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第一层区块链详解

了解 Layer 1 区块链如何构成加密网络的基础架构，以及它们与 Layer 2 解决方案有何不同。

2025-05-12

Layer 1 区块链

指的是构成加密货币网络基础层的底层主要区块链架构和协议。它负责区块链系统的核心功能，例如交易处理、共识机制运行和区块验证。

Layer 1 区块链的典型例子包括比特币、以太坊、索拉纳和卡尔达诺。

这些网络拥有自己的原生加密货币，通常被视为去中心化应用程序 (dApp)、智能合约和资产转移的基础架构。

Layer 1 区块链通常具有以下特征：

原生共识算法： 例如，比特币使用工作量证明 (PoW)，而以太坊 2.0 已过渡到权益证明 (PoS)。
安全模型： 这些链通过去中心化的验证者或矿工来保障自身安全。
可扩展性限制： 由于去中心化和安全优先，如果没有其他解决方案，Layer 1 链的可扩展性可能会受到限制。
可编程性： 以太坊和其他区块链允许直接在底层编写可编程智能合约。

Layer 1 区块链上的所有交易都会进行结算。链上，这意味着它们会成为区块链账本中永久且不可篡改的一部分。对第一层区块链的改进或升级通常需要硬分叉或软分叉，这需要网络参与者达成共识。一个值得注意的例子是以太坊从工作量证明（PoW）到权益证明（PoS）的过渡，即所谓的“合并”（Merge），这标志着基础协议层面的重大升级。

为了应对第一层（Layer 1）的局限性——尤其是吞吐量和速度——人们探索了许多创新方案，包括第二层（Layer 2）协议和链下扩容方法。然而，第一层仍然是区块链生态系统信任和最终结算的根基。因此，理解这一基础层对于掌握去中心化网络的整体运作方式至关重要。

虽然 Layer 1 指的是基础区块链协议，但其他层（主要是Layer 2）构建于这一基础层之上，旨在解决可扩展性、速度和成本等特定缺陷。了解 Layer 1 和 Layer 2 之间的区别，有助于理解区块链生态系统如何演进以满足不断增长的需求。

Layer 1 与 Layer 2 概述：

Layer 1： 包括比特币和以太坊等核心区块链。负责共识、数据可用性和安全性。
Layer 2： 构建于 Layer 1 之上，用于扩展交易吞吐量。例如闪电网络（比特币）和 Optimism/Arbitrum（以太坊）。

主要区别包括：

1. 执行环境

Layer 1 在其自身的区块链环境中原生处理交易。Layer 2 解决方案在链下处理大量交易，并将最终汇总提交给 Layer 1，以受益于其安全性和去中心化特性。

2. 可扩展性方法

提高 Layer 1 的可扩展性通常需要对协议进行根本性的升级，例如分片。同时，Layer 2 通过使用汇总或状态通道等技术压缩或批量处理交易来实现可扩展性。

3. 安全模型

底层 Layer 1 区块链通过工作量证明 (PoW) 或权益证明 (PoS) 等共识机制维护其内置安全性。Layer 2 依赖 Layer 1 来实现最终性和争议解决，从而间接继承了其安全模型。

4. 用户体验

Layer 2 可以提供更低的交易费用和更快的结算速度，在不影响去中心化的前提下提升用户体验。然而，通常需要额外的步骤（例如资产桥接），这会增加终端用户的复杂性。

互补关系：

Layer 2 的目标并非取代 Layer 1，而是扩展其功能。例如，以太坊仍然是结算和智能合约执行的基石，而 Layer 2 网络则减少了拥塞，提高了可用性，从而促进了大规模应用。这种分层架构使区块链系统能够在保持安全性和去中心化的同时，扩展以满足市场需求。

此外，Layer 3 协议正在兴起，专注于特定应用的逻辑和互操作性。然而，它们也依赖于 Layer 1 来实现安全性和协调，这凸显了底层的基础性作用。

加密货币因其去中心化特性，以及全天候开放的市场运作，提供了高回报潜力和更大的财务自由。然而，由于其极高的波动性和缺乏监管，加密货币也属于高风险资产。主要风险包括快速亏损和网络安全漏洞。成功的关键在于制定清晰的投资策略，并使用不会影响您财务稳定的资金进行投资。

区块链生态系统由多个知名的 Layer 1 网络组成，每个网络都提供不同的功能、共识机制和应用场景。以下是截至 2024 年一些最突出的 Layer 1 区块链示例：

1. 比特币 (BTC)

作为所有公共区块链的鼻祖，比特币是一个基于工作量证明 (PoW) 共识机制的 Layer 1 网络。它被设计为一种去中心化的数字货币，专注于安全性、不可篡改性和抗审查性。由于其固有的可扩展性限制，闪电网络作为比特币的 Layer 2 解决方案，实现了更快、更便宜的交易。

2. 以太坊 (ETH)

以太坊是一个可编程的 Layer 1 区块链，它率先推出了智能合约，允许开发者直接在链上构建去中心化应用程序。

以太坊 2.0 从 PoW 过渡到 PoS 显著提高了能源效率，并为未来通过分片和 Layer 2 Rollup（例如 Arbitrum 和 Optimism）进行扩展奠定了基础。

3. Solana (SOL)

Solana 是一个高性能的 Layer 1 区块链，以其卓越的交易吞吐量和低廉的费用而闻名。它采用了一种名为历史证明 (PoH) 的新型混合共识模型，并结合了权益证明 (PoS)，无需依赖 Layer 2 解决方案即可支持快速的区块时间和可扩展性。Solana 的目标应用场景包括 DeFi、NFT 和去中心化游戏。