区块链 layer 1 vs layer 2

引言

“第一层（L1）”和“第二层（L2）”等术语在比特币市场的讨论中越来越被频繁使用。 为了理解这些术语的含义和区别，投资者应该对它们在区块链架构中的作用有透彻的认识。

如今，区块链架构通常包含两层或更多层，称为第一层和第二层。区块链的基础层，有时也称为第一层，负责执行网络的基本功能，包括处理交易和构建新区块。虽然第一层通常提供高度安全性，但它在扩展性方面不足，并且比第二层慢。

相反，第二层建立在第一层之上，通过提供提高交易速度和持久性的解决方案来扩展其功能。虽然第二层可以提供更具可扩展性和更有效的解决方案，但其安全性可能略低于第一层。第二层建立在第一层之上并扩展其功能。它提高了区块链的可扩展性和交易速度。

市场上最大的两种加密货币，以太坊和比特币，都是第一层区块链的例子。在第一层区块链之上，第二层解决方案提供了功能和持久性。例如，比特币的闪电网络和多边形（Polygon）的扩容解决方案。

需要认识到，第一层和第二层为区块链的创建和应用提供了不同的功能和解决方案，而不是互相竞争。此外，区块链可能包含其他层；但是，为了清晰起见，本文将不详细讨论这些。

第一层（L1）和第二层（L2）区块链的特性

区块链的基础层，包括区块链协议及其组织，始终被称为第一层（L1）。这一层处理区块链的核心操作，包括区块创建、区块链安全、共识构建和交易记录。如前所述，以太坊和比特币是 L1 区块链的两个例子。基础区块链是以太坊和比特币，它们独立运行。

L1 层支撑着区块链的功能，对其的修改会影响整个网络。然而，第二层（L2）技术也可以用来扩展区块链的功能。最好的例子是以太坊中的扩容解决方案，如多边形（Polygon），以及比特币中的闪电网络。主要可以通过使用 L2 解决方案来为 L1 区块链添加功能。

以下列表总结了 L1 区块链相对于 L2 解决方案的主要特性

• L1 区块链使用分布式账本技术来保护与交易相关的历史数据。
• 通常，L1 区块链指定治理指南和访问权限，这些指南和权限可能因区块链而异。例如，某些区块链可以是私有的，而其他区块链可以是公开的。私有区块链与公共区块链不同，它只能由有限数量的预先批准的方运行。
• L1 区块链提供了基础的区块链框架，促进了 L2 层区块链及其相应应用程序的创建。

第一层和第二层区块链的共识方法

区块链共识过程对系统的功能和安全性至关重要。

这些机制，包括奖励和规则，有助于区块链的管理员（或节点）就区块链上的授权交易和区块内容达成共识。由于共识机制确保所有节点都就区块链的当前状态达成一致，因此它们对于维护一个合法、去中心化的数据库至关重要，该数据库不受中心化权威的控制。

共识方法对第一层（L1）区块链至关重要，因为它们规定了网络的基本操作。区块创建、交易验证和区块存储都包含在这些操作中。L1 区块链的隐私、可扩展性和效率直接受到所采用共识方法的影响。

工作量证明（PoW）是一种广泛认可的共识技术，其在比特币中的实现就是例证。为了争夺向区块链添加额外区块的机会，PoW 促使矿工利用其计算能力。该技术确保了比特币区块链的安全性。

权益证明（PoS）也是以太坊使用的一种共识技术，是另一种重要的技术。PoS 与 PoW 的不同之处在于，验证者必须通过区块链质押或锁定一定数量的加密货币作为抵押品，而不是像矿工那样争夺处理能力。这使得区块链更具可扩展性并降低了其能源消耗。

L1 区块链的共识方法为大多数第二层（L2）区块链的操作奠定了基础。由于 L2 区块链是建立在 L1 区块链基础之上的，因此 L1 区块链的共识方法对 L2 区块链的安全性和可靠性有重大影响。

尽管 L2 区块链可以帮助 L1 区块链更好地扩展，但底层 L1 区块链的共识过程仍然可能对 L2 区块链的性能产生影响。L2 区块链的可扩展性受限于 L1 区块链的效率和可扩展性，而这又会影响 L2 区块链能够有效处理的交易数量。

L1 和 L2 区块链之间的主要区别

总的来说，L1 和 L2 区块链之间通常存在差异。为了让 L2 运行，通常需要一个第一层（Layer 1）区块链。该区块链负责执行一系列基本区块链功能。另一方面，L2 的首要职责几乎总是增强 L1 的可扩展性。

L1 和 L2 区块链之间的区别是

• L1 区块链始终使用区块链的原始原生代币来接受网络使用费用。然而，在 L2 网络的情况下，不需要平台的代币。但是，大多数 L2 网络也包含原生代币，这些代币通常用作网络的治理代币。
• L1 区块链与 L2 区块链的维护成本不同。总的来说，L1 区块链比 L2 层网络更昂贵且运行速度更慢。使用 L1 区块链总是比使用 L2 网络产生更高的费用。
• 增强 L1 链经常受限的可扩展性是 L2 解决方案的主要特点。L2 更高的可扩展性是它们的主要区别之一。
• 与 L2 链相比，L1 区块链提供了更高程度的去中心化和安全性。总的来说，L2 链的中心化程度远高于现有的最大的 L1 区块链。它们的安全性也是一个明显的指标。因此，L2 区块链通常利用 L1 链的安全性来进行内部活动。

L1 区块链提供了区块链安全和功能的基础，这一点与 L2 区块链不同。然而，L2 系统在 L1 区块链之上提供了额外功能，并且更具成本效益、可扩展性和效率。

第一层区块链扩容解决方案的类型

第一层区块链可以通过多种方式进行扩展，例如：

1. 增加区块大小

通过代码更新，一些第一层加密货币区块链增加了区块大小，从而增加了网络的容量。这种增加允许一次确认更多交易。例如，比特币现金（BCH）网络，它将其区块大小从 1MB 增加到 8MB，再到 32MB，与比特币每秒七笔交易相比，可以处理超过每秒 100 笔交易。

2. 更新共识过程

区块链的共识过程会验证交易以保证网络的有效性和安全性。例如，比特币使用工作量证明（PoW）共识，这意味着为了存储区块链中的下一个区块，需要大量处理能力来解决加密难题。一旦解决了难题，区块链就会验证区块哈希以验证区块内的交易。

3. 分片（Sharding）

数据库分片，即将区块链数据库分割成更小的部分，以便同时处理交易，这与分片类似。这提高了第一层区块链网络 的整体容量。

第二层区块链扩容解决方案的类型

此外，还有其他类型的第二层区块链扩容解决方案，例如：

1. Roll-ups（汇总）

与单独处理每笔交易相比，通过将交易打包“汇总”为一笔交易，可以大大增加一次可以完成的交易数量。交易被委托进行聚合，在链外记录，然后作为单个单元在主链上处理。

2. Side Chains（侧链）

为了并行执行交易，使用了独立的区块链网络，即侧链，它们具有一组不同的验证者。这显著提高了区块链执行交易的能力，但您必须信任侧链网络以及连接到主区块链的桥接网络的可靠性。

3. State Channels（状态通道）

状态通道和侧链在很多方面是相似的，都涉及链外交易，这些交易在通道状态预计完成之前被批量保存。然后，完成的“状态”被广播到主区块链网络，允许批量记录交易。

结论

对于任何对加密货币感兴趣的人来说，认识到区块链中的两个基本概念——第一层（L1）和第二层（L2）之间的关系至关重要。区块链的基础层称为第一层，负责处理其基本操作，包括交易处理和新区块的创建。相反，第二层提供了解决方案，可以在扩展和加快交易速度的同时扩展第一层的功能。第二层解决方案以额外的功能形式提供了更灵活、更高效的选择，而第一层区块链则作为区块链安全和功能的基础。重要的是要记住，这两个层都为区块链生态系统提供了独特的功能，并且在很大程度上是互补的，而不是相互竞争。