Arbitrum Nitro

¿Qué es Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro es la pila tecnológica principal que impulsa las cadenas rollup de Arbitrum y muchas cadenas configurables basadas en Arbitrum.

En el ámbito de las criptomonedas, puede entenderse como una arquitectura de optimistic rollup de segunda generación, diseñada para escalar contratos inteligentes compatibles con Ethereum mediante un mayor rendimiento, comisiones más bajas, mejor compatibilidad y una resolución de disputas más eficiente.

El whitepaper oficial de Arbitrum Nitro describe Nitro como un protocolo blockchain de capa 2 de segunda generación que mejora el rendimiento, la finalidad, las garantías de continuidad operativa y la eficiencia en las disputas respecto a diseños rollup anteriores.

Nitro es la base de software de Arbitrum One, Arbitrum Nova y las cadenas de Arbitrum que pueden implementarse.

Permite a los usuarios interactuar con aplicaciones de forma similar a Ethereum, mientras traslada la mayor parte del trabajo de ejecución fuera de la mainnet de Ethereum.

Para los desarrolladores, Nitro ofrece una gran compatibilidad con Ethereum porque utiliza Geth, el cliente de ejecución de Ethereum ampliamente utilizado, como núcleo de su modelo de ejecución.

Para los usuarios, Nitro puede traducirse en confirmaciones más rápidas, menores costes de transacción y acceso a aplicaciones al estilo de Ethereum en un entorno de capa 2.

Para los validadores, Nitro proporciona un sistema determinista de transición de estado que puede impugnarse mediante pruebas de fraude si alguien publica una afirmación incorrecta sobre el estado de la cadena.

La idea clave es sencilla.

Arbitrum Nitro ejecuta las transacciones fuera de Ethereum, publica datos comprimidos y compromisos de estado en Ethereum y utiliza la resolución de disputas mediante pruebas de fraude para proteger la corrección.

Por qué es importante Arbitrum Nitro en el mundo cripto

Arbitrum Nitro es importante porque el espacio de bloques de Ethereum es limitado y muy valioso.

Cuando muchos usuarios quieren operar, acuñar tokens, prestar, pedir préstamos, transferir activos mediante un bridge o interactuar con contratos inteligentes al mismo tiempo, las comisiones de Ethereum pueden aumentar considerablemente.

Nitro ayuda a resolver este problema al trasladar la ejecución de las transacciones a una cadena de Arbitrum y mantener una conexión importante con la liquidación y la seguridad de Ethereum.

La introducción oficial a Arbitrum explica que Arbitrum procesa transacciones con comisiones más bajas y mayor rendimiento, a la vez que mantiene una relación clara con la liquidación y la seguridad de Ethereum.

Esto es importante para DeFi, los NFT, los pagos, los videojuegos, las aplicaciones sociales, los activos tokenizados y las cadenas específicas para aplicaciones.

Un usuario de DeFi puede necesitar confirmaciones rápidas durante periodos de volatilidad del mercado.

Un juego puede necesitar muchas acciones de bajo coste sin pedir a los jugadores que paguen elevadas comisiones de gas cada vez.

Una aplicación de pago puede necesitar comisiones predecibles y una interacción fluida con la wallet.

Un desarrollador puede querer utilizar herramientas compatibles con Ethereum sin implementar la aplicación directamente en la capa de ejecución más cara.

Nitro hace más viables estos casos de uso al combinar la ejecución al estilo de Ethereum con la escalabilidad de los rollups.

Es una de las principales razones por las que Arbitrum se ha convertido en una parte destacada del ecosistema de capa 2 de Ethereum.

Cómo funciona Arbitrum Nitro

Arbitrum Nitro separa la ordenación de transacciones, su ejecución, la publicación de datos, las afirmaciones de estado y la resolución de disputas en distintos componentes del sistema.

Los usuarios envían transacciones al secuenciador de Arbitrum, mediante endpoints RPC públicos, proveedores RPC externos, nodos propios o endpoints directos del secuenciador.

El secuenciador ordena las transacciones y ofrece a los usuarios una confirmación rápida no definitiva.

Una vez ordenadas, Nitro las ejecuta mediante una función determinista de transición de estado.

Esta función de transición de estado utiliza Geth para la ejecución compatible con Ethereum y ArbOS para la lógica específica de Arbitrum.

Como parte del proceso de disponibilidad de datos del rollup, los datos comprimidos de las transacciones se publican en Ethereum.

Los validadores pueden calcular el estado correcto de Arbitrum y publicar en Ethereum afirmaciones que resuman los resultados de muchos bloques de Arbitrum.

Si una afirmación es incorrecta, otro validador puede impugnarla mediante el protocolo de disputas.

Ethereum actúa como árbitro definitivo al comprobar una prueba de un solo paso que permite resolver la disputa.

Este diseño permite que Arbitrum Nitro procese muchas transacciones off-chain y mantenga una vía para verificar la corrección en Ethereum.

Diseño de optimistic rollup

Arbitrum Nitro utiliza un diseño de optimistic rollup.

Un optimistic rollup da por válidos los resultados de estado publicados salvo que alguien los impugne durante el periodo de disputa.

Esto difiere de un sistema en el que todos los nodos de la capa base vuelven a ejecutar de inmediato cada transacción de capa 2.

El enfoque optimista ahorra costes porque, en condiciones normales, Ethereum no necesita volver a ejecutar todas las operaciones de Arbitrum.

En su lugar, Ethereum almacena los datos y puede verificar una disputa si alguien afirma que se ha cometido un fraude.

Por eso se denomina diseño optimista.

Es optimista respecto al funcionamiento normal, pero incluye un mecanismo de pruebas de fraude para los casos adversos.

La documentación oficial Inside Arbitrum Nitro explica que Arbitrum verifica la corrección mediante sistemas de validación y disputas después de la ejecución.

Este modelo es potente porque permite ejecutar las operaciones a menor coste y mantiene una vía de impugnación que conduce a Ethereum.

La contrapartida es que las retiradas de Arbitrum a Ethereum requieren esperar, ya que el sistema debe dejar tiempo para las impugnaciones.

Las cuatro ideas de diseño fundamentales de Nitro

El whitepaper de Nitro presenta cuatro ideas de diseño principales que definen su arquitectura.

La primera es secuenciar las transacciones y después ejecutarlas de forma determinista.

Esto significa que Nitro determina primero el orden de las transacciones y luego les aplica una función determinista de transición de estado.

La segunda idea es utilizar Geth como núcleo.

Esto significa que Nitro utiliza software de ejecución de Ethereum como base para lograr una sólida compatibilidad con los contratos inteligentes y las herramientas de desarrollo de Ethereum.

La tercera idea es separar la ejecución de la generación de pruebas.

Esto significa que Nitro puede ejecutar el código de forma nativa para ganar velocidad en condiciones normales y compilarlo a WebAssembly para verificar pruebas de fraude cuando sea necesario.

La cuarta idea es un protocolo optimistic rollup basado en pruebas de fraude interactivas.

Esto significa que las disputas pueden acotarse mediante un proceso de impugnación hasta que Ethereum solo tenga que verificar un pequeño cálculo de un paso.

En conjunto, estas ideas explican por qué Nitro es fácil de utilizar para desarrolladores y, a la vez, está diseñado teniendo en cuenta la seguridad.

Geth como núcleo

Que Geth sea el núcleo significa que Nitro utiliza el software de ejecución de código abierto go-ethereum como componente central de su función de transición de estado.

Esto es importante porque la compatibilidad con Ethereum es uno de los principales objetivos de diseño de Arbitrum Nitro.

Por lo general, los contratos inteligentes escritos para la Ethereum Virtual Machine pueden ejecutarse en Arbitrum con cambios mínimos.

A menudo, los desarrolladores pueden utilizar herramientas de Solidity, bibliotecas de Ethereum, flujos de wallet y patrones de contratos conocidos.

La documentación de introducción a Arbitrum indica que Arbitrum utiliza una bifurcación de Geth modificada para convertirla en una capa 2 que no requiere confianza.

Este enfoque reduce la curva de aprendizaje para los desarrolladores de Ethereum.

También reduce el riesgo de diferencias inesperadas entre la ejecución en Ethereum y en Arbitrum.

Sin embargo, Arbitrum no es idéntico a Ethereum en todos los aspectos, ya que Nitro también incorpora ArbOS, una contabilidad de comisiones distinta, mensajería cross-chain, el comportamiento del secuenciador y reglas de finalidad propias de los rollups.

Los desarrolladores deberían probar sus aplicaciones en Arbitrum, en lugar de dar por hecho que todos los casos límite se comportan exactamente igual que en la mainnet de Ethereum.

ArbOS

ArbOS es la capa operativa de Arbitrum que trabaja con Geth dentro de Nitro.

La documentación oficial de ArbOS lo describe como el supervisor de máquina virtual de la cadena secundaria que proporciona el entorno de ejecución de la cadena de Arbitrum.

ArbOS gestiona funciones específicas de Arbitrum que la ejecución normal de Ethereum no cubre por sí sola.

Entre ellas se incluyen la gestión de recursos, la producción de bloques, la mensajería cross-chain, la contabilidad de comisiones, los precompilados, los mensajes reintentables y el seguimiento del estado.

ArbOS también ayuda a integrar contratos Stylus y la ejecución de WebAssembly en el entorno Nitro.

Una forma sencilla de entender ArbOS es verlo como la capa de sistema que adapta la ejecución al estilo de Ethereum a una cadena rollup.

Geth proporciona un comportamiento de EVM conocido.

ArbOS añade las reglas específicas del rollup que permiten que Arbitrum funcione como capa 2.

A veces, esta combinación se describe como el «sándwich Geth», porque Geth está rodeado de lógica de sistema específica de Arbitrum.

Secuenciador

El secuenciador es el componente que recibe la mayoría de las transacciones de los usuarios y las ordena.

La documentación oficial de Arbitrum sobre el ciclo de vida de las transacciones explica que los usuarios pueden enviar transacciones a través del secuenciador o evitarlo mediante la bandeja de entrada diferida de la cadena principal.

El secuenciador proporciona confirmaciones rápidas no definitivas porque puede indicar rápidamente a los usuarios que la transacción se ha aceptado en el flujo ordenado.

Esta finalidad no definitiva resulta útil para wallets y aplicaciones, ya que los usuarios no quieren esperar muchos minutos para ver una respuesta.

Sin embargo, la finalidad no definitiva no equivale a la finalidad definitiva de Ethereum.

La finalidad definitiva llega más adelante, cuando se publican los datos de las transacciones y se confirman las afirmaciones mediante el proceso del rollup.

El secuenciador mejora la experiencia de usuario, pero también introduce un supuesto importante de confianza y disponibilidad.

Si el secuenciador no está disponible o se niega a procesar una transacción, los usuarios pueden recurrir a la bandeja de entrada diferida para resistir la censura.

Esta vía alternativa es importante porque reduce la dependencia total del secuenciador.

Bandeja de entrada diferida

La bandeja de entrada diferida es un mecanismo de la cadena principal que permite a los usuarios enviar transacciones sin depender únicamente del secuenciador.

Esto es importante porque una capa 2 no debería poder bloquear para siempre a los usuarios solo porque el secuenciador no esté disponible o censure transacciones.

La documentación sobre el ciclo de vida de las transacciones explica que los usuarios pueden enviar transacciones directamente al contrato de la bandeja de entrada diferida en la cadena principal.

Si el secuenciador no procesa la transacción dentro del plazo requerido, los usuarios pueden forzar su inclusión mediante el mecanismo de la cadena principal.

Esto proporciona a Arbitrum una vía resistente a la censura que vuelve a conectar con Ethereum.

La bandeja de entrada diferida es más lenta y cara que el envío normal al secuenciador porque utiliza directamente la cadena principal.

Sin embargo, es una función de seguridad importante.

Para los usuarios habituales, la vía del secuenciador suele ser la opción más práctica.

En situaciones de mayor riesgo, la bandeja de entrada diferida ayuda a proteger el acceso de los usuarios a la cadena.

Ejecución determinista

La ejecución determinista significa que los nodos honestos de Arbitrum deberían producir el mismo resultado cuando reciben las mismas entradas ordenadas.

Esto es fundamental para la seguridad del rollup.

Si distintos nodos honestos pudieran obtener resultados diferentes a partir de las mismas transacciones, los validadores no podrían determinar con fiabilidad qué estado es correcto.

La función determinista de transición de estado de Nitro permite verificar la ejecución y resolver disputas.

La documentación Inside Arbitrum Nitro explica que la ejecución determinista es la base de unas pruebas de fraude y una resolución de disputas eficientes.

En la práctica, Nitro recibe mensajes ordenados, comprueba la validez de las transacciones, cobra las comisiones, ejecuta la lógica de la EVM mediante Geth, aplica las actualizaciones de estado específicas de ArbOS y genera recibos y registros.

Este proceso determinista permite a los validadores calcular el estado correcto de la cadena de forma independiente.

Si un validador publica una afirmación incorrecta, otro puede impugnarla porque el resultado correcto se puede reproducir de forma independiente.

Pruebas de fraude

Las pruebas de fraude son el mecanismo utilizado para demostrar que se ha producido una transición de estado no válida.

En Arbitrum Nitro, las pruebas de fraude son interactivas, por lo que Ethereum no tiene que volver a ejecutar todas las transacciones de Arbitrum.

Cuando los validadores no están de acuerdo sobre el estado resultante, el proceso de disputa acota la diferencia paso a paso.

Al final, el conflicto se reduce a un único paso de cálculo que Ethereum puede verificar.

Esto resulta mucho más barato que pedir a Ethereum que vuelva a ejecutar todo el historial del rollup.

La documentación de BoLD explica que Ethereum puede verificar una prueba de un solo paso después de que un proceso interactivo acote la disputa.

Este modelo de pruebas de fraude es una de las principales razones por las que los optimistic rollups pueden escalar.

La mayor parte del tiempo, la ejecución tiene lugar off-chain.

Solo las disputas necesitan una verificación detallada en Ethereum.

El supuesto de seguridad es que al menos un validador honesto pueda detectar e impugnar una afirmación no válida.

WebAssembly y WAVM

WebAssembly, o WASM, es importante en Nitro porque permite verificar pruebas de fraude de forma independiente de la máquina.

Nitro separa la ejecución normal de la generación de pruebas.

En condiciones normales, Nitro puede ejecutar código nativo compilado para ganar velocidad.

Durante las disputas, la función de transición de estado puede representarse en un formato relacionado con WASM para permitir una verificación estructurada.

El whitepaper de Nitro explica que Nitro compila su función de transición de estado para ejecutarla de forma nativa en condiciones normales y también la compila a código WebAssembly portátil para utilizarla en el protocolo de pruebas de fraude.

El sistema de disputas de Arbitrum utiliza para la ejecución de impugnaciones un entorno WASM modificado que suele denominarse WAVM.

Esto es importante porque las pruebas de fraude necesitan un modelo de instrucciones preciso y portátil.

Ethereum no puede confiar en que el hardware o el ordenador local de un validador hayan producido el resultado correcto.

Necesita un modelo de cálculo estructurado que pueda verificarse de forma coherente.

Por eso, las pruebas basadas en WASM son una pieza técnica fundamental de Nitro.

Protocolo de disputas BoLD

BoLD son las siglas de Bounded Liquidity Delay y es el marco de disputas actual de Arbitrum para la validación sin permisos.

El análisis técnico detallado oficial de BoLD explica que el protocolo permite a cualquiera aportar una garantía en favor del estado correcto y demostrar su afirmación mediante pruebas de fraude interactivas.

BoLD es importante porque mejora el proceso de disputa y permite la validación sin permisos.

Con BoLD, los validadores pueden publicar afirmaciones e impugnar las incorrectas sin necesitar la aprobación de una lista centralizada de validadores.

El sistema está diseñado para que una sola parte honesta que aporte una garantía por el estado correcto pueda prevalecer frente a afirmaciones maliciosas.

BoLD también limita los retrasos en las disputas, lo que ayuda a evitar que los atacantes retrasen indefinidamente la confirmación mediante sucesivos procesos de impugnación.

Para los usuarios, BoLD influye principalmente en el modelo de seguridad subyacente y los supuestos sobre los plazos de retirada.

Para los validadores, define cómo se combinan las afirmaciones, las garantías, las impugnaciones y las pruebas de un solo paso.

Para el ecosistema Arbitrum, BoLD supone un paso importante hacia una mayor descentralización y una validación más abierta.

Afirmaciones

Una afirmación es una declaración sobre el estado de una cadena de Arbitrum que se publica en Ethereum.

La documentación oficial de Arbitrum sobre afirmaciones explica que estas son puntos de control que resumen varios bloques de la cadena secundaria.

Las afirmaciones ayudan a conectar la actividad de Arbitrum con Ethereum.

Contienen información sobre el estado anterior y posterior, los mensajes de la bandeja de entrada consumidos, el hash de salida y la relación con afirmaciones anteriores.

Una afirmación válida puede confirmarse una vez transcurrido el periodo de impugnación sin que se haya presentado una impugnación satisfactoria.

Una afirmación no válida puede rechazarse si se confirma una afirmación competidora correcta o si pierde una disputa.

Las afirmaciones no son transacciones individuales de los usuarios.

Son resúmenes del estado del rollup.

Este diseño reduce los costes de Ethereum porque muchos bloques de Arbitrum pueden resumirse mediante un número menor de declaraciones en la cadena principal.

Comprender las afirmaciones ayuda a entender por qué Arbitrum puede ser rápido para las transacciones cotidianas y seguir dependiendo de Ethereum para la resolución final de disputas.

Finalidad no definitiva frente a finalidad definitiva

La finalidad no definitiva se produce cuando el secuenciador acepta una transacción y la incluye en su flujo de transacciones.

Esto proporciona a los usuarios una respuesta rápida y hace que las aplicaciones parezcan ágiles.

La finalidad definitiva llega más adelante, cuando los datos de la transacción y el estado resultante quedan anclados mediante el proceso del rollup y se confirman en Ethereum.

La documentación Inside Arbitrum Nitro explica que la finalidad no definitiva proporciona una confirmación inmediata de aceptación, mientras que la finalidad definitiva depende de la publicación de lotes y de la confirmación de afirmaciones en Ethereum.

Esta diferencia es importante porque los usuarios pueden ver una transacción como completada en una aplicación antes de que alcance la fase de liquidación más sólida.

Para la mayoría de los usos cotidianos, la finalidad no definitiva puede ofrecer una experiencia fluida suficiente.

En el caso de transferencias grandes, retiradas mediante bridge, liquidaciones institucionales o posiciones de gran valor, la finalidad definitiva y las reglas de retirada son más importantes.

Arbitrum Nitro equilibra velocidad y seguridad al proporcionar confirmaciones rápidas y mantener una vía de verificación respaldada por Ethereum.

Gas y comisiones en Nitro

Nitro utiliza un modelo de comisiones que tiene en cuenta tanto la ejecución en la cadena secundaria como la publicación de datos en la cadena principal.

La documentación oficial de Arbitrum sobre gas y comisiones explica que Arbitrum utiliza gas para medir el coste de ejecución y que las instrucciones de la EVM cuestan la misma cantidad de gas que en Ethereum.

Los usuarios pagan por los recursos de la cadena secundaria, como el cálculo y el almacenamiento.

También pagan un componente de la cadena principal que contribuye a cubrir el coste de publicar datos de transacciones comprimidos en Ethereum.

Esta estructura de dos componentes es una de las razones por las que las comisiones de Arbitrum pueden variar tanto con la demanda en Arbitrum como con los costes de los datos en Ethereum.

Si se encarece la publicación de datos en Ethereum, puede aumentar el componente de la cadena principal.

Si aumenta la demanda de ejecución en Arbitrum, puede aumentar el componente de la cadena secundaria.

Nitro utiliza compresión y agrupación de transacciones para repartir los costes de la cadena principal entre muchas transacciones.

Por eso, una transacción de Arbitrum suele poder costar menos que la misma operación en la mainnet de Ethereum.

Sin embargo, Arbitrum no está libre de comisiones y los usuarios deberían comprobar las estimaciones de gas antes de confirmar transacciones.

Disponibilidad de los datos

La disponibilidad de los datos significa que se puede acceder a los datos de las transacciones necesarios para reconstruir y verificar la cadena de Arbitrum.

En una cadena rollup estándar de Arbitrum, Nitro publica en Ethereum lotes comprimidos de datos de transacciones.

Esto permite a validadores y observadores recuperar los datos necesarios para verificar el estado.

El whitepaper de Nitro explica que, para que Arbitrum funcione correctamente, los nodos deben poder acceder a los datos de todas las transacciones de capa 2 incluidas en la bandeja de entrada de la cadena.

La disponibilidad de los datos es uno de los principales componentes del coste de los rollups, porque publicar datos en Ethereum no es gratuito.

Sin embargo, también es una de las principales fuentes de seguridad, ya que los datos públicos permiten una verificación independiente.

Si los datos de las transacciones no estuvieran disponibles, los validadores podrían tener problemas para comprobar si una afirmación de estado es correcta.

Por eso, la disponibilidad de los datos no es solo una cuestión de costes.

También es una cuestión de seguridad.

Nitro y AnyTrust

AnyTrust es una variante de Arbitrum Nitro diseñada para reducir los costes mediante un modelo distinto de disponibilidad de datos.

La documentación oficial del protocolo AnyTrust explica que AnyTrust reduce los costes al aceptar un supuesto de confianza moderado relacionado con un comité de disponibilidad de datos.

En el modo rollup estándar, los datos de las transacciones se publican en Ethereum como blobs o calldata.

En el modo AnyTrust, un comité de disponibilidad de datos almacena los datos y firma certificados que garantizan su disponibilidad.

Esto puede reducir los costes porque, en condiciones normales, no es necesario publicar todos los datos en Ethereum.

La contrapartida es que los usuarios aceptan un supuesto adicional sobre la disponibilidad de los datos.

Arbitrum Nova es un ejemplo de cadena de Arbitrum basada en AnyTrust.

Arbitrum One es una cadena Rollup de Arbitrum que utiliza Ethereum para la disponibilidad de los datos.

La idea clave es que Nitro es la pila tecnológica general, mientras que Rollup y AnyTrust son configuraciones distintas de disponibilidad de datos y seguridad construidas con esa pila.

Nitro y Stylus

Stylus es una actualización que amplía las posibilidades de desarrollo en Arbitrum Nitro.

La documentación oficial de Stylus explica que añade a la EVM una segunda máquina virtual de igual nivel y admite contratos inteligentes escritos en lenguajes que compilan a WASM, como Rust, C y C++.

Esto es importante porque Solidity no es el único lenguaje de programación que los desarrolladores pueden querer utilizar para aplicaciones on-chain.

Stylus permite escribir lógica de cálculo intensivo en lenguajes con herramientas maduras y compilación eficiente.

Los contratos de Solidity y Stylus pueden llamarse entre sí, lo que ayuda a conservar la composabilidad.

La documentación de Stylus explica que los programas WASM pueden ser más eficientes que el bytecode de la EVM en cargas de trabajo que requieren mucha memoria y capacidad de cálculo.

Stylus se basa en Nitro porque esta ya utiliza conceptos de pruebas basadas en WASM en su arquitectura de pruebas de fraude.

Para los desarrolladores, Stylus puede facilitar la creación de aplicaciones de criptografía más barata, DeFi con cálculos intensivos, juegos, arte generativo y otras aplicaciones que necesitan un cálculo más eficiente.

Para los usuarios, Stylus puede hacer que algunas aplicaciones sean más rápidas o baratas, pero no elimina los riesgos de los contratos inteligentes.

Nitro y las cadenas de Arbitrum

Arbitrum Nitro no se utiliza únicamente en Arbitrum One.

También es la pila tecnológica base de las cadenas configurables de Arbitrum.

La documentación oficial de las cadenas de Arbitrum las describe como instancias implementables y configurables de la pila tecnológica Arbitrum Nitro.

Los equipos pueden configurar la ejecución, los tokens de gas, la disponibilidad de los datos, la gobernanza, la validación, el rendimiento y otros parámetros de la cadena.

Esto permite a los desarrolladores crear cadenas específicas para aplicaciones, cadenas de ecosistemas, cadenas empresariales u otros entornos blockchain especializados.

Un equipo puede elegir una configuración de tipo rollup para obtener mayores garantías de disponibilidad de datos de Ethereum.

También puede elegir una configuración de tipo AnyTrust para reducir costes y responder a necesidades de mayor rendimiento.

Un equipo puede personalizar los tokens de gas o las reglas de gobernanza de su producto.

Esto convierte a Nitro en una plataforma de infraestructura, no solo en la implementación de una cadena pública.

Permite crear tanto cadenas públicas compartidas de Arbitrum como entornos dedicados y personalizados basados en Arbitrum.

Nitro y la compatibilidad con Ethereum

La compatibilidad con Ethereum es una de las principales ventajas de Nitro.

A menudo, los desarrolladores pueden implementar contratos de Solidity, utilizar direcciones al estilo de Ethereum, conectar wallets compatibles con Ethereum y recurrir a API conocidas.

Esto reduce las dificultades de migración para las aplicaciones existentes.

También beneficia a los usuarios, ya que los flujos de las wallets, las interacciones con contratos y los exploradores de bloques les resultan familiares.

El whitepaper de Nitro indica que Nitro ejecuta aplicaciones de contratos inteligentes de la EVM y admite las mismas API que los nodos habituales de Ethereum.

Sin embargo, compatibilidad no significa identidad absoluta.

Arbitrum tiene distintas fases de finalidad, una contabilidad de comisiones diferente, otro comportamiento de bridge, distintos ID de cadena y precompilados específicos del rollup.

Los desarrolladores deberían probar la estimación de gas, los tickets reintentables, la mensajería cross-chain, los flujos de retirada y los supuestos relacionados con el secuenciador.

Los usuarios deberían entender que Arbitrum se parece a Ethereum, pero sigue teniendo reglas y riesgos propios de la capa 2.

La compatibilidad de Nitro es una ventaja importante porque conserva la experiencia de desarrollo de Ethereum y mejora la escalabilidad práctica.

Nitro y los bridges

Los bridges son una parte fundamental del ecosistema Nitro porque los usuarios necesitan transferir ETH, tokens y mensajes entre Ethereum y las cadenas de Arbitrum.

La documentación Inside Arbitrum Nitro explica que la comunicación cross-chain incluye depósitos de la cadena principal a la secundaria, retiradas de la secundaria a la principal, tickets reintentables y la arquitectura del bridge canónico.

Cuando los usuarios transfieren activos de Ethereum a Arbitrum mediante un bridge, los activos se bloquean o custodian en Ethereum y quedan representados en Arbitrum.

Cuando los usuarios los retiran a Ethereum, la retirada debe esperar a que transcurra el periodo de impugnación antes de poder completar la reclamación en la cadena principal.

Este retraso en las retiradas forma parte del funcionamiento normal de la seguridad de los optimistic rollups.

Los tickets reintentables permiten ejecutar en Arbitrum los mensajes de la cadena principal a la secundaria.

La ejecución de la bandeja de salida permite completar los mensajes de la cadena secundaria a la principal una vez finalizados.

Antes de utilizar un bridge, los usuarios deberían verificar siempre las URL, las direcciones de los tokens, la selección de red y los plazos de retirada.

Los bridges son herramientas potentes, pero también son puntos de alto riesgo en los que pueden producirse casos de phishing, errores con versiones de tokens y equivocaciones en las aprobaciones.

Ventajas de Arbitrum Nitro

La primera ventaja de Arbitrum Nitro es un menor coste de transacción que ejecutar la misma actividad directamente en la mainnet de Ethereum durante periodos de congestión.

La segunda ventaja es una respuesta más rápida para el usuario gracias a la finalidad no definitiva del secuenciador.

La tercera ventaja es la sólida compatibilidad con Ethereum mediante una ejecución basada en Geth.

La cuarta ventaja es la seguridad de rollup gracias a la publicación de datos en Ethereum, las afirmaciones, los validadores y las pruebas de fraude.

La quinta ventaja es la familiaridad para los desarrolladores, ya que pueden utilizar muchas herramientas y contratos inteligentes de Ethereum con pocos cambios.

La sexta ventaja es la flexibilidad de implementación, ya que Nitro puede impulsar cadenas públicas y cadenas de Arbitrum configurables.

La séptima ventaja es la extensibilidad mediante funciones como Stylus y las configuraciones personalizadas de las cadenas.

La octava ventaja es la resistencia a la censura mediante la bandeja de entrada diferida y las vías de inclusión forzosa.

Estas ventajas hacen que Nitro sea importante para usuarios, desarrolladores, validadores y equipos de aplicaciones.

También explican por qué Nitro es fundamental para el papel de Arbitrum en la escalabilidad de Ethereum.

Limitaciones de Arbitrum Nitro

La primera limitación de Arbitrum Nitro es el retraso de las retiradas de Arbitrum a Ethereum.

Este retraso existe porque los optimistic rollups necesitan un periodo de impugnación antes de liquidar la retirada en la cadena principal.

La segunda limitación es la dependencia del secuenciador para la vía rápida habitual.

La bandeja de entrada diferida ofrece una alternativa, pero el secuenciador sigue siendo importante para la experiencia diaria de los usuarios.

La tercera limitación es el riesgo de los bridges.

Los usuarios pueden perder fondos por phishing, versiones de tokens incorrectas, aprobaciones maliciosas o rutas de bridge no compatibles.

La cuarta limitación es la variabilidad de las comisiones.

Las comisiones de Arbitrum suelen ser más bajas que las de la mainnet de Ethereum, pero siguen dependiendo en parte de los costes de los datos en la cadena principal y de la demanda en Arbitrum.

La quinta limitación es el riesgo de los contratos inteligentes.

Nitro proporciona la infraestructura, pero cada aplicación puede seguir teniendo errores, una gobernanza poco segura, problemas con oráculos o dificultades de liquidez.

La sexta limitación es el riesgo de configuración de las cadenas personalizadas de Arbitrum.

Una cadena dedicada puede utilizar distintos ajustes de disponibilidad de datos, validación, gobernanza o token de gas, por lo que los usuarios deben entender que no todas las cadenas de Arbitrum tienen los mismos supuestos de confianza.

Modelo de seguridad de Arbitrum Nitro

El modelo de seguridad de Arbitrum Nitro combina la liquidación en Ethereum, la disponibilidad de los datos, la ejecución determinista, las afirmaciones, las garantías económicas, los validadores y las pruebas de fraude.

En condiciones normales, el rollup no necesita que Ethereum vuelva a ejecutar todas las transacciones de Arbitrum.

En su lugar, Nitro depende de que los validadores calculen el estado e impugnen cualquier afirmación fraudulenta que se publique.

La documentación de BoLD explica que una sola parte honesta que aporte una garantía a favor del estado correcto puede proteger el sistema mediante el proceso de impugnación.

Este supuesto de un validador honesto es fundamental para la seguridad de los optimistic rollups.

Los usuarios deberían entender que este modelo de seguridad no es igual que utilizar Ethereum directamente.

Los usuarios de capa 2 están expuestos a riesgos adicionales relacionados con los contratos de bridges, la disponibilidad del secuenciador, los retrasos en las retiradas, los contratos inteligentes de las aplicaciones y los cambios de gobernanza.

Sin embargo, Nitro está diseñado para que las afirmaciones de estado incorrectas puedan impugnarse y resolverse mediante Ethereum.

Su seguridad se basa en un sistema por capas, no en un único componente.

Este diseño por capas permite a Nitro combinar escalabilidad con una verificación que minimiza la necesidad de confianza.

Nitro para los usuarios

Para los usuarios, Arbitrum Nitro suele traducirse en interacciones más rápidas y baratas con aplicaciones al estilo de Ethereum.

Un usuario puede transferir ETH a Arbitrum mediante un bridge, conectar una wallet y utilizar aplicaciones DeFi o de NFT sin tener que conocer en profundidad el funcionamiento interno de Nitro.

La experiencia con la wallet suele parecerse a la de Ethereum porque las direcciones y los contratos al estilo de la EVM resultan familiares.

Sin embargo, los usuarios deberían conocer algunos aspectos específicos de Nitro.

Deberían saber que las retiradas a Ethereum son más lentas que los depósitos en Arbitrum.

Deberían saber que las transacciones reciben primero finalidad no definitiva a través del secuenciador.

Deberían saber que las transacciones mediante bridges requieren seleccionar cuidadosamente los tokens y las redes.

Deberían saber que las comisiones de Arbitrum incluyen componentes tanto de ejecución en la cadena secundaria como de datos en la cadena principal.

Deberían saber que las aplicaciones individuales pueden fallar aunque la capa base de Nitro funcione correctamente.

Nitro mejora la escalabilidad, pero los usuarios siguen necesitando proteger su wallet y ser conscientes de los riesgos.

Nitro para desarrolladores

Para los desarrolladores, Arbitrum Nitro proporciona un entorno compatible con Ethereum que incorpora funciones adicionales propias de la capa 2.

Pueden implementar contratos de Solidity, utilizar API al estilo de Ethereum, ejecutar nodos, integrar bridges y crear aplicaciones que se beneficien de menores costes.

También pueden utilizar Stylus para crear contratos inteligentes basados en WASM cuando la lógica de cálculo intensivo se beneficie de las herramientas de Rust, C o C++.

Los desarrolladores deberían comprender los precompilados de ArbOS, la estimación de gas, los tickets reintentables, la asignación alternativa de direcciones, la finalidad, el funcionamiento de la bandeja de entrada diferida y los flujos de los bridges.

También deberían valorar si su aplicación depende de una finalidad inmediata en la cadena principal o si basta con la finalidad no definitiva de Arbitrum.

En las aplicaciones que incluyen depósitos y retiradas, los desarrolladores deberían comunicar claramente los plazos de los bridges.

En las aplicaciones con transacciones de gran valor, deberían comprender la finalidad de las afirmaciones y los supuestos de las disputas.

En las aplicaciones de cadenas personalizadas de Arbitrum, deberían informar de los ajustes de disponibilidad de datos y gobernanza.

Nitro facilita el desarrollo al estilo de Ethereum a gran escala, pero no elimina la necesidad de aplicar buenas prácticas de ingeniería específicas de la capa 2.

Nitro para validadores y operadores de nodos

Los validadores y los operadores de nodos son importantes para el modelo de seguridad de Nitro.

Los nodos completos ayudan a leer y verificar el estado de la cadena de Arbitrum.

Los validadores calculan el estado correcto y pueden participar en los procesos de afirmación e impugnación.

Con BoLD, la validación puede realizarse sin permisos, ya que los participantes pueden aportar garantías e interactuar con los contratos del rollup conforme a las reglas del protocolo.

Los validadores necesitan una infraestructura fiable, acceso a los datos de la cadena, el software Nitro correcto y capacidad para responder a las disputas.

Algunos validadores pueden publicar afirmaciones activamente.

Otros pueden supervisar e impugnar las afirmaciones incorrectas.

Algunos pueden actuar más bien como sistemas de vigilancia que alertan a los demás cuando detectan algo sospechoso.

Esta diversidad de funciones ayuda a reforzar el sistema.

La idea clave es que la seguridad de Nitro depende de que participantes honestos puedan verificar y defender de forma independiente el estado correcto de la cadena.

Arbitrum Nitro frente a Arbitrum Classic

Arbitrum Nitro sustituyó el diseño anterior de Arbitrum por una arquitectura más eficiente y compatible con Ethereum.

El whitepaper de Nitro lo describe como una mejora significativa respecto al sistema original.

El diseño anterior utilizaba una arquitectura de máquina virtual personalizada.

Nitro pasó a utilizar un núcleo de ejecución basado en Geth y una estructura de generación de pruebas basada en WASM.

Este cambio mejoró la compatibilidad, ya que el entorno de ejecución pasó a parecerse más a la pila de software propia de Ethereum.

También mejoró la experiencia de desarrollo, pues los contratos y las herramientas podían funcionar de forma más parecida a como lo hacen en Ethereum.

El diseño de Nitro también separó la ejecución normal de la ejecución orientada a las pruebas, lo que permite una ejecución nativa rápida y, a la vez, una verificación portátil de las pruebas de fraude.

Para la mayoría de los usuarios, Arbitrum Nitro es simplemente la tecnología de Arbitrum con la que interactúan hoy en día.

Esta diferencia es importante sobre todo para entender por qué las cadenas modernas de Arbitrum son más compatibles, eficientes y flexibles que la arquitectura original.

Arbitrum Nitro frente a AnyTrust

Arbitrum Nitro es la pila tecnológica, mientras que AnyTrust es una configuración de disponibilidad de datos que puede construirse con Nitro.

Un Arbitrum Rollup estándar publica los datos de las transacciones en Ethereum para garantizar su disponibilidad.

En condiciones normales, una cadena AnyTrust utiliza un comité de disponibilidad de datos para reducir los costes.

La documentación de AnyTrust explica que el modelo de comité presupone que al menos dos de sus miembros son honestos.

Esto supone una contrapartida.

El modo Rollup ofrece mayores garantías de disponibilidad de datos mediante su publicación en Ethereum.

El modo AnyTrust puede reducir las comisiones al almacenar los datos fuera de Ethereum en condiciones normales.

Los usuarios no deberían dar por hecho que todas las cadenas basadas en Arbitrum tienen los mismos supuestos.

Arbitrum One y Arbitrum Nova utilizan la tecnología de Arbitrum, pero adoptan distintas soluciones de disponibilidad de datos.

Nitro es la base común, mientras que el perfil de seguridad y costes depende de la configuración de cada cadena.

Malentendidos frecuentes sobre Arbitrum Nitro

Un malentendido frecuente es pensar que Arbitrum Nitro hace que Ethereum sea más rápido.

Nitro no aumenta la capacidad de ejecución de la mainnet de Ethereum; traslada la ejecución a una capa 2 y utiliza Ethereum para la liquidación y la disponibilidad de los datos.

Otro malentendido es pensar que todas las transacciones de Arbitrum tardan siete días.

Las transacciones normales de Arbitrum reciben confirmaciones rápidas del secuenciador, mientras que el largo retraso se aplica principalmente a las retiradas a Ethereum mediante la vía canónica de retirada optimista.

Un tercer malentendido es creer que las comisiones más bajas no implican contrapartidas de seguridad.

Nitro reduce los costes mediante la agrupación de transacciones, la compresión, la ejecución off-chain y el diseño rollup, pero los usuarios siguen expuestos a supuestos relacionados con los bridges, el secuenciador, las aplicaciones y las retiradas.

Un cuarto malentendido es pensar que Nitro solo se utiliza en una cadena.

Nitro impulsa Arbitrum One y también puede utilizarse en cadenas configurables de Arbitrum.

Un quinto malentendido es creer que la compatibilidad con Ethereum implica un comportamiento exactamente igual.

Arbitrum es altamente compatible con la EVM, pero sigue teniendo comportamientos propios de la capa 2 en materia de comisiones, finalidad, mensajería y bridges.

Buenas prácticas para utilizar cadenas basadas en Arbitrum Nitro

Antes de enviar fondos o firmar transacciones, los usuarios deberían comprobar que están conectados a la cadena de Arbitrum correcta.

Para evitar el phishing, deberían utilizar enlaces oficiales de bridges o enlaces de aplicaciones de confianza.

Deberían mantener suficiente ETH o el token de gas requerido en la cadena de destino para pagar las comisiones de transacción.

Deberían entender que las retiradas canónicas a Ethereum requieren esperar a que transcurra un periodo de impugnación.

Deberían verificar las direcciones de los tokens, ya que los tokens transferidos mediante un bridge y sus versiones nativas pueden ser distintos.

Antes de implementar contratos en la mainnet, los desarrolladores deberían probarlos en entornos de prueba específicos de Arbitrum.

Antes de crear flujos de mensajería de la cadena principal a la secundaria, deberían comprender los tickets reintentables.

Antes de crear flujos de la cadena secundaria a la principal, deberían comprender la ejecución de la bandeja de salida.

Deberían explicar claramente a los usuarios los supuestos sobre la finalidad y las retiradas.

Los validadores y proveedores de infraestructura deberían ejecutar nodos fiables, supervisar las actualizaciones y comprender el funcionamiento de las impugnaciones de BoLD.

Términos cripto relacionados

La capa 2 es un entorno de escalabilidad que procesa transacciones fuera de una blockchain base y mantiene una conexión con ella.

Optimistic rollup es un rollup que da por válidas las afirmaciones de estado salvo que se impugnen durante un periodo de disputa.

Secuenciador es el componente que ordena las transacciones en muchos sistemas rollup.

Prueba de fraude es una prueba utilizada para demostrar que se ha producido una transición de estado no válida.

BoLD significa Bounded Liquidity Delay, el marco de disputas de Arbitrum para la validación sin permisos.

ArbOS es la capa de sistema de Arbitrum que gestiona la ejecución, la mensajería, las comisiones y los precompilados específicos de la cadena.

Geth es el software de ejecución go-ethereum, utilizado como parte esencial del modelo de ejecución compatible con Ethereum de Nitro.

WASM significa WebAssembly, un formato de instrucciones portátil utilizado en la arquitectura de generación de pruebas de Nitro y en la ejecución de Stylus.

Stylus es una actualización de Arbitrum que permite a los desarrolladores crear contratos inteligentes basados en WASM con lenguajes como Rust, C y C++.

Disponibilidad de los datos significa que se puede acceder a los datos de transacciones necesarios para verificar el estado de una cadena.

Preguntas frecuentes

¿Qué es Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro es la pila tecnológica principal que impulsa las cadenas rollup de Arbitrum y las cadenas configurables basadas en Arbitrum.

¿Arbitrum Nitro es una blockchain?

Arbitrum Nitro no es una blockchain independiente, sino la pila tecnológica de rollup utilizada para ejecutar cadenas como Arbitrum One y otras cadenas de Arbitrum.

¿Qué problema resuelve Arbitrum Nitro?

Arbitrum Nitro ayuda a escalar aplicaciones compatibles con Ethereum al trasladar la ejecución a un entorno de capa 2 y anclar de nuevo en Ethereum los datos y los compromisos de estado.

¿Por qué se denomina optimistic rollup a Nitro?

Se denomina optimista porque se da por válidas las afirmaciones de estado salvo que un validador las impugne durante el periodo de disputa.

¿Qué función tiene Geth en Arbitrum Nitro?

Geth proporciona el núcleo de ejecución compatible con Ethereum que permite a Arbitrum Nitro admitir contratos inteligentes y herramientas de desarrollo al estilo de Ethereum.

¿Qué es ArbOS en Nitro?

ArbOS es la capa de sistema de Arbitrum que gestiona la ejecución, las comisiones, la mensajería, la producción de bloques y los precompilados específicos del rollup.

¿Qué es BoLD en Arbitrum Nitro?

BoLD es el protocolo de disputas de Arbitrum, que permite la validación sin permisos y limita los retrasos en las disputas mediante pruebas de fraude interactivas.

¿Por qué las retiradas de Arbitrum tardan varios días?

Las retiradas canónicas de Arbitrum a Ethereum requieren un periodo de impugnación porque los optimistic rollups deben dejar tiempo para presentar pruebas de fraude.

¿Arbitrum Nitro utiliza la seguridad de Ethereum?

En el modo Rollup, Arbitrum Nitro utiliza Ethereum para la liquidación, la disponibilidad de los datos y el arbitraje de disputas, pero los usuarios siguen expuestos a riesgos específicos de la capa 2.

¿Cuál es la diferencia entre Nitro y AnyTrust?

Nitro es la pila tecnológica, mientras que AnyTrust es un modelo de disponibilidad de datos de menor coste que, en condiciones normales, utiliza un comité de disponibilidad de datos en lugar de publicar todos los datos en Ethereum.

¿Qué relación tiene Stylus con Nitro?

Stylus es una actualización de Arbitrum Nitro que añade una máquina virtual WASM para que los desarrolladores puedan escribir contratos inteligentes en lenguajes como Rust, C y C++.

¿Arbitrum Nitro está libre de riesgos?

No. Arbitrum Nitro reduce los costes y mejora la escalabilidad, pero los usuarios siguen expuestos a riesgos de bridges, supuestos relacionados con el secuenciador, contratos inteligentes, retrasos en las retiradas y diferencias en la configuración de las cadenas.

Conclusión

Arbitrum Nitro es la pila tecnológica rollup principal que sustenta el ecosistema moderno de capa 2 y cadenas configurables de Arbitrum.

Combina ejecución compatible con Ethereum, infraestructura basada en Geth, lógica de sistema ArbOS, ordenación del secuenciador, publicación de datos comprimidos, afirmaciones de estado y pruebas de fraude interactivas.

Su objetivo principal es que las aplicaciones al estilo de Ethereum sean más rápidas y baratas sin renunciar a la liquidación y las garantías de verificación de Ethereum.

Nitro es importante porque mantiene una experiencia de desarrollo y uso cercana a Ethereum, al tiempo que traslada la ejecución a un entorno más escalable.

También proporciona la base para las cadenas de Arbitrum, las configuraciones AnyTrust, los contratos inteligentes Stylus y la infraestructura avanzada de capa 2.

La idea técnica más importante de Nitro es la separación de responsabilidades.

El secuenciador ordena las transacciones, la función de transición de estado las ejecuta de forma determinista, los validadores verifican el estado, Ethereum almacena los datos y arbitra las disputas, y BoLD gestiona su resolución.

Este diseño por capas permite que Arbitrum ofrezca rapidez en el uso cotidiano y mantenga una vía que minimiza la necesidad de confianza para demostrar un fraude.

Los usuarios deberían entender que Nitro mejora la escalabilidad, pero no elimina todos los riesgos.

Siguen siendo importantes la seguridad de los bridges, la selección de tokens, la seguridad de las wallets, la disponibilidad del secuenciador, la calidad de las aplicaciones y los plazos de retirada.

Los desarrolladores deberían comprender el comportamiento específico de Nitro en relación con ArbOS, la estimación de gas, los tickets reintentables, la bandeja de entrada diferida, la ejecución de la bandeja de salida y la finalidad.

Los validadores deberían comprender las afirmaciones, las garantías, BoLD y el supuesto de seguridad de que haya un validador honesto.

Para quienes están aprendiendo sobre criptomonedas, Arbitrum Nitro es uno de los ejemplos más claros de cómo una arquitectura rollup puede escalar la actividad blockchain sin que cada nodo de la capa base tenga que volver a ejecutar todas las transacciones.

Muestra cómo se pueden separar la ejecución, la disponibilidad de los datos, las pruebas de fraude y la liquidación en un sistema modular.

La idea clave es que Arbitrum Nitro no es simplemente una versión más rápida de Ethereum.

Es una arquitectura rollup que utiliza Ethereum como base de seguridad y liquidación, al tiempo que ofrece a las aplicaciones un entorno de ejecución más práctico.