Arbitrum: cos’è e come funziona

Scopriamo cos’è Arbitrum e come funziona uno tra i player più importanti nel grande ecosistema di Ethereum.  In questo articolo partiamo spiegando in modo semplice com’è strutturata la sua blockchain Layer-2 e come funziona a livello tecnico, per poi approfondire il contesto in cui è nata e infine dedicando la nostra attenzione al token ARB e all’uso pratico del network. Rispondiamo subito quindi alla domanda: cos’è Arbitrum e come funziona?

Arbitrum: cos’è e come funziona?

Ethereum è sicuramente la blockchain di riferimento per lo sviluppo di applicazioni decentralizzate e la programmazione della blockchain in generale. Tuttavia al momento ancora la sua capacità di esecuzione delle transazioni è poco scalabile, e, anche a causa della sua ampia adozione, implica alti costi per gli utenti e ritardo nelle transazioni in momenti di alti volumi. I lavori di sviluppo per risolvere questi limiti sono iniziati, tuttavia potrebbero impiegare alcuni anni.

Ed è proprio nella ricerca di soluzioni che si inserisce la risposta alla domanda “cos’è Arbitrum”: una blockchain con lo scopo di offrire un’esecuzione delle transazioni veloce e conveniente anche in casi di alto traffico sulla rete, senza sacrificare la sicurezza o la decentralizzazione.

Se alcuni progetti a questo scopo scelgono di costruire nuove blockchain da zero (Layer-1), ce ne sono altri che preferiscono velocizzare lo sviluppo basandosi su protocolli già esistenti (Layer-2).

Quest’ultimo è il caso di Arbitrum, il cui software è costruito sopra quello di Ethereum, sfruttandolo principalmente per la raccolta delle transazioni e la sicurezza. Fin qui, niente di nuovo rispetto ad altri L2. Andiamo allora più a fondo nel definire la struttura di questa blockchain per capire tecnicamente cos’è e come funziona Arbitrum.

Ti potresti chiedere ora dove finisca Ethereum e dove inizi Arbitrum. Prova a immaginare la struttura delle due catene come strati di software costruiti uno sull’altro. Nel nostro caso, questi strati sono:

L’EthBridge fa già parte del sistema di Arbitrum, e contiene l’inbox e outbox delle transazioni. Questo significa che è responsabile della gestione delle richieste in entrata e in uscita. Se vuoi trasferire fondi da Ethereum ad Arbitrum e viceversa dovrai utilizzare l’EthBridge.

L’Arbitrum Virtual Machine invece è l’equivalente dell’Ethereum Virtual Machine (EVM) ed è altamente compatibile con questa. Si tratta, in breve, dell’ambiente di sviluppo ed esecuzione degli smart contract che legge gli input, li elabora e produce output. L’AVM si pone come gateway tra il Layer-1 e il Layer-2.

ArbOS è il sistema operativo di Arbitrum, la prima componente totalmente sul Layer-2 che assicura l’esecuzione degli smart contract EVM, esattamente come se fossero eseguiti su Ethereum.

Da questa struttura risulta quindi una forte interconnessione con il L1 e una solida struttura compatibile con l’EVM, aspetti fondamentali per la sicurezza e l’adozione del network. Siamo ora pronti per svelare ciò che distingue questa soluzione dagli altri L2 e che definisce veramente cos’è e come funziona Arbitrum.

Se da una parte Arbitrum basa gran parte della sua infrastruttura su Ethereum, quello che invece fa in maniera autonoma è eseguire le transazioni richieste dagli utenti e dagli smart contract. È qui che sta il suo cavallo di battaglia: gli optimistic rollup.

Arbitrum crea “pacchetti” (rollup) di transazioni richieste al network, assumendole come valide, quindi le elabora senza nessun processo di consenso distribuito né verifica. Per questo il meccanismo di consenso si chiama optimistic. 

L’unico requisito è che nella rete ci sia almeno un validatore onesto, il che statisticamente si presume che sia vero. Infatti per essere validatore bisogna mettere in staking ETH e in caso di comportamenti malevoli questi vengono distrutti, quindi i validatori hanno un interesse a lavorare in modo corretto. 

Dopo l’esecuzione, il protocollo rinvia al Layer-1 le transazioni contenute nel pacchetto perché siano registrate sulla blockchain di Ethereum. 

Il sistema è ottimistico, ma adotta uno schema anti-frode a posteriori che prevede un periodo di tempo fisso di 7 giorni entro il quale i nodi del network possono contestare la validità del rollup. Essenzialmente, ri-eseguono le transazioni contenute nel rollup e, nel caso si giunga a risultati diversi, il network lo segnala al Layer-1, che procederà alle dovute modifiche.

Le differenze tra gli optimistic e i zero-knowledge rollup, adottati ad esempio da Polygon, sono molte, ma nella pratica questi sono i principali difetti delle due soluzioni:

Per il resto, mantengono sostanzialmente un ugualmente buon compromesso tra sicurezza, decentralizzazione e scalabilità. 

Per riassumere cos’è Arbitrum e come funziona potremmo dire, così, che si tratta di una soluzione Layer-2 che utilizza optimistic rollup per scalare l’esecuzione delle transazioni su Ethereum.

Arbitrum: come nasce il progetto crypto?

Avendo ora un’idea definita di cos’è e come funziona Arbitrum, è bene avere qualche informazione anche sulla storia e le persone che stanno dietro a questa soluzione: aspetti fondamentali da considerare per valutare la solidità di un progetto prima di utilizzarne i servizi.

Il progetto crypto Arbitrum è stato creato e sviluppato dalla Offchain Labs, un’azienda fondata nel 2018 da Ed Felten, Steven Goldfeder e Harry Kalodner. Nomi forse poco conosciuti, ma di persone che non vengono dal nulla. Ed Felten è stato niente meno che vice responsabile tecnologico degli Stati Uniti presso la Casa Bianca di Obama, oltre che un professore di informatica e affari pubblici presso l’Università di Princeton. Steven Goldfeder invece ha conseguito un dottorato di ricerca sempre presso l’Università di Princeton e insieme a Ed Felten ha scritto il libro “Bitcoin and Cryptocurrency Technologies”.

Mentre lavoravano a Princeton, i tre co-fondatori progettarono la tecnologia Arbitrum con lo scopo di risolvere i problemi di scalabilità di Ethereum, soluzione che diffusero con una pubblicazione nel 2018. 

La mainnet di Arbitrum One fu poi lanciata nell’agosto del 2021. Nel frattempo il progetto ricevette un solido finanziamento grazie anche a un aumento di capitale da 120 milioni di dollari tramite importanti investitori, tra cui Lightspeed Venture Partners, Polychain Capital, Pantera Capital e Mark Cuban. L’inizio si configurò quindi nel migliore dei modi, e presto i principali protocolli DeFi di Ethereum la adottarono.

Gli sviluppi del progetto non finiscono qui: vediamo le prossime milestone nei paragrafi seguenti, esplorando cos’è e come funziona Arbitrum ARB, il recente token del progetto crypto.

Il token ARB e la governance

Il 23 Marzo 2023 è stato introdotto il token di governance del protocollo, insieme all’Arbitrum DAO, l’organizzazione autonoma decentralizzata dedicata alla gestione del progetto. Vediamo subito cos’è e come funziona Arbitrum (ARB) e la DAO. Il token è un classico ERC-20, distribuito inizialmente con un airdrop a chi aveva già utilizzato il Layer-2 in precedenza. La maggior parte della fornitura tuttavia è stata allocata tra gli investitori, il team di sviluppo e per finanziare la DAO.

Il token ARB dunque è strettamente finalizzato alla governance: gli holder possono votare sulle decisioni che, una volta approvate, vengono automaticamente eseguite sulla blockchain grazie agli smart contract della DAO. Di solito il processo di votazione dura dai 21 ai 37 giorni. Partecipando alla governance si possono anche eleggere i 12 membri dell’Arbitrum Security Council due volte l’anno. Si tratta di un comitato che detiene le chiavi private di un wallet multisig usato per eseguire azioni di emergenza o di routine come gli aggiornamenti e la manutenzione.

Coloro che possiedono ARB possono anche delegare il proprio voto scegliendo un loro rappresentante che li sostituisca. Partecipare alla governance di un progetto richiede infatti un impegno significativo: per votare in modo consapevole e corretto bisogna stare al passo con tutte le conversazioni, spesso anche con una frequenza quotidiana. Così, se chi possiede token non ha tempo sufficiente per votare coscientemente, può scegliere un altro membro della community che reputa preparato e delegare a lui il proprio diritto di voto.

Insomma, l’introduzione di questo token è sicuramente un segno che l’Arbitrum Foundation e la Offchain Labs intendono proseguire un percorso verso la decentralizzazione massima, e al contempo conferma che la criptovaluta adottata per tutte le altre funzionalità dell’ecosistema rimane ETH.

Come si usa Arbitrum?

Passiamo quindi alla pratica: se ti piace la risposta a cos’è Arbitrum e come funziona, potresti volerlo utilizzare. Prima di tutto però vediamone l’offerta. Fortunatamente, grazie al suo alto livello di compatibilità con Ethereum, è particolarmente semplice portare un’applicazione decentralizzata (Dapp) anche su questo L2.

Il network di conseguenza è gremito sia delle più popolari applicazioni di Ethereum come Uniswap o Aave, ma vi sono anche alcuni servizi nativi come l’exchange decentralizzato GMX e la piattaforma di lending Radiant. In particolare GMX ha avuto molto successo ed è il principale motivo per cui la rete vanta il più alto TVL tra i Layer-2 (al momento della scrittura).

La principale chain su cui si appoggiano tutte queste Dapp è Arbitrum One, tuttavia nel 2022 è stata lanciata anche Arbitrum Nova, una chain pensata per applicazioni social e di gaming. Questa blockchain infatti ha un meccanismo di esecuzione delle transazioni che favorisce la velocità di esecuzione delle transazioni, utilizzando un’alternativa ai rollup per l’esecuzione. Infatti videogiochi e social network richiedono immediatezza e altissimi volumi di transazioni ad alta frequenza, ma solitamente vi si depositano pochi fondi. 

Arbitrum One invece mantiene il funzionamento di base del protocollo come scritto nei paragrafi precedenti, ed è dunque utilizzata per applicazioni DeFi come appunto i DEX o lo Yield Farming che invece implicano la gestione di cifre importanti e transazioni più semplici.

Quindi come utilizzare tutti questi servizi su Arbitrum? 

Innanzitutto, ti serve un wallet compatibile con Ethereum, preferibilmente non-custodial come Metamask. Questi wallet si possono facilmente connettere a qualunque applicazione blockchain. In particolare per trasferire ETH o token ERC-20 su Arbitrum puoi utilizzare un bridge. Dopodiché, una volta che hai fondi sul network, basta connettere il proprio wallet a qualunque Dapp che lo supporta per utilizzarne i fondi comodamente. Ed ecco che finalmente potrai testare in prima persona quelle famose transazioni veloci ed economiche.

Detto questo, ricordati di utilizzare sempre con cautela le applicazioni decentralizzate, servendoti di tutorial autorevoli e di tanta calma. Se hai letto tutto fin qui, però, sicuramente sei pronto a fare almeno una cosa: spiegare ai tuoi amici cos’è Arbitrum e come funziona.