# 詳解模塊化公鏈Fuel：脫胎於Optimistic Rollup的模塊化執行層

**Published by:** [destiny](https://paragraph.com/@tungkeliao/)
**Published on:** 2022-11-02
**URL:** https://paragraph.com/@tungkeliao/fuel-optimistic-rollup

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9月初，模塊化區塊鏈Fuel開發商Fuel Labs宣布完成由Blockchain Capital和Stratos Technologies領投的8000萬美元融資。此後不久，Fuel緊接著推出麵向開發人員的測試網beta-1，開發人員可以任意向其部署合約，無需許可或白名單，用戶也可以與已部署的合約進行交互。 Fuel成了Celestia之後，又一個強調模塊化區塊鏈概念的協議。事實上，Fuel和Celestia可以說是“親兄弟”，兩個項目擁有同一個聯合創始人John Adler，他也是Optimistic Rollup方案的最早提出者之一。 兩個開發團隊雖然彼此較為獨立，但有交叉的核心成員，因此在技術路線上，兩個模塊化區塊鏈是互補的關係。Fuel的定位是模塊化執行層，而Celestia針對數據可用性和排序進行了優化，它不執行，隻處理數據可用性和共識。 Fuel v1 最初是用於單一以太坊的L2擴容方案，也是以太坊主網上的首個Optimistic Rollup，於2020年底部署。但單純的L2嚴重受主網性能的製約，即使將執行層分割出去，仍然不能達到徹底擴容的目的，這一點，我們從Optimism、Arbitrum等L2協議的gas費上就可以窺見。 Fuel並不滿足於此，試圖通過模塊化的執行層來優化基礎層，並且改進L2的執行狀態，真正實現擴容。其創始人將Fuel定位為**“去中心化協調的紐帶”**，以探索更強的可組合性。 我們都知道，區塊鏈一般承擔了執行、共識和數據可用性這主要的三個功能：執行：執行交易以更新狀態。共識：定義狀態並驗證區塊鏈上的所有節點具有相同的狀態。數據可用性：確保區塊數據已發布到網絡。在單片區塊鏈中，數據、共識、執行這三層全都混雜在一個網絡中，從數據的驗證到交易的執行都得需通過節點運作。因此，節點要想保持全局複製狀態，就不能保證網絡運行的效率。 例如以太坊，為了保證去中心化，以太坊要求運行完整節點的硬件必須允許消費級硬件，以使任何人都可以成為節點，通過運行一個完整的節點，用戶通過驗證自己來實現對鏈的去信任。安全性是有了保證，但犧牲了網絡的可擴展性。 目前二層擴容中的Rollup方案主要通過將執行層分割出去，適當解決了一部分問題。計算被轉至鏈下處理和執行，然而交易數據仍保留在主鏈上，Rollup對於數據可用性並冇有改進，這意味著Rollup上的Gas費用仍會因為主網擁堵而水漲船高。 此外，Optimistic Rollup除了必須支付一層主網的費用來發布數據，還需要付出維護L2上的狀態（存儲）和執行成本。但目前，Rollup對優化狀態的關注並不多。 在模塊化時代，區塊空間將不再是稀缺資源，基礎層開始提供更大的存儲空間，因此數據不再成為問題。而狀態和執行將很快作為新的瓶頸被關注。 因此，基於以上問題，Fuel提出了模塊化執行層的概念。 **首先，通過輕客戶端和欺詐證明解決可擴展性的問題。**Fuel采用的方案類似Optimistic Rollup，默認多數節點都是誠實的，所以在發布斷言時，不要求隨附證明其有效性，而是采取欺詐證明的機製來確保 L2 網絡的正確共識。在假設區塊鏈有效的前提下，輕客戶端隻需下載區塊頭並檢查其工作量證明 （PoW）即可驗證交易，而無需下載所有區塊。因為輕客戶端不需要24/7全天候運行並且不直接與鏈交互，所以計算要求要低得多，運行輕客戶端所需的計算資源和存儲量比完整節點低幾個數量級。 **其次，通過新的虛擬機FuelVM改進了EVM低效、浪費資源的執行環境。**FuelVM從模塊化執行層角度來考慮可擴展性，⽽不是從以擴展特定基礎層（例如以太坊）為主的Rollup出發。推崇計算⽽不是數據，並儘量減少狀態的使⽤。 Fuel專注於成為模塊化區塊鏈中的執行層，這意味著Fuel不實施共識或將區塊鏈的數據存儲在Fuel鏈上。對於功能性區塊鏈，Fuel與其他鏈交互以達成共識和數據可用性，例如以太坊或 Celestia。 換句話說，Fuel並不滿足於成為任何單一區塊鏈的L2，隻進行“不痛不癢”的降費，而是更加靈活、徹底，既可以成為L2、也可以成為L1、側鏈，甚至是狀態通道。就像Celestia一直強調的擁有“可插拔”的可組合性。 FuelVM旨在減少傳統區塊鏈VM架構的浪費處理，同時增加開發人員的潛在設計空間。 FuelVM是在EVM基礎上的改進，主要差異如下：FuelVM具有全局共享內存架構，而不是上下文本地內存FuelVM 專為欺詐證明而設計FuelVM 擁有多個原生資產（在以太坊中，唯一的原生資產是ETH。在Fuel中，任何合約都可以使用簡單的資產操作碼來鑄造其基於UTXO的原生資產，並獲得原生級調用和優化）。

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