Arbitrum, 樂觀捲積 (Optimistic Rollups) 與 Nitro Stack：Ethereum 輕鬆掌握 L2 堆疊

Quicknode

2025年11月25日 — 閱讀時間 10 分鐘

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樂觀型 Rollup 旨在透過將交易處理移至鏈下，同時仍利用以太坊（Ethereum）的安全性與最終性，來解決其可擴展性挑戰。然而，即使在這些速度較快的第二層（Layer 2）解決方案中，開發者與企業仍須進行盡職調查，才能實現更低的成本、更快的效能，以及對更多程式語言的支援。

這正是 Arbitrum 憑藉其Nitro 技術脫穎而出的地方。Arbitrum 的 Nitro技術不僅提供更快的執行速度、大幅降低的 gas 費用，以及增強的開發者靈活性，更有效解決了傳統樂觀型 Rollup 所面臨的限制。在本指南中，我們將深入探討Arbitrum 及其 Nitro 技術，重點介紹其為開發者和企業帶來的優勢，以及Quicknode 如何簡化這些 Rollup 的部署流程。

什麼是「Arbitrum Nitro」？

Arbitrum Nitro是驅動Arbitrum的 Layer 2 解決方案的技術堆疊。它提供了一套全面的工具組，用於建置和部署可擴展且高效的去中心化應用程式（dApps），同時能運用使用者熟悉的工具並降低 Gas 費用。

Nitro 由以下層級組成：

1. Base 層 (Geth Core)：Nitro 使用 GoEthereum (Geth) 核心，以實現無縫的 EVM 合約執行與狀態管理，讓開發者能使用熟悉的Ethereum 工具進行開發。

2. 中層（ArbOS）：此自訂層負責管理關鍵的第二層功能，例如呼叫資料壓縮、Gas 費用管理及跨鏈操作，使 dApp 的運行更加簡便且高效。

3. 頂層（節點軟體）：基於 Geth，此層能高效管理使用者請求與全節點運作，使節點即使在流量高峰期間，也能順暢處理大量遠端程序呼叫（RPC）請求。

這種架構被稱為「Geth 三明治」，其中 Geth 構成底層與頂層，而 ArbOS 則扮演「內餡」的角色，負責管理特定的第二層功能。

Nitro 的運作原理

以下是 Nitro 如何排序和處理交易的概述：

• 排序：排序器會對交易進行排序、壓縮，並將批次作為呼叫資料（calldata）發佈至Ethereum 。一旦這些交易在Ethereum 上獲得確認，便會透過狀態轉換函數（STF）進行處理。

• 執行：STF 會被編譯成原生機器碼，使 Nitro 節點能以最高速度和效率處理交易。

• 結算：執行完成後，第二層狀態將被更新，且批次交易將提交至Ethereum 。

• 證明：在 爭議中，兩位驗證者進行一場互動式的 「問答」 過程，將分歧範圍縮小至單一運算步驟。此步驟將在第一層執行，藉此證明哪一位驗證者是正確的。

Arbitrum Orbit 簡介

Arbitrum Orbit是一個無許可框架，用於透過Arbitrum 技術發起完全可自訂的專用鏈。Orbit 鏈可部署為直接在Ethereum 上進行結算的第二層（Layer 2）解決方案，或作為在現有第二層鏈（如Arbitrum One）上進行結算的第三層（Layer 3）鏈。

透過 Orbit，開發者與企業可配置其區塊鏈的各項組件，包括吞吐量、隱私設定、Gas 代幣使用方式、治理模式以及資料可用性層，為客製化提供無限可能。

使用Arbitrum Orbit 的三大好處

雖然Arbitrum One 和Arbitrum Nova 非常適合主流應用，但某些專案可能需要對其區塊鏈的功能、治理及基礎設施擁有更大的控制權。

Orbit 鏈讓各專案能夠建立專屬的 AnyTrust 或 Rollup 鏈，使其能完全掌控自身基礎設施。

與共享治理權的第二層公鏈不同，Orbit 鏈可完全根據專案的具體需求進行客製化，同時仍能利用Ethereum 的安全性。以下是使用 Arbitration Orbit 的其他優勢：

1. 客製化與靈活性

Arbitrum Orbit 為開發者提供了無與倫比的靈活性，讓他們能夠設計和管理自己的區塊鏈。

• 可自訂的協議邏輯：可根據特定需求量身打造結算、執行或治理協議，同時透過Arbitrum 的 L2 鏈，維持Ethereum的安全性。

• 靈活的技術選項：可在 Rollup、AnyTrust 或自訂的stacks 之間進行選擇，以優化效能與去中心化程度。

• 授權存取：可在開放且無需授權的環境中部署合約，或將部署範圍限制於特定應用程式或使用者。這讓開發人員能靈活管理其區塊鏈環境的存取權限與使用方式。

2. 提升效能與可擴展性

對於開發資源密集型去中心化應用程式（dApp）的開發者而言，Arbitrum Orbit 可確保專屬吞吐量，提供高效能與穩定的資源可用性。這消除了對計算與儲存資源競爭的顧慮。

此外，Orbit 鏈透過將您的 dApp 交易成本與外部鏈上活動隔離，提供穩定且可預測的 gas 費用。這使開發者能夠為使用者帶來更流暢且更可預測的使用體驗。

3. 簡化使用者體驗

以下是Arbitrum 的兩項功能，旨在讓 dApp 的使用體驗更加流暢且更貼近使用者需求：

• 帳戶抽象化：透過提供交易手續費補貼等機制，簡化使用者體驗，使那些對區塊鏈技術了解不深的使用者也能更輕鬆地使用去中心化應用程式（dApps）。

• 自訂 gas 代幣：允許使用替代性的 ERC-20 代幣作為 gas 費用，藉此與 dApp 的生態系統整合，並透過將 gas 成本與應用程式的原生經濟體系相結合，進而提升整體使用者體驗。

除了這些好處之外，由於 Nitro 是由該技術堆疊驅動的，開發人員還能使用 Nitro 的所有新增功能、升級與改進。

現在，讓我們來探討開發者為何應該選擇Arbitrum Nitro 來開發 dApp

選擇Arbitrum Nitro 進行 dApp 開發的 5 大理由

從更快的交易執行速度、更優質的用戶體驗到迅速的爭議解決，Nitro 提供了一系列先進的優勢。以下是 Nitro 為何可能是開發者和企業打造可擴展去中心化應用程式（dApps）的理想選擇：

1. 更快的交易執行速度

在設計實用的 Rollup 系統時，一項關鍵挑戰在於如何在高效能執行與可靠驗證執行結果的需求之間取得平衡。Arbitrum Nitro 透過將執行與驗證分開來解決此問題。交易會迅速執行，無需等待欺詐驗證，除非發生爭議。

此方法使 Nitro 能夠提供快速、高效的交易處理，將延遲降至最低並提升整體效能——特別是對於 DeFi、遊戲及其他即時 dApp 等高頻率應用。

2. 降低手續費

由於第一層的批次處理和結算流程，第二層解決方案可能會面臨延遲，進而導致交易失敗及需手動重新提交。Nitro 的靈活架構運用了經過實證的函式庫來進行呼叫資料壓縮。

此舉不僅能降低批次交易發送的成本，同時確保資料完整性，使交易對開發人員和使用者而言都更具成本效益且更具可擴展性。

3. 更流暢的使用者體驗

Arbitrum Nitro 交易在經由 Sequencer 處理後，1 至 2 秒內即可獲得「near 」——即所謂的「軟最終性」——並立即獲得確認。此外，Nitro 還會自動重試失敗的交易，無需手動重新提交。

這有助於提升網路可靠性並減少交易失敗的情況，為終端使用者提供更流暢的整體體驗。

4. 更佳的開發者體驗

開發人員在將程式部署至其他平台時，經常面臨修改或重寫現有Ethereum 合約的挑戰，這會導致延誤並增加額外工作量。Arbitrum Nitro 透過整合 Geth 程式碼庫，提供完整的 EVM 相容性，從而解決了這個問題。

這使得Ethereum 合約能夠無縫執行，無需進行任何修改，不僅為開發人員節省時間和精力，還能加速部署並使專案過渡更加順暢。

5. 快速解決挑戰

在傳統的防欺詐機制中，一旦發生爭議，就必須重新執行整個交易或區塊，導致解決時間更長且成本更高。

Arbitrum Nitro 的互動式驗證功能將爭議拆解為更小的步驟，僅針對有爭議的部分重新執行。此舉不僅能加速爭議解決、降低成本，更能提升網路安全與效能。

超越 Nitro：推出Arbitrum 觸控筆，帶來更靈活的使用體驗

雖然Arbitrum Nitro 已經提供了更快的執行速度、更低的 gas 費用，以及整體更流暢的使用體驗， Arbitrum Stylus這項全新升級，將這些優勢推向了更高的層次。

Stylus 除了傳統的Ethereum 虛擬機器（EVM）之外，還推出了第二款虛擬機器（WASM VM）。

透過 WASM 虛擬機器的設定，開發者可以使用 Rust、C 和 C++ 等語言編寫智慧合約，而不必僅限於 Solidity。

以下是 Stylus 帶來的其他優勢：

• 更經濟的執行：透過更高效的運算與記憶體使用，降低複雜智慧合約的 gas 費用。

• 強化安全性：WASM 程式具備內建的可重入性檢測功能，預設即可提升合約安全性。

• 互通性：Solidity 和 WASM 程式具備完全的可組合性，可讓不同語言之間無縫互動。

運用Arbitrum 技術的專案

有幾個創新專案正善用Arbitrum 技術所提供的可擴展性、靈活性及低成本解決方案。我們在下方列舉了其中幾個：

• Camelot：Camelot 是一個基於Arbitrum 打造的去中心化交易所（DEX），為使用者提供無縫的交易體驗。憑藉Arbitrum 的低交易成本與快速執行速度，該交易所針對廣泛的代幣種類，提供高流動性且滑點低的交易服務。

• Ramses：Ramses 是一款自動化市場造市者（AMM），運用Arbitrum的技術，相較於Ethereum ，能為使用者提供更快的交易速度與更低的 gas 費用。

• GMX: GMX 是一個基於Arbitrum 運作的去中心化永續合約交易所。GMX 受益於Arbitrum的可擴展性與低 gas 費用，使其成為希望交易永續合約，同時避免第一層（Layer 1）解決方案常見開銷的用戶之理想選擇。

• Treasure：Treasure 是一個基於Arbitrum 建構的去中心化遊戲生態系統。透過運用Arbitrum Nitro，Treasure 提供了一個可擴展的環境，讓玩家能夠以低成本交易、買入及賣出遊戲內資產與 NFT。

透過 輕鬆部署Arbitrum 彙總版本Quicknode

Arbitrum Nitro 和 Stylus 透過提供更低的 gas 費用、更快的執行速度以及更廣泛的語言支援，來提升 Layer 2 的可擴展性。然而，部署和管理Arbitrum 捲積（rollups）可能是一項複雜的任務。

這正是Quicknode的 企業級 Rollup 服務 便派上用場，為專案提供一種無縫的方式來啟動並管理其Arbitrum Nitro 匯總鏈。

我們的解決方案簡化了後端設定流程，讓開發者能專注於開發去中心化應用程式（dApps），同時享受 Nitro 所提供的速度、可擴展性及低交易成本。以下是我們的一些主要功能：

• 全面的開發者工具包：我們為區塊鏈開發者提供一套完整的工具包，其中包括 RPC 基礎架構，以及由 BlockScout所驅動的原生區塊瀏覽器，以及即時數據服務streams ，讓您能更輕鬆地管理與監控 Rollups。

• 可擴展的基礎架構：我們 全球分布且具備自動擴展能力的基礎架構，可確保 Rollups 能處理高流量及流量尖峰，並維持穩定的效能。

• 進階資安防護：我們透過符合 SOC 2 規範、進階 DDoS 防護以及全天候資安監控，確保部署過程的安全無虞。

• 高可用性：我們 保證 99.99% 的正常運作時間服務水準協議（SLA），確保 Rollup 能持續運作且可存取，不會中斷服務。

• 全年無休支援：憑藉全年無休的支援服務，以及由區塊鏈專家組成的專屬「equipe 」，我們協助開發者排除問題，並針對其特定應用場景優化 Rollup 部署，大幅縮短產品上市時間。

透過與Quicknode 合作，開發者與企業無需面對管理底層基礎設施的複雜性，即可充分發揮Arbitrum 先進的第二層（Layer 2）解決方案的全部潛力。我們的企業級服務讓您能夠專注於創新與成長，並對您的區塊鏈應用程式的可靠性與效能充滿信心。

透過Quicknode ，您可以輕鬆部署和管理您的Arbitrum Orbit 彙總鏈——立即開始吧。

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