Fuel 是最早部署在以太坊主網上的首個 Optimistic Rollup，主要適用以支付為中心的應用。即將推出的 Fuel V2 將基於 UTXO 的高度可並行化的最小執行系統和啟用智能合約支持，擁有以太坊式的可互操作的圖靈完備智能合約，而不僅僅是簡單轉賬。
作者： Karen
封面：Fuel Labs
在 Arbitrum Odyssey 期間因鏈上負載暫停 Odyssey 活動之際，「模塊化」一詞也愈加頻繁地被提及，今天 Foresight News 要介紹的是一個模塊化執行層 Fuel。
Fuel 其實算是最早部署在以太坊主網上的首個 Optimistic Rollup，在 2020 年年底在以太坊上線 V1 版，通過使用與 EVM 不同的執行模型來提供可擴展性，即，基於 UTXO 的高度可並行化的最小執行系統，支持 ETH 和所有 ERC-20 代幣。
Fuel V1 最初主要適用於以支付為中心的應用。除了簡單支付，還支持帶 HTLC（哈希時間鎖定合約）的原子兌換、OP_RETURN 式輸出（可以在交易中寫入任意字符）、使用任何代幣支付費用（而不僅僅是 ETH）、使用原子兌換在 10 分鐘內提款等特點或功能。
然而，或許是 Fuel V1 用例過少以及不支持智能合約的緣故，在上線後遲遲得不到用戶的青睞，根據 L2BEAT 數據，目前的鎖倉額僅有不到 10 美元，總共只有 21 筆交易，除了兩個月前發生的四筆交易外，再往前推的最後一筆就是在去年四月份了。
Fuel V1 啟動後不久，Fuel 開發團隊 Fuel Labs 就把全部開發重心轉移到 V2 版，並將其定位為模塊化執行層，即，為模塊化區塊鏈堆棧設計的可驗證計算系統。在了解 Fuel 的技術堆棧和架構之前我們先來看下團隊 Fuel 背後的團隊背景。
Fuel 團隊和投資背景
Fuel Labs 的一位聯合創始人是 John Adler ，John Adler 也是模塊化區塊鍊網絡 Celestia 的聯合創始人，之前其還在 ConsenSys 做過 Layer2 可擴展性研究。Fuel Labs 的 Sway 語言專家 Emily Herbert 也是一位計算機科學家。Fuel Labs 的其他貢獻者可以在官網查看。
根據目前公開的資料，Fuel Labs 的資金來源主要有三方面，在 2020 年獲得過以太坊基金會的資助，之後還在 Gitcoin 上接收過捐贈，目前該捐贈頁面已關閉且沒有存檔，所以獲得的具體捐贈金額並不清楚，不過根據 Fuel Labs 在 2021 年年初的一條推文中表示，有超過 275 位 Gitcoin 貢獻者對其進行了捐贈。
此外，在 2021 年 9 月份，Fuel Labs 獲得了來自外部投資機構的資金支持，完成 150 萬美元融資，領投方為 CoinFund，Fenbushi Capital、Origin Capital 等也進行了投資。
Fuel 技術架構和堆棧
據 Fuel Labs 指出，Fuel（V2）的技術堆棧有三個核心支柱，分別為：
- 並行交易執行：Fuel 使用 UTXO（未花費交易輸出）模型形式的嚴格狀態訪問列表（strict access lis t），因此具有並行執行交易的能力，在計算、狀態訪問和事務吞吐量方面較具優勢）。
- Fuel 虛擬機（FuelVM）：旨在減少傳統區塊鏈虛擬機架構的浪費處理情況，同時增加開發人員的潛在設計空間。
- 開發者體驗（使用 Sway 和 Forc）：Fuel 使用自己的特定領域語言 Sway（受 Rust 啟發）和支持工具鏈 Forc（Fuel Orchestrator）提供較為強大和流暢的開發人員體驗。開發環境保留了 Solidity 等智能合約語言的優勢，同時採用了 Rust 工俱生態系統中引入的範式，並包含利用區塊鏈 VM 的語法。
2020 年第一季度，Fuel Labs 還推出了一種新的以太坊低級語言，為以太坊虛擬機的低級中間語言 Yul（語法簡單而實用）添加了各種 QoL 功能，利用 Yul+ 可以實現比 Solidity 便宜得多的交易。
正如在 Fuel V1.1（當前版本）中描述的那樣，用戶將多筆 Fuel 交易發生到 Fuel 節點，然後進入 Mempool 作為一個未確認的交易，之後客戶端將交易組合成一個 Fuel 區塊，然後作為 calldata 發送到以太坊，此時這個 Fuel 塊就得到了確認。
如果向合約提交了欺詐證明，驗證者（Verifiers）會進行解析，以確保不會處理惡意創建的欺詐證明，然後證明者（Provers）再對該欺詐證明處理，即，證明發生了欺詐。
Fuel V1.1 還提供了一個可選的模塊，添加了更多功能，如 Token Funnels，這是一個可以接受直接轉賬的合約，省去了在轉移 ERC-20 代幣時需要先同意的繁瑣流程，不僅降低了雙花攻擊風險，另外，如果用戶將資產轉移到合約中，也不會損失該資金。
若要將資金存入 Fuel，僅需發送至 Fuel 合約，此時存款將被添加到 Fuel 鏈的狀態中。
從 Fuel 提款時有兩種方案，第一種標準方案時需要在 Fuel 上銷毀資產，然後在大概兩週左右的延遲後可提款至以太坊上；第二種快速方案採用的是由 HTLC（哈希時間鎖定合約）提供支持的原子兌換，通過流動性提供者可以在幾分鐘之內完成提款。
Fuel Labs 還在構建區塊鏈瀏覽器，目前還為早期版本，未來將支持基於以太坊的密鑰管理（即 MetaMask 和 WalletConnect 用於賬戶管理和交易簽名）。
在 Fuel V2 中，除了 V1.1 之外的特點，以及如上提到的互操作性智能合約之外，V2 還有類似比特幣的 Predicate 腳本等功能，Predicate 腳本將能夠在 Fuel 上啟用大量智能合約應用，同時保持 UTXO 數據模型相對於賬戶數據模型的性能提升。
Fuel Labs 表示，過去其他基於 UTXO 的智能合約系統在嘗試同時與同一個合約交互時會遇到用戶競用（contention）的情況，不過，Fuel 得益於可延展交易設計因此沒有競用問題。Fuel 上的應用程序可以直接與以太坊上的應用程序進行交互。不過，目前，Fuel 還是一個獨立的網絡，但在未來會完全橋接到以太坊，先是測試網，然後在橋接到主網，以便以太坊資產可以在 Fuel 執行環境中使用。
Fuel Labs 推出 DEX「SwaySwap」
6 月下旬，Fuel Labs 推出類似 Uniswap 的 DEX「SwaySwap」，該 DEX 已在 Fuel devnet 上運行，目前為演示應用（非主網部署），功能當前包括兌換和提供流動性。測試過後我們可以發現，SwaySwap 體驗確實相當順暢，所需的 Gas 費非常低，提供流動性僅需要三、四秒鐘，兌換所需時間更少，且在點擊兌換或者提供流動性後無需再進行任何同意等其他操作。
這是因為，在 SwaySwap 中，兌換、轉移以及用來創建為 LP 的這些資產都是原生資產，而非代幣，這意味著用戶與智能合約交互之前不需要再先批准資產。
如前所述，Fuel V2 將基於 UTXO 的高度可並行化的最小執行系統，也將啟用智能合約支持，擁有以太坊式的可互操作的圖靈完備智能合約，而不僅僅是簡單轉賬，最新上線的 SwaySwap 目前在體驗和交互成本等方面表現出了相對明顯的優勢，不過，正式上線後尚需進一步驗證。
參考：
https://fuel-labs.ghost.io/introducing-fuel-the-fastest-modular-execution-layer/
https://docs.fuel.sh/v1.1.0/Concepts/Fundamentals/Fuel%20Overview.html#
https://fuel-labs.ghost.io/introducing-swayswap/
《Foresight Ventures:「合久必分」，詳解模塊化區塊鏈與數據可用性層》
《Rollup 生態速覽：Optimistic Rollup 和 zk Rollup 之外還有哪些新型設計？》
https://medium.com/@sunflora98/utxo-vs-account-balance-model-5e6470f4e0cf
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