什麼是第一層區塊鏈？ Bitcoin，以太坊和 Solana 解釋

定義和核心功能

1. 第一層區塊鏈是整個生態系統運作的基礎協議。它無需依賴外部網路即可處理交易驗證、區塊創建、共識執行和鏈上資料儲存。

2. 每個第 1 層鏈都維護自己的原生代幣，用於 Gas 費、質押、治理和網路安全 - Bitcoin 上的 BTC、以太坊上的 ETH 和 Solana 上的 SOL。

3. 這些協議實現了不同的共識機制：Bitcoin 使用工作量證明，以太坊過渡到權益證明，Solana 採用歷史證明和權益證明的混合。

4. 區塊生產參數（包括區塊時間、最終視窗和最大吞吐量）被硬編碼到第 1 層架構中，需要協調升級才能修改。

5. 安全性直接源自於其驗證者或礦工組的經濟權重和去中心化；沒有第二層有助於基礎層的不變性或抗審查性。

Bitcoin 作為原始層 1

1. Bitcoin 於 2009 年推出，作為第一個可操作的第 1 層區塊鏈，引入了透過加密雜湊和分散式挖礦保護的去信任的時間戳分類帳。

2.它的腳本語言被故意限制，優先考慮安全性和簡單性而不是可編程性——這使得它不適合廣義的智能合約，但對於價值轉移來說非常穩健。

3. UTXO 模型強制執行嚴格的輸入輸出核算，有助於對所創建的每個聰進行確定性驗證和長期可審計性。

4. SegWit 和 Taproot 在不影響基礎層約束的情況下升級了擴充功能——透過 Schnorr 簽章實現簽章聚合、改進的隱私性和基本的智慧合約邏輯。

5. BTC 仍然是分佈最廣泛、驗證時間最長的 Layer 1，已確認超過 1900 萬個區塊，全球有超過 18,000 個全節點維護著該鏈的獨立副本。

以太坊演進為可編程 L1

1.以太坊引進了EVM（以太坊虛擬機），實現了圖靈完備的智能合約，為DeFi、NFT和DAO基礎設施奠定了基礎。

2. 2022 年的合併將共識從能源密集型 PoW 轉變為 PoS​​，減少了發行量並增加了質押參與度，同時保留了已部署合約的向後相容性。

3. EIP-1559引入了基本費用機制，該機制會燃燒部分交易費用，改變ETH的貨幣政策，並在高使用期產生通縮壓力。

4. 基於帳戶的模型允許直接追蹤每個位址的餘額，與 UTXO 系統相比簡化了狀態轉換，但增加了節點的儲存負擔並暴露了重入和 Gas 估計的複雜性。

5. 以太坊在所有 Layer 1 中擁有最大的開發者群體和最高的鎖定總價值，在金融、身分、遊戲和基礎設施領域部署了超過 6,000 個活躍的 dApp。

Solana 的高吞吐量架構

1. Solana 透過歷史證明實現了亞秒級最終確定和高達 65,000 TPS，歷史證明是嵌入在帳本中的可驗證時鐘，可在共識開始之前對事件進行排序。

2. 其運行時依賴使用 Sealevel 的平行事務處理，允許跨帳戶的非衝突指令在單一區塊內同時執行。

3. Tower BFT 以與 PoH 時間戳同步的八卦驅動的領導者輪換系統取代了傳統的投票輪次，從而最大限度地減少了區塊提案之間的延遲。

4. 叢集以固定驗證器集大小運行，上限約為 1,500 個活躍驗證器，平衡去中心化與即時執行的效能要求。

5. SOL 的代幣經濟整合了帳戶儲存的租金收取、通膨質押獎勵和優先費用競價，在用戶、開發者和基礎設施提供者之間創建多維激勵機制。

常見問題解答

Q：Layer 1 區塊鏈是否需要原生代幣？是的。每個營運的 Layer 1 都必須發行原生資產來激勵參與、懲罰不當行為並結算交易費用。缺少這樣的代幣意味著依賴另一條鏈的結算層——使其失去真正 L1 的資格。

Q：Bitcoin可以被視為智慧合約平台嗎？ Bitcoin 透過腳本支援基本條件邏輯，但缺乏動態持久性和可組合性。它的設計有意限製表達能力，以保持安全性和可預測性——將其與以太坊或 Solana 等可編程 L1 區分開來。

Q：為什麼有些第 1 層使用分片，而有些則避免使用分片？分片在驗證器子集中劃分狀態和計算以水平擴展。以太坊將其作為其可擴展性路線圖的一部分來實現。 Solana 選擇透過硬體優化和計時原語進行垂直擴展。設計選擇反映了實現複雜性、跨分片通訊開銷和驗證器可訪問性之間的權衡。

Q：Bitcoin、以太坊和 Solana 之間的最終性有何不同？ Bitcoin 在六次確認後（約 60 分鐘）實現機率最終確定。以太坊在合併後的一個時期（約 6.4 分鐘）內達到經濟終結。由於其 PoH 輔助共識時間線，Solana 在 2.5 秒內提供確定性最終結果。