加密貨幣和區(qū)塊鏈的普及程度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，用戶和交易的數(shù)量也在快速增長(zhǎng)。區(qū)塊鏈的開(kāi)創(chuàng)性顯而易見(jiàn)，而可擴(kuò)展性（系統(tǒng)在滿足日益增長(zhǎng)需求的同時(shí)不斷成長(zhǎng)的能力）始終是一個(gè)挑戰(zhàn)。高度Decentralization及安全的公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)往往難以實(shí)現(xiàn)高吞吐量。
這通常被描述為區(qū)塊鏈三難困境，即一個(gè)Decentralization的系統(tǒng)幾乎不可能同時(shí)達(dá)到同樣高的Decentralization、安全性和可擴(kuò)展性水平。實(shí)際上，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)僅有三個(gè)因素中的兩個(gè)。
但幸運(yùn)的是，成千上萬(wàn)的愛(ài)好者和專家都在努力尋找擴(kuò)展解決方案。其中一些解決方案旨在調(diào)整主要區(qū)塊鏈的架構(gòu)(Layer 1)，而其他解決方案則針對(duì)在底層網(wǎng)絡(luò)之上運(yùn)行的Layer 2協(xié)議。
導(dǎo)語(yǔ)
可用的區(qū)塊鏈和加密貨幣如此繁多，您可能不知道您使用的是Layer 1還是Layer 2鏈。避開(kāi)區(qū)塊鏈的復(fù)雜性固然有其好處，但了解您正在投資或使用的系統(tǒng)是值得的。通過(guò)本文，您將了解Layer 1和Layer 2區(qū)塊鏈之間的區(qū)別以及各種可擴(kuò)展性解決方案。
什么是區(qū)塊鏈Layer 1和Layer 2？
Layer 1指的是區(qū)塊鏈架構(gòu)的基礎(chǔ)層。這是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu)。Bitcoin、Ethereum和BNB鏈就屬于Layer 1區(qū)塊鏈。Layer 2是指建立在其他區(qū)塊鏈之上的網(wǎng)絡(luò)。因此，如果Bitcoin屬于Layer 1，那么，在Bitcoin之上運(yùn)行的Lightning Network就是Layer 2的一個(gè)范例。
區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性改進(jìn)可分為L(zhǎng)ayer 1和Layer 2解決方案。Layer 1解決方案將直接改變?cè)紖^(qū)塊鏈的規(guī)則和機(jī)制。Layer 2解決方案則利用一個(gè)外部的平行網(wǎng)絡(luò)，來(lái)促進(jìn)主鏈以外的交易。
為什么區(qū)塊鏈可擴(kuò)展性如此重要？
想象一下，一座大城市和它快速發(fā)展的郊區(qū)之間新建的一條高速公路。隨著通過(guò)高速公路的交通量增加，擁堵變得非常常見(jiàn)，尤其在高峰時(shí)段，從A地到B地的平均時(shí)間會(huì)顯著增加？紤]到道路基礎(chǔ)設(shè)施的容量有限，而需求卻在不斷增長(zhǎng)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象也不足為奇。
現(xiàn)在，有關(guān)當(dāng)局能做些什么，來(lái)幫助更多上班族更快地通過(guò)這條線路出行呢？其中一種解決方案是改善高速公路本身，在道路兩側(cè)增加額外的車道。但這并非總是可行，因?yàn)檫@個(gè)解決方案的成本不菲，會(huì)給那些通行于這條高速公路的人造成相當(dāng)大的麻煩。另一種選擇則是發(fā)揮創(chuàng)意，考慮各種與改變核心基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)關(guān)的方法，比如修建額外的服務(wù)道路，甚至沿著高速公路開(kāi)通一條輕軌交通線。
在區(qū)塊鏈技術(shù)的世界中，主要高速公路便是Layer 1（主要網(wǎng)絡(luò)），而額外的服務(wù)道路則是Layer 2解決方案（提高整體容量的次要網(wǎng)絡(luò)）。
Bitcoin、Ethereum和Polkadot均被認(rèn)為是Layer 1區(qū)塊鏈。它們是底層區(qū)塊鏈，為各自的生態(tài)系統(tǒng)處理和記錄交易，并擁有原生加密貨幣——通常用于支付費(fèi)用和提供更廣泛的效用。Polygon是EthereumLayer 2擴(kuò)展解決方案的一個(gè)示例。Polygon網(wǎng)絡(luò)定期向Ethereum主網(wǎng)提交檢查點(diǎn)，以更新其狀態(tài)。
吞吐能力是區(qū)塊鏈的一個(gè)重要元素。它是衡量速度和效率的標(biāo)準(zhǔn)，表示在某個(gè)特定的時(shí)間范圍內(nèi)可以處理和記錄多少交易。隨著用戶數(shù)量的增加以及同時(shí)進(jìn)行的交易數(shù)量的增加，使用Layer 1區(qū)塊鏈可能會(huì)速度緩慢且成本高昂。對(duì)于使用工作證明機(jī)制而非權(quán)益證明的Layer 1區(qū)塊鏈而言，更是如此。
Layer 1當(dāng)前問(wèn)題
Bitcoin和Ethereum都是存在可擴(kuò)展性問(wèn)題的Layer 1網(wǎng)絡(luò)。二者都通過(guò)分布式共識(shí)模型來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的安全。這意味著所有交易在驗(yàn)證之前，都要經(jīng)過(guò)多個(gè)Node的驗(yàn)證。所謂的workNode都爭(zhēng)相解決一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算難題，而成功的礦工將獲得這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的原生加密貨幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。
換句話說(shuō)，所有交易在得到確認(rèn)之前，都需要幾個(gè)Node的獨(dú)立驗(yàn)證。這種有效方法可將正確且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)記錄到區(qū)塊鏈，同時(shí)降低了不良行為者攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。然而，一旦您的網(wǎng)絡(luò)像Ethereum或Bitcoin那樣流行，吞吐量需求就會(huì)成為一個(gè)日益嚴(yán)峻的問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)擁堵的時(shí)候，用戶將面臨更慢的確認(rèn)時(shí)間以及更高的交易手續(xù)費(fèi)。
Layer 1擴(kuò)展解決方案如何運(yùn)作？
對(duì)于Layer 1區(qū)塊鏈，有幾個(gè)選項(xiàng)可以提高吞吐量和整體網(wǎng)絡(luò)容量。如果區(qū)塊鏈?zhǔn)褂霉ぷ髁孔C明，轉(zhuǎn)向權(quán)益證明可能是一種選擇，這樣可以增加每秒交易量(TPS)，同時(shí)降低處理手續(xù)費(fèi)。盡管如此，加密社區(qū)對(duì)權(quán)益證明的好處和長(zhǎng)期影響存在不同的看法。
Layer 1網(wǎng)絡(luò)上的可擴(kuò)展性解決方案通常由項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)引入。根據(jù)解決方案的不同，社區(qū)將需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行硬分叉或軟分叉。一些小的變化是向后兼容的，例如Bitcoin的SegWit更新。
更大的變化，如將Bitcoin的區(qū)塊大小增加至8MB，則需要硬分叉。這將創(chuàng)建兩個(gè)版本的區(qū)塊鏈，一個(gè)進(jìn)行了更新，一個(gè)沒(méi)有更新。提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的另一個(gè)選擇是分片。它會(huì)將一個(gè)區(qū)塊鏈的操作拆分到多個(gè)更小的部分，可以同時(shí)而不是按順序處理數(shù)據(jù)。
Layer 2擴(kuò)展解決方案如何運(yùn)作？
正如上文中所討論的，Layer 2解決方案依賴于平行或獨(dú)立于主鏈運(yùn)行的次要網(wǎng)絡(luò)。
匯總
零知識(shí)匯總（最常見(jiàn)的一種）將鏈下Layer 2交易捆綁起來(lái)，作為一個(gè)交易提交到主鏈。這些系統(tǒng)使用有效性證明來(lái)檢查交易的完整性。資產(chǎn)通過(guò)橋接智能合約保存在原始鏈上，智能合約確認(rèn)匯總功能按預(yù)期運(yùn)行。這樣既保證了原始網(wǎng)絡(luò)的安全性，又減少了匯總的資源消耗。
側(cè)鏈
側(cè)鏈?zhǔn)仟?dú)立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，有自己的一組驗(yàn)證者。這意味著，主鏈上的橋接智能合約并不會(huì)驗(yàn)證側(cè)鏈網(wǎng)絡(luò)的有效性。因此，您需要相信側(cè)鏈的操作是正確的，因?yàn)樗軌蚩刂圃兼溕系馁Y產(chǎn)。
狀態(tài)通道
狀態(tài)通道是交易各方之間的雙向通信環(huán)境。各方將底層區(qū)塊鏈的一部分封存起來(lái)，并將其連接到鏈下交易通道。這通常通過(guò)事先約定的智能合約或多重簽名來(lái)完成。隨后，各方在鏈下執(zhí)行一筆交易或一批交易，而不立即向底層分布式賬本（即主鏈）提交交易數(shù)據(jù)。一旦該集合中的所有交易完成，通道的最終“狀態(tài)”將被廣播到區(qū)塊鏈上進(jìn)行驗(yàn)證。這種機(jī)制提高了交易的處理速度，并增加了網(wǎng)絡(luò)的總體容量。諸如Bitcoin閃電網(wǎng)絡(luò)和Ethereum的Raiden之類的解決方案，都是基于狀態(tài)通道運(yùn)作的。
嵌套區(qū)塊鏈
這種解決方案依賴于一組位于主要“父”區(qū)塊鏈之上的二級(jí)鏈。嵌套區(qū)塊鏈根據(jù)父鏈設(shè)置的規(guī)則和參數(shù)運(yùn)行。主鏈不參與執(zhí)行交易，它的作用僅限于在必要時(shí)解決爭(zhēng)議。日常工作被委托給“子”鏈，這些子鏈在主鏈下完成處理，并將已處理的交易返回主鏈。OmiseGO的Plasma項(xiàng)目就是Layer 2嵌套區(qū)塊鏈解決方案的一個(gè)實(shí)例。
Layer 1和Layer 2擴(kuò)展解決方案的局限性
Layer 1和Layer 2解決方案都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。圍繞Layer 1可以為大規(guī)模協(xié)議改進(jìn)提供最有效的解決方案。然而，這也意味著必須說(shuō)服驗(yàn)證者通過(guò)硬分叉來(lái)接受變化。
驗(yàn)證者可能不想這樣做，比如從工作量證明轉(zhuǎn)變?yōu)闄?quán)益證明時(shí)。轉(zhuǎn)向更高效的系統(tǒng)將導(dǎo)致礦工失去收入，從而讓他們失去提高可擴(kuò)展性的動(dòng)力。
Layer 2提供了一種更快速的方法來(lái)提高可擴(kuò)展性。然而，根據(jù)所使用的方法，原始區(qū)塊鏈的安全性很可能大打折扣。用戶之所以信任Ethereum和Bitcoin之類的網(wǎng)絡(luò)，是因?yàn)樗鼈兊膹?fù)原力和安全記錄。如果摒棄Layer 1的某些方面，您往往不得不依靠Layer 2團(tuán)隊(duì)和網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高效率和安全。
Layer 1和Layer 2之后是什么？
一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題在于，隨著Layer 1的可擴(kuò)展性增強(qiáng)，我們是否還需要Layer 2解決方案，F(xiàn)有區(qū)塊鏈有所改進(jìn)，且具有良好可擴(kuò)展性的新網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)創(chuàng)建。但想要提高主要系統(tǒng)的可擴(kuò)展性需要很長(zhǎng)時(shí)間，無(wú)法得到保證。最可能的選擇是使Layer 1專注于安全性，并允許Layer 2網(wǎng)絡(luò)根據(jù)特定用例定制服務(wù)。
在不久的將來(lái)，像Ethereum這樣的大型鏈很有可能仍占據(jù)主導(dǎo)地位，因?yàn)樗鼈儞碛写罅坑脩艉烷_(kāi)發(fā)者社區(qū)。但其龐大、Decentralization的驗(yàn)證者組和可靠的信譽(yù)為L(zhǎng)ayer 2解決方案目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
總結(jié)
自加密貨幣交易開(kāi)始以來(lái)，對(duì)改進(jìn)可擴(kuò)展性的追求催生了一種雙管齊下的方法，即Layer 1改進(jìn)和Layer 2解決方案。若您擁有多種加密產(chǎn)品組合，則您很有可能已經(jīng)接觸到了Layer 1和Layer 2網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)在，您已經(jīng)了解了兩者之間的差異以及它們提供的不同擴(kuò)展方法。
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2025-4-27
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