arbitrum 资产桥合约

资产桥的作用

Rollup 的主要流程中，实际上不包含资产桥，也就是说即使没有资产桥，L2依然能正常运行但是此时L1与L2在数据上是完全独立的两条链，L1不理解L2上的数据（L1只保存L2压缩后的数据，不理解数据）,L2上也不知道L1上发生了什么（只能拿到区块高度等一些基本信息）。完全可以把L2做是另外一条链。

在这种情况下如果需要做资产转移，就和普通的一层链之间的资产转移没什么区别.

而有了自己实现的资产桥就不一样，因为实际上L2的数据都是通过L1上的inbox(sequencer inbox)合约保存的，所以当我们在inbox合约中解析数据，L1上就可以看到L2上的部分数据
虽然这会增加L1上的手续费，但是这样可以降低跨链带来的安全性问题（跨链过程本质上是在L1上的inbox合约中，其他逻辑则完全嵌套在L2的主用逻辑中，也就是跨链的安全性=整个L2的安全性=aribtrum的any-trust模型）

arbitrum 的快箱&慢箱

在介绍资产桥之前，我们先来区分一下arbitrum的快箱和慢箱。

快箱 (Sequencer Inbox)

快箱是L2交易的入口（写入sequencer的交易最终会在L2上被处理，sequencer的处理实际上还没进入L2）
在Sequencer inbox中交易会迅速被validator打包(validator的打包逻辑就是在在inbox中拿数据,来打包)

慢箱（inbox)

慢箱中的交易是L1往L2上发送的交易,通过慢箱，我们可以在L1上改变L2的世界状态.

慢箱的实际价值有两个

• L1向L2发送数据是，L2不需要验证L1的数据，L1的数据只能通过inbox进入L2,对数据的校验都发生在L1的inbox合约中

• 抗审查，因为L2的所有交易都是由sequencer打包的，而sequencer是一个中心化的节点，sequencer可以对L2上的交易进行恶意的审查从而拒绝部分交易（sequencer 不能修改交易内容，因为他没有指定账户的私钥）.此时可以通过L1上的inbox合约强行把交易写入L2（实际上最终也是写入sequencer inbox）,L2的区块是validator在Rbolck中确定的（sequencer不同意也无所谓）,当交易通过慢箱写入L2后，sequencer只能接受这个交易（否则会因为与L2的状态不一致导致失去部分功能）

资产桥的运作

知道慢箱的处理逻辑之后，我们可以来看看资产桥是怎么运作的.

资产桥分为两种处理逻辑，L1到L2（充值），L2到L1（提现），当然arbitrum的资产桥不只是能做资产转移的操作，实际上也可以完成calldata的跨链操作（把calldata传递到L2指定的合约）

充值过程

在讨论充值问题之前，我们需要考虑下面几个

• ETH怎么铸造？
• ERC20怎么处理？
• L2上没有对应的ERC20合约怎么办？自动部署，还是交易直接失败?
• 怎么控制L2铸造的权限，L2上的代币最终是可以提现在L1上的，如果随便铸造，跟L1对不上账怎么办？
• 铸造的时候L2手续费暴涨，铸造失败怎么办？

arbitrum 的资产桥是典型的锁定-铸造 销毁-解锁模型,L1上锁定的代币，L2上怎么铸造.

gateway

要回答这些问题，我们先来看一下arbitrum的资产桥模型 gateway

gateway实现了L1 <--> L2资产合约的映射（ETH也使用合约的方式来映射）

arbitrum提供来了一些标准的ERC20 template,正常情况下，如果L1上的资产合约也是标准的ERC20,那么arbitrum会自动在L2上部署一个相同的ERC20合约（可能详细功能不同，但是能实现ERC20的逻辑）,而这个映射出来的ERC20 通过gateway做权限验证，也就是只有gateway合约能在这个合约中铸造和销毁，这样保证了L1和L2上的账能对的上.

插一个小知识，arbitrum链上的交易手续费是使用ETH来支付的，但arbitrum本身不产生ETH(这点我不是很确定),所以在使用arbitrum之前，需要从以太坊上冲一些ETH到arbitrum上，这个充值交易的手续费在L1上支付,注意这里不是代付，是在交易到达L2后直接在L1中的msg.value中扣除。涉及到L1 <--> L2交易一个非常麻烦的问题 -- 手续费处理。这里就不详细展开

retryable 可重试票据

可重试票据主要是用来解决L2上铸造失败的情况,L1上充值交易发送到L2上之后，可能因为L2上手续费超过 用户愿意支付的手续费阈值（在L1上发送充值交易时指定的）时可能导致交易的失败。这时候交易已经记录到L2上只是执行失败（calldata还在）,用户可以在L2上手动重试,手动重试不能改变calldata,但是手续费是在重试交易中一起支付的。L1 -> L2的可重试票证只会保存7天，7天之后，资产将会永久的锁定在L1上（可以续费延期）.

正常情况L1上的充值操作不需要用户去L2上触发铸造，L2会自动完成铸造.L2 -> L1就不行，必须去L1上手动提现，当然相对而言L2 -> L1的票据是永久有效的,用户不需要急着提现

ok,我们已经知道了资产桥的架构,现在来看一下充值的详细过程

充值过程，用户调用L1 inbox合约中的createRetryableTicket方法创建可重试票据,指定L2上的接受者地址，token地址，手续费等，

inbox会将L1的资产锁定的L1上对应资产的gateway合约中，并将L2上的铸造请求的ticket写入sequencer inbox合约中

L2 订阅到sequencer inbox 中的铸造请求后会找到对应的gateway合约（这部分工作是gateway router做的）,铸造代币

如果L2自动铸造失败,这是用户可以在L2 上手动重试，或者在L1上完成手动重试（避免排序器审查）

提现流程

在理解充值流程后，提现就很容易理解了

提现的过程实质上是操纵gateway合约完成代币销毁，并生成票据，将票据写回到L1上

这里简单解释一下写回操作:

写回操作是通过arbitrum的outbox实现的，由validator来调用L1上的outbox合约将数据写回到L1,但是写回操作并不直接执行这些数据，只是记录数据，最后的执行需要用户手动去触发，这也是为什么提现操作不会自动在L1上进行(目前猜测是因为L2->L1不好控制手续费，所以没有在这里做自动执行，并且，自动执行相当于是L2自动修改L1的状态，实际上是比较不可控的)

当充值操作写回到L1的outbox之后，用户就可以在L1上解锁资产

Q: 我冲了10WETH 可以提现20WETH吗？
这是可以的，如果你在L2上赚钱了(多赚了10WETH)，只要L2提供的票据说你销毁了20WETH, 那么在L1上就会给你解锁20WETH, 桥只要保证总资产的帐对的上就可以.