为什么一些区块链需要采用分层体系结构（例如第2层）？

区块链技术中的可伸缩性挑战

区块链的核心是为安全和权力下放而设计的。但是，这种固有的设计通常与需要高的交易吞吐量发生冲突。许多区块链在可扩展性方面挣扎，这意味着他们无法有效处理大量交易。这种限制会导致交易速度和高费用缓慢，从而阻碍了广泛的采用。这是分层体系结构（主要是第2层解决方案）发挥作用的地方。

了解第1层的局限性

第1层（L1）是指基础区块链本身 - 控制共识机制，安全性和交易验证的基础协议。 L1区块链，例如Bitcoin或以太坊，是为安全性和权力下放而设计的。这种重点通常以速度和交易能力为代价。 L1区块链的固有局限性，例如有限的区块大小和缓慢的交易确认时间，需要开发第2层解决方案。

第2层解决方案的作用

第2层（L2）解决方案建立在L1区块链顶部。它们旨在处理交易处理的很大一部分，从而从主链中卸下负担。这种卸载可提高可扩展性，降低交通拥堵并降低L1的交易费用。将其视为高速公路系统：L1是主要高速公路，而L2是减轻交通拥堵的高速公路。

公共第2层缩放解决方案

存在几种类型的第2层解决方案，每种解决方案都有自己提高可伸缩性的方法：

• 州渠道：这些允许多方交易外链，仅将最终状态提交至L1。这大大减少了主链上的交易数量。

• 汇总：这些捆绑多次交易一起成L1上的单个交易。这降低了成本并提高效率。有两种主要类型：乐观的汇总和ZK滚动。乐观的汇总假定交易有效，除非另有证明，否则ZK滚动使用加密证明来验证交易而无需透露其详细信息。

• 等离子体：这会创建与主链并肩运行的儿童区块链。交易发生在儿童连锁店上，仅在L1上解决争议或最终状态。

• Sidechains：这些是独立的区块链，它们平行于主链，但已连接到它。它们提供了更大的灵活性，但如果设计不当，可能会损害安全性。

为什么选择分层体系结构？

采用分层体系结构的主要原因是增强可扩展性。通过将交易从主链中移动，第2层解决方案大大增加了交易吞吐量并减少费用。这使区块链更可用于更广泛的应用程序，包括需要高交易量的应用程序，例如分散交易所（DEX）和分散融资（DEFI）协议。此外，第2层解决方案可以通过将交易细节远离公共L1区块链来改善隐私。

分层体系结构中的安全考虑

尽管第2层解决方案提供了重大的好处，但安全仍然是至关重要的考虑。第2层解决方案的安全性最终取决于基础L1区块链的安全性。 L1中的任何漏洞都可能影响其在其顶部构建的L2解决方案的安全性。仔细的设计和严格的审计对于减轻潜在风险至关重要。

第1层和第2层之间的相互作用

必须了解，第2层解决方案是对第1层的补充，而不是替代的。L1提供了基础安全性和权力下放，而L2则处理可伸缩性挑战。这两层共同创建一个更强大，更有效的区块链生态系统。 L1仍然是解决争端并确保整个系统完整性的最终权威。

分层体系结构的未来

第2层解决方案的开发和采用对于区块链技术的未来至关重要。随着对基于区块链的应用程序的需求不断增长，在确保可行性和广泛采用区块链技术方面，诸如第2层之类的可扩展解决方案将变得越来越重要。正在进行的研发正在不断提高这些解决方案的效率和安全性。

常见问题

问：使用第2层解决方案的主要好处是什么？

答：主要好处包括增加交易吞吐量，较低的交易费用，更快的交易速度和改善的隐私。

问：第2层解决方案是否安全？

答：第2层解决方案的安全性取决于基础第1层区块链的安全性。但是，精心设计和经过审核的第2层解决方案可以提供高度的安全性。

问：2层缩放解决方案的不同类型是什么？

答：常见类型包括状态通道，汇总（乐观和ZK滚动），等离子体和Sidechains。每个都有其优点和劣势。

问：第1层和第2层如何相互作用？

答：第2层解决方案处理大部分交易处理，从第1层卸载负担。第1层提供了最终的安全性和结算层。

问：第2层解决方案是否适用于所有区块链？

答：尽管许多区块链受益于第2层解决方案，但它们的适用性取决于基础1层区块链的特定设计和局限性。并非所有区块链都需要或与每种类型的第2层缩放解决方案兼容。