Layer1和Layer2是什麼意思？區塊鏈分層技術的分析

在區塊鏈技術的世界中，經常討論術語第1和第2層，尤其是在擴展和提高區塊鍊網絡效率的背景下。了解這些層對於對加密貨幣和分散系統機制感興趣的人至關重要。本文深入研究了區塊鏈中第1層和第2層技術的定義，功能和意義。

什麼是第1層？

第1層是指基礎區塊鏈協議本身。這是基礎層，區塊鏈的核心操作（例如共識機制，塊創建和交易驗證）發生。第1層區塊鏈的示例包括Bitcoin和以太坊。

第1層的主要功能是確保區塊鏈的安全性和完整性。該層處理網絡的基本方面，包括：

• 共識機制：諸如工作證明（POW）或Stake（POS）之類的方法，以確保所有參與者都同意區塊鏈狀態。
• 塊創建：將新區塊添加到區塊鏈中的過程。
• 交易驗證：在將交易添加到區塊鏈中之前驗證合法性和正確性。

第1層解決方案通常集中於提高區塊鏈本身的可擴展性和效率。例如，以太坊從POW到POS的過渡是旨在減少能源消耗和增加交易吞吐量的第1層升級。

什麼是第2層？

另一方面，第2層解決方案是建立在現有第1層區塊鏈頂部的協議或技術。這些解決方案旨在提高區塊鏈的可擴展性和效率，而不會改變基礎協議。第2層技術包括用於以太坊的Bitcoin的閃電網絡和各種縮放解決方案，例如樂觀的滾動和ZK滾動。

第2層的主要目標是從主要區塊鏈中卸載一些交易處理，從而增加其容量和減少費用。第2層的關鍵方麵包括：

• 離鏈交易：主要區塊鏈以外的處理交易以減少交通擁堵。
• Sidechains ：與主鏈沿線運行並可以與之相互作用的平行區塊鏈。
• 州渠道：參與者可以在鏈上進行多次交易，而只能在區塊鏈上解決最終狀態的方法。

第2層解決方案對於需要高交易吞吐量的應用尤其重要，例如分散融資（DEFI）平台和遊戲應用程序。

區塊鏈中第1層和第2層的重要性

第1層和第2層之間的區別對於了解如何縮放和優化區塊鍊網絡至關重要。第1層提供了安全性和權力下放的基礎，而第2層則提供了廣泛採用所需的靈活性和效率。

例如，Bitcoin的第1層是安全的，但對於微交易而言，較慢且昂貴。 Lightning網絡是第2層解決方案，允許即時，低成本的交易，使Bitcoin更實用。

同樣，以太坊的第1層面臨可伸縮性問題，導致高汽油費和網絡擁塞。已經開發了第2層解決方案，例如樂觀的匯總和ZK滾動，以應對這些挑戰，從而在以太坊網絡上更快，更便宜。

第1層和第2層技術的示例

為了說明這些層的實際應用，讓我們看一些具體的示例：

• Bitcoin和Lightning網絡：Bitcoin的第1層以其安全性和權力下放而聞名，但在交易速度和成本方面掙扎。 Lightning網絡是第2層解決方案，可以通過在主區塊鏈上創建付款渠道來實現即時和低成本交易。

• 以太坊和ZK滾動：以太坊的第1層一直是許多Defi應用的骨幹，但其可伸縮性限制一直是瓶頸。 ZK-Rollups是第2層解決方案，將多個交易捆綁到以太坊主網上的單個交易中，可顯著增加吞吐量和減少費用。

• Polkadot和Parachains ：Polkadot是1層區塊鏈，可在不同的區塊鏈之間互操作。它的第2層解決方案（稱為Parachains）允許創建可以與主Polkadot網絡通信的自定義區塊鏈，從而增強可擴展性和功能。

第1層和第2層如何相互作用

第1層和第2層之間的相互作用對於區塊鏈生態系統的整體性能至關重要。第1層提供了第2層依賴的安全性和共識，而第2層則通過更有效地處理交易來增強第1層的功能。

例如，在閃電網絡的情況下，交易是離鏈外部處理的，但如有必要，可以在Bitcoin區塊鏈上解決。這確保了Bitcoin的第1層的安全性，同時允許通過第2層進行更快，更便宜的交易。

同樣，以太坊的第2層解決方案（例如樂觀的匯總和ZK滾動）依靠以太坊主網來進行最終解決，以確保保持網絡的完整性，同時提高交易速度和成本。

挑戰和考慮因素

儘管第1層和第2層技術提供了重大的好處，但它們也帶來了挑戰和考慮。第1層升級可能是複雜且耗時的，需要網絡參與者的共識。例如，以太坊向POS的過渡是一項多年的努力，涉及重大的技術和社區挑戰。

第2層解決方案雖然有前途，但也面臨著障礙，例如確保安全性和與主區塊鏈的互操作性。例如，閃電網絡要求用戶管理付款渠道，這對於非技術用戶來說可能很複雜。此外，第2層解決方案的安全性通常取決於基礎第1層區塊鏈的安全性。

常見問題

問：第1層如何影響區塊鏈的安全性？

答：第1層負責區塊鏈的核心安全機制，例如共識算法和區塊驗證。對第1層的任何更改或升級都可能影響網絡的整體安全性。例如，從工作證明轉變為股份證明會影響網絡對某些類型的攻擊的阻力。

問：第2層解決方案可以獨立於第1層運行嗎？

答：否，第2層解決方案本質上取決於第1層以進行最終解決和安全性。雖然第2層可以處理離鏈的交易，但這些交易最終需要在第1層區塊鏈上解決，以確保其有效性和安全性。

問：樂觀的匯總和ZK滾動之間的主要區別是什麼？

答：樂觀的匯總和ZK滾動都是以太坊的第2層縮放解決方案，但它們的操作方式不同。樂觀的匯總假設交易默認情況下是有效的，並且只有在受到挑戰時才執行欺詐證明，這可能會導致更長的撤回時間。另一方面，ZK-Rollups使用零知識證明立即驗證交易，提供更快的結局，但需要更多的計算資源。

問：在第1層和第2層的背景下，側鏈與Mainchains有何不同？

答：Sidechains是獨立的區塊鏈，平行於主鏈（第1層）並可以與之相互作用。它們通常被認為是第2層解決方案，因為它們會從主鏈中卸載一些交易處理。但是，如果Sidechains擁有自己的共識機制和安全協議，也可以將其視為第1層的一種形式。