ADAC 區塊淺釋 | 區塊鏈結構入門：L0、L1、L2、L3？區塊鏈層簡易理解！

 

區塊鏈技術層解釋

隨著加密貨幣的流通度和基於區塊鏈技術的開發增加，區塊鏈技術層對於保持網絡的安全性非常重要。而高安全性將有助記錄保存技術的發展。區塊鏈層從最低級別第 0 層（Layer 0/ L0) 開始，然後上升到 L1、L2 和 L3。

簡單而言：第 0 層處理區塊鏈技術的基本功能和特性。第 1 層包括去中心化生態系統及其應用程序。第 2 層側重於第三方集成，將其與 L1 的特性相結合，形成節點（nodes），像是智能合約和自動交易就屬於 L2 應用：

第 0 層 / L0

區塊鏈第 0 層由有助於使區塊鏈成為現實的組件組成。它是允許比特幣、以太坊和其他區塊鍊網絡運行的技術。第 0 層組件包括互聯網、硬件和連接，這些組件將使第 1 層能夠順利運行。

第一層 / L1

L1 屬於基礎層（foundation layer）。基礎層第安全性基於其不變性，該層負責共識過程、編程語言、區塊時間、爭議解決以及維護區塊鍊網絡基本功能的規則和參數，所以也被稱為實現層（implementation layer）。比特幣就是第一層區塊鏈的一個例子。

第一層的問題？

這些擴展解決方案一起使用時可提高網絡的吞吐量。然而，隨著區塊鏈用戶數量的增加，第一層似乎不足夠。“過時且笨拙”的工作證明共識（PoW）過程仍在第一層區塊鏈上被使用。

雖然這種方法比其他方法更安全，但它受到速度的限制。礦工需要使用計算能力來解決密碼算法。因此，從長遠來看，需要更多的計算能力和時間。此外，隨著用戶數量的增加，第一層區塊鏈的工作量也隨之增加。結果，處理速度和容量都變慢了。

可能的解決方案？

股權證明（PoS）是以太坊 2.0 將採用的另一種共識機制。這種共識機制基於網絡參與者的抵押品來認證新的交易數據塊，從而產生更有效的程序。

分片（Sharding）是解決第一層區塊鏈問題負擔的擴展解決方案。簡單地說，分片將驗證和驗證交易的任務劃分為更小、更易於管理的塊。因此，工作負載可以分佈在網絡上，以使用更多節點的計算能力。由於網絡並行處理這些分片，因此可以按順序和同時處理多個事務。

第二層 / L2

位於基礎層之上的重疊網絡被稱為 L2 解決方案。協議通過從基礎層移除一些交互來利用第二層來增加可擴展性。因此，主區塊鏈協議上的智能合約只處理存款和取款，並確保鏈下交易遵守規定。比特幣的閃電網絡就是第二層區塊鏈的例子。

那麼，第一層和第二層區塊鏈有什麼區別呢？區塊鍊是去中心化生態系統的第一層。第二層是與第一層結合使用的第三方集成，以增加節點數量，從而提高系統吞吐量。

第二層擴容解決方案

近年，第二層協議的流行程度呈爆炸式增長，尤其是目前它們被證明是解決 PoW 網絡擴展問題的最有效方法。一些第二層擴展解決方案有：

Nested blockchain （嵌套區塊鏈）

嵌套的第二層區塊鏈在另一個區塊鏈之上運行。

本質上，區塊鏈第一層建立設置，而第二層進行程序。在單個主鏈上，可能有多個區塊鏈層。簡單的理解時，我們可以將其視為典型的業務結構不會讓一個人（例如經理）負責所有工作，而是將任務委派給下屬完成後向管理層匯報，使得管理人員的工作量減少了，而可擴展性得到了提高。

OMG Plasma 項目作為以太坊第一層協議的第二層區塊鏈，允許更便宜、更快的交易。

State channels（狀態通道）

狀態通道通過各種方法促進區塊鍊和鏈下交易通道之間的雙向通信，從而提高了總交易容量和速度。要通過狀態通道驗證交易，礦工不需要立即參與。相反，它是一種通過多重簽名或智能合約機制保護的網絡相鄰資源。當一個事務或一批事務在狀態通道上完成時，“通道”的最終“狀態”及其所有固有轉換都會發佈到底層區塊鏈。

狀態通道示例包括比特幣閃電網絡和以太坊的雷電網絡。在“三難困境”中，狀態通道放棄了一些去中心化以換取更高的可擴展性。

Sidechains（側鏈）

側鍊是與區塊鏈一起運行的交易鏈，用於大宗交易。側鏈有其共識方法，可以針對速度和可擴展性進行調整，並且實用代幣經常被用作側鍊和主鏈之間數據傳輸機制的一部分。主鏈的主要功能是提供一般安全和爭議解決。

在幾個重要方面，側鏈與狀態通道不同。首先，側鏈交易在參與者之間不是私有的；相反，它們在分類賬上公開發布。此外，側鏈上的安全漏洞不會影響主鍊或其他側鏈。從頭開始構建側鏈需要大量的時間和工作。

Rollups（匯總）

Rollups 是第二層區塊鏈擴容解決方案之一，它在第一層網絡之外執行交易，然後將交易中的數據上傳到第二層區塊鏈。第一層可以保證 Rollups 的安全，因為數據位於基礎層上。