区块链的可扩展性解决方案，你绝对想了解第一层与第二层的秘密！

第一层 (L1) 和第二层 (L2) 区块链提供了不同的方法来扩展分布式账本网络。虽然 L1 区块链的开发人员专注于改进基础协议，但 L2 程序员已将交易转移到链外，以实现更快、更便宜的交易。

什么是第一层区块链？

第一层（L1）区块链协议，如同比特币和以太坊，运作在通过工作量证明（PoW）或权益证明（PoS）机制保护的去中心化账本上。这些基础协议提供的安全性无与伦比，然而，它们在面对交易速度缓慢和高额费用的问题时，往往显得力不从心。比如比特币和以太坊这两个大咖级L1链，在流量高峰期，它们的处理速度会变慢，费用也会随之上涨。

为了解决这个问题，来自多家L1网络的开发者们正在积极探索各种方式进行第一层的扩展比。如他们尝试增加区块的大小、实施分片技术并引入权益证明共识等策略。然而，这些实质性的升级需要节点运营商之间的协同合作，可能需要花费数年的时间才能实施完成。面对这种情况，一些区块链选择使用L2协议作为临时或长期解决方案。

什么是第二层区块链？

第二层解决方案，也就是L2，借助现有第一层区块链的安全性，同时实现了更快、更省钱的链下交易。然后，数据在L1上进行汇总和结算，但并非总是如此。

以下是一些关键的L2解决方案：

比特币闪电网络

比特币的闪电网络（LN）是第二层扩展解决方案，旨在促进比特币区块链（L1）上更快、低成本的交易。它在比特币基础层之上运行，就像在高速公路上行驶的车，允许通过绕过区块确认的需要来进行即时支付。

闪电网络上的交易发生在用户之间的链下支付通道中。比特币区块链上仅记录通道打开和关闭交易。参与者可以在这些渠道内进行多次交易，从而减少L1的拥堵和费用。

批评者对LN的普遍使用托管钱包提出了质疑，因为这些托管钱包要求用户信任第三方来处理他们的资金。这种质疑不无道理。然而，链下方法的实施同样存在一定的风险。如果节点缺乏适当的备份，可能会导致无法挽回的资金损失。因此，在选择LN的存储方式时，用户需要慎重考虑各种因素，并做出明智的决策。

以太坊的 Loopring 和 ZK-Rollups

Loopring通过零知识汇总（ZK-rollups）的运用，将数百个链下交易进行批处理，并生成了验证其有效性的密码证明。这一证明被提交到第一层（以太坊），从而避免了在链上处理每笔交易的需要。

同时，Polygon ZKEVM也通过ZK-rollup技术，以较低的费用提供了高吞吐量的以太坊交易。然而，风险方面的问题也不容忽视。一些人认为，随着验证器和排序器成为系统的关键，过度依赖ZK-rollups可能会带来中心化风险。

此外，ZK-rollups在理论基础和实现方面具有较高的复杂性，如果未能正确实施或彻底审查，这种复杂性可能会导致潜在的漏洞。

乐观汇总

像Optimism和Arbitrum这样的Optimistic Rollup，通过在链下处理交易，为吞吐量提升提供了类似的效果。然而，他们采用了一种与ZK-rollups截然不同的方法来处理第一层数据。

ZK-rollups以加密方式证明交易的有效性，而Optimistic rollups则假设交易是有效的，仅在必要时在第一层上对交易进行解决/争议。这需要一个单独的防欺诈流程。

乐观汇总与ZK汇总一样复杂，都可能因技术原因导致不可预见的漏洞或错误。另外，从Optimistic rollup提现到主链的延迟也是一个被批评的方面。

Starknet和Validium

Starknet利用Stark证明来对链下交易进行验证，以便稍后在以太坊上进行结算。像Boba Network这样的Validium平台也将合约执行移至链下，但不会将其回归到第一层。

Starknet和Validium都面临着复杂性、信任假设和计算强度等批评。此外，依赖特定实体进行链下数据存储可能会导致中心化，从而可能使系统更容易受到攻击或操纵。

可扩展性的困境

没有任何解决方案能够同等程度地提供速度、安全性和去中心化性。第二层的目标是在不牺牲第一层安全性的情况下提高交易速度。然而，一些人认为，将计算移至链外会导致去中心化的丧失。

其他人坚持认为理想的长期解决方案可能结合第一层和第二层。与此同时，许多加密货币爱好者仍然坚信只有 L1 在未来的旅程中才有意义。

总之，第二层平台通过处理链下交易提供了不同的可扩展性途径，而有些平台仍然受益于第一层的强大安全模型。对于某些人来说，速度和安全性的平衡使得第二层解决方案对区块链的采用具有吸引力。

虽然有些人认为 L2 完全是浪费时间，或者认为它们完全毫无意义，但讨论仍在继续。然而，经过多年的讨论，工作不断增强这两层，以实现可扩展性、安全性和去中心化的最佳结合。

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