Arbitrum Virtual Machine (AVM)

AVM 的状态被组织成一个 Merkle 树，因此可以计算出其状态的加密哈希。在协议中的任何一点上，AVM 的某个状态都是完全确认的和最终的，它的哈希值存储在链上。任何参与者都可以在 AVM 状态树中放置可争议的断言（Disputable Assertion,DA), 用来声明从某个状态哈希开始，在一些技术前提条件下，AVM 可以执行指定数量的计算步骤，从而产生指定的新的状态哈希。如下图所示

当然，这个 DA 可能为真也可能为假，如果 DA 为真则系统进入到新状态并产生一个对应的新的状态哈希；如果 DA 为假，AVM 会拒绝状态迁移，返回先前状态使得整个虚拟机的状态树保持不变。

在实际情况下，AVM 内的 DA 状况要比上图复杂得多，Arbitrum 协议支持多个流水线的 DA, 每个 AVM 内的状态最多只能有一个 DA 跟随它。如果一个 DA 没有后续状态，那么任何人都可以创建一个新的分支点。这样新生成的状态树，代表了将来可能的状态，如下图所示。

另外，任何人都可以在树上的一个未来状态（上图中的方格）上进行质押。通过在一个未来状态上质押，可以断言这个状态最终会被协议确认。换句话说，是在断言从当前状态到所质押的状态的路径上的每个 DA 上采取了正确的分支。如果断言失败，那么也将失去质押。质押行为不能撤销但可以将它向右移动（状态树的增长方向），并且可以在每个分支点选择上行或下行，但不能向左移动，因为这相当于撤销之前的质押，并重新质押到已经完成的状态。

争议解决的过程

Arbitrum 的争议解决协议通过两个阶段进行。首先，参与者使用链上二分协议缩小他们的分歧，直到他们对虚拟机计算的一个特定步骤有不同意见。然后，断言者向 EthBridge （连通 Layger1 和 Layer2 的基础设）发送一个微小的一步证明，这个证明的内容只是执行一条虚拟机指令的正确性证明，并由 EthBridge 来进行检查。

争议解决的过程中，用来缩小分歧范围直至单个计算步骤的二分协议至关重要。它使得状态树中的任意不同分支都可以有效地进行验证。这个二分协议的过程如下图所示：

二分协议开始时，断言者宣称从状态哈希值 X 开始的虚拟机可以执行 N 条指令得到状态哈希值 Y，而挑战者回应说这是错误的。断言者需要将自己的断言分成 M 个断言，每个断言都涉及到 N/M 条指令的执行，这些指令合在一起就得到了初始断言。然后，挑战者从这 M 个较小的断言中选择一个进行挑战。如果任何一方未能在以区块数衡量的指定时限内采取行动，他们就输了。经过一轮 M 路分割后，争议的大小已被缩小为 N/M 步。 (责任编辑：admin)