什么是Fuel Network?Fuel Network 发展现况如何?_链圈子

2022 年募资8,000 万美元的模组化解决方案的Layer2 网络Fuel Network近期释出Beta-5 测试网,预计将于今年第三季推出主网,为何Fuel Network 有能力可以解决目前交易效能上限、状态膨胀等问题?

Fuel Network 介绍

模组化执行层

Fuel Network 是一基于Optimistic Rollup去中心化Layer2网络,专注于模组化区块链中处理交易运算的执行层,其理念是保有更多的频宽和运算能力的同时,使用更少的资源。Fuel Network 尝试解优化现有区块链并行化、状态最小化执行、互通性三大面向的能力,最佳化现有去中心化网络的运算能力。

有别于现有主流Rollups 例如Arbitrum,Fuel Network 所提供的执行层不单单是复制现有的架构,而是借由创新的虚拟机、程式语言与开发者工具,提供更高效的运算能力。

Fuel Network 技术架构

Fuel Network 的技术堆栈目前主要可以分为三个部分:

  • FuelVM:使用UTXO 模型形式的状态存取,并让全节点可识别交易涉及的帐户,在执行前映射出依赖关系,使得Fuel 能够使用更多的CPU 执行绪。Fuel 的所有核心功能包含平行化运算、状态最小化和强化可互通性,都是源自于虚拟机器FuelVM 的创新设计。
  • Sway:一种专为区块链环境设计的程式语言,并结合Solidity 和Rust,整合各语言强项,使开发人员能够轻松使用上述语言开发。
  • Forc Toolchain:让开发人员在Fuel 链上轻松开发和部署dApp 的工具,允许自订和扩展功能,以满足不同的开发人员需求。

Fuel Network 解决什么问题

以太坊生态系统目前正在经历模组化L2 链的爆发成长时期,虽然以太坊借由Rollups,在性能和功能方面取得许多进步,但在与其他竞争链相比,仍然存在很大的运算能力差距。

利用FuelVM,Fuel Network 将可以提升现有Rollups 的三大运算性能:

  • 并行化运算:为了性能。Fuel Network 透过并行执行交易满足用户对交易频宽日益增长的需求。
  • 状态最小化:为了永续发展。Fuel Network 基于UTXO 的设计最大限度地减少了执行交易时的状态增长,降低节点硬体负担提升长期发展的去中心化。
  • 强化可组合性:为了生态。Fuel Network 借由特殊的智能合约内省机制,做到以区块为单位的可组合性,借此提升整体网络与跨网络的安全性。

接下来将会聚焦讨论其独特的虚拟机FuelVM 带来上述的三大创新与优势。

运算效能低落:并行化运算

传统EVM 每次只执行一个交易,其余交易必须排队等候,造成效率低下。并行运算可以在多个处理器之间执行多笔交易,延迟交易确认的情形,而无需等待其他交易区块的执行。

FuelVM 实现多年来开发者对EVM 提出的改进建议,这些改进由于需要保持相容性而迟迟无法实现。

Fuel 透过使用UTXO 模型形式的严格状态存取,透过FuelVM 对于硬体的管理,让全节点可识别交易涉及的帐户,并在执行前映射出依赖关系。这使得Fuel 能够使用更多的CPU 资源,通常这些CPU 在单执行绪区块链中处于空闲状态。因此Fuel 可以提供比单执行绪区块链更多的运算、状态存取和交易吞吐量。

状态膨胀:状态最小化

状态(state) 是指「去中心化网络的最新帐本资讯」,包含网络中所有的帐户资料与代币分布。为了让节点可快速存取,传统上状态资料通常需要在磁碟上进行大量存取,是交易中除签名和杂凑之外最慢的处理过程。储存状态绝对是一项不可忽视的成本,也是网络效能的发展障碍。

状态不同于历史资料可以丢弃或是过期(每个地址帐户资料都无法丢弃),随着网络的使用年限增加,状态大小持续膨胀,此现象慢慢成为未来网络效能的隐忧。

基于上述问题,Fuel Network 借由FuelVM 的设计提供原生状态再液化(state rehydration) 的功能。在FuelVM 上的开发者可以使用脱水(dehydrate) 功能处理状态,当需要该状态时再将状态再液化(rehydrate),还原成可立即存取的形式,降低整体状态的大小。

有别于Ethereum 等传统方式,随时存取全网络的状态,Fuel Network 借由将状态压缩并关闭活性,增加存取状态资源的利用效率。

另外,Fuel Network 还为开发者提供其他设计,来开发智能合约,尽可能减少状态的成长:

  • 脚本(Scripts):脚本如同智能合约拥有运算逻辑,可以储存在交易之中而不储存在状态,降低状态大小。另外也可以借由交易执行脚本,再呼叫零个或多个智能合约。
  • 谓词(Predicates):谓词是轻量级、无状态的智能合约,可以负责纯粹的交易授权机制。谓词只能存取历史交易数据,而无法存取目前链的最新状态。

Fuel Network 的架构旨在整合所有这些功能,做到状态最小化执行,以确保长期网络发展的效能不受到状态的阻碍。

强化跨网络可互通性:Introspection

区块链产业中的自省(Introspection),是指「智能合约检查、分析、理解自身属性以及区块链状态」的能力。此功能允许智能合约根据网络的当前交易、状态、其他合约及其自身的执行结果而自动做出下一步决策。

自省是一项强大的功能,可以在区块链上实现更复杂、动态和灵敏响应的应用。允许合约根据网络变化的条件即时调整其行为,增强跨链功能和去中心化应用程式dApp 的效率。

另外,Fuel Network 也提供创新的交易模型,例如触发合约时可以有不只一个输入变数,甚至可以接受谓词,最大化合约的功用与可组合性潜力。

什么是Fuel Network?Fuel Network 发展现况如何?_链圈子
Fuel Network 交易内的结构输入与输出有更大的弹性(资料来源)

Fuel Network 发展现况

本月一号团队正式上线Beta-5 测试网,预期将会于今年第三季正式上线主网。

团队:Celestia 核心成员重叠

Fuel Network 其实与Celestia 有不小的关联,除了同样是强调模组化设计之外,John Adler 同时是两个专案的共同创办人,因此部分核心团队是有所重叠的。

两个专案刚好又在同一个领域不同面相上达成互补。Celestia 负责资料可用性层,而Fuel Network 则是强化了执行层的效能,预期未来两专案或许会出现更多的合作,其实从其白皮书就可以略之一二。

Fuel Network 追求运算而减少状态储存;Celestia 则是追求储存效能。

资本:募资八千万美元

Fuel Labs 成立于2019 年,2021 年获得种子轮投资后,2022 年再完成8,000 万美元的A 轮融资,由Blockchain Capital 领投,属于当时规模中大的募资专案。

行销:市场生态仍未发展

用户现在可以于官网下载官方开发的Web3 钱包— Fuel Wallet,并于水龙头领取测试代币,或是使用官方跨链桥从Sepolia 测试网跨链,即可使用Fuel Beta-5 测试网上的协议。

目前Fuel Network 测试网上的生态仅有基本的DeFi 服务包含DEX、借贷、资产跨链桥,还有NFT 交易市场与链上分析工具,目前并没有借由网络特性而有创新的产品出现。

非典型的执行层网络

主打执行层的Fuel Network,并不是在既有的架构持续优化,而是从新设计创新的虚拟机、平行处理机制、最小化状态的各种手段,以不同的方式提高更高的运算效率,确实拥有一定的优势。

但是也需要注意,提升效能在区块链领域逐渐变成红海市场。

各家Rollups、竞争链甚至非区块链的无状态基础设施,都不断在优化以提供最高效能的运算空间,以「运算」为定位的Fuel Network,是否有足够的能力可以占据一方天下,仍有不小的挑战。

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