区块链分层：理解Layer 1和Layer 2
区块链技术发展日新月异，各种项目和工具层出不穷。要理解像Polygon与以太坊、Polkadot与其平行链之间的关系，就必须先了解区块链的分层架构，特别是Layer 1和Layer 2。
什么是Layer 1？
Layer 1网络，简单来说，就是区块链的底层基础设施。它就像一座大厦的地基，例如比特币、BNB链或以太坊，都是Layer 1协议。它们在自身网络内处理并最终确认交易，拥有独立的原生代币用于支付交易费用。 Layer 1负责网络的安全性和共识机制。
Layer 1的扩展性难题
Layer 1网络的一个普遍问题是扩展性。比特币等大型区块链在需求激增时，处理交易的能力往往捉襟见肘。例如，比特币使用的PoW共识机制需要大量计算资源，虽然保证了去中心化和安全性，但也导致交易确认时间变长，手续费上涨。
为了解决这个问题，开发者们尝试了多种方法：增加区块大小、改变共识机制（例如以太坊2.0的升级）以及实施分片技术（一种数据库分区技术）。但Layer 1的改进需要巨大的工作量，而且并非所有网络用户都会同意这些改变，这可能导致社区分裂甚至硬分叉，就像2017年比特币和比特币现金的分裂一样。SegWit（隔离见证）就是一个Layer 1的扩展性解决方案的例子，它通过改变区块数据组织方式来提高比特币的吞吐量。
什么是Layer 1分片？
分片是一种流行的Layer 1扩展性解决方案，它将网络及其节点分成不同的分片来分担工作负载，从而提高交易速度。每个分片管理网络活动的一个子集，拥有自己的交易、节点和区块。这样，每个节点就不需要维护整个区块链的完整副本了。
Layer 1与Layer 2
Layer 1并非万能的。由于技术限制，某些改变在主链网络上难以甚至无法实现。例如，以太坊升级到PoS就耗费了数年时间。一些应用场景由于扩展性问题根本无法在Layer 1上运行，比如一个区块链游戏可能因为比特币网络的交易时间过长而无法使用，但它仍然希望利用Layer 1的安全性。这时，Layer 2解决方案就派上用场了。
Layer 2解决方案建立在Layer 1之上，依赖Layer 1来最终确认交易。闪电网络就是一个著名的例子，它允许用户在主链之外进行快速支付，最终余额稍后才记录到主链上，从而节省了时间和资源。
Layer 1区块链示例
除了比特币和以太坊，还有许多Layer 1区块链，它们各有特色，并尝试在去中心化、安全性与扩展性之间取得平衡。
- Elrond: 一个使用分片技术提高性能和扩展性的Layer 1网络，每秒可处理超过10万笔交易。
- Harmony: 一个使用分片技术的有效PoS (EPoS) Layer 1网络，其主要目标是通过与以太坊和比特币的跨链桥梁吸引开发者和用户。
- Celo: 一个易于使用，并旨在通过手机号码或邮箱地址作为公钥来提高加密货币普及率的Layer 1网络。
- THORChain: 一个基于Cosmos SDK的跨链去中心化交易所 (DEX)，旨在无需锚定或包装资产即可实现去中心化跨链流动性。
- Kava: 一个结合了Cosmos的速度和互操作性以及以太坊开发者支持的Layer 1区块链，采用“共链”架构。
- IoTeX: 一个专注于将区块链与物联网结合的Layer 1网络，允许用户控制其设备生成的数据。
结语
如今的区块链生态系统拥有众多Layer 1网络和Layer 2协议。虽然一开始可能让人感到困惑，但只要掌握了基本概念，就能更好地理解其整体结构和架构，这对于研究新的区块链项目，特别是那些专注于网络互操作性和跨链解决方案的项目非常有用。
