介紹
無論您是初級投資者還是技術愛好者,了解層次對於駕馭複雜的加密貨幣世界都至關重要。在英文中,「layer」就是「層」的意思。在區塊鏈生態系統中,每一層都代表一個基礎設施層,依賴旨在提高網路效能的協定和技術。
每一層在區塊鏈的整體功能中都發揮著特定的作用。這些層是實現更複雜解決方案的技術基礎,例如更快、更便宜、更安全的交易。例如,儘管比特幣非常安全且去中心化,但其可擴展性仍然有限,這阻礙了其處理大量交易的能力。相反,像Solana這樣的區塊鏈速度極快,但卻有高度集中化的問題。正是在這種背景下, 「層」的概念應運而生,以克服這些挑戰。
有幾種類型的層,每種類型在改善網路方面都有不同的作用。了解這些層次不僅對於掌握加密貨幣的工作原理至關重要,而且對於識別它們面臨的挑戰也至關重要。
為什麼層對於區塊鏈至關重要?
層在解決區塊鏈的關鍵挑戰(包括可擴展性、安全性和去中心化)中發揮著至關重要的作用。
這三者通常被稱為“區塊鏈三難困境”,代表了不同層面試圖克服的三個基本挑戰。
層次化的設計是為了提高網路效率,同時實現不同系統之間的互通性。每一層都專注於特定的方面:例如,第 1 層處理基本交易,而第 2 層解決方案處理更複雜的操作,而不會使主區塊鏈過載。
這種任務劃分有助於提高可擴展性並降低交易成本。但這還不是全部:層次還能激發創新。例如,第2層匯總和側鍊等解決方案有助於加強去中心化,同時優化交易並提高網路效能。
層為區塊鏈生態系統開闢了令人興奮的新視角,並使得克服當前網路的限製成為可能。有了它們,區塊鏈才能更有效率、快速、安全地發展。
加密貨幣的三難:
標準 | 描述 | 對其他標準的影響 |
安全 | 防止攻擊和詐欺。 | 可能會降低可擴展性和分散性。 |
去中心化 | 缺乏對網路的集中控制。 | 可能會限制可擴展性並使安全性複雜化。 |
可擴展性 | 能夠處理大量交易。 | 可能會危及安全性和分散性。 |
什麼是第 0 層?
第 0 層本身並不是區塊鏈。
當我們談論「Layer O」時,有些人會想到具有該名稱的項目,它們使用允許不同區塊鏈之間進行通訊的協議。我們實際上並不是在談論額外的層,而是一種與多個第 1 層和第 2 層相容的語言,以促進這些層和區塊鏈之間的加密貨幣轉移。
其他人則認為「第 0 層」是支援第 1 層的基礎設施,例如為比特幣的工作量證明共識提供支援和運行的礦工網絡,或允許區塊鏈上的節點相互通信的網絡。這歸結為第 1 層運作所需的基本基礎設施。
支援第 0 層的基礎設施
在最初的概念中,第 0 層構成了區塊鏈架構的基礎,作為建立其他層的基礎,確保不同區塊鏈之間的互連和互通性。
這包括基本元素,例如驗證和確認交易的節點、運行這些節點的伺服器,當然還有與協定互動的使用者。您還會發現礦工是工作量證明共識層的一部分,或驗證者(取決於所使用的共識)以及互聯網及其所有組件。
不同區塊鏈之間的通信
Layer 0不僅作為通用基礎,還支援不同區塊鏈之間的通訊。我們的想法不是在現有區塊鏈上添加新的層,而是直接在此基礎上構建,從而促進兩個不同區塊鏈之間的互通性。
這個想法是創建一個生態系統,其中每個區塊鏈都可以自主運行,同時與其他區塊鏈連接。由於整合了通訊協議和共識系統,這些平台允許多個區塊鏈連接,以便它們可以共享數據,而不會損害其安全性或去中心化。這也使得基於不同區塊鏈的專案無需依賴中心中介即可進行交互,從而使整個生態系統更具彈性和安全性。
例如,Cosmos或Polkadot是第 0 層協定。他們旨在透過提供軟體開發工具包 (SDK) 來促進新區塊鏈的創建,從而解決互通性、可擴展性和安全性等問題。
Cosmos(ATOM)透過使用相同的Layer 0 ,即相同的公共基礎,實現了Finance Chain和Terra的創建。
同樣, Polkadot提供了一個開發工具包和一個通訊系統,允許不同的區塊鏈(例如Moonbeam 、 Acala或Astar )借助這個共享基礎在其網路上開發和運作。
什麼是第 1 層?
Layer 0不同, Layer 1是一個獨立的區塊鏈,它獨立運行,同時擁有自己的規則和機制。
第 1層是區塊鏈本身。它是所有應用程式、協定和智能合約所基於的基礎設施。以下是第 1 層的一些範例:比特幣, 以太坊、 Solana、卡爾達諾、波卡、埃爾隆德。每個區塊鏈都有自己的協議和技術特點。
它包括資料層、網路、共識和交易啟動等基礎層。換句話說,Layer 1代表獨立的公鏈,有自己的共識機制。第 1 層網路通常是去中心化的網絡,其中節點(參與網路的電腦)驗證交易,確保安全性和透明度。
第 1 層區塊鏈上處理和驗證,每個區塊鏈都有自己的原生代幣(以太坊的 ETH 、比特幣的 BTC 等)。然而, Layer 1區塊鏈面臨著三難困境的挑戰:它可以是安全和去中心化的,但往往以犧牲可擴展性為代價。
第 1 層如何運作
第 1 層通常由幾個核心元件組成:建立網路規則的共識層、管理交易的執行層、保護網路的安全機制、管理變更的治理工具。他們還管理數據,而不僅僅是交易。主要目標是確保交易的有效性,同時維護分散式帳本的完整性。例如,比特幣由於其工作量證明共識,被認為是最安全和最分散的網路之一。
第 1 層的運作基於演算法共識,該共識允許驗證交易並將新區塊添加到鏈中。比特幣使用工作量證明( PoWER )來驗證交易,而以太坊最近採用了權益證明( PoS ) ,這使得區塊能夠以更環保、更快捷的方式進行驗證。
Layer 1區塊鏈也擁有一個原生代幣,在網路中發揮核心作用。例如,比特幣(BTC)和以太坊(ETH)是用於支付交易費用和獎勵維護網路安全的驗證者(礦工或堆疊者)的代幣。
Layer 1 開發
開發人員正在積極致力於解決方案,以提高可擴展性並降低第1層成本。例如,以太坊推出了以太坊2.0 ,旨在透過採用權益證明( PoS )來提高交易速度並降低能源消耗。同樣, Solana憑藉其歷史證明( PoH )每秒能夠處理數千筆交易,使其成為市場上最快的網路之一。
Tableau 第 1 層的優點和缺點
好處 | 缺點 |
安全性和去中心化:由於完善的共識機制,第 1 層通常是最安全的。 | 可擴展性有限:例如,比特幣每秒可處理約 7 筆交易(TPS),以太坊每秒可處理約 30 筆交易。這可能會在需求高峰期造成瓶頸。 |
網路主權:每個第 1 層區塊鏈都是自治的,獨立於其他區塊鏈運行,確保獨立性。 | 高額費用:在網路擁擠期間,費用可能會變得非常高。礦工優先處理費用較高的交易,增加了用戶成本。 |
什麼是第 2 層?
第 2 層疊加在第 1 層之上,從而可以減少主區塊鏈的工作量,尤其是在不損害安全性和去中心化的情況下提高可擴展性。目標是更快處理更多交易,同時仍利用第1層安全性。與Layer 1不同的是, Layer 2是一個獨立的區塊鏈 建立在現有的基礎設施之上,利用基本區塊鏈的安全性和分散機制。例如, Polygon (MATIC)或比特幣的閃電網路等解決方案每秒可以處理數千筆交易,遠遠超過以太坊或比特幣等第 1 層單獨處理的能力。
一個常見的類比:在超市購物。在第一種情況下,您需要為購買的每件商品付款,這會產生許多交易。第二種情況是,您裝滿了購物籃,但結帳時只需進行兩次交易。該系統在保持相同結果的同時減少了交易。類似地,第 2 層透過處理第 1 層之外的操作來優化可擴展性,僅記錄基本內容。
第 2層對於解決網路飽和問題至關重要,它透過處理部分交易並將其發送回主區塊鏈。
第 2 層網路允許每秒處理更多交易,而不會使主區塊鏈過載,從而減少第 1 層網路的擁塞。這些解決方案提供了更好的可擴展性和更低的費用,這對於區塊鏈技術的大規模採用至關重要,特別是對於去中心化應用程式( dApps )和智慧合約。
許多投資者押注第 2 層,使其盡可能具有可擴展性。有些人已經發現了當前區塊鏈的固有局限性,而另一些人則認為 Layer 2 也可以用於推出新的加密貨幣。
第 2 層如何運作
第 2 層解決方案使用不同的方法來優化第 1 層區塊鏈。其中最常見的是側鏈、總和和狀態通道。每種方法都有其自身的優點和機制。
- 側鏈:我們不再真正談論「第二層」;它只是一個與第一個區塊鏈進行通訊的平行區塊鏈。這些是獨立的區塊鏈,但連接到主區塊鏈(第 1 層)。它們允許處理特定的交易,同時提供與第 1 層的互通性。
狀態通道用於比特幣的閃電網路、以太坊的雷電網路和其他區塊鏈的Celer等解決方案。
想像一下有人與您進行多筆交易。最後,它會向您發送一份交流摘要(您發送的內容、收到的內容以及傳回給您的內容)。所有這些都是在主區塊鏈之外完成的,主區塊鏈僅用於打開和關閉通道,從而避免通道過載。
這使得許多計算可以在第二條鏈上執行,從而減輕第一條鏈的負載。
- 狀態通道 或狀態通道:這些允許雙方處理鏈下交易,並且僅在交易完成後才將最終結果提交給區塊鏈。
狀態通道僅在開啟和關閉時才向主通道發送訊息,這限制了通訊的頻率。
相較之下,匯總會更規律地發送訊息集,從而允許主鏈不斷監控正在發生的事情,從而提高安全性。這允許比狀態通道更複雜和繁重的計算。
- Rollups :這些聚合多個鏈下交易,然後將它們記錄為基礎區塊鏈上的單一交易。兩種類型的總和分別是樂觀匯總 Rollups和ZK- Rollups 。
樂觀主義者 Rollups在信任的基礎上運行,並在主鏈上存在確認延遲以驗證交易的有效性。它速度很快,但如果檢測到錯誤,則需要支付交易費才能撤銷。 Arbitrum和Optimism等網路就使用了這項技術。可能會出現延誤並且付款可能會被拒絕。
ZK -Roll Ups或非揭露證明更為先進。 Zk -rollups允許快速處理大量交易,同時證明其有效性,而無需向主區塊鏈公開所有細節。 他們使用數學證明(零知識 我們可以使用證明來驗證交易,而無需完全披露交易資訊。
這樣就可以證明交易的正確性,而無需等待延遲,也不會使主區塊鏈過載。
例如,它們可以透過每筆交易證明一個人具有支付所需的財務能力。 Stackware和Aztec就是使用這項技術的公司的例子。
總而言之,ZK-Roll Ups被認為更安全、更有效率,儘管其應用仍在發展中。還有其他解決方案,例如Plasma和Validum ,它們基於類似的原理
表:主要的二層解及其優缺點:
方法 | 描述 | 好處 | 缺點 |
側鏈 | 連接到第 1 層的平行區塊鏈。 | – 卸載第 1 層。 – 互通性。 | – 安全性較低。 – 集中化風險。 |
狀態通道 | 鏈下交易,並在區塊鏈上進行匯總。 | – 快速交易。 – 減少區塊鏈的負載。 | – 僅限於雙方之間的交流。 – 減少溝通頻率。 |
樂觀的 匯總 | 匯總鏈下交易,延遲後由主鏈進行驗證。 | – 速度。 – 可擴展性。 | – 確認截止日期。 – 取消錯誤的費用。 |
ZK匯總 | 使用數學證明來驗證而不透露細節。 | – 安全、快速。 – 無確認延遲。 | – 正在開發中。 – 技術複雜性。 |
第 2 層範例
許多專案使用第 2 層解決方案來提高其效能。以下是一些範例:
- 以太坊與總結:以太坊使用樂觀 Rollups和ZK-Roll Ups來增加其交易處理能力。
- Polygon : Polygon最初設計為以太坊的第 2 層解決方案,後來發展到透過側鍊和匯總提供各種可擴展性解決方案。
- 網路(比特幣) :閃電網路是比特幣的第 2 層解決方案,透過創建鏈下支付管道實現費用極低的即時支付。
Tableau 第 2 層的優點與缺點
第 2 層的優勢 | 第 2 層的缺點 |
提高可擴展性:每秒處理數千甚至數百萬個交易,而不會影響第 1 層網路速度。 | 安全性:額外的風險(側鏈的中心化、總結的脆弱性)。 |
較低的交易費用:鏈下交易的費用比第 1 層交易更低。 | 技術複雜性:實作複雜,需要開發人員進行調整。 |
改善用戶體驗:提高速度並降低成本使應用程式的使用更加流暢和易於存取。 | 互通性:不同解決方案和區塊鏈之間的相容性問題,減緩了採用速度。 |
總而言之,第 2 層對於增強第 1 層區塊鏈的功能至關重要,同時也能保持其安全性、去中心化並解決可擴展性挑戰。
什麼是第 3 層?
第 3 層是一個相當模糊的概念,根據來源的不同可以有多種意義。事實上,不同站點的定義有很大差異。總體而言,第 3 層可以是第 2 層之外的附加層(但目前更側重於第 2 層,因為該領域仍有大量研究和開發工作要做。)
3層是第 2 層的第 2 層。它改進了第 2 層的某些特定方面,使其更加有效。這些層通常專門用於特定功能,例如提高可擴展性、加強安全性或保證匿名性。
重要的是不要混淆第 2 層和第 3 層。第 2 層是區塊鏈通訊的基礎,而第 3 層促進了不共享相同基礎(第 0 層)的區塊鏈之間的互通性,例如比特幣和以太坊,它們不能在沒有第 3 層中介的情況下直接交換。
第 3 層還可以對應在第 2 層網路上建立的特定功能或應用程序,從而滿足特定的需求。最後,一些額外的層可能只專注於資料管理或其他特定任務。
第 2 層之上的附加層
我們同意 Layer 2 讓我們可以優化區塊鏈及其基礎設施的某些方面。嗯,第 3 層將允許您優化第 2 層的某些非常具體的方面。所有這些區塊鏈,第 2 層和第 1 層,都無法相互通訊。而 Layer 3 將帶來一個允許區塊鏈相互溝通的解決方案。
滿足特定需求
第 3 層通常被稱為特定應用區塊鏈,因為它們在使用上確實具有專業化。事實上,這些是第2 層的具體子部分,可以改進不同的面向。我們將擁有一個用於可擴展性的第 3 層、一個用於安全性的第 3 層、一個用於匿名性的第 3 層等。
使用
Layer 3 旨在簡化不同區塊鏈之間的互動。例如,它們允許使用單一地址將 ETH(以太坊)發送到比特幣地址,或將比特幣儲存在以太坊地址上。目前,許多人會錯誤地將比特幣發送到以太坊地址,從而導致資金不可逆轉的損失。
儘管 Layer 3 還鮮為人知,但它代表了區塊鏈優化的一大進步。該領域的一個值得注意的項目是Stackware ,它是第 3 層,透過更好地管理技術堆疊和緩解第 2 層擁塞,顯著提高了可擴展性。
外貌 | 描述 |
一般概念 | 第 2 層以外的附加層,專門用於特定功能(可擴充性、安全性、匿名性)。 |
與 Layer 2 的關係 | 優化並完善第 2 層的特定面向。 |
互通性 | 允許不同區塊鏈(例如比特幣和以太坊)之間的通訊。 |
具體應用 | 專門用於改善可擴展性、安全性或匿名性等方面。 |
專案範例 | Stackware :透過優化第 2 層管理和減少擁塞來提高可擴充性。 |
對用戶的實用性 | 允許您在不同的區塊鏈之間發送加密貨幣而不會失去資金。 |
結論
安全性、可擴展性和去中心化)至關重要。這也有助於更好地理解各種加密貨幣平台提供的解決方案,這些解決方案旨在解決這些挑戰,同時提高網路的整體效率。
挑戰在於這三個方面無法同時優化。這就是第 2 層發揮作用的地方。第 2 層似乎全部或部分是區塊鏈可擴展性的關鍵解決方案。
然而,這並不以犧牲去中心化社群的核心價值為代價,例如安全性和真正的去中心化,這些價值主要由比特幣等第 1 層來保證。
總而言之,第0層實際上代表了基礎:基本基礎設施,就像系統的根源,它使其他一切得以運作。第 1層是區塊鏈本身,它是像比特幣或以太坊這樣的網路的架構。第2層在此架構上進行了改進,例如透過閃電網路等解決方案優化了比特幣的可擴展性。最後,第 3 層涉及不同區塊鏈之間的應用程式和連接,促進系統的互通性和功能性。
區塊鏈可擴展性問題是一個關鍵問題。解決這些問題的創新解決方案在被採用後將變得越來越有價值。
最終,了解這些技術問題將有助於發現投資機會並獲得真正的優勢。