理解區塊鏈擴展：Layer 1 vs. Layer vs. Layer 3 解決方案

核心挑戰：區塊鏈三難題

每個區塊鏈都面臨着一個基本的矛盾：幾乎不可能同時實現去中心化、安全性和可擴展性。大多數網路最終會犧牲其中一個，以在另外兩個方面表現出色。這就是第一層、第二層和第三層擴展解決方案發揮作用的地方——每種方案都採取不同的方法來解決這個難題。

這些層究竟是什麼？

把區塊鏈架構想象成一座建築。第一層是基礎——基礎鏈本身，所有交易都在這裏永久記錄。比特幣，以太坊，BNB Chain和索拉納都是第一層區塊鏈。

Layer 像一個中間層，位於頂部。它在主鏈之外處理交易，以減少擁堵，然後將最終結果結算回 Layer 1。例子包括比特幣的閃電網絡、以太坊的 Arbitrum 和 Optimism，以及以太坊用戶的 Polygon。

第三層代表構建在第二層之上的專用應用層，通常設計用於特定用例，而非通用擴展。

層 1 解決方案：建立更強大的基礎

第1層的改進改變了基礎區塊鏈的操作方式。

升級共識機制

許多區塊鏈正在放棄耗能巨大的工作量證明(PoW)，轉而採用更精簡的權益證明(PoS)。以太坊進行了這一轉換，以更快地處理數據，同時大幅減少能源使用。PoS 不再使用計算挖礦，而是通過質押——鎖定代幣來驗證交易。

分片：並行處理能力

想象一下將一個龐大的數據庫拆分成幾十個更小的塊。這就是分片。與其讓每個驗證者處理每一筆交易，不如將工作負載分配到並行的區塊中。這意味着網路可以同時處理多個交易，從而在不增加單個節點要求的情況下，成倍提高吞吐量。

簡單地增大區塊

一些區塊鏈通過增加區塊大小來容納更多的交易。缺點是？這使得普通計算機更難以作爲驗證者運行，這可能會破壞區塊鏈本身所具有的去中心化價值。

Layer 解決方案：分擔工作

第二層方案不接觸基礎鏈。相反，它們創建並行系統來處理繁重的工作。

Rollups: 當前的領導者

Rollups 將數百筆鏈下交易打包成單個批次，然後提交到主鏈。它們有兩種類型:

• 樂觀匯總 (Optimism, Arbitrum): 假設交易是有效的，除非有證據證明無效。存在一個爭議窗口，任何人都可以通過欺詐證明挑戰無效交易。
• 零知識匯總 (zkSync, Scroll): 使用密碼學證明即時驗證每筆交易。更高的安全性和隱私，無需等待時間。

側鏈：獨立但連接

像Polygon的PoS網路這樣的側鏈是獨立的區塊鏈，擁有自己的驗證者。它們比Layer 1更快、更便宜，但它們管理自己的安全性，而不是像匯總那樣直接從主鏈繼承安全性。

狀態通道：雙向鏈下通信

在這個模型中，參與者可以任意多次進行鏈下交易。只有開盤和收盤餘額會記錄在區塊鏈上。比特幣的閃電網絡就是這樣運作的，能夠實現即時、幾乎免費的支付。

嵌套區塊鏈：父子架構

主鏈的委托工作於“子”鏈。完成任務後，子鏈將結果反饋給父鏈。以太坊的Plasma框架遵循這一模式。

直接比較：它們的區別

你應該知道的權衡

第一層挑戰：

升級過程緩慢且充滿爭議。像調整區塊大小或共識機制這樣的重大變化需要全網達成一致，並且通常會引發硬分叉，這可能會導致社區的分裂。

二層挑戰：

在提供速度和節省成本的同時，Layer 引入了新的復雜性。用戶必須在鏈之間橋接資金，流動性在各個平台之間分散，並且一些設計依賴於集中式排序器，這造成了單點故障的風險——這一風險在真正的去中心化基礎層中是不存在的。

混合未來

區塊鏈生態系統不會選出一個贏家。相反，預計分層方法將成爲標準：第1層區塊鏈處理安全性和最終結算，第2層網路以規模化方式支持日常交易，第3層解決方案處理特定應用。比特幣使用閃電網絡，以太坊支持多個第2層，其他鏈也遵循類似路徑。

目前，像分片這樣的第一層改進對長期的穩健性很重要。但第二層解決方案提供了今天主流採用所需的速度和經濟性。當兩者協調工作時，真正的力量就會顯現。