¿Qué es Arbitrum?

Arbitrum es una solución de capa 2 de Ethereum basada en el uso de Optimistic Rollup, que permite mejorar la escalabilidad y la velocidad de transacciones de Ethereum.

Arbitrum o Arbitrum One es una solución de capa 2 de Ethereum que utiliza la tecnología Optimistic Rollup para potenciar las capacidades de smart contracts, mejorando su velocidad y escalabilidad, sin poner en riesgo la seguridad y la privacidad de la red.

Desde la implementación de The Merge, los usuarios y desarrolladores de Ethereum se han centrado en mejorar la escalabilidad a través de soluciones de capa 2.

Esta tecnología supone uno de los mayores retos para los desarrolladores, pero también una de las principales bazas de las blockchain para competir con las redes de pago tradicionales.

En este punto es donde brilla Arbitrum, que podría elevar el número de transacciones por segundo de Ethereum, sin perder seguridad ni centralizar la red.

De hecho, Arbitrum es una de las capas 2 más utilizadas de Ethereum, con un valor total bloqueado (TVL) de más de 16.000 millones de dólares.

¿Quién está detrás de Arbitrum?

Arbitrum está desarrollada por Offchain Labs, que anunció el lanzamiento de la red principal, Arbitrum One, el 31 de agosto de 2021.

La compañía ha recibido la confianza (en forma de inversiones) de compañías como Coinbase Ventures, Compound y Blocknation. 

Además, los principales protocolos DeFi como Aave, Balancer, Band Protocol, Curve o Uniswap están aprovechando la infraestructura de Arbitrum para mejorar su rendimiento y reducir sus tarifas.

Arbitrum, una capa 2 de Ethereum basada en Optimistic Rollups

Arbitrum es una solución de capa 2 de Ethereum que se basa en Optimistic Rollups enfocada en mejorar la escalabilidad de la red.

Concretamente, se centra en optimizar los contratos inteligentes para aumentar la velocidad y la escalabilidad de la red, al tiempo que añade nuevas características relacionadas con la privacidad.

Permite abordar algunos de los principales problemas de los contratos inteligentes de Ethereum como:

• Mala eficiencia.
• Altos costes de ejecución.

Ambos provocan que la red se congestione cuando aumenta el tráfico, lo que perjudica a la experiencia de usuario de Ethereum.

Para solucionar estos dos problemas, Arbitrum utiliza un sistema conocido como "acumulación de transacciones" para registrar lotes de transacciones enviadas en la cadena principal de Ethereum y ejecutarlas en una sidechain o cadena lateral, que es más barata y escalable, pero garantizando la seguridad y los resultados de la mainnet.

Optimistic Rollups: ¿cómo funciona Arbitrum?

Como hemos explicado, todo lo que hace Arbitrum es posible gracias a los Optimistic Rollups, que acumulan transacciones en una capa 2 y las envían como una sola transacción a la capa principal.

Lo que hace es "enrollar" miles de transacciones que se envían a la capa principal de Ethereum como una sola transacción. De esta forma, solo se paga por una transacción y su coste se divide entre las miles de transacciones que forman el rollup. Ingenioso, ¿no?

De esta forma, la mayor parte de la capacidad computacional necesaria para realizar estas transacciones recae sobre la Capa 2, descongestionando Ethereum.

El término Optimistic se debe al hecho de que cualquier validador puede publicar un bloque de rollup y confirmar la validez de otros bloques.

Es optimista porque garantiza que el código se ejecutará correctamente, siempre y cuando los validadores sean honestos y trabajen de buena fe.

Básicamente, se trata de una postura tipo: "Inocente hasta que se demuestre lo contrario". Es decir, que los nodos "asumen" que la actividad sigue las reglas y que las transacciones son fiables.

De todas formas, una vez procesados, los validadores disponen de 7 días para "poner en juicio" cualquier bloque sospechoso de contener transacciones maliciosas o falsas.

Si el bloque es incorrecto o si la impugnación se demuestra que es injustificada, se confisca la participación del validador que haya mentido, garantizado que los validadores siempre actuarán de buena fe.

¿Cómo funcionan los nodos de Arbitrum?

Arbitrum dispone de dos tipos de nodos:

• Nodos validadores que participan en la observación del estado de la cadena.
• Nodos completos que ayudan a agregar las transacciones a la capa 1 de Ethereum.

Arbitrum Virtual Machine

La plataforma dispone de su propia máquina virtual, que se llama Arbitrum Virtual Machine. 

Se trata de un entorno de ejecución de smart contracts propio de Arbitrum, que existe en una capa por encima del EthBridge, el conjunto de smart contracts que interactúan con la cadena de Arbitrum.

Para ejecutarse en la AVM, los contratos inteligentes de Ethereum se traducen automáticamente. Por tanto, los desarrolladores pueden replicar las DApps de Ethereum y lanzarnos sobre Arbitrum para un uso más eficiente de los recursos de la red.

Como las dos cadenas de bloques son compatibles a nivel de código y criptografía, el proceso es prácticamente transparente, lo que facilita el trabajo de los desarrolladores y facilita el acceso a los usuarios.

¿Que diferencia Arbitrum de otras Capas 2?

Las soluciones de capa 2 se han convertido en una de las opciones principales para mejorar la escalabilidad de Ethereum. 

Por tanto, a la hora de escoger una sobre la que trabajar, conviene preguntarse qué la hace diferente de las demás:

• Tarifas bajas: Arbitrum no solo mejora la velocidad de procesamiento, sino que también reduce las tasas de transacción, gracias a la eficiencia de sus rollups.
• Compatibilidad con EVM: Arbitrum se considera uno de los rollups más compatibles con la EVM. Es compatible a nivel de bytecode y funciona con los lenguajes de Ethereum (Solidity y Vyper), facilitando el desarrollo de funcionalidades.
• Herramientas para desarrolladores: Para facilitar la creación de nuevas soluciones y DApps sobre Arbitrum, el equipo ha desarrollado una extensa documentación y permite el uso de las herramientas existentes para Ethereum.

Arbitrum fue lanzada en 2021 como una solución ideal para la congestión de Ethereum, favoreciendo que las DApps disfruten de transacciones más rápidas y económicas.

Algunos de los grandes nombres DeFi, como UniSwap o Curve, ya la usan, lo que demuestra que su uso tiene beneficios para la blockchain.

Any Trust Chains, mejorando la seguridad de Arbitrum

Para mejorar la seguridad y la escalabilidad en Arbitrum se introdujeron las Any Trust Chains.

Las cadenas Any Trust de Arbitrum no tienen las mismas garantías de descentralización o falta de confianza que los Optimistic Rollup, aunque siguen siendo similares en varios aspectos.

Mientras que en Rollup, todos los datos se publican en la capa principal de Ethereum, en AnyTrust, los datos se administran fuera de la cadena.

En caso de que se ponga en juicio una transacción, la cadena AnyTrust regresa al "modo de resumen". 

A diferencia del Optimistic Rollup, en AnyTrust los nodos se agrupan por comités y, al menos 2 de ellos, deben ser honestos.

Veamos esto con un poco más de detalle.

Estas cadenas trabajan con comités de nodos, con una asunción mínima sobre cuántos de estos nodos son honestos. Por ejemplo, puede haber un comité de 20 nodos de los que se asume que, al menos, dos de ellos son fiables.

En comparación con otras cadenas de bloques a prueba de fallas bizantinas, que requieren al menos ⅔ de los nodos sean honestos, se reduce el requisito de 14 a 2, gracias a la función de "retroceso a acumulación", construido sobre Ethereum.

Al mantener los datos fuera de la cadena el sistema cuenta con tarifas mucho más bajas. Esto es especialmente beneficioso para aquellas aplicaciones que requieren un alto rendimiento de transacciones y no necesitan de la descentralización total que ofrece la "acumulación de transacciones".

Arbitrum Nova

Arbitrum Nova es otra red de capa 2, creada por Arbitrum, enfocada en juegos y aplicaciones sociales, ya que ofrece una velocidad mucho más elevada y unas tarifas de transacción mucho menores.

En concreto, Arbitrum Nova está enfocada a proyectos que cuenten con grandes volúmenes de transacciones y que necesiten soluciones seguras y con costes bajos.

¿En qué se diferencian las dos cadenas? La cadena principal, conocida como Arbitrum One, se basa en la tecnología de los Optimistic Rollup, mientras que Arbitrum Nova está construida sobre las AnyTrust.

Mientras que Arbitrum One envía todas las transacciones a Ethereum, Nova hace utiliza un "comité de disponibilidad", de esta forma, la información solo pasa a la cadena principal si el comité falla en su trabajo.

Bibliografía y fuentes

• https://www.alchemy.com/dapps/arbitrum
• https://www.blockchain-council.org/ethereum/arbitrum-bridge/
• https://medium.com/offchainlabs/introducing-anytrust-chains-cheaper-faster-l2-chains-with-minimal-trust-assumptions-
• https://developer.arbitrum.io/intro/
• https://medium.com/offchainlabs/introducing-nova-arbitrum-anytrust-mainnet-is-open-for-developers