FUEL:详解 Layer1：Aptos、Sui、如何实现？

当我们重新审视区块链技术的演变时，可以看到一个强劲的趋势正在显现，即新的L1注重并行执行

这并不是什么新鲜技术，目前Solana就在Sealevel的执行环境中使用

然而，在过去的牛市中，DeFi和NFT令人印象深刻的表现也让人们意识到，技术迫切需要改进

在下轮市场中，一些采用并行执行理念的著名项目即将出现，这些项目的名单是Aptos、Sui、Linera和Fuel

本文将会讨论这些项目的异同，以及它们所面临的挑战

Aptos

Aptos建立在Diem的Move语言和MoveVM的基础上，创建了一个高吞吐量的链，实现了并行执行

Aptos的方法是检测关联关系，同时对用户/开发者透明，也就是说，不要求交易明确声明它们使用哪一部分状态

Aptos使用的是SoftwareTransactionalMemory的修改版，称为Block-STM

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在Block-STM中，交易在块内被预先排序，并在处理器线程之间进行划分，以便被执行

在过程中，交易的执行都是假定没有关联关系。被交易修改的内存位置被记录下来，执行后，所有交易的结果都被验证。在验证过程中，如果一个交易被发现访问了被前面的交易修改过的内存位置，这个交易就会被废止。该交易的结果被刷新，然后重新执行

这个过程不断重复，直到块中的所有事务都被执行

当使用多个处理器核心时，Block-STM会加快执行速度，加速的多少来自于交易的相互关联程度

NFTSTAR及内马尔NFT已同The Sandbox及Animoca子公司Forj达成战略合作:11月15日消息，据The Sandbox官方透露，已同NFTSTAR、Beastmode Metaverse Neymar Jr. NFT项目达成战略合作，将在世界杯期间开放其元宇宙全球体育村。这是与Animoca子公司Forj合作开发的web3体育社交类项目，且已获得Bored Ape Yacht Club角色的许可。[2022/11/16 13:09:41]

Aptos团队的结果表明，使用32个内核可以将高相互关联性能提高8倍，将低相互关联性能提高16倍。如果一个区块中的所有交易都是相互依赖的，那么与顺序执行相比，Block-STM会导致性能上的轻微损失。Aptos声称，这种方法可以实现160,000TPS的吞吐量

Sui

另一种PE方法是要求交易明确声明他们所修改的链状态部分，这种方法目前被Solana和Sui使用

Solana将内存单元称为账户，而交易必须说明它修改了哪些账户。Sui也使用了类似的方法

发送ETH到交易所的地址数量创4个月新高:金色财经消息，Glassnode数据显示，发送ETH到交易所的地址数量达到4个月高点，七日均值为4570.81。[2022/7/26 2:38:10]

Sui也通过使用MoveVM建立在Diem的技术之上。然而，Sui使用不同版本的Move语言

SuiMove的实现改变了Diem的核心存储模型和资产权限，这代表了与使用核心DiemMove的Aptos的重大区别

SuiMove定义了一个状态存储模型，允许更容易识别交易

在Sui中，状态存储被定义为Objects。Objects通常代表资产，并且可以共享，这意味着多个用户可以修改该对象。每个Objects在Sui执行环境中都有一个唯一的ID，并有指向所有者地址的内部指针。通过使用这些概念，很容易通过检查交易是否使用相同的Objects来识别关联

通过将声明关联关系的工作转移给开发者，使执行引擎的实施变得更容易，这意味着理论上它可以有更好的性能和可扩展性。然而，这是以不太理想的开发者体验为代价的

CremaFinance：黑客同意以45455 SOL作为白帽赏金:金色财经报道，CremaFinance在社交媒体上称，经过长时间的谈判，黑客同意以 45455 SOL 作为白帽赏金。现在我们已经确认在如下所示的四笔交易中收到了 6064 ETH + 23967.9 SOL。后续补偿方案将在48小时内发布。

金色财经此前报道，CremaFinance被黑客攻击损失约880万美元。[2022/7/7 1:57:42]

Sui还没有启动，最近刚刚推出了测试网

Sui的创始人声称，并行执行的实施以及使用Narwhal和Tusk共识机制导致吞吐量超过100,000tx/秒。这个吞吐量，如果是真的，那么它可能比Solana当前的约2400tx/秒的吞吐量有很大的提升，并且将超过Visa和Mastercard的吞吐量

Linera

Linera是并行处理领域的最新成员，最近宣布了他们的第一轮融资，由a16z领投。关于项目实施的细节不多。然而，根据他们的融资公告帖子，我们知道它是基于同样在Facebook开发的FastPay协议

农夫山泉首发限定数字藏品:金色财经报道，据农夫山泉官方公众号，农夫山泉首发限定数字藏品，总计发行1000款，由腾讯云数字藏品平台提供方案和技术支持。农夫山泉-2022限定数字藏品以高山、湖泊、东北虎、猫头鹰等自然元素为灵感，每款设计均不完全相同，每款设计仅发行数字藏品1份，共计1000份，每个数字藏品都有唯一标识，不可篡改，永久保存。[2022/6/27 1:34:04]

Fastpay是基于一种叫做ByzantineConsistentBroadcast的技术，这项技术专注于加速的支付，例如发生在销售点网络中的支付。它允许一组验证者确保付款的完整性，只要超过三分之二的验证者是诚实的。快速支付是实时毛额结算系统的一个变种，用于银行和金融机构之间的网络

在FastPay的基础上，Linera正计划建立一个区块链，通过并行执行支付交易，专注于快速结算和低延迟。值得注意的是，Sui也使用ByzantineConsistentBroadcast的方式进行简单的支付。对于其他交易，Sui自己的共识机制Narwhal和Tusk被用于高效处理DeFi交易等更复杂的和有关系性的交易

Fuel

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Ethereum或Celestia

Fuel使用UTXO来创建严格的访问列表，即用一个列表来控制对同一片状态的访问。这个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公司建立了一个新的虚拟机，称为FuelVM和一种新的语言，称为Sway

FuelVM是对EVM的一种兼容和简化的表现，可以有效地让开发者加入到Fuel的生态系统中

此外，由于Fuel专注于模块化区块链，FuelSC的执行可以在以太坊主网上解决。这种方法与合并后以太坊的愿景一致，即作为以Rollup为中心的结算和数据可用性层。在这种架构中，Fuel可以实现在以太坊上批量和结算的高吞吐量执行

为了验证该概念，Fuel团队已经创建了一个名为SwaySwap的AMM，类似于Uniswap，并在测试网上运行。目的是证明FuelVM与EVM相比性能更高

并行执行方法的挑战

网络的中心化

在高吞吐量的网络中，网络每秒可以处理数以万计的交易

验证节点受到费用和网络奖励的激励来处理这些交易，并投资于专用服务器或可扩展的云架构来处理这些交易。而对于使用链并需要运行完整节点与链交互的公司或个人，情况并非如此。这些实体无法负担复杂的服务器来处理这种大规模的交易负载。这将推动链上用户依赖专门的RPC节点供应商，例如Infura，从而导致更多的中心化

如果不选择使用消费级硬件来运行完整节点，高吞吐量的链可能会变成一个封闭的系统，一小部分实体拥有对网络的绝对权力。在这种情况下，这些实体可以协调审查交易、实体甚至应用程序，例如TornadoCash，它们可以将这些链转变为与Web2没有什么不同的许可系统

目前，在Sui测试网上运营一个完整节点的要求低于Aptos测试网节点的要求。然而，我们预计当主网启动和应用程序开始在链上出现时，这些需求将发生重大变化

去中心化的倡导者们一直在提出解决方案来解决这些预期的问题。这些解决方案包括使用轻型节点，通过使用ZK有效性证明或欺诈证明来验证区块的正确性

Fuel团队在这方面很积极，与以太坊社区关于去中心化重要性的精神相一致。并不清楚Aptos和Sui团队是否优先实施这些方法或其他促进去中心化。Linera团队在他们的介绍帖子中简要地讨论了这些问题，但协议实施尚未确认这一承诺

总结

并行执行引擎是提高智能合约平台吞吐量的有前途的解决方案

结合共识机制的创新，交易的并行执行可以使链的吞吐量接近或超过10万TPS，这样的性能可以与Visa和Mastercard相媲美，可以实现当今最具挑战性的几个用例，例如完全的链上游戏和去中心化小额支付

这些令人印象深刻的吞吐量改进并不是没有挑战，即关于如何确保去中心化，我们期待致力于解决这些问题的创始人

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