详解 Celestia“亲兄弟”Fuel：模块化执行层和 L2 有何不同？

作者：念青，链捕手

9月初，模块化区块链Fuel开发商FuelLabs宣布完成由BlockchainCapital和StratosTechnologies领投的8000万美元融资。此后不久，Fuel紧接着推出面向开发人员的测试网beta-1，开发人员可以任意向其部署合约，无需许可或白名单，用户也可以与已部署的合约进行交互。

Fuel成了Celestia之后，又一个强调模块化区块链概念的协议。事实上，Fuel和Celestia可以说是“亲兄弟”，两个项目拥有同一个联合创始人JohnAdler，他也是OptimisticRollup方案的最早提出者之一。

两个开发团队虽然彼此较为独立，但有交叉的核心成员，因此在技术路线上，两个模块化区块链是互补的关系。Fuel的定位是模块化执行层，而Celestia针对数据可用性和排序进行了优化，它不执行，只处理数据可用性和共识。

Fuelv1最初是用于单一以太坊的L2扩容方案，也是以太坊主网上的首个OptimisticRollup，于2020年底部署。但单纯的L2严重受主网性能的制约，即使将执行层分割出去，仍然不能达到彻底扩容的目的，这一点，我们从Optimism、Arbitrum等L2协议的gas费上就可以窥见。

Fuel并不满足于此，试图通过模块化的执行层来优化基础层，并且改进L2的执行状态，真正实现扩容。其创始人将Fuel定位为“去中心化协调的纽带”，以探索更强的可组合性。

Blockdaemon将推出钱包服务Blockdaemon Wallet:金色财经报道，区块链基础设施公司 Blockdaemon 将推出一体化钱包服务 Blockdaemon Wallet，以帮助大型机构和加密托管方管理他们的资产，而无需委托给第三方。Blockdaemon Wallet 将把 Blockdaemon 现有的一些钱包基础设施以及一些新功能整合到一个专注于安全性、合规性和流动性的新平台中。[2023/4/18 14:11:33]

一、模块化执行层和L2有什么区别？

我们都知道，区块链一般承担了执行、共识和数据可用性这主要的三个功能：

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具有相同的状态。

数据可用性：确保区块数据已发布到网络。

在单片区块链中，数据、共识、执行这三层全都混杂在一个网络中，从数据的验证到交易的执行都得需通过节点运作。因此，节点要想保持全局复制状态，就不能保证网络运行的效率。

例如以太坊，为了保证去中心化，以太坊要求运行完整节点的硬件必须允许消费级硬件，以使任何人都可以成为节点，通过运行一个完整的节点，用户通过验证自己来实现对链的去信任。安全性是有了保证，但牺牲了网络的可扩展性。

目前二层扩容中的Rollup方案主要通过将执行层分割出去，适当解决了一部分问题。计算被转至链下处理和执行，然而交易数据仍保留在主链上，Rollup对于数据可用性并没有改进，这意味着Rollup上的Gas费用仍会因为主网拥堵而水涨船高。

6个月或更短时间Holder的比特币持有量占比跌至15%，创历史新低:金色财经报道，区块链分析公司 Glassnode 数据分析显示，持有 6 个月或更短时间的比特币持有者群体目前拥有约 300 万枚 BTC，相当于总流通供应量的 15%，创下有史以来的最低百分比。据悉，该指标上一次触及低点发生在2015年熊市，当时数据约为17%，但从那时起的两年多的时间里，比特币价格从 200 美元涨到了 20,000 美元。分析表明，持有 6 个月或更短时间的比特币持有者群体通常在两个关键事件期间大量涌现，一是长期投资者在市场走强阶段进行投资和撤资的牛市期间，二是投降抛售期间，广泛的市场恐慌会使“持币时间较短”的用户重新进入流通。（cryptoslate）[2023/1/3 22:22:42]

此外，OptimisticRollup除了必须支付一层主网的费用来发布数据，还需要付出维护L2上的状态和执行成本。但目前，Rollup对优化状态的关注并不多。

在模块化时代，区块空间将不再是稀缺资源，基础层开始提供更大的存储空间，因此数据不再成为问题。而状态和执行将很快作为新的瓶颈被关注。

因此，基于以上问题，Fuel提出了模块化执行层的概念。

首先，通过轻客户端和欺诈证明解决可扩展性的问题。Fuel采用的方案类似OptimisticRollup，默认多数节点都是诚实的，所以在发布断言时，不要求随附证明其有效性，而是采取欺诈证明的机制来确保L2网络的正确共识。在假设区块链有效的前提下，轻客户端只需下载区块头并检查其工作量证明即可验证交易，而无需下载所有区块。

Magic Eden集成Eden Games游戏Launchpad功能:7月15日消息，Solana生态NFT市场Magic Eden已经集成Eden Games游戏Launchpad功能。已经有超过35个元宇宙和NFT游戏通过Eden Games平台发布，包括DeFi Pirates、Everseed、SkateX等。

Magic Eden表示，Web3游戏会成为数百万用户进入区块链的入口，可以将区块链推向主流。此外，其刚刚推出的 VC基金Magic Ventures表示将加速支持“新生阶段”的元宇宙和游戏项目。（Business 2 Community）[2022/7/15 2:15:14]

因为轻客户端不需要24/7全天候运行并且不直接与链交互，所以计算要求要低得多，运行轻客户端所需的计算资源和存储量比完整节点低几个数量级。

其次，通过新的虚拟机FuelVM改进了EVM低效、浪费资源的执行环境。FuelVM从模块化执行层角度来考虑可扩展性，?不是从以扩展特定基础层为主的Rollup出发。推崇计算?不是数据，并尽量减少状态的使?。

Fuel专注于成为模块化区块链中的执行层，这意味着Fuel不实施共识或将区块链的数据存储在Fuel链上。对于功能性区块链，Fuel与其他链交互以达成共识和数据可用性，例如以太坊或Celestia。

换句话说，Fuel并不满足于成为任何单一区块链的L2，只进行“不痛不痒”的降费，而是更加灵活、彻底，既可以成为L2、也可以成为L1、侧链，甚至是状态通道。就像Celestia一直强调的拥有“可插拔”的可组合性。

特斯拉、MicroStrategy和Block在本轮熊市中合计损失近25亿美元:金色财经报道，根据特斯拉、MicroStrategy和Block的 BTC 持仓数据显示，这三家公司在本轮熊市中已损失近 25 亿美元，其中：

1、特斯拉持有 43,200 枚 BTC（相当于流通中的 2100 万个比特币总供应量的 0.206%）价值已下跌超 7 亿美元；

2、Microstrategy 持有 129,218 枚 BTC（约占流通中比特币总量的 0.615%）价值已损失接近 16 亿美元；

3、Jack Dorsey 旗下支付公司 Block 持有 8,027 枚 BTC（约占流通中比特币总量的 0.038%）价值已损失近 1.5 亿美元。

MicroStrategy 首席执行官 Michael Saylor 此前在社交媒体上透露，该公司有 2.05 亿美元的定期贷款，需要维持价值 4.1 亿美元的抵押品，但 MicroStrategy 已经预测到波动性并构建了资产负债表以便在熊市中继续 HODL。[2022/6/19 4:38:37]

Fuel具体用例如下：

1、作为Rollup或L2

Fuel的模块化执行层配置本身就类似于以太坊上部署的以Rollup为主的L2，但Fuel的技术方案和Zk、OP的Rollup均有不同，而是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，因此有一定的局限性，而Fuel可对一层主网的带宽潜力进行优化。

Circle CEO：LUNA设计原理就像纸牌屋，Stablecoin需要反思:5月13日消息，Circle首席执行官Jeremy Allaire在接受CNBC财经节目Squawk Box采访时表示，LUNA被设计成了一种刺激激励的系统，所谓的算法Stablecoin实际上是一种补贴，人们购买LUNA是为了创造所谓的Stablecoin然后就能赚取20%的收益，任何理智的人都能看出这种结构很像纸牌屋。一旦基础资产市场出现一些收缩，就会看到资金流出并对LUNA产生价格压力，在这样的系统中，我们很容易看到经典死亡螺旋的影响。

对于Stablecoin行业来说，需要进行很多自我反思，Circle一直觉得需要围绕Stablecoin建立监管框架，USDC四年前创立时，就是在联邦和州的监管框架下推出的，始终有100%的储备。[2022/5/14 3:15:04]

2、作为L1

Fuel技术包括作为完整的L1运行所有组件。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权限证明和通过Tendermint-BFT风格的权益证明。但团队表示，即便作为L1在理论上行得通，也仅局限在测试网内，因为Fuel的定位更侧重作为高性能执行层增强现有区块链。

3、作为状态通道

FuelVM是一种具有确定性状态系统的定价虚拟机架构，这使其非常适合多方通道设计，在这种设计中，各方都必须清楚地了解每个通信步骤或窗口中系统的确切状态。但目前暂未提供开箱即用的基于Fuel技术的通道配置。

4、作为侧链

Fuel技术还支持作为现有L1的侧链运行。这意味着在L1和Fuel之间有一个消息传递桥。在这种配置中，数据可用性将由侧链处理，而结算由第1层处理。还可以选择在半可证明的配置中运行它，从而可以使用欺诈证明来确保使用第1层作为仲裁者来确保更好的有效性。

二、技术亮点

Fuel技术优势可以用三个关键词概括：执行并行交易的能力；改进的虚拟机FuelVM；更开发者友好的专用编程语言Sway。

在技术路线上，Fuel和Starkware很像，两者都开发了自己的专用编程语言，并创造了新的更高效的虚拟机。此前，Starkware宣布Cairo1.0上线计划的时候，Fuel联合创始人JohnAdler也曾吐槽说，Cairo的很多特征和功能Sway很早就实现了。

1、并行执行交易

目前，并行执行是L1越来越流行的理念，一些新公链如Move语言系统的?Aptos、Sui和Linera都是使用了并行执行。与之相对的则是以太坊为主的EVM采用的多是顺序执行。

在顺序执行中，EVM每次只执行一个交易，而将其他交易搁置，直到交易执行完毕，区块状态才被更新，即使两个交易是独立的。虽然这种执行模式支持闪电贷等特殊用例，但总体而言效率很低，缺乏可扩展性。

并行执行支持在多个处理器核心之间划分交易，提高硬件利用率。在高吞吐量链中，增加硬件资源与可执行的交易数量直接相关。在高频活动期间，验证者节点可以委托更多的核心来处理额外的交易负载。计算资源的动态扩展允许网络在高需求时期实现更高的吞吐量。此外，并行执行改善了交易确认的延迟，交易不需要等待几十或几百个区块，也不需要为优先确认而产生过多的费用。

Fuel专注于成为模块化区块链中的执行层，这意味着Fuel不实施共识或将区块链的数据存储在Fuel链上。对于功能性区块链，Fuel与其他链交互以达成共识和数据可用性，例如以太坊或Celestia。

Fuel使用UTXO模型来创建强制访问列表，即用一个列表来控制对同一片状态的访问。模型建立在规范交易排序的概念之上。在这个方案中，区块中的交易排序导致了检测交易之间的关联关系的显著简化。为了实现这个架构，Fuel建立了一个新的虚拟机FuelVM和一种新的语言Sway。

相关阅读：《详解Layer1并行执行：Aptos、Sui、Linera和Fuel如何实现？》

2、新的编程语言Sway

Fuel开发了一套独特的编程语言Sway，Sway在开发环境中保留了Solidity等智能合约语言的优势，同时采用了Rust工具生态系统中引入的范式，简而言之：Rust+Solidity=Sway。

Sway优先考虑编译时分析和安全性，类似于Rust的借用检查器和安全第一语义。此外，它具有Rust的语法，因此也具有较高的性能。当然，Sway并不通用，其目标是更好地服务于VM环境。

3、改进的虚拟机FuelVM

FuelVM旨在减少传统区块链VM架构的浪费处理，同时增加开发人员的潜在设计空间。

FuelVM是在EVM基础上的改进，主要差异如下：

FuelVM具有全局共享内存架构，而不是上下文本地内存

FuelVM专为欺诈证明而设计

FuelVM拥有多个原生资产。

三、团队及融资情况

JohnAdler同时担任了Fuel和Celestia两个项目的联合创始人。此前，John曾在ConsenSys担任L2可扩展性研究员，从事以太坊2.0的第二阶段工作，也是OptimisticRollup方案的最早提出者之一。

Fuel的联合创始人兼首席执行官是NickDodson，此前也曾在ConsenSys担任研究员。

早在2019年年中，John就和NickDodson启动了Fuelv1，作为首个OptimisticRollup方案，Fuelv1最初专注于稳定币支付，因为在当时稳定币消耗了最大的gas。但当时，Fuelv1使用场景有限，不能搭建图灵完备智能合约，因此在Fuelv1主网启动后不久，团队就开始了Fuelv2的工作。

而CelestiaLabs的通信主管EkramAhmed也是Fuel的战略顾问。尽管Celestia和Fuel是两支不同的团队，但其管理层存在诸多交叉，在未来发展规划上也会相辅相成。

融资方面，Fuel开发商FuelLabs在9月初宣布完成8000万美元融资，BlockchainCapital和StratosTechnologies领投，AlamedaResearch、CoinFund、BainCapitalCrypto、TRGC、Maven11Capital、Blockwall、Spartan、Dialectic和ZMT等参投。此前在2021年9月，FuelLabs曾获得150万美元融资，CoinFund领投，FenbushiCapital、OriginCapital参投。

四、总结

目前，Fuel已经宣布推出赠款计划、上线测试网，并公布SwaySwap等生态项目，但尚未公布主网上线时间，预计最早也会在2023年初。

除了Fuel提出的“模块化执行层”的概念，越来越多的二层扩容方案也开始提出更加灵活的执行层方案。例如，BobaNetwork近期也提出了“多链执行层”的概念，与第1层EVM兼容的区块链一起构建多链环境，并宣布了与Moonbeam、Fantom、Avalanche等L1的合作。

还有近期完成了720万美元种子轮融资的Rollup临时执行层方案AltLayer，也是从构建dApp的角度出发，提出了“Rollup即服务”的概念，构建了一个由optimisticRollup驱动的瞬态执行层系统，例如，开发人员可在NFTDrop这种消耗性事件之前启动临时执行层，一旦铸造结束，资产就会在L1结算，执行层解散。

模块化正在成为行业最前沿的趋势之一，围绕着执行层、数据可用性等也诞生了诸多新锐项目，它们或许将带领区块链的用户体验达到新的水平。

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