什麼是區塊鏈中的層級1？

主要要點層級1指的是基礎區塊鏈網絡，例如比特幣、BNB鏈或以太坊，該網絡在沒有依賴其他網絡的情況下驗證和最終確定交易。
層級1區塊鏈面臨一個根本挑戰：擴展以處理高交易量，同時保持安全性和去中心化。
常見的層級1擴展方法包括增加區塊大小、更改共識機制和實施分片。
層級2協議是在層級1網絡之上構建的擴展解決方案，利用基礎層的安全性和最終結算。比特幣的閃電網絡就是一個例子。
介紹層級1是用於描述基礎區塊鏈網絡的術語，例如比特幣、以太坊或BNB鏈，這些網絡處理和結算自己的交易。理解層級1是理解區塊鏈生態系統結構的基礎，包括以太坊及其層級2擴展解決方案之間的關係。
層級1和層級2是用來描述不同區塊鏈、項目和開發工具架構的術語。如果您曾經想知道Polygon如何與以太坊相關，或為什麼某些應用建設在獨立的網絡上而不是直接在比特幣上，這篇文章將解釋分層結構背後的概念。
什麼是層級1？層級1網絡是基礎區塊鏈的另一種稱呼。BNB智能鏈（BNB）、以太坊（ETH）、比特幣（BTC）和Solana都是層級1協議，因為這些是其生態系統內的主要網絡。當一個協議在自己的區塊鏈上處理和最終確定交易，而不依賴其他網絡的安全性或共識時，它就是層級1。層級1區塊鏈還擁有自己的原生代幣，用於支付交易費用。
相比之下，層級2解決方案是在這些基礎網絡之上構建的。它們依賴層級1進行最終結算，同時在主鏈之外更有效地處理交易。
層級1擴展層級1網絡的一個常見挑戰是可擴展性。比特幣和其他大型區塊鏈在需求高峰期間可能難以快速處理交易。比特幣使用工作量證明（PoW），這是一種需要大量計算資源的共識機制。比特幣的吞吐量受到區塊間隔和區塊容量的限制，因此在需求高峰期間，交易可能在暫存池中停留更長時間，用戶可能支付更高的費用以更快地獲得確認。
開發者已經研究層級1擴展解決方案多年。常見的方法包括：
增加區塊大小，允許每個區塊處理更多交易。
更改共識機制，例如以太坊從工作量證明轉向權益證明（PoS）於2022年9月完成（合併）。
實施分片，這是一種數據庫分區形式，將網絡的工作負載分散到多個並行部分。
層級1的改進需要在整個網絡上進行重大協調。在許多情況下，並非所有參與者都會同意變更，這可能導致社區分裂或硬分叉。例如，比特幣現金就是因為2017年對於區塊大小的意見分歧而出現的硬分叉。
SegWit層級1擴展解決方案的例子之一是比特幣的SegWit（隔離見證）。SegWit通過重新組織區塊數據的結構，將數位簽名從交易輸入字段移出，從而提高了比特幣的吞吐量。這樣釋放了每個區塊可以處理的交易空間，而不降低安全性，並作為向後相容的軟分叉實施，意味著舊的節點仍然可以處理交易。
什麼是層級1分片？分片是一種層級1擴展技術，將區塊鏈網絡劃分為更小的部分，稱為分片。每個分片處理網絡交易的一部分，並維護自己的節點和區塊，分配工作負載，而不要求每個節點都處理每筆交易。
通過分片，個別節點不需要存儲整個區塊鏈的完整副本。相反，每個節點將其在分片中完成的工作報告回主鏈，分享其本地狀態，包括賬戶餘額和關鍵指標。這可以顯著提高交易吞吐量，而不需要每個參與者升級其硬體。
層級1與層級2並非所有改進都可以在層級1進行。由於技術限制和實現網絡廣泛共識的挑戰，某些變更在基礎區塊鏈上很難或很慢實施。以太坊轉向權益證明（PoS）花費了數年的開發，直到2022年9月才完成。自那以後，以太坊持續進行層級1升級，包括Dencun（2024年3月），引入了更便宜的數據可用性以支持層級2擴展，還有Pectra（2025年5月），提高了質押限制並改善了賬戶功能。
某些用例僅依賴層級1無法運作。例如，一個區塊鏈遊戲無法在比特幣網絡上實際運行，因為交易速度慢以及其他限制，如故意限制的智能合約功能。解決方案是建立在層級2協議上，這樣可以在享受基礎層安全性的同時，更有效地處理交易。
閃電網絡閃電網絡是一個基於比特幣的知名層級2解決方案。在繁忙的時期，比特幣交易可能需要很長時間才能確認。閃電網絡允許用戶在主鏈之外快速、低成本地進行支付，最終餘額稍後記錄回比特幣。這有效地將多筆交易打包成一個鏈上記錄，節省時間並降低費用。
層級1區塊鏈示例層級1區塊鏈種類繁多，每種區塊鏈對去中心化、安全性和可擴展性的三重困境採取不同的方法。以下是幾個例子。
MultiversX（前身為Elrond）MultiversX（在2022年11月從Elrond重新品牌）是一個使用分片來提高性能的層級1網絡。它的兩個關鍵特徵是安全權益證明（SPoS）和自適應狀態分片，分片隨著網絡的增長或收縮而分裂和合併，驗證者在分片之間輪換，以減少協同攻擊的風險。其原生代幣EGLD用於交易費用、部署去中心化應用（DApps）以及獎勵網絡驗證者。
THORChainTHORChain是一個建立在Cosmos SDK之上的層級1網絡，旨在成為去中心化的跨鏈交易所。它允許用戶在不同的區塊鏈之間交換資產，而無需包裝或固定它們，從而減少與傳統橋接相關的一些保管風險。其自動化市場製造商（AMM）模型使用原生RUNE代幣作為所有流動性池的基礎對。RUNE也用於交易費用和網絡安全。
KavaKava是一個將Cosmos SDK與以太坊虛擬機（EVM）協同鏈結合的層級1區塊鏈。這種雙鏈架構使開發者能夠構建可在Cosmos和以太坊生態系統中工作的去中心化應用。Kava使用Tendermint權益證明，並提供由KavaDAO資助的鏈上開發者激勵。其原生KAVA代幣用於手續費、質押和治理，還有一個與美元掛鉤的穩定幣USDX。
IoTeXIoTeX是一個專注於將區塊鏈與物聯網（IoT）結合的層級1網絡。它允許用戶通過一個名為MachineFi的系統控制和貨幣化他們的連接設備所生成的數據。IoTeX支持多個層級2協議以應對特定的物聯網應用，並使用其原生IOTX代幣進行手續費、質押、治理和網絡驗證。
常見問題層級1和層級2之間的區別是什麼？層級1是基礎區塊鏈，例如比特幣或以太坊，處理和最終確定自己的交易。層級2是在層級1網絡之上構建的協議，處理主鏈以外的交易，然後將最終狀態結算回層級1。層級2解決方案提高了速度並降低了成本，同時依賴底層的層級1網絡來確保安全性。
區塊鏈中的分片是什麼？分片是一種層級1擴展技術，將區塊鏈網絡分割為稱為分片的小部分。每個分片並行處理網絡交易的子集，而不是每個節點處理每個交易。這可以顯著提高網絡的總交易吞吐量。
為什麼層級1擴展困難？層級1擴展需要對基礎協議進行變更，這意味著在大型和分散的網絡參與者之間達成共識，包括節點運營商、礦工或驗證者以及開發者。意見不合可能導致硬分叉。即使變更獲得一致，同時安全性或去中心化不受影響地安全實施也可能需要數年的開發和測試。
區塊鏈三重困境是什麼？區塊鏈三重困境是同時實現去中心化、安全性和可擴展性三個特性的挑戰。優化一項通常會以犧牲另一項為代價。例如，增加吞吐量（可擴展性）可能需要更強大的硬體（降低去中心化）或更少的驗證者（降低安全性）。大多數層級1區塊鏈在這三個特性之間做出有意的取捨。
以太坊在合併後仍然是層級1區塊鏈嗎？是的。在合併（2022年9月）後，以太坊仍然是層級1區塊鏈，這次轉變使得網絡從工作量證明轉向權益證明。合併是一個共識層的變更，並沒有改變以太坊作為基礎網絡的角色。以太坊繼續作為眾多層級2擴展網絡的結算層，包括Arbitrum、Optimism和Base。
結語層級1生態系統在近年來已經發生了顯著變化。作為較大的層級1區塊鏈之一，以太坊向PoS的轉變及其隨後的升級加強了其作為不斷增長的層級2擴展的基礎層的地位。與此同時，其他層級1網絡繼續探索不同的擴展挑戰方法，從分片到協同鏈架構，再到跨鏈互操作性。
理解層級1和層級2之間的區別，對於投資者在評估區塊鏈項目時非常有用，特別是那些專注於網絡互操作性和跨鏈解決方案的項目。當一個網絡做出架構選擇時，往往會反映在去中心化、安全性和可擴展性之間的具體取捨。
進一步閱讀什麼是區塊鏈？
什麼是區塊鏈三重困境？
什麼是分片？
什麼是閃電網絡？
層級1與層級2區塊鏈擴展解決方案
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