核心要点
Layer 1 区块链是基础网络，如和，它们独立管理交易、安全、共识和区块链数据。
Layer 2 解决方案运行在 Layer 1 网络之上，旨在提高交易容量、降低费用并提升速度，同时避免给基础区块链带来过重负担。
跨链桥允许资产和信息在区块链各层之间流动，但不同设计会引入不同的安全性、去中心化和信任考量。
Layer 1 和 Layer 2 区块链代表了区块链架构的不同部分，每一层在支持去中心化网络中都扮演着独特角色。Layer 1 提供底层基础设施，负责处理交易和维护网络安全；而 Layer 2 则引入额外的扩展机制，旨在提升性能。
包括比特币、以太坊和 Solana 在内的网络以 Layer 1 区块链的形式运行，因为它们的协议维护自己的账本和共识系统。然而，随着区块链应用的普及，当活动量超出这些基础网络的容量时，可能会出现拥堵、交易缓慢和成本上升的问题。
Layer 2 解决方案通过将部分活动从基础区块链上移开来解决这些限制，同时保持与 Layer 1 的连接。因此，包括 Rollup 和状态通道在内的技术可以提高交易吞吐量，同时减轻底层网络的计算负担。
什么是 Layer 1 区块链？
Layer 1 区块链是构成去中心化区块链生态系统基础的主要网络。比特币、以太坊和 Solana 都是例子，因为它们运行着独立的网络，负责验证交易、维护区块链记录并执行各自的共识规则。
共识机制尤为重要，因为它决定了网络参与者如何就有效交易和区块链的当前状态达成一致。比特币使用工作量证明，需要计算资源来验证交易并生成区块。而以太坊则采用权益证明，验证者通过质押加密货币作为抵押品来参与网络安全维护。这些机制帮助去中心化的参与者维护一个共享且防篡改的交易历史，而无需依赖中心化机构。
尽管提供了核心安全基础设施，但 Layer 1 网络在交易需求大幅增加时可能会遇到可扩展性限制。
Layer 1 扩容如何工作？
Layer 1 扩容涉及修改基础区块链本身，以提高其处理交易的能力。不同的区块链网络可以根据其架构和技术要求采用不同的方法。增加区块容量是一种可能的策略，因为更大的区块可以容纳更多交易。另一种方法是改进共识机制，以便在不削弱网络安全的情况下更高效地处理交易。分片是另一种潜在的 Layer 1 扩容技术。分片不是要求整个网络处理相同的工作量，而是将区块链操作划分为更小的片段，使其能够并行处理活动。然而，区块链开发者在引入这些改进时必须考虑可扩展性、去中心化和安全性之间的关系。在保持其他特性的同时提升性能，仍是 Layer 1 网络面临的重要挑战。
什么是 Layer 2 区块链？
Layer 2 指的是建立在现有 Layer 1 区块链之上的扩容基础设施。这些解决方案并非取代底层网络，而是旨在利用基础区块链的特性来增加交易容量。Layer 2 解决方案对于面临大量交易活动的区块链网络尤其重要。将部分交易处理从 Layer 1 移开，可以减少拥堵，并可能实现更快的交易速度和更低的费用。目前出现了几种 Layer 2 方法，包括状态通道和 Rollup。状态通道允许参与者在主区块链之外进行多笔交易，最终在 Layer 1 上结算结果状态。Rollup 则采用另一种方法，将大量交易合并后向底层区块链提交汇总信息，从而减少 Layer 1 直接处理每笔交易所需的数据或计算量。
Layer 1 和 Layer 2 有什么区别？
主要区别在于区块链活动处理的位置。Layer 1 是底层区块链，负责共识、安全以及维护网络的主交易账本。Layer 2 运行在该基础设施之上，主要专注于提升可扩展性和交易效率。Layer 2 无需让每笔交易都由基础区块链完全处理，而是在与 Layer 1 交互之前先处理或聚合活动。因此，这两层可以相互补充。Layer 1 提供了区块链生态系统的基础，而 Layer 2 则扩展了可支持的活动量，无需每笔交易都消耗相同的基础层资源。
区块链跨链桥如何连接 Layer 1 和 Layer 2？
区块链跨链桥提供了在 Layer 1 和 Layer 2 环境之间转移资产和信息的基础设施。它们尤其重要，因为用户在基础区块链上持有的资产可能需要先转移到 Layer 2 生态系统，才能与运行在该层的应用程序交互。跨链桥可以采用不同的安全模型。无需信任的跨链桥通常依赖智能合约和区块链机制来协调转移，无需中心化中介；而受信任的跨链桥则依赖于一个负责监督部分转移过程的实体。这些设计涉及安全性、速度、去中心化和信任方面的不同权衡。因此，跨链桥在互操作性中扮演着重要角色，但也可能引入超出使用单一区块链所带来的额外技术考量。
从以太坊到 Arbitrum 的跨链桥如何工作？
将以太币或 ERC-20 代币在以太坊和 Arbitrum 之间转移，是 Layer 1 和 Layer 2 交互的一个例子。想要转移资产的用户可以与以太坊上的跨链桥合约交互，并将相关代币发送到该合约中。这些代币在以太坊上被锁定，同时相应数量的代币会在 Arbitrum 生态系统中可供用户使用。随后，资产可以在 Arbitrum 上使用，而那里的交易通常比直接在以太坊基础层上处理更高效。Arbitrum 会批量处理交易并定期向以太坊提交信息，从而使 Layer 2 网络能够受益于底层区块链的安全性。当用户想要将资产转回以太坊时，他们需要从 Arbitrum 发起提款。相应的 Layer 2 资产会被锁定或移除，原始资产在经过所需的提款流程和挑战期后，最终可以在以太坊上释放。
Layer 2 区块链有哪些优势？
可扩展性是 Layer 2 技术的主要优势之一。在基础区块链之外处理活动，可以大幅提升生态系统支持的交易数量。更低的交易成本是另一个潜在优势，因为 Layer 2 系统可以将基础层的结算费用分摊到多笔交易中。这使得区块链应用对于频繁进行或金额较小的交易用户来说更加实用。Layer 2 网络还可以通过减少底层区块链高需求期间的交易延迟，来改善用户体验。这些能力对于去中心化应用（包括去中心化金融平台和 NFT 生态系统）来说越来越重要，因为用户可能在其中执行大量区块链交易。
Layer 2 区块链有哪些潜在风险？
Layer 2 网络引入了额外的复杂性，因为用户与底层区块链之外的基础设施进行交互。因此，特定解决方案的安全特性部分取决于其架构以及与 Layer 1 的关系。跨链桥可能带来另一个风险领域，因为在不同区块链环境之间移动的资产依赖于控制存款、提款和资产表示机制的机制。一些系统可能还会根据交易处理、验证或跨网络转移的方式，引入更大的中心化程度。因此，用户需要了解各个 Layer 2 解决方案相关的安全和信任假设。此外，众多 Layer 2 网络的存在可能会将区块链流动性和应用程序分散到不同的环境中，从而增加了对可靠互操作性基础设施的需求。
结论
Layer 1 和 Layer 2 区块链在区块链生态系统中发挥着互补的功能。Layer 1 网络（包括比特币和以太坊）为共识、安全、交易结算和区块链数据提供了基础基础设施，而 Layer 2 解决方案则专注于提升可扩展性和交易效率。包括状态通道和 Rollup 在内的技术，通过将活动从基础区块链上移开处理，最终再与 Layer 1 交互，从而减少拥堵。跨链桥则通过使资产和信息能够在不同区块链层之间移动，进一步连接这些环境。然而，对区块链网络进行扩容会涉及安全性、去中心化、互操作性和技术复杂性等方面的权衡。因此，Layer 2 是 Layer 1 基础设施的扩展，而非对底层区块链的替代。随着区块链应用吸引更多交易活动，Layer 1 的安全性与 Layer 2 的可扩展性之间的关系可能仍是支撑高效去中心化网络的核心。
常见问题
1. 什么是 Layer 1 区块链？
Layer 1 区块链是一个基础性的去中心化网络，负责处理交易、维护其账本、运行其共识机制并保障区块链活动的安全。
2. 什么是 Layer 2 区块链？
Layer 2 是运行在 Layer 1 区块链之上的扩容基础设施，旨在提高交易容量、减少拥堵并降低交易成本。
3. Layer 1 区块链的例子有哪些？
比特币、以太坊和 Solana 都是 Layer 1 网络的例子，因为它们各自运行自己的底层区块链和共识基础设施。
4. Layer 2 扩容解决方案的例子有哪些？
Layer 2 扩容方法包括状态通道和 Rollup，它们将交易处理从底层 Layer 1 区块链上移开或进行聚合。
5. Layer 1 和 Layer 2 区块链如何连接？
Layer 1 和 Layer 2 网络可以通过跨链桥和结算机制进行交互，这些机制使资产、交易信息和其他数据能够在区块链环境之间移动。
