什麼是 Layer 2 方案？

Layer 2 擴容方案是指專門用於提高 Layer 1 區塊鏈效率和可用性的基於區塊鏈的項目。

這些協議通常旨在降低交易費用並增加 Layer 1 區塊鏈每秒可以處理的交易量。

儘管許多 Layer 1 區塊鏈持續提供更新以改進其網絡功能，但 Layer 2 方案在提高區塊鏈技術的使用效率方面繼續發揮重要作用。

要理解 Layer 2 擴容方案，最簡單的方法可能是從我們日常生活的某個方面入手。

每天，數十億人從家裡通勤到工作地點。有些人乘坐自己的私人車輛，而另一些人則乘坐公共交通工具。

不同的擴容方案解決區塊鏈網絡的吞吐量限制的方式，可能也與您的日常通勤相似。

有些擴容方案類似於在高速公路旁開闢另一條道路。

這些擴容方案並非讓所有交易只遵循單一路徑，而是提供支路以增加交易處理能力。

其他擴容方案則更像公共巴士。

人們並非各自乘坐私家車佔用道路空間，而是共同乘坐一輛車，彼此相鄰而坐。同樣的原則也適用於某些類型的 Layer 2 方案，它們將多個交易批量處理，而不是在區塊鏈網絡上單獨處理每個交易。

Layer 1 區塊鏈，例如 Bitcoin (BTC)、Ethereum (ETH) 和 Solana (SOL)，允許開發人員在其之上構建各種產品、功能、應用程式和基礎設施。

這項功能的一個主要優勢是，與從頭開始構建一個全新的區塊鏈相比，能夠更快、更具成本效益地啟動新的加密貨幣項目。

這些新建項目也受益於 Layer 1 區塊鏈的底層安全性。

然而，在一個區塊鏈上託管多個不同項目的主要缺點是可能發生網絡擁塞。

隨著區塊鏈的發展，它們可以吸引成千上萬的用戶，這些用戶可能希望同時使用該協議。

這些用戶最終會相互競爭，以使其交易首先提交到 Layer 1 區塊鏈。

隨著越來越多的人使用區塊鏈網絡，區塊鏈的吞吐量可能無法跟上。這可能導致區塊鏈變得越來越慢且使用成本更高，從而削弱其實用性。

由於這種擴容限制，各種 Layer 2 方案應運而生。

每個方案都提供了一種獨特的方法來解決吞吐量和成本挑戰，同時也提高了區塊鏈技術的使用效率。

在區塊鏈領域，存在著一種權衡。

構建區塊鏈網絡的人們經常面臨一個三難困境，需要在以下幾點之間做出選擇：

• 安全性
• 可擴展性
• 去中心化

許多領先的區塊鏈網絡據稱優先考慮了安全性和去中心化，而非可擴展性。

這一決策背後的理由是，區塊鏈必須安全且以高度防篡改的方式可靠地存儲信息。

區塊鏈開發人員還認為他們的網絡也應該是去中心化的，否則它們與他們旨在取代的傳統中心化解決方案沒有太大區別。

這意味著，當區塊鏈開發人員確保其網絡安全和去中心化時，他們經常面臨擴展其技術的挑戰，使其無法像更中心化或防篡改性較差的選項那樣處理大量的每秒交易。

此外，優化 Layer 1 區塊鏈通常需要大量的時間、協調和資源。更新可能需要多輪修訂和完整的網絡支持才能激活。

例如，自 Bitcoin 區塊鏈誕生以來，只發生了兩次重大升級 — SegWit 和 Taproot。

同時，Ethereum 合併（Ethereum 從 proof-of-work 過渡到基於 proof-of-stake 的共識機制）花了兩年多的時間才完全推出。

為了解決對 Layer 1 區塊鏈網絡進行更改的挑戰，Layer 2 方案應運而生。

Layer 2 方案獨立於 Layer 1 區塊鏈的開發者社區和網絡參與者而構建。

這種分離最終允許更大的自主性和靈活性，因為它們開發了創新方法來提高 Layer 1 鏈的效率。

次級擴容服務利用各種 off-chain 技術來改進 Layer 1 區塊鏈，以提高其可用性。

儘管出現了幾種不同的 Layer 2 方案，但它們並非都以相同的方式運作。因此，讓我們仔細看看當今區塊鏈生態系統中一些領先的 Layer 2 方案。

一些最受歡迎的 Layer 2 系統類型包括：

• Rollups
• 側鏈
• Off-chain 支付通道

Rollups 代表一種 Layer 2 技術，它涉及在 off-chain（遠離 Layer 1 區塊鏈）處理區塊鏈數據，然後在 on-chain（在 Layer 1 區塊鏈上）提交某種類型的加密證明。

有兩種主要的 Rollup 技術用於提高 Layer 1 區塊鏈的可擴展性：

1. 零知識 (ZK) Rollups
2. Optimistic Rollups

這兩種方案主要用於提高 Ethereum 區塊鏈的交易吞吐量，但也可以與其他 Layer 1 鏈整合。

使用交通類比，這兩種 Rollups 都可以被視為類似於公共巴士——多個交易像巴士上的乘客一樣被分組在一起，而不是每個交易都佔用空間並造成擁塞。

零知識 Rollups 之所以得名，是因為它們允許一個人證明計算的有效性，而無需披露與數據相關的任何細節。

這確保了用戶數據的隱私和安全，同時仍然允許高效且無需信任地處理交易。除了隱私和可擴展性優勢外，ZK Rollups 還具有顯著降低 Ethereum 網絡交易費用的潛力。

這些類型的 Rollups 涉及運營商在 off-chain 處理批量交易，並創建加密有效性證明，以無可置疑地表明交易是有效的。

部署在 Layer 1 區塊鏈上的智能合約管理 ZK Rollup 驗證過程並驗證每個 ZK 有效性證明。運營商隨後在 on-chain 提交單一、壓縮的零知識證明。

因此，網絡只需存儲一個代表該捆綁包中所有交易的單一證明，而不是在 on-chain 獨立處理每個單一交易。

ZK Rollup 方案的例子包括 zkSync、Polygon zkEVM 協議和 Loopring。

Optimistic Rollups 的運作方式與 ZK Rollups 略有不同。

Optimistic Rollup 批次中的所有交易都被視為有效，除非另有證明，而不是為每批交易提供加密證明。

以這種方式，該方案被認為對提交交易的真實性持「樂觀」態度——假設它們是有效的，直到「證明」並非如此。

在這裡，稱為排序器 (sequencers) 的受信任第三方處理批量交易並在 on-chain 提交交易。驗證者網絡隨後審查這些交易。

在某些情況下，如果交易被認為無效，他們可能會決定在 on-chain 提交欺詐證明。如果證明正確（即，如果提交的交易被證明是欺詐性的），網絡會撤銷無效交易並懲罰排序器。

Optimistic Rollup 方案的例子包括 Optimism、Arbitrum 和 Boba Network。

側鏈是與主區塊鏈並行運行的獨立區塊鏈，允許不同區塊鏈之間的互操作性。這意味著資產和數據可以在不同區塊鏈之間轉移，為開發人員和企業開闢了更大的可能性。

鑑於目前區塊大小和交易速度的限制，側鏈通過將部分交易量分流到單獨的鏈來緩解這些問題。這可以大大提高區塊鏈網絡的整體性能和效率。

再次回到交通類比，側鏈可以被視為在已經繁忙或擁堵的高速公路旁增加一條道路。側鏈允許交易更有效地到達其「目的地」，而無需在擁擠的道路上等待交通，也無需排在其他交易之後。

側鏈還可以使支付處理和供應鏈管理等現實世界應用更實用地使用區塊鏈技術。

Bitcoin 側鏈項目的一個主要例子是 Blockstream 的 Liquid Network。

Lightning Network 作為一個重要的 Layer 2 擴容方案，旨在解決 Bitcoin 的可擴展性問題。它主要通過創建 off-chain 交易通道來實現更快、更便宜的交易。

Lightning Network 在雙向支付通道網絡上運行，允許用戶進行交易，而無需在主區塊鏈上記錄每個細節。通過智能合約，參與者可以在區塊鏈上結算最終餘額之前多次安全地交換資金。

Lightning Network 的效率以及緩解 Bitcoin 可擴展性限制的潛力，使許多人將其視為微交易和降低 Bitcoin 交易成本的有前景的解決方案。

雖然 Layer 2 方案為區塊鏈的可擴展性和性能帶來了有前景的改進，但重要的是要考慮這些潛在的缺點，並通過仔細的規劃和實施來解決它們。

通過解決這些問題，區塊鏈生態系統可以從 Layer 2 方案的優勢中受益，而不會受到其缺點和風險的阻礙。

Layer 2 方案旨在增強區塊鏈網絡的可擴展性和性能，它們當然有其優勢。

然而，考慮這些方案的潛在限制和風險也很重要。

Layer 2 方案的主要缺點之一是它們為區塊鏈生態系統帶來了額外的複雜性。

通過在底層區塊鏈協議之上引入額外層，Layer 2 方案可以使系統對開發人員和用戶來說更加複雜和難以理解。

這種增加的複雜性可能使故障排除和解決可能出現的問題變得更加困難，從而導致網絡潛在的中斷。

Layer 2 方案的另一個缺點是它們帶來的潛在安全風險。

雖然這些方案旨在提高區塊鏈網絡的可擴展性和效率，但它們也可能引入惡意行為者可能利用的額外攻擊向量。

最後，Layer 2 方案也可能因對中心化和信任的擔憂而面臨來自更廣泛區塊鏈社區的抵制。

一些人認為，Layer 2 方案，特別是那些依賴 off-chain 機制實現可擴展性的方案，可能會損害區塊鏈網絡的去中心化性質。

這可能會阻礙 Layer 2 方案在更廣泛區塊鏈社區中的採用和接受。

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