Layer 1 与 Layer 2 区块链详解

如果你曾经见过加密货币交易费用因网络不同而从几美分飙升到几美元,那么你已经体会到了Layer 2区块链存在的意义所在。这种差异并非偶然,而是工程权衡的直接结果,值得我们深入理解,而不是仅仅接受现状。理解Layer 1和Layer 2区块链的区别,就能解释大部分差异。.

什么是 Layer 1 区块链?

Layer 1 是一个独立的底层区块链,是基础网络本身。比特币、以太坊和 Solana 都是 Layer 1。它们直接处理自身的安全、共识和交易,底层没有任何网络。Layer 1 上发生的一切都会直接记录在其自身的账本上,并由其自身的节点网络进行验证,交易与底层安全保障之间没有任何中间环节。.

什么是二层区块链?

二层网络(Layer 2)是构建在一层网络(Layer 1)之上的独立网络,旨在更快、更经济地处理交易,同时仍然依赖底层的一层网络来保障安全和最终结算。Arbitrum、Base 和 Optimism 都是构建在以太坊之上的二层网络。可以将一层网络视为基础和最终的账本,而二层网络则是与之并行构建的更快通道,但仍然向同一个账本汇报交易。.

为什么需要第二层网络?扩展性问题

这归根结底就是所谓的区块链三难困境:一个网络通常可以优化去中心化、安全性和可扩展性,但往往难以同时最大化这三者。依赖少量功能强大的中心化计算机每秒处理数千笔交易的区块链,实际上牺牲了去中心化来换取速度。比特币和以太坊则反其道而行之,它们优先考虑庞大的分布式验证者网络,即使这限制了原始吞吐量,而且在高峰期,这种有限的容量会表现为高昂的手续费,因为用户实际上是在竞价有限的资源。Layer 2 的存在正是为了缓解这种压力,同时又不要求底层在安全性方面做出妥协。.

第二层实际工作原理

大多数 Layer 2 层使用一种称为 Rollup 的方法:交易在主链之外进行处理,打包在一起,然后以单个压缩批次的形式发布回 Layer 1 层。主要有两种方法:

  • 乐观汇总 (Arbitrum 和 Optimism 使用)默认假设交易有效,并规定了在一定时间窗口内,如果出现问题,可以对交易提出质疑并予以撤销。
  • ZK-rollups (zkSync 和 Starknet 等网络使用)在交易发布之前生成交易有效的加密证明,由于没有争议窗口,因此可以更快地实现最终确认,但代价是需要更密集的计算来生成证明。
 第一层第二层
它是什么一个独立的区块链构建于第 1 层之上的网络
安全自给自足继承自底层第 1 层
速度和成本通常高峰时段需求速度较慢,价格也较高速度更快,价格也便宜得多。
示例比特币、以太坊、索拉纳仲裁、基础、乐观主义

Layer 1 与 Layer 2 区块链:区别远比听起来大

这并非微不足道的改进。以太坊在 2024 年升级到 Dencun 后, Layer 2 的交易成本下降了约 90% 甚至更多,将通常几美元的费用降至许多情况下的几美分。在交易繁忙时段,以太坊底层需要花费几美元才能完成的兑换或转账,在基于以太坊底层构建的 Layer 2 上,使用完全相同的底层安全机制,其成本通常不到一美分。

值得了解的权衡取舍

二层网络并非毫无弊端的免费升级。在一层网络和二层网络之间转移资金(称为桥接)会带来自身风险:桥接合约一直是攻击目标,而这与一层网络或二层网络本身的安全性无关。乐观汇总也会导致提现延迟,因为必须先通过挑战窗口。此外,由于目前有多个二层网络正在运行,流动性和用户分散在更多地方,与所有活动集中在一个地方相比,这可能会增加摩擦。这种碎片化正是桥接工具和跨链基础设施成为加密货币领域重要发展方向的原因之一。.

了解基础设施固然有用,但下一步才是真正了解如何评估建立在其上的项目。.

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作为投资者,你需要了解这一点吗?

无需深入技术细节,但从基本层面来说,是的。一个项目是直接与以太坊竞争的 Layer 1 项目,还是构建在其之上的 Layer 2 项目,这会影响它实际竞争的领域以及它所面临的风险。《 什么是山寨币?它们如何运作? 》一书涵盖了更广泛的评估框架,而《如何在投资前研究一种新的山寨币》一书也值得一读,以免将任何一类项目视为比另一类更安全。

Layer 2 实际工作原理信息图(Layer 1,Layer 2)——Layer 1 与 Layer 2 区块链

常见问题解答

二层网络比一层网络安全性低吗?

通常情况下,设计良好的二层网络会继承其所连接的一层网络的大部分安全性。新增的风险往往来自桥接合约和二层网络自身的软件,而非底层网络安全性的根本性削弱。.

我需要购买 Layer 2 的代币才能使用它吗?

并非总是如此。有些二层网络的基本功能不需要单独的原生代币,而有些网络则需要原生代币来进行治理或支付费用。这取决于具体的网络。.

“桥接”究竟是什么意思?

例如,在两个不同的网络之间转移资产,从以太坊的 Layer 1 网络转移到构建在其上的 Layer 2 网络。这通常涉及将资产锁定在一个网络上,同时在另一个网络上生成相应的版本。.

第二层能否脱离其底层的第一层而存在?

不,并非如此,Rollup 的设计方式不同。Layer 2 的安全性和结算直接依赖于其下方的 Layer 1,这正是它与完全独立的区块链的区别所在。.

二层网络最终会取代一层网络吗?

不太可能像措辞所暗示的那样。二层网络的安全性和结算依赖于其底层的一层网络,因此它们之间的关系更接近于互补的基础设施,而非彻底的替代。.

为什么会有这么多不同的二层网络?

不同的团队在速度、成本、兼容性和技术方法方面做出了不同的权衡,就像任何技术类别中都存在多个竞争产品一样。.

扩展性并非加密货币领域最令人兴奋的话题,但却是影响最为深远的话题之一。无论你是否刻意思考,你支付的费用和体验到的速度都直接取决于这些架构选择。一旦你理解了第一层和第二层区块链之间的区别,网络之间的费用和速度差异就不再是随机的了。.

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