什么是第 2 层区块链网络？

第一层区块链和网络可扩展性的挑战

第一层区块链旨在解决区块链网络固有的可扩展性挑战。最初，当区块链技术于 1 年与比特币一起推出时，目标是提供一个去中心化且安全的分布式数据库，并能够透明地进行交易。

为了实现这一目标，引入原生代币至关重要，它可以促进网络支付并催生比特币等著名的加密货币。然而，生态系统的加速发展 blockchain 揭示了一个关键的限制：第一层区块链的交易费用低且缺乏可扩展性。

第 1 层区块链，例如比特币和以太坊，代表基本协议，也称为 L1、主网或主链。这些系统中的主要可扩展性挑战来自工作量证明 (PoW) 共识机制，该机制需要大量计算资源才能将每个数据块添加到网络中。

此外，第一层区块链的交易处理能力是有限的，并且与完成交易所需的时间成反比，从而导致较高的交易费用或gas成本。对这些区块链协议的更改可能会中断操作，并且修改共识机制会成为一项冒险的尝试。

以太坊作为 Layer 1 区块链的代表，正在从 PoW 机制过渡到权益证明（PoS）系统，寻求缓解可扩展性问题。尽管这一变化减少了资源消耗并提高了能源效率，但它本质上依赖于分片等扩展技术来实现每秒处理高达 100.000 笔交易。

分片是最流行的调度技术，它提出通过水平分割算法将事务划分为更小的片段以进行并行处理。然而，PoS 模型将验证权授予多数持有者，引发了人们对可能的中心化的担忧，这是一个关键点，特别是对于金融领域的应用而言。

什么是第 2 层区块链网络？

区块链网络的出现的第 2 层（或称 L2）是对第 1 层区块链网络中可扩展性和速度限制的直接响应。尽管面临挑战，第 1 层区块链的日益普及（以以太坊和比特币等解决方案为例）引发了 L2 的创新网络。著名的例子包括补充以太坊的 Polygon 区块链，以及与比特币相关的闪电网络。

这些 L2 网络旨在批量处理低价值交易，然后使用并行区块链在主区块链或主网上整合并记录最终结果。最初，L2概念是专门为了优化以太坊的扩展而引入的，旨在适应超出区块链日常处理能力的需求。

如今，第 2 层区块链扩展了其功能，增加了交易费用，降低了 Gas 成本，并确保交易一旦完成，就会永久记录在主网上。通过将事务负载转移到并行网络，L2 解决方案缓解了主网上的拥塞，从而解决了比特币和以太坊等第 1 层区块链面临的关键可扩展性问题。这不仅提高了效率和处理能力，而且还维持了支持日益流行的各种去中心化应用程序（DApp）所需的安全标准。

以太坊 Rollups：第 2 层扩容策略

Rollup 是将多个交易合并到主网络上的单个操作的结构，作为第 2 层扩展解决方案出现，增强了以太坊的安全性。根据在第一层区块链上记录交易数据的方法，这些工具分为两大类。

Optimistic Rollups 构成第一组，在与主网并行的区块链上运行，并最大限度地减少与以太坊相关的繁重计算。它们的工作前提是交易被推定正确，通过允许验证可疑交易的争议机制提供安全性。

第二组称为零知识汇总或 zk-Rollups，使用加密有效性证明在外部处理交易，然后在将各自的证明发布到以太坊主网之前压缩数百个交易。 zk-Rollups 的主要优点是验证区块的速度，因为与 Optimistic Rollups 不同，它们只需要有效性证明，而不需要所有交易数据。

zk-Rollups 以其将加密货币资金从第 2 层转移到第 1 层的效率而闻名，主要适合金融交易，正如流行的第 2 层加密网络 Polygon 所证明的那样。相比之下，Optimistic Rollups 有利于更高的安全性和去中心化，将交易数据存储在第 1 层区块链上。这对于需要较少网络活动且与以太坊虚拟机 (EVM) 和 Solidity 语言完全兼容的应用程序来说特别有利，能够就像在主以太坊网络上一样执行各种操作。

L2 扩展解决方案的种类

侧链代表独立运行的自治区块链，每个区块链都有自己的共识机制，但通过双向连接与以太坊主网同步运行。这些允许开发人员像在以太坊主网上一样轻松地试验和部署他们的 DApp。然而，由于其独特的共识机制和相对较低的去中心化程度，侧链本身并不被归类为第二层解决方案。

状态通道，也称为支付通道，是另一种类型的解决方案，其中加密资金在第一层区块链上的智能合约中得到保护。闪电网络和雷电网络是著名的例子，它们促进了快速的链下交易，并随后整合了比特币或以太坊主网上的结果。

锚定在以太坊主网上的 Plasma 链使用欺诈证明来确保有争议交易的有效性。它们在多个用户之间的快速交易场景中特别有效，并提供较低的汽油费。然而，从这些链中撤出的过程可能非常耗时且成本高昂，特别是当立即需要流动性时。

嵌套区块链与在第 1 层区块链之上互连的多个辅助链一起运行。这些子链将处理分配给子链，但仍然依赖于主网络来建立通用参数。

Validiums 与 zk-Rollups 的相似之处在于它们对网络攻击的抵抗力和提取资金的灵活性。然而，众所周知，它们需要大量的计算资源，这使得它们不太适合较小规模的应用程序。

Layer 1 与 Layer 区块链第2层

通过共识和分片协议更改来提高比特币和以太坊等第一层区块链的可扩展性的尝试持续不断，多个正在开发的项目正在寻求实用且高效的解决方案。

这些举措旨在解决“可扩展性三难困境”，这是以太坊创始人 Vitalik Buterin 提出的概念。这个三难困境凸显了在使用分布式账本技术运行的网络中同时实现去中心化、安全性和可扩展性的挑战，其中每个节点都验证交易。尽管对于这些第 1 层解决方案的全部有效性尚未达成共识，但第 2 层替代方案已经在交易速度和成本方面推动了显着改进，从而扩展了区块链生态系统的功能。

许多去中心化应用程序 (DApp) 已经在采用这些第 2 层解决方案，从而在游戏、去中心化金融 (DeFi) 和 梅塔维索此外，还推动金融、公司治理等传统领域转型。然而，评估每个区块链的交易验证方法至关重要，要考虑到具体的使用环境以及第 2 层验证者欺诈的可能性。第 2 层扩展解决方案领域的持续发展使行业不断发展，同时受到以下两个因素的影响：赞扬和批评。

L2 区块链的未来

随着区块链技术在实际应用中的进步，对可扩展性、交易速度和降低 Gas 费用的重视将继续推动第 1 层和第 2 层区块链的创新。以太坊等 L1 区块链承诺进行重大升级，包括对共识机制和分片的实施预计将对相关的 L2 区块链产生积极影响，从而实现更快的交易时间和更低的成本。

这些进步，加上 L2 解决方案的不断普及，有望刺激新应用程序的开发，特别是在 DeFi 领域。此外，在各个 L2 区块链平台之间建立桥梁应该促进扩大互操作性，为数字资产交易等领域的创新铺平道路。

因此，Layer 2 解决方案将在培育多链生态系统方面发挥至关重要的作用，赋予开发人员促进可持续增长的责任，同时又不损害区块链固有的安全性、去中心化和可扩展性的基本原则。整个加密社区需要坚持不懈地协作和创新，以开发和实施 L2 解决方案和 DApp，以促进全球向日益去中心化的经济过渡。

结论

第 2 层区块链网络代表了区块链技术发展的关键演变，直接应对第 1 层网络面临的可扩展性、速度和成本挑战。通过发挥互补作用，这些网络不仅继承了第一层区块链的安全性和去中心化性，还提供了创新的解决方案，可实现更快、更具成本效益的交易处理。

Layer 2 解决方案的持续采用和开发有可能改变区块链生态系统，使其更易于访问、高效和可扩展。反过来，这可能会加速区块链技术在各个行业的大规模采用，从游戏和 DeFi 到 Metaverse 等，为去中心化应用和创新业务开辟新的可能性。

随着第 1 层和第 2 层区块链的未来不断展开，有一点是确定的：第 2 层解决方案不仅仅是技术改进；它们是实现区块链技术全部潜力、促进更加互联、高效和去中心化的世界的重要一步。

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