什么是第 2 层？你需要知道的一切

L2 已迅速成为整个行业不可或缺的一部分，试图帮助解决区块链三难困境。但它们是提高可扩展性的答案吗？

第 2 层 (L2) 是加密原生代中的常用术语，但这个概念可能会让很多人感到困惑，尤其是那些刚刚加入这个行业的人。

它是一个通用名称，用于描述构建在基础网络上的解决方案，通常称为第 1 层 (L1) 或主网络 (Mainnet)。这意味着没有基础层就不可能存在 L2，这使得在学习 L2 之前必须先了解 L1 的基础知识。

第 1 层解释
那么什么是第 1 层？它是区块链平台的基础网络和底层基础设施。主网络负责验证和完成所有链上交易，而不依赖于另一个网络。这意味着基础层定义了生态系统的规则。 L1 协议也有用于交易费或汽油费的原生代币。

每个基础网络都有自己的节点达成共识的机制，例如工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）。然而，业内有一个非常普遍的概念，称为区块链三难困境，即网络可以实现三个主要目标中的两个——安全性、可扩展性和去中心化——但不能同时实现这三个目标。这是由以太坊的联合创始人 Vitalik Buterin 推广的。

比特币和以太坊等第 1 层区块链专注于去中心化和安全性，同时牺牲了可扩展性——处理许多交易的能力。这就是第 2 层协议的用武之地。开发人员在 L1 上构建 L2 解决方案以解决可扩展性问题。

什么是第 2 层及其工作原理？
第 2 层协议是建立在基础网络之上的解决方案，可帮助扩展交易和数据。 L2 作为各自主网络的扩展或辅助框架。

那么它是怎样工作的？第 2 层网络在将交易证明提交给基础层之前自行处理大型捆绑包中的交易。这个过程通常被称为“链下”扩展，它减轻了基础网络的大量负载。

L1 侧重于安全性、去中心化和数据可用性，而 L2 处理可扩展性。这使得整个区块链生态系统更具可扩展性，因为基础网络不那么拥挤。所以基本上，这是团队合作。

Layer 2 与侧链
第 2 层解决方案和侧链旨在帮助其主网络更快地扩展。虽然 L2 建立在其基础链之上，但侧链作为独立的 EVM 兼容链并行运行，通过网桥与主网络交互。

Layer 2 协议和侧链的主要区别在于 L2 继承了主网的安全性，而侧链可以采用自己的安全性或其他协议的安全性。因此，侧链在技术上不被视为 L2 解决方案。

有趣的是，诸如此类的项目多边形网络 结合多种 L2 和侧链技术，使交易更快、更便宜。

第 2 层网络的优势
可扩展性： 可扩展性涉及交易吞吐量和速度。换句话说，它确保每秒处理更多事务并更快完成。许多基础网络宁愿牺牲可扩展性以换取去中心化或安全性，这会导致网络使用率高时出现拥塞。

第 2 层网络解决了这个问题，因为它们帮助区块链生态系统在不影响安全性或去中心化的情况下进行扩展。

较低的费用： 如前所述，L2 将多个交易捆绑在一起，并作为单个交易提交到主网。这有助于降低交易费用，使基础层更便宜、更快。

维护安全： 安全和去中心化是第 1 层网络的核心焦点。由于第 2 层链建立在顶部，用户可以从主区块链的安全性中受益。

第 2 层网络的缺点
流动性减少： 流动性是加密市场的一个重要方面。第 2 层网络可以降低其主链的流动性，而主链本应始终保持稳健和流动性。

可能需要多个帐户： 当多个 L2 解决方案构建在一个网络之上时，L1 及其不同的应用程序将需要更多的桥梁来确保两层之间的顺畅通信。这意味着最终用户通常必须创建多个账户才能在不同协议之间转移资金。这个过程可能令人生畏，尤其是因为用户必须始终跟踪其资产的移动。

安全问题 ：虽然这是一个实施问题，但在过去的一年里，多个桥接解决方案遭到黑客攻击，导致价值数亿的加密货币遭到破坏。

第 2 层解决方案的类型
有不同类型的第 2 层技术为区块链网络提供扩展解决方案，从而允许许多人使用第 1 层协议（如比特币和以太坊）进行日常交易。

最受欢迎的第 2 层扩展解决方案包括以以太坊为中心的 Rollups，而比特币闪电网络致力于提高比特币的可扩展性。

汇总
Rollup 是一种流行的第 2 层系统，可扩展以太坊主网和其他区块链。那么它是怎样工作的？

Rollup 是在第 1 层和第 2 层之间中继数据的常规智能合约。它们通过将批量交易和数据从基础层传输到 L2 来帮助区块链扩展。在第 2 层处理完交易后，汇总将交易数据返回到主网进行存储。

除了扩展基础层之外，rollups 还旨在通过将数百个交易分组或“汇总”到单个交易中，然后再将其移动到基础层来显着降低 gas 费用。交易费然后由组中的每个人共享，从而使每个用户都更便宜。与基础层相比，这允许汇总解决方案将交易费用降低多达 100 倍。

此外，汇总建立在 L1 之上，这使它们能够从主区块链中获得安全性。

也就是说，汇总有两种类型——零知识 (ZK) 和乐观。主要区别在于它们如何将交易数据传回主网。

零知识汇总
零知识汇总或 ZK 汇总从基础层获取多个交易并在链下处理它们，然后通过链上汇总智能合约将交易分批推送回主网。

在此过程中，ZK 汇总生成称为 SNARK（简洁非交互式知识论证）或 STARKs（可扩展透明知识论证）的加密证明，发送到 L1 以证明交易的正确性。这允许验证者知道他们拥有相同的信息，而无需透露他们所知道的，因此得名，零知识。

零知识汇总链可以在一分钟内生成一个块，同时每秒处理多达 2,000 笔交易。这大大降低了在区块链上处理交易所需的成本和时间。

利用 Optimistic rollups 的 L2 协议示例

• 路印协议
• 零同步
• 中控空间
• 阿兹台克人

乐观汇总
与 ZK rollups 一样，Optimistic rollups 在将数据发布回基础层之前在链下处理大量交易。

然而，主要区别在于 Optimistic rollups 不会生成加密证明来证明交易的真实性。相反，他们假设交易是有效的，除非另有证明。

Optimistic rollups 提供了一个时间窗口，称为挑战期，允许任何人挑战提交状态数据的结果。这可以通过计算“防欺诈”来完成。如果防欺诈被确认并接受，则上卷链重新执行虚假交易并更新状态数据。

总体而言，与 ZK rollup 和 Plasma 相比，Optimistic rollups 提供的吞吐量较低（如下所述）。

利用 Optimistic rollups 的 L2 协议示例

• 决定一
• 乐观
• 波霸网络

等离子体
Plasma 是由 Vitalik Buterin 和比特币闪电网络的作者 Joseph Poon 创建的以太坊第 2 层扩展框架（下文解释）。

与汇总不同，Plasma 结构结合了智能合约和 Merkle 树，在以太坊主链之上创建了无限数量的侧链，称为“子链”。尽管这些子链是主网的小型副本，但它们使用自己的共识机制来处理链下交易以验证区块。将交易从主链上移除有助于减少拥塞并提高可扩展性。

与 Optimistic rollups 一样，Plasma 结构中的每个子链都使用欺诈证明系统来保证安全性，任何人都可以在一段时间内质疑交易的有效性。

值得注意的是，与其他侧链不同，Plasma 继承了以太坊的安全性。这是因为 Plasma 结构中每个链块的“根”都发布在主网上。

Polygon 和 OMG 是在以太坊网络上利用 Plasma 力量的协议示例。

不过，值得注意的是，Plasma Group（以太坊研究机构）停止 运营并将其剩余资金捐赠给 Gitcoin，用于 optimistic rollups。

比特币闪电网络
这闪电网络 (LN) 是比特币最受欢迎的第 2 层扩展解决方案。 2016 年提出通过以闪电般的速度处理交易包来解决比特币网络上的可扩展性问题。

与上面讨论的其他 L2 扩展解决方案一样，LN 从主网获取多笔交易，并在返回交易数据之前通过小额支付渠道在链下处理它们。

尽管闪电网络最初是为扩展比特币而设计的，但莱特币和狗狗币等加密货币也集成了该解决方案。

最后的想法
总之，第 2 层协议是构建在主区块链之上的扩展解决方案，有助于提高交易速度和降低成本。 L2 链正迅速成为比特币和以太坊等主要区块链中可扩展性问题的解决方案。