「Layer 2 解決方案」是什麼？

Layer 2 擴容解決方案是指專為提升 Layer 1 區塊鏈的效率和可用性而設的區塊鏈項目。 

這些協議通常旨在降低交易費用，並提升 Layer 1 區塊鏈每秒可處理的交易數量。

儘管許多 Layer 1 區塊鏈不斷推出更新以改進其網絡功能，Layer 2 解決方案在提高使用 區塊鏈技術 的效率方面，仍然發揮著重要作用。

要理解 Layer 2 擴容解決方案，最簡單的方法可能是審視我們日常生活中的一個方面。 

每天，數十億人從家中前往工作地點。有些人乘坐私家車出行，而另一些人則乘坐公共交通工具通勤。

不同的擴容解決方案以可能與您的日常通勤相似的方式，解決區塊鏈網絡的吞吐量限制。

有些擴容解決方案類似於在高速公路旁邊開闢另一條道路。 

這些擴容解決方案沒有讓所有交易只沿著單一的路徑進行，而是提供了支路，以提升交易處理能力。

其他擴容解決方案則更類似於公共巴士。 

與其讓每個人各自駕駛汽車並佔用道路空間，不如讓大家共同乘坐一輛車，毗鄰而坐。同樣的原理也適用於某些 Layer 2 解決方案，這些方案將多個交易批量處理，而非在區塊鏈網絡上單獨處理。

Layer 1 區塊鏈，例如 比特幣 (BTC)、 以太坊 (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，能夠比從頭開始構建一個全新的區塊鏈更快、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，主要缺點是可能出現網絡擁塞。 

隨著區塊鏈的發展，它們可能會吸引數千名希望同時使用該協議的用戶。

這些用戶最終會相互競爭，以期讓他們的交易優先提交到 Layer 1 區塊鏈。

隨著越來越多人使用區塊鏈網絡，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，從而削弱了實用性。

由於這個擴容限制，各種 Layer 2 解決方案應運而生。 

每個解決方案都提供獨特的方法來應對吞吐量和成本挑戰，同時提升區塊鏈技術的使用效率。

在區塊鏈領域中，存在著一種權衡取捨。

構建區塊鏈網絡的開發者常面臨一個三難困境，需要在以下三者之間做出選擇：

• 安全性
• 可擴展性
• 去中心化

許多領先的區塊鏈網絡據稱傾向於選擇安全性及去中心化，而非可擴展性。

此決策背後的原因是，區塊鏈必須安全且可靠地以高度防篡改的方式儲存資訊。 

區塊鏈開發者亦認為其網絡應保持去中心化，否則它們將與其旨在取代的傳統中心化解決方案沒有太大區別。

這意味著，當區塊鏈開發者確保其網絡安全且去中心化時，他們常面臨擴展其技術的挑戰，使其能夠處理相比更中心化或較不防篡改的選項所處理的每秒大量交易。

此外，優化 Layer 1 區塊鏈通常需要大量時間、協調和資源。更新可能需要多輪修訂和整個網絡的支持才能啟用。

例如，自 Bitcoin 區塊鏈問世以來，只進行了兩次重大升級 — SegWit 和 Taproot。 

同時，以太坊合併（Ethereum Merge）令 Ethereum 從一種工作量證明（proof-of-work）轉變為一種權益證明（proof-of-stake）基礎的共識機制，這花了超過兩年時間才完全推出。

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

Layer 2 解決方案是獨立於 Layer 1 區塊鏈的開發者社群和網絡參與者而構建的。 

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

第二層（Layer 2）擴展服務利用各種鏈下（off-chain）技術來改善 Layer 1 區塊鏈，以提高其可用性。 

儘管出現了數種不同的 Layer 2 解決方案，但並非所有方案的工作方式都相同。因此，讓我們仔細研究現今區塊鏈生態系統中的一些領先 Layer 2 解決方案。

部分最受歡迎的 Layer 2 系統類型包括：

• Rollups（彙總）
• Sidechains（側鏈）
• Off-chain payment channels（鏈下支付通道）

Rollups 代表一種 Layer 2 技術，它涉及在鏈下（脫離 Layer 1 區塊鏈）處理區塊鏈數據，然後在鏈上（於 Layer 1 區塊鏈上）提交某種類型的加密證明。

目前有兩種類型的 Rollup 技術主要用於改善 Layer 1 區塊鏈的可擴展性： 

1. 零知識（ZK）Rollups
2. 樂觀 Rollups 

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

透過交通運輸的類比，這兩種 Rollups 都可以被視為類似於公共巴士 — 多個交易就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堵。

零知識匯總得名於它們允許用戶在不披露任何相關資料細節的情況下，證明某項計算的有效性。

這  在保持用戶資料私隱和安全的同時，也允許高效、無需信任地處理交易。除了私隱和可擴展性優勢外，ZK 匯總還有潛力顯著降低 Ethereum 網絡上的交易費用。

這些類型的匯總涉及運營商在鏈下處理批次交易，並建立一個加密有效性證明，以無可置疑地顯示這些交易是有效的。

部署在 Layer 1 區塊鏈上的智能合約管理 ZK 匯總驗證流程，並驗證每個 ZK 有效性證明。隨後，運營商會將單個、壓縮的零知識證明提交到鏈上。

因此，網絡只需儲存一個代表該捆綁包中所有交易的證明，而無需在鏈上獨立處理每一筆交易。

ZK 匯總解決方案的例子包括 zkSync、Polygon zkEVM 協議和 Loopring。

樂觀匯總的運作方式與 ZK 匯總略有不同。 

樂觀匯總批次中的所有交易均被視為有效，除非另有證明，而不是為每批交易提供加密證明。 

透過這種方式，該解決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」其無效為止。

此處，稱為排序器的可信第三方處理批次交易，並將這些交易提交到鏈上。隨後，驗證者網絡會審查這些交易。 

在某些情況下，如果交易被認為是無效的，他們可能會決定向鏈上提交欺詐證明。如果被證明屬實（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。

樂觀匯總解決方案的例子包括 Optimism、Arbitrum 和 Boba Network。

側鏈是與主區塊鏈平行運行的獨立區塊鏈，允許不同區塊鏈之間實現互操作性。這意味著資產和資料可以在不同區塊鏈之間轉移，為開發者和企業帶來更多可能性。

鑑於目前區塊大小和交易速度的限制，側鏈透過將部分交易量分流到獨立鏈，提供了一種緩解這些問題的方法。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邊新增一條道路。側鏈允許交易更高效地到達其「目的地」，而無需排在其他交易之後，而不是在擁擠的道路上等待交通。

側鏈還可以使支付處理和供應鏈管理等現實世界應用，更實用地面使用區塊鏈技術。

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

The Lightning Network 作為一個重要的第二層擴展解決方案，旨在解決 Bitcoin 的可擴展性問題。 

它主要透過創建鏈下交易通道來實現更快、更便宜的交易。

Lightning Network 透過雙向支付通道網絡運作，允許用戶在不將每個細節記錄在主區塊鏈上的情況下進行交易。 

透過智能合約，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，已使其被許多人視為小額交易和降低 Bitcoin 交易成本的潛在解決方案。

儘管 Layer 2 解決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，並透過仔細規劃和實施來解決它們。 

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

Layer 2 解決方案旨在增強區塊鏈網絡的可擴展性和性能，它們確實有其優點。 

然而，同樣重要的是要考慮這些解決方案的潛在局限性和風險。

Layer 2 解決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。 

透過在底層區塊鏈協議之上引入額外層級，Layer 2 解決方案會使系統對開發人員和用戶而言更加複雜和難以理解。 

這種複雜性的增加會使排除故障和解決可能出現的問題變得更加困難，導致網絡潛在的中斷。

Layer 2 解決方案的另一個缺點是它們帶來的潛在安全風險。 

儘管這些解決方案旨在提高區塊鏈網絡的可擴展性和效率，但亦可能引入惡意行為者可能利用的額外攻擊途徑。

最後，Layer 2 解決方案亦可能因對中心化和信任的擔憂，而面臨更廣泛區塊鏈社群的反對。 

一些人認為，Layer 2 解決方案，特別是那些依賴鏈下機制來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 解決方案在更廣泛區塊鏈社群中的採用和接受。

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