# 了解Celestia’s的血亲兄弟“Fuel”：模块化执行层和L2有什么区别？ By [473](https://paragraph.com/@xiaohuhu473) · 2023-01-12 --- 9月初，模块化区块链燃料开发商Fuel Labs宣布完成了由Blockchain Capital和Stratos Technologies牵头的8000万美元融资。此后不久，Fuel紧接着推出了面向开发者的测试网络β-1，开发者可以将任何合约部署到其中，无需授权或白名单，用户也可以与部署的合约进行互动。 在Fuel继Celestia之后，另一个强调模块化区块链概念的协议。事实上，Fuel和Celestia是 “有血缘关系的兄弟”；两个项目都有一个联合创始人John Adler，他也是Optimistic Rollup的最早倡导者之一。 虽然两个开发团队相对独立，但他们的核心成员有重叠，所以这两个模块化区块链在技术路线上是互补的。Fuel被定位为模块化的执行层，而Celestia则针对数据的可用性和排序进行优化，它不执行，只处理数据的可用性和共识。 Fuel V1最初是针对单个Ethereum的L2扩容方案，也是Ethereum主网上的第一个Optimistic Rollup，部署于2020年底。但L2严重受制于主网的性能，即使把执行层划分出来，依然无法达到完全扩容的目的，这点我们从L2 GAS等协议的收费情况可以看出。 Fuel 并不满足于此，试图通过模块化的执行层来优化基础层，并改善L2的实现状态，真正实现产能扩张。其创始人将Fuel定位为 “去中心化的协调纽带”，探索更大的可组合性。 1. 模块化执行层和L2之间的区别是什么？ 众所周知，区块链通常执行三个主要功能，执行、共识和数据可用性： 执行：执行交易以更新状态。 共识：定义状态并验证区块链上的所有节点都具有相同的状态。 数据可用性：确保将块数据发布到网络。 在一个单片区块链中，数据、共识和执行这三层都混合在一个网络中，从数据验证到交易执行，一切都必须通过节点进行操作。因此，如果节点想要保持全局复制状态，就无法确保网络运行的效率。 例如Ethereum，为了确保去中心化，Ethereum要求运行完整节点的硬件必须允许消费者硬件的使用，这样任何人都可以成为节点。通过运行一个完整的节点，用户可以通过验证自己来实现链的去信任化。以牺牲网络可扩展性为代价来保证安全性。 目前，第二层扩容中的Rollup方案主要是通过将执行层分割出来解决一些问题。计算被转移到链外处理和执行，而交易数据仍留在主链上，Rollup并没有提高数据的可用性，这意味着由于主网的拥堵，Rollup上的Gas成本继续上升。 此外，除了必须支付主网络层发布数据的成本外，Optimistic Rollup还需要在L2上维护状态（存储）和执行成本。但目前，Rollup并不太关注优化状态。 在模块化时代，块空间将不再是稀缺资源，基础层将开始提供更多的存储空间，所以数据将不再是一个问题。而状态和执行将很快作为新的瓶颈进入人们的视野。 因此，基于上述问题，Fuel提出了模块化执行层的概念。 首先，用轻型客户端和欺诈证明解决可扩展性问题。Fuel采用了一个类似于Optimistic Rollup的方案。默认情况下，大多数节点是诚实的。因此，当一个断言发出时，不需要附带证明其有效性，而是采用欺诈证明的机制来确保L2网络的正确共识。假设区块链是有效的，轻客户端只需下载区块头并检查其工作证明（PoW）来验证交易，而不需要下载所有区块。 由于轻型客户端不需要全天候运行，也不与链直接交互，因此它们的计算要求要低得多，需要的计算资源和内存比完整节点少几个数量级。 其次，新的虚拟机FuelVM改善了EVM的低效和浪费的执行环境。FuelVM从模块化执行层的角度考虑可扩展性，而不是专注于扩展特定基础层的Rollup，如Ethereum。提倡计算大于数据，并尽量减少状态的使用。 Fuel专注于成为模块化区块链中的执行层，这意味着Fuel不在Fuel链上实现共识或存储区块链数据。对于功能区块链，Fuel与其他链进行交互，以获得共识和数据可用性，如Ethereum或Celestia。 换言之，Fuel不满足于成为任何单个区块链的L2，只有“不痛不痒”的费用减免，但更灵活和彻底，可以成为L2，也可以成为L1、侧链，甚至是一个状态通道。例如，Celestia强调“可插拔”的可组合性。 Fuel 的特定用途，例如： 1. 作为Rollup或L2 Fuel本身的模块化执行层配置类似于L2，其中Rollup是部署在Ethereum上的主要Rollup。然而，Fuel的技术方案不同于Zk和OP的Rollup，但它可以用作有效性或欺诈证明系统。此外，目前Rollup是为单片区块链堆栈设计的，因此它有一定的局限性，而Fuel可以优化一层主网络的带宽潜力。 2.作为L1 Fuel技术包括将所有组件作为一个完整的L1运行。这些组件包括共识、数据可用性、结算和交易执行。在这种模式下运行的常见配置是通过Tendermint BFT样式的许可证明和利益证明。但该团队表示，即使理论上它作为L1工作，它也将局限于测试网络，因为Fuel的定位更多地是增强现有区块链作为高性能执行层。 3.作为一个状态通道 FuelVM是一个具有确定性状态系统的定价虚拟机架构，这使得它非常适用于多方通道设计，在这种设计中，各方必须清楚地了解系统在每个通信步骤或窗口中的确切状态。然而，目前还没有基于Fuel技术的开箱即用的渠道配置。 4.作为一个侧链 燃料技术还支持作为现有L1的侧链运行。这意味着L1和Fuel之间存在消息桥。在这种配置中，数据可用性将由侧链处理，结算由第1层处理。您也可以选择在半可验证配置中运行它，因此您可以使用欺诈证明，以确保使用第1层作为仲裁器的更好的有效性。 第二，技术亮点 燃料技术的优势可以用三个关键词概括：执行并行事务的能力；改进的虚拟机FuelVM；Sway，一种对开发人员更友好的专用编程语言。 在技术方面，Fuel和Starkware有相似之处，都是开发自己的专业编程语言，并创建了新的更高效的虚拟机。早些时候，当Starkware宣布计划推出Cairo1.0时，Fuel联合创始人John Adler开玩笑说，Cairo的许多特性和功能Sway都很早就实现了。 1. 并行执行交易 目前，并行执行在L1中越来越流行。一些新的公共链，如Move语言系统的Aptos、Sui和Linera，都使用并行执行。相比之下，基于Ethereum的EVM使用顺序执行。 在顺序执行中，EVM一次执行一个交易，保留其他交易，直到交易被执行且区块状态不更新，即使这两个交易是独立的。虽然这种执行模式支持特定的用例，如闪存贷款，但通常效率低下，缺乏可扩展性。 并行执行支持在多个处理器内核之间划分事务，提高了硬件利用率。在高吞吐量链中，硬件资源的增加与可以执行的事务数量直接相关。在高频活动期间，验证器节点可以委托更多的核来处理额外的事务负载。计算资源的动态缩放允许网络在高需求期间实现更高的吞吐量。此外，并行执行提高了事务确认的延迟，因此事务不需要等待几十个或几百个块，也不需要为优先级确认支付过高的费用。 Fuel专注于成为模块化区块链中的执行层，这意味着Fuel不实施共识或在Fuel链上存储区块链数据。对于功能性区块链，Fuel与其他链互动，以达成共识和提供数据，如Ethereum或Celestia。 Fuel使用UTXO模型创建强制访问列表，即控制对同一状态的访问的列表。该模型基于有序规范交易的概念。在该方案中，事务在块中的排序导致在检测事务之间的相关性方面的显著简化。为了实现这个架构，Fuel构建了一个新的虚拟机FuelVM和一种新的语言Sway。 2.新的编程语言，Sway Fuel开发了一种独特的编程语言Sway，它在开发环境中保留了Solidity等智能合约语言的优点，同时采用了Rust工具生态系统中引入的范例，简而言之：Rust+Solidity=Sway。 Sway优先考虑编译时分析和安全，类似于Rust的借贷检查器和安全优先语义。此外，它有Rust的语法，所以它也具有高性能。当然，Sway并不是通用的，其目标是更好地服务于虚拟机环境。 3\. 改进的虚拟机FuelVM FuelVM旨在减少传统区块链虚拟机架构的浪费处理，同时增加开发者的潜在设计空间。 FuelVM是在EVM基础上的改进。主要区别如下： FuelVM有一个全局共享内存架构，而不是上下文本地内存FuelVM是为证明欺诈而设计的FuelVM有多种原生资产（在Ethereum，唯一的原生资产是ETH。在Fuel中，任何合约都可以使用一个简单的资产操作码来铸造其基于UTXo的原生资产，并获得原生级别的调用和优化）。 三、团队和融资情况 John Adler是Fuel和Celestia的联合创始人。此前，John在ConsenSys担任L2可扩展性研究员，负责以太坊2.0的第二阶段，是Optimistic Rollup的最早支持者之一。 Fuel的联合创始人兼首席执行官是Nick Dodson，他也是ConsenSys的前研究员。 早在2019年年中，John和Nick Dodson启动了Fuel V1作为第一个Optimistic Rollup解决方案，Fuel V1最初专注于稳定币支付，因为稳定币当时消耗了最多的GAS。然而，当时，Fuel V1的使用场景有限，无法用于构建图灵完整的智能合约，因此在Fuel V2主网络启动后不久，团队就开始了Fuel V2（即Fuel）的工作。 Celestia实验室的通信主管Ekram Ahmed也是Fuel的战略顾问。尽管Celestia和Fuel是两个不同的团队，但他们的管理层有很多交叉点，他们将在未来的发展计划中相互补充。 在融资方面，Fuel的开发商Fuel Labs宣布在9月初完成一轮8000万美元的融资，由Blockchain Capital和Stratos Technologies领投，Alameda Research、CoinFund、Bain Capital Crypto、TRGC、Maven 11 Capital、Blockwall、Spartan、Dialectic和ZMT等参投。Fuel Labs此前于2021 9月筹集了150万美元的资金，由CoinFund领投，Fenbushi Capital和Origin Capital参投。 四.相关概念 目前，Fuel已宣布启动资助计划、上线测试网络，并宣布了SwaySwap和其他生态项目，但尚未公布主网上线时间，预计最早将在2023年初。 除了Fuel提出的 “模块化执行层 “概念外，越来越多的二层扩展方案也开始提出更灵活的执行层方案。例如，Boba Network最近也提出了 “多链执行层 “的概念，以构建与第一层EVM兼容的区块链的多链环境，并宣布与Moonbeam、Fantom、Avalanche等L1的合作。 最近完成种子轮融资720万美元的Rollup临时执行层方案AltLayer也从构建dApp的角度提出了 “Rollup即服务 “的概念，构建了一个由Optimistic Rollup驱动的临时执行层系统。例如，开发者可以在消耗性事件NFT Drop之前启动一个临时执行层，一旦铸造完成，资产就会在L1结算，执行层就会解散。 模块化正在成为行业最前沿的趋势之一，围绕执行层、数据可用性等诞生了许多新项目，这可能会将区块链的用户体验提升到一个新的水平。 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