakan salah satu sumber keamanan terbesar karena data publik memungkinkan verifikasi independen.

Jika data transaksi tidak tersedia, validator dapat kesulitan memeriksa apakah assertion state benar.

Itulah sebabnya ketersediaan data bukan hanya persoalan biaya.

Ketersediaan data juga merupakan persoalan keamanan.

Nitro dan AnyTrust

AnyTrust adalah varian Arbitrum Nitro yang dirancang untuk mengurangi biaya dengan menggunakan model ketersediaan data yang berbeda.

Dokumentasi AnyTrust Protocol resmi menjelaskan bahwa AnyTrust menurunkan biaya dengan menerima asumsi kepercayaan ringan terkait Data Availability Committee.

Dalam mode Rollup standar, data transaksi dikirimkan ke Ethereum sebagai blobs atau calldata.

Dalam mode AnyTrust, Data Availability Committee menyimpan data dan menandatangani sertifikat yang menjamin ketersediaan data.

Hal ini dapat mengurangi biaya karena dalam kondisi normal tidak semua data perlu dikirimkan ke Ethereum.

Komprominya adalah pengguna menerima asumsi tambahan terkait ketersediaan data.

Arbitrum Nova adalah contoh chain Arbitrum bergaya AnyTrust.

Arbitrum One adalah chain Arbitrum Rollup yang menggunakan Ethereum untuk ketersediaan data.

Intinya, Nitro adalah tech stack yang lebih luas, sedangkan Rollup dan AnyTrust adalah konfigurasi ketersediaan data dan keamanan berbeda yang dibangun dengan tech stack tersebut.

Nitro dan Stylus

Stylus adalah upgrade yang memperluas kemampuan developer dalam membangun di Arbitrum Nitro.

Dokumentasi Stylus resmi menjelaskan bahwa Stylus menambahkan mesin virtual kedua yang setara dengan EVM dan mendukung smart contract dalam bahasa yang dapat dikompilasi ke WASM, seperti Rust, C, dan C++.

Hal ini penting karena Solidity bukan satu-satunya bahasa pemrograman yang mungkin ingin digunakan developer untuk aplikasi on-chain.

Stylus memungkinkan developer menulis logika yang intensif komputasi dengan bahasa yang memiliki tools matang dan kompilasi efisien.

Kontrak Solidity dan Stylus dapat saling memanggil sehingga membantu mempertahankan komposabilitas.

Dokumentasi Stylus menjelaskan bahwa program WASM dapat lebih efisien daripada bytecode EVM untuk beban kerja yang intensif dalam penggunaan memori dan komputasi.

Stylus dibangun di atas Nitro karena Nitro telah menggunakan konsep pembuktian berbasis WASM dalam arsitektur fraud proof-nya.

Bagi developer, Stylus dapat membuka peluang untuk kriptografi yang lebih murah, DeFi dengan komputasi intensif, game, seni generatif, dan aplikasi lain yang membutuhkan komputasi lebih efisien.

Bagi pengguna, Stylus dapat membuat sejumlah aplikasi lebih cepat atau murah, tetapi tidak menghilangkan risiko smart contract.

Nitro dan Chain Arbitrum

Arbitrum Nitro tidak hanya digunakan oleh Arbitrum One.

Nitro juga menjadi tech stack dasar untuk chain Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Dokumentasi chain Arbitrum resmi menjelaskan chain Arbitrum sebagai instans tech stack Arbitrum Nitro yang dapat diterapkan dan dikonfigurasi.

Tim dapat mengonfigurasi eksekusi, token gas, ketersediaan data, tata kelola, validasi, throughput, dan parameter chain lainnya.

Hal ini memungkinkan developer membuat chain khusus aplikasi, chain ekosistem, chain perusahaan, atau lingkungan blockchain khusus lainnya.

Tim dapat memilih konfigurasi bergaya Rollup untuk asumsi ketersediaan data Ethereum yang lebih kuat.

Tim juga dapat memilih konfigurasi bergaya AnyTrust untuk biaya lebih rendah dan kebutuhan throughput lebih tinggi.

Tim dapat menyesuaikan token gas atau aturan tata kelola untuk produknya.

Dengan demikian, Nitro merupakan platform infrastruktur, bukan hanya implementasi satu chain publik.

Nitro mendukung chain Arbitrum publik bersama maupun lingkungan berbasis Arbitrum khusus.

Nitro dan Kompatibilitas Ethereum

Kompatibilitas Ethereum merupakan salah satu manfaat Nitro yang paling penting.

Developer sering kali dapat menerapkan kontrak Solidity, menggunakan alamat bergaya Ethereum, menghubungkan wallet kompatibel Ethereum, dan mengandalkan API yang familier.

Hal ini mengurangi hambatan migrasi untuk aplikasi yang sudah ada.

Hal ini juga membantu pengguna karena alur wallet, interaksi kontrak, dan blockchain explorer terasa familier.

Whitepaper Nitro menyatakan bahwa Nitro menjalankan aplikasi smart contract EVM dan mendukung API yang sama seperti node Ethereum pada umumnya.

Namun, kompatibilitas tidak berarti semuanya benar-benar sama.

Arbitrum memiliki tahapan finalitas, akuntansi biaya, perilaku bridge, chain ID, dan precompile khusus rollup yang berbeda.

Developer sebaiknya menguji estimasi gas, retryable ticket, pesan cross-chain, alur penarikan, dan asumsi sequencer.

Pengguna sebaiknya memahami bahwa penggunaan Arbitrum terasa seperti menggunakan Ethereum, tetapi tetap memiliki aturan dan risiko khusus Layer 2.

Kompatibilitas Nitro sangat bermanfaat karena mempertahankan pengalaman developer Ethereum sekaligus meningkatkan skalabilitas praktis.

Nitro dan Bridge

Bridge merupakan bagian inti ekosistem Nitro karena pengguna perlu memindahkan ETH, token, dan pesan antara Ethereum dan chain Arbitrum.

Dokumentasi Inside Arbitrum Nitro menjelaskan bahwa komunikasi cross-chain mencakup deposit dari parent ke child chain, penarikan dari child ke parent chain, retryable ticket, dan arsitektur canonical bridge.

Saat pengguna melakukan bridge dari Ethereum ke Arbitrum, aset dikunci atau disimpan di escrow pada Ethereum dan direpresentasikan di Arbitrum.

Saat pengguna menarik aset kembali ke Ethereum, penarikan harus melewati periode tantangan sebelum klaim di chain induk dapat diselesaikan.

Penundaan penarikan ini merupakan bagian normal dari keamanan optimistic rollup.

Retryable ticket membantu menjalankan pesan dari parent chain ke sisi Arbitrum.

Eksekusi outbox membantu menyelesaikan pesan dari child chain ke parent chain setelah finalisasi.

Pengguna sebaiknya selalu memverifikasi URL bridge, alamat token, pemilihan jaringan, dan waktu penarikan sebelum melakukan bridge aset.

Bridge sangat berguna, tetapi juga merupakan titik berisiko tinggi yang dapat menjadi sasaran phishing, kesalahan pemilihan token, dan kesalahan persetujuan.

Manfaat Arbitrum Nitro

Manfaat pertama Arbitrum Nitro adalah biaya transaksi yang lebih rendah dibandingkan aktivitas serupa yang dilakukan langsung di Ethereum mainnet saat terjadi kepadatan.

Manfaat kedua adalah respons pengguna yang lebih cepat melalui finalitas lunak sequencer.

Manfaat ketiga adalah kompatibilitas Ethereum yang kuat melalui eksekusi berbasis Geth.

Manfaat keempat adalah keamanan rollup melalui pengiriman data ke Ethereum, assertion, validator, dan fraud proof.

Manfaat kelima adalah kemudahan bagi developer karena banyak tools dan smart contract Ethereum dapat digunakan dengan sedikit perubahan.

Manfaat keenam adalah fleksibilitas penerapan karena Nitro dapat mendukung chain publik dan chain Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Manfaat ketujuh adalah ekstensibilitas melalui fitur seperti Stylus dan konfigurasi chain khusus.

Manfaat kedelapan adalah dukungan terhadap ketahanan sensor melalui delayed inbox dan jalur force inclusion.

Manfaat ini menjadikan Nitro penting bagi pengguna, developer, validator, dan tim aplikasi.

Manfaat tersebut juga menjelaskan mengapa Nitro menjadi bagian inti dari peran Arbitrum dalam skalabilitas Ethereum.

Keterbatasan Arbitrum Nitro

Keterbatasan pertama Arbitrum Nitro adalah penundaan penarikan dari Arbitrum kembali ke Ethereum.

Penundaan ini terjadi karena optimistic rollup membutuhkan periode tantangan sebelum settlement penarikan di chain induk.

Keterbatasan kedua adalah ketergantungan pada sequencer untuk jalur cepat normal.

Delayed inbox menyediakan jalur cadangan, tetapi sequencer tetap penting bagi pengalaman pengguna sehari-hari.

Keterbatasan ketiga adalah risiko bridge.

Pengguna dapat kehilangan dana akibat phishing, versi token yang salah, persetujuan berbahaya, atau jalur bridge yang tidak didukung.

Keterbatasan keempat adalah biaya yang bervariasi.

Biaya Arbitrum biasanya lebih rendah daripada biaya Ethereum mainnet, tetapi tetap sebagian bergantung pada biaya data chain induk dan permintaan Arbitrum.

Keterbatasan kelima adalah risiko smart contract.

Nitro menyediakan infrastruktur, tetapi aplikasi individual tetap dapat memiliki bug, tata kelola yang tidak aman, masalah oracle, atau masalah likuiditas.

Keterbatasan keenam adalah risiko konfigurasi untuk chain Arbitrum khusus.

Chain khusus dapat menggunakan pengaturan ketersediaan data, validasi, tata kelola, atau token gas yang berbeda. Karena itu, pengguna perlu memahami bahwa asumsi kepercayaan tidak sama untuk semua chain Arbitrum.

Model Keamanan Arbitrum Nitro

Model keamanan Arbitrum Nitro menggabungkan settlement Ethereum, ketersediaan data, eksekusi deterministik, assertion, jaminan ekonomi, validator, dan fraud proof.

Dalam operasi normal, rollup tidak mengharuskan Ethereum mengeksekusi ulang setiap transaksi Arbitrum.

Sebagai gantinya, Nitro mengandalkan validator untuk menghitung state dan menggugat fraud jika assertion yang tidak valid dikirimkan.

Dokumentasi BoLD menjelaskan bahwa satu pihak jujur yang memberikan jaminan atas state yang benar dapat melindungi sistem melalui proses gugatan.

Asumsi adanya satu validator jujur merupakan inti keamanan optimistic rollup.

Pengguna tetap perlu memahami bahwa model keamanan ini tidak sama dengan menggunakan Ethereum secara langsung.

Pengguna Layer 2 menghadapi risiko tambahan dari kontrak bridge, ketersediaan sequencer, penarikan tertunda, smart contract aplikasi, dan perubahan tata kelola.

Namun, Nitro dirancang agar klaim state yang tidak benar dapat digugat dan diselesaikan melalui Ethereum.

Keamanannya berasal dari sistem berlapis, bukan dari satu komponen saja.

Desain berlapis inilah yang memungkinkan Nitro menggabungkan skalabilitas dengan verifikasi yang meminimalkan kepercayaan.

Nitro bagi Pengguna

Bagi pengguna, Arbitrum Nitro biasanya terasa sebagai interaksi yang lebih cepat dan murah dengan aplikasi bergaya Ethereum.

Pengguna dapat melakukan bridge ETH ke Arbitrum, menghubungkan wallet, dan menggunakan aplikasi DeFi atau NFT tanpa perlu memahami secara mendalam cara kerja internal Nitro.

Pengalaman wallet sering kali mirip dengan Ethereum karena alamat dan kontrak bergaya EVM sudah familier.

Namun, pengguna sebaiknya memahami beberapa hal khusus Nitro.

Pengguna perlu mengetahui bahwa penarikan ke Ethereum lebih lambat daripada deposit ke Arbitrum.

Pengguna perlu mengetahui bahwa transaksi pertama kali memperoleh finalitas lunak melalui sequencer.

Pengguna perlu mengetahui bahwa transaksi bridge memerlukan ketelitian dalam memilih token dan jaringan.

Pengguna perlu mengetahui bahwa biaya Arbitrum mencakup komponen eksekusi child chain dan biaya data chain induk.

Pengguna perlu mengetahui bahwa aplikasi individual tetap dapat mengalami kegagalan meski base layer Nitro berfungsi dengan benar.

Nitro meningkatkan skalabilitas, tetapi pengguna tetap membutuhkan keamanan wallet dan kesadaran akan risiko.

Nitro bagi Developer

Bagi developer, Arbitrum Nitro menyediakan lingkungan yang kompatibel dengan Ethereum dan memiliki fitur tambahan khusus Layer 2.

Developer dapat menerapkan kontrak Solidity, menggunakan API bergaya Ethereum, menjalankan node, mengintegrasikan bridge, dan membangun aplikasi yang mendapat manfaat dari biaya lebih rendah.

Developer juga dapat menggunakan Stylus untuk smart contract berbasis WASM ketika logika dengan komputasi intensif mendapat manfaat dari tools Rust, C, atau C++.

Developer sebaiknya memahami precompile ArbOS, estimasi gas, retryable ticket, alias alamat, finalitas, perilaku delayed inbox, dan alur bridge.

Developer juga perlu mempertimbangkan apakah aplikasi mereka membutuhkan finalitas langsung di chain induk atau cukup dengan finalitas lunak Arbitrum.

Untuk aplikasi yang melibatkan deposit dan penarikan, developer sebaiknya menjelaskan waktu proses bridge dengan jelas.

Untuk aplikasi yang melibatkan transaksi bernilai tinggi, developer sebaiknya memahami finalitas assertion dan asumsi sengketa.

Untuk aplikasi di chain Arbitrum khusus, developer sebaiknya mengungkapkan pengaturan ketersediaan data dan tata kelola.

Nitro memudahkan pengembangan bergaya Ethereum dalam skala besar, tetapi tidak menghilangkan kebutuhan akan rekayasa Layer 2 yang cermat.

Nitro bagi Validator dan Operator Node

Validator dan operator node berperan penting dalam model keamanan Nitro.

Full node membantu membaca dan memverifikasi state chain Arbitrum.

Validator menghitung state yang benar dan dapat berpartisipasi dalam proses assertion dan gugatan.

Dengan BoLD, validasi dapat dilakukan secara permissionless karena peserta dapat memberikan jaminan dan berinteraksi dengan kontrak rollup sesuai aturan protokol.

Validator membutuhkan infrastruktur yang andal, akses ke data chain, software Nitro yang benar, dan kemampuan untuk merespons sengketa.

Beberapa validator dapat secara aktif mengirimkan assertion.

Beberapa validator dapat memantau dan menggugat assertion yang tidak benar.

Beberapa validator dapat bertindak sebagai semacam watchtower yang memberi tahu pihak lain jika menemukan sesuatu yang tampak keliru.

Keberagaman peran validator ini membantu memperkuat sistem.

Intinya, keamanan Nitro bergantung pada kemampuan peserta jujur untuk memverifikasi dan mempertahankan state chain yang benar secara mandiri.

Arbitrum Nitro vs Arbitrum Classic

Arbitrum Nitro menggantikan desain Arbitrum sebelumnya dengan arsitektur yang lebih efisien dan kompatibel dengan Ethereum.

Whitepaper Nitro menjelaskan bahwa Nitro merupakan peningkatan signifikan dari desain aslinya.

Desain sebelumnya menggunakan arsitektur mesin virtual khusus.

Nitro beralih ke inti eksekusi berbasis Geth dan struktur pembuktian berbasis WASM.

Perubahan ini meningkatkan kompatibilitas karena lingkungan eksekusinya menjadi lebih dekat dengan tech stack software Ethereum.

Perubahan ini juga meningkatkan pengalaman developer karena kontrak dan tools dapat berperilaku lebih mirip dengan di Ethereum.

Desain Nitro juga memisahkan eksekusi normal dari eksekusi yang berorientasi pada pembuktian, sehingga memungkinkan eksekusi native yang cepat sekaligus mempertahankan verifikasi fraud proof yang portabel.

Bagi sebagian besar pengguna saat ini, Arbitrum Nitro adalah teknologi Arbitrum yang mereka gunakan.

Perbedaannya terutama penting untuk memahami mengapa chain Arbitrum modern lebih kompatibel, efisien, dan fleksibel daripada arsitektur Arbitrum awal.

Arbitrum Nitro vs AnyTrust

Arbitrum Nitro adalah tech stack, sedangkan AnyTrust adalah konfigurasi ketersediaan data yang dapat dibangun menggunakan Nitro.

Arbitrum Rollup standar mengirimkan data transaksi ke Ethereum untuk ketersediaan data.

Chain AnyTrust menggunakan Data Availability Committee dalam kondisi normal untuk mengurangi biaya.

Dokumentasi AnyTrust menjelaskan bahwa model komite mengasumsikan setidaknya dua anggota yang jujur dalam struktur komite.

Hal ini menimbulkan kompromi.

Mode Rollup memberikan asumsi ketersediaan data yang lebih kuat melalui pengiriman data ke Ethereum.

Mode AnyTrust dapat mengurangi biaya dengan menyimpan data di luar Ethereum dalam kondisi normal.

Pengguna sebaiknya tidak menganggap semua chain berbasis Arbitrum memiliki asumsi yang sama.

Arbitrum One dan Arbitrum Nova sama-sama didukung teknologi Arbitrum, tetapi menggunakan pilihan ketersediaan data yang berbeda.

Nitro adalah fondasi bersama, sedangkan profil keamanan dan biaya bergantung pada konfigurasi chain.

Kesalahpahaman Umum tentang Arbitrum Nitro

Salah satu kesalahpahaman umum adalah bahwa Arbitrum Nitro membuat Ethereum sendiri menjadi lebih cepat.

Nitro tidak mengubah kapasitas eksekusi Ethereum mainnet; Nitro memindahkan eksekusi ke Layer 2 sambil menggunakan Ethereum untuk settlement dan ketersediaan data.

Kesalahpahaman lainnya adalah bahwa setiap transaksi Arbitrum memerlukan waktu tujuh hari.

Transaksi Arbitrum normal memperoleh konfirmasi sequencer dengan cepat, sedangkan penundaan panjang terutama berlaku untuk penarikan kembali ke Ethereum melalui jalur penarikan optimistic canonical.

Kesalahpahaman ketiga adalah bahwa biaya lebih rendah berarti tidak ada kompromi keamanan.

Nitro mengurangi biaya melalui batching, kompresi, eksekusi off-chain, dan desain rollup, tetapi pengguna tetap menghadapi asumsi terkait bridge, sequencer, aplikasi, dan penarikan.

Kesalahpahaman keempat adalah bahwa Nitro hanya digunakan untuk satu chain.

Nitro mendukung Arbitrum One dan juga dapat mendukung chain Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Kesalahpahaman kelima adalah bahwa kompatibilitas Ethereum berarti semuanya persis sama.

Arbitrum sangat kompatibel dengan EVM, tetapi tetap memiliki perilaku khusus Layer 2 terkait biaya, finalitas, pesan, dan bridge.

Praktik Terbaik Menggunakan Chain Berbasis Arbitrum Nitro

Pengguna sebaiknya memverifikasi bahwa mereka terhubung ke chain Arbitrum yang benar sebelum mengirim dana atau menandatangani transaksi.

Pengguna sebaiknya menggunakan tautan bridge resmi atau tautan aplikasi tepercaya untuk menghindari phishing.

Pengguna sebaiknya menyimpan ETH atau token gas yang diwajibkan dalam jumlah cukup di chain tujuan untuk membayar biaya transaksi.

Pengguna sebaiknya memahami bahwa penarikan canonical ke Ethereum memerlukan waktu tunggu selama periode tantangan.

Pengguna sebaiknya memverifikasi alamat token karena bentuk token hasil bridge dan token native dapat berbeda.

Developer sebaiknya menguji kontrak di lingkungan uji khusus Arbitrum sebelum menerapkannya di mainnet.

Developer sebaiknya memahami retryable ticket sebelum membangun alur pesan dari parent ke child chain.

Developer sebaiknya memahami eksekusi outbox sebelum membangun alur dari child ke parent chain.

Developer sebaiknya menjelaskan asumsi finalitas dan penarikan dengan jelas kepada pengguna.

Validator dan penyedia infrastruktur sebaiknya menjalankan node yang andal, memantau upgrade, dan memahami mekanisme gugatan BoLD.

Istilah Kripto Terkait

Layer 2 adalah lingkungan skalabilitas yang memproses transaksi di luar blockchain dasar sambil mempertahankan keterhubungan dengan chain tersebut.

Optimistic rollup adalah rollup yang menganggap klaim state valid, kecuali ada pihak yang menggugatnya selama periode sengketa.

Sequencer adalah komponen yang mengurutkan transaksi dalam banyak sistem rollup.

Fraud proof adalah bukti yang digunakan untuk menunjukkan bahwa transisi state yang tidak valid telah terjadi.

BoLD adalah Bounded Liquidity Delay, yaitu kerangka sengketa Arbitrum untuk validasi permissionless.

ArbOS adalah lapisan sistem Arbitrum yang mengelola eksekusi, pesan, biaya, dan precompile khusus chain.

Geth adalah software eksekusi go-ethereum yang menjadi bagian inti model eksekusi kompatibel Ethereum milik Nitro.

WASM adalah WebAssembly, format instruksi portabel yang digunakan dalam arsitektur pembuktian Nitro dan eksekusi Stylus.

Stylus adalah upgrade Arbitrum yang memungkinkan developer menulis smart contract berbasis WASM dengan bahasa seperti Rust, C, dan C++.

Ketersediaan data berarti data transaksi yang diperlukan untuk memverifikasi state chain dapat diakses.

FAQ

Apa itu Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro adalah tech stack inti yang mendukung Arbitrum Rollup Chain dan chain berbasis Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Apakah Arbitrum Nitro merupakan blockchain?

Arbitrum Nitro bukan blockchain tunggal, melainkan tech stack rollup yang digunakan untuk menjalankan chain seperti Arbitrum One dan chain Arbitrum lainnya.

Masalah apa yang diatasi Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro membantu meningkatkan skalabilitas aplikasi kompatibel Ethereum dengan memindahkan eksekusi ke lingkungan Layer 2, sambil menambatkan data dan komitmen state kembali ke Ethereum.

Mengapa Nitro disebut optimistic rollup?

Nitro disebut optimistic karena assertion state dianggap valid, kecuali ada validator yang menggugatnya selama periode sengketa.

Apa peran Geth dalam Arbitrum Nitro?

Geth menyediakan inti eksekusi kompatibel Ethereum yang membantu Arbitrum Nitro mendukung smart contract dan tools developer bergaya Ethereum.

Apa itu ArbOS di Nitro?

ArbOS adalah lapisan sistem Arbitrum yang mengelola eksekusi, biaya, pesan, produksi blok, dan precompile khusus rollup.

Apa itu BoLD dalam Arbitrum Nitro?

BoLD adalah protokol sengketa Arbitrum yang mendukung validasi permissionless dan membatasi durasi sengketa melalui fraud proof interaktif.

Mengapa penarikan Arbitrum memerlukan waktu beberapa hari?

Penarikan canonical dari Arbitrum kembali ke Ethereum memerlukan periode tantangan karena optimistic rollup harus menyediakan waktu untuk gugatan fraud.

Apakah Arbitrum Nitro menggunakan keamanan Ethereum?

Arbitrum Nitro menggunakan Ethereum untuk settlement, ketersediaan data dalam mode Rollup, dan arbitrase sengketa, tetapi pengguna tetap menghadapi risiko khusus Layer 2.

Apa perbedaan Nitro dan AnyTrust?

Nitro adalah tech stack, sedangkan AnyTrust adalah model ketersediaan data berbiaya lebih rendah yang menggunakan Data Availability Committee, alih-alih mengirimkan seluruh data ke Ethereum dalam operasi normal.

Apa hubungan Stylus dengan Nitro?

Stylus adalah upgrade Arbitrum Nitro yang menambahkan mesin virtual WASM agar developer dapat menulis smart contract dalam bahasa seperti Rust, C, dan C++.

Apakah Arbitrum Nitro bebas risiko?

Tidak. Arbitrum Nitro mengurangi biaya dan meningkatkan skalabilitas, tetapi pengguna tetap menghadapi risiko bridge, asumsi sequencer, risiko smart contract, penundaan penarikan, dan perbedaan konfigurasi chain.

Kesimpulan

Arbitrum Nitro adalah tech stack rollup inti di balik ekosistem Layer 2 modern dan chain Arbitrum yang dapat dikonfigurasi.

Nitro menggabungkan eksekusi yang kompatibel dengan Ethereum, infrastruktur berbasis Geth, logika sistem ArbOS, pengurutan sequencer, pengiriman data terkompresi, assertion state, dan fraud proof interaktif.

Tujuan utamanya adalah membuat aplikasi bergaya Ethereum lebih cepat dan murah tanpa meninggalkan settlement dan jaminan verifikasi Ethereum.

Nitro penting karena mempertahankan pengalaman developer dan pengguna yang mendekati Ethereum sembari memindahkan eksekusi ke lingkungan yang lebih skalabel.

Nitro juga menjadi fondasi untuk chain Arbitrum, konfigurasi AnyTrust, smart contract Stylus, dan infrastruktur Layer 2 tingkat lanjut.

Gagasan teknis terpenting di balik Nitro adalah pemisahan tugas.

Sequencer mengurutkan transaksi, fungsi transisi state mengeksekusinya secara deterministik, validator memverifikasi state, Ethereum menyimpan data dan mengadili sengketa, sedangkan BoLD mengelola penyelesaian gugatan.

Desain berlapis ini memungkinkan Arbitrum menyediakan penggunaan sehari-hari yang cepat sekaligus mempertahankan jalur pembuktian fraud yang meminimalkan kepercayaan.

Pengguna sebaiknya memahami bahwa Nitro meningkatkan skalabilitas, tetapi tidak menghilangkan semua risiko.

Keamanan bridge, pemilihan token, keamanan wallet, ketersediaan sequencer, kualitas aplikasi, dan waktu penarikan tetap penting.

Developer sebaiknya memahami perilaku khusus Nitro terkait ArbOS, estimasi gas, retryable ticket, delayed inbox, eksekusi outbox, dan finalitas.

Validator sebaiknya memahami assertion, jaminan, BoLD, dan asumsi keamanan bahwa setidaknya satu validator jujur diperlukan.

Bagi orang yang mempelajari kripto, Arbitrum Nitro merupakan salah satu contoh paling jelas tentang bagaimana arsitektur rollup dapat meningkatkan skala aktivitas blockchain tanpa membuat setiap node base layer mengeksekusi ulang setiap transaksi.

Nitro menunjukkan bagaimana eksekusi, ketersediaan data, fraud proof, dan settlement dapat dipisahkan ke dalam sistem modular.

Pelajaran utamanya adalah Arbitrum Nitro bukan sekadar Ethereum versi lebih cepat.

Nitro adalah arsitektur rollup yang menggunakan Ethereum sebagai fondasi keamanan dan settlement, sekaligus memberi aplikasi lingkungan eksekusi yang lebih praktis.