DAOmie小社的元笔记-17｜Layer 1和Layer 2那些事儿

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导语

最近关于区块链Layer 1和Layer 2 的话题非常火热，今天DAOmie就来跟大家一起聊聊关于L1和L2的那些事。

在正式开始之前，我们不妨先来熟悉一下什么是区块链逻辑架构。业内借鉴计算机网络通信体系架构的OSI模型(Open System Interconnection Reference Model)  将区块链逻辑架构划分为三层——Layer 0、Layer 1和Layer 2。Layer 就是它的最基本释义“层”的意思，像我们所熟悉的比特币和以太坊等主流公链都属于Layer 1的范畴。其中Layer 0对应OSI模型的底层协议，代表的是基础资源和通讯，大致包括物理层、数据链路层、网络层和传输层，Layer 1大致包括数据层、共识层和激励层，而Layer 2则主要包括合约层和应用层。

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Layer 1

简介：

Layer 1指的是区块链架构的基础层。这是区块链网络的主要结构。我们熟知的以太坊(ETH)、比特币(BTC)和Solana都属于Layer 1协议。我们称之为Layer 1，是因为它们是所在生态系统中的主要网络。Layer 1的共识决定了Layer 0的资源利用规则，所以把 Layer 0+Layer 1可以当成一体讨论，也就是链上。换言之，Layer 1协议能够在自身的区块链上处理并完成交易，同时自带用于支付交易费用的原生代币。

扩容：

Layer 1网络普遍存在难以扩容的问题（区块链不可能三角）。面对日益增长的交易需求，几个大型区块链都在力图加快交易的处理速度。比特币使用的工作量证明(PoW)共识机制需要大量计算资源。PoW兼顾了去中心化和安全性，但在交易高峰期，网络运行速度仍会下降，从而导致交易确认时间延长，费用上涨。多年以来，区块链开发人员一直在研究可拓展性解决方案，但是至今仍未就最优替代方案达成一致。

分片：

分片是一种常见的Layer 1扩展解决方案，可用于增加交易的吞吐量。这是一种数据库分割技术，可以应用于区块链的分布式账本。网络连同上面的节点一起被分割成不同的分片，以此平摊工作量并提升交易速度。每个分片都有自己负责的交易、自己的节点和独立的区块。分片后，无需在每个节点上保存完整的区块链副本。每个节点会将完成的工作写入主链，实时共享本地数据，包括地址余额和其他关键参数。

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Layer 1 当前问题

比特币和以太坊都是存在可扩展性问题的Layer 1网络。二者都通过分布式共识模型来保证网络的安全。这意味着所有交易在验证之前，都要经过多个节点的验证。所谓的挖矿节点都争相解决一个复杂的计算难题，而成功的矿工将获得这个网络的原生加密货币作为奖励。

换句话说，所有交易在得到确认之前，都需要几个节点的独立验证。这种有效方法可将正确且经过验证的数据记录到区块链，同时降低了不良行为者攻击的风险。然而，一旦整个网络像以太坊或比特币那样流行，使用量大幅增加，吞吐量需求就会成为一个日益严峻的问题。吞吐能力是区块链的一个重要元素，它是衡量速度和效率的标准，表示在某个特定的时间范围内可以处理和记录多少交易。

随着用户数量的增加以及同时进行的交易数量的增加，使用Layer 1区块链可能会速度缓慢且成本高昂。对于使用工作证明机制而非权益证明的Layer 1区块链而言，更是如此。在网络拥堵的时候，用户将面临更慢的确认时间以及更高的交易手续费。

中场休息

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Layer 1 and Layer 2

Layer 2是指建立在其他区块链之上的网络。因此，如果比特币属于Layer 1，那么在比特币之上运行的闪电网络（Lightning Network）就是Layer 2的一个范例。在流量高峰期要花费数小时才能在比特币网络上完成一笔交易。而闪电网络允许用户在主链下使用比特币进行快速支付，稍后再将余额提交至主链。这样可以将所有人的交易汇总成一份最终记录，从而节省时间和资源。

通俗来说，在以太坊网络中，Layer 1的主要作用就是确保网络安全、去中心化及最终状态确认，做到状态共识，并作为一条公链网络中可信的“加密法院”，通过智能合约设计的规则进行仲裁，以经济激励的形式将信任传递到Layer 2上。而Layer 2则以追求更高效的性能为终极目标，作为第二层网络，可以替Layer 1承担大部分计算工作。近年来，不少项目都是基Layer 2搭建的，将交易行为从主链上分离出来，降低一层网络的负担，提高业务处理效率，从而实现扩容。在这个过程中，Layer 2虽然只做到了局部共识，但是基本可以满足各类场景的需求。

目前行业内比较贴切的是将Layer 1和Layer 2的关系和中央银行与商业银行的关系来类比：Layer 1承担着中央银行的角色，而layer 2则是各大商业银行。在现行主流的金融系统中，所有的资产都必须在中央银行结算，而具体的流通过程可以同时发生在中央银行和商业银行，这样才能使得整个金融系统更加高效有序的运转。所以，对于在以太坊网络中存在的交易拥堵、手续费居高不下等问题，一个可行的解决方案就出炉了——将以太坊的资产存入Layer 2，之后的资产流动交易环节均在Layer 2上进行，只需把最终结算过程放到Layer 1上就可以了。

DAOmie小社的Discussion

Layer 1 or Layer 2

🔹 ETH 2.0出生之后也没有办法满足如此大的交易需求，因此ETH 2.0和Layer 2的之间不存在很剧烈的冲突。未来是以以太坊为核心建立更深层的交易网络还是分割成更多更小的生态更加有意思。

🔹 更加偏向看好Layer2，以以太坊为核心进行交易。目前市场上各种公链的安全性参差不齐，跨链桥也存在被攻击的风险，已经发生过很多次对于跨链桥的资金进行攻击的事件。同时以太坊是从技术上将去中心化做的最好的生态之一，而像Solana和Avalanche这类的生态都牺牲了部分的去中心化。

结语

Layer 1和Layer 2二者的相互配合使用户收获更大的效益。Layer 2以减少以太坊负担的方式来处理数据，通过将以太坊的部分数据处理转移到Layer 2上，从而增强整个以太坊网络的可扩展性。

Layer 2 Boba Network的创始人 Alan Chiu 认为：“随着以太坊变得更加高效，Layer 2也将变得更加高效，同时保持其当前的附加优势。” 因此，业界似乎认为 Layer 2在以太坊网络的未来具有突出的作用。

之后几期我们再来聊一聊目前Layer 2赛道上不同的扩容技术解决方案。

Ref：Binance Academy

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