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以太坊2.0升级在即，那么我们常说的Layer1和Layer2究竟是什么呢？又有哪些潜力项目呢？本文币修课将用白话文为大家解读L1和L2

一、什么是Layer1？

Layer1指的是第一层网络，也可以叫基础区块链。其中Layer是第0层，属于一个互联网底层协议。

首先说一下Layer0，第0层对应OSI模型的底层协议，大致包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。由于互联网协议内容复杂，在本文中第一层就不给大家多赘述了，对基础协议有兴趣的朋友们可以去研究下L0。

Layer1大致包括数据层、共识层和激励层。以太坊(ETH)、比特币(BTC) 、索拉纳（SOL）、币安链（BSC）都是 layer-1 协议。我们将它们称为第 1 层，因为它们是其生态系统中的主要网络。换句话说，当协议在自己的区块链上处理和完成交易时，它是第 1 层。他们也有自己的原生代币，用于支付交易费用。

Layer1的主要问题是无法扩展，Layer 1都是其有且仅有一条的公链，所有交易结算都发生于其上，在需求量增加的时候，经常发生区块拥堵的情况。

二、Layer1的分片和链上扩容

1、什么是Layer1分片？

Layer1分片是一种流行的第 1 层扩展解决方案，用于提高交易吞吐量。该技术是一种数据库分区形式，可应用于区块链分布式账本。一个网络及其节点被划分为不同的分片，以分散工作量并提高交易速度。每个分片管理整个网络活动的一个子集，这意味着它有自己的事务、节点和单独的块。

使用分片，每个节点都不需要维护整个区块链的完整副本。相反，每个节点将完成的工作报告给主链，以共享其本地数据的状态，包括地址余额和其他关键指标。

2、什么是链上扩容？

Layer 1扩容方案又称链上扩容，指在区块链基层协议上实现的扩容解决方案。一般需要修改区块链的区块容量、区块生成时间、共识机制等固有属性以提高交易能力。

具体来说，比特币的扩块升级是增大了每一个比特币区块的容量，从而可以容纳更多数目的交易；比特币SegWit则减少了平均单笔交易所占用的空间，使得每一区块可以容纳更多数目交易；升级到DPoS也可以在牺牲一定程度去中心化和安全性的条件下获得更好的性能。但受到物理、经济等因素限制，Layer 1扩容的效率是有极限的。

三、什么是Layer2？

Layer1指的是第二层网络，第二层主要对应的是合约层和应用层。与Layer1网络不同的是，Layer2追求的是更高效的性能，作为第二层网络，Layer2可以替 Layer1 承担大部分计算工作，近年来，不少项目都是基于Layer2搭建的，从而将交易行为从主链上分离出来，降低一层网络的负担，提高业务处理效率，从而实现扩容。在这个过程中，Layer2 虽然只做到了局部共识，但是基本可以满足各类场景的需求。

目前我们值得Layer2，通常是Layer2是一个为提升以太坊网络（layer1）性能的整体解决方案。Layer1来保证安全和去中心化，做到全球共识，通过智能合约设计的规则进行仲裁，以经济激励的形式将信任传递到Layer2。Layer 2解决方案的核心思路是让多个参与方通过某种方式实现安全交易，无需将交易发布在主链（即Layer1）上，不过在某种程度上还是要依赖于主链作为仲裁方来确保其安全性。

用大白话来讲，Layer2为Layer1分担着各种Layer1的应用工作，比如解决算力的matic，作为Layer1以太坊的一条Layer2侧链，在实现快速，简单和安全的链下交易，还可以实现广义的脱链智能合约，也就是跨链，帮老大哥以太坊分担了许多算力上的压力。另一种方法，也可以把Layer1理解为中央银行，Layer2理解为各个商业银行，若人人都去中央银行进行结算，那势必堵的中央银行水泄不通，所以各大商业银行在银行体系中承担着类似Layer2的工作，为老大哥（Layer1）处理大量商业业务，然后再由商业银行向中央银行整体结算一次，使整个金融市场更加高效的运转起来，这便是Layer2的作用。

目前Layer2的扩容方案分为状态通道（StateChannels)，侧链(Sidechains)，等离子体（Plasma）和 RollUp，其中Rollup是目前最主流的Layer2扩容方案，Rollup有两种形式，ZKRollups和OptimisticRollups，这些内容太过硬核本文就不再科普，感兴趣的朋友可以去百度一下。

对用户来说，Layer2和L1一样，就是一个用来发送和接收交易的东西。交易会在L2完整修改世界状态和写入区块链。L2会定期将多笔交易卷起来打包一块上传给L1。但在L2将交易打包上传到L1的操作，并不会修改L1的世界状态，只会修改区块链数据，即只是将交易数据存储进L1的区块链数据里。除非在L2和L1发生了充值和提款操作，才会在L1修改世界状态。

四、目前比较火的Layer2项目

1、Polygon（matic）

Polygon是第一个真正引起外界关注Layer 2赛道的项目，这个印度崛起的项目吸引了很多头部DeFi项目的加入，具有先发优势。

2、Arbitrum

Arbitrum使用 Arbitrum虚拟机 (AVM) 来执行交易，类似于EVM，但独立于它并允许执行欺诈证明。

3、Metis

MetisAndromeda作为Layer2，现有的Solidity智能合约可以跟在以太坊上一样运行，但更便宜、更快。

4、Immutable X（IMX）

Immutable X 是以太坊的第一个 (zk-rollup) 扩展协议，用于NFT 铸造和交易，已与 StarkWare 合作构建。

5、Loopring

Loopring的zkRollup L2解决方案旨在提供与以太坊主网相同的安全保证，并具有巨大的可扩展性：吞吐量增加了1000倍，成本仅降低到L1的0.1%。

6、ZKSwap

ZKSwap基于ZK-Rollup技术在Layer 2上执行Uniswap的全部功能，同时确保去中心化交易所的核心价值。

7、Optimism

Optimism是一个兼容EVM的Optimistic Rollup链，目标是快速、简单和安全，目前只能在Optimism上部署白名单合约。

五、结束语

自比特币、以太坊迅速发展以来，性能不足的问题就一直困扰着老牌公链。而如何破解公链的“不可能三角”，在扩展性、去中心化、安全三者间达成最优解，将成为未来L1公链重点挑战方向。今天的区块链生态中的Layer1和Layer2很容易混淆，但是一旦掌握了基本概念，就会更容易理解整体结构和架构。这些知识能够帮助各位新手更好的理解公链，只有掌握了最基本的公链运行模式，才能在更好的理解更多公链的运营模式，从而发现机会找到传说中的百倍项目。

本文只作为技术分析，不作为投资和技术建议，版权归币修课所有，欢迎大家共同讨论。

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