blockchain layer区块链分层

目录

1.layer0

2.layer1

3.layer2

​4.layer3

---

 

1.layer0

第0层的定义目前行业还没有完全一致的理解。多数人认为第0层是 加密数据连接层及其硬件，对应上图下半部分。 也有一些人把跨链或可以创建链的基础设施为作为第0层，他们的代表有: LayerZero、Substrate / Polkadot 及 Cosmos

2.layer1

layer1是我们常说的区块链，如比特币、以太坊、BSC 、Solana 等。 这些区块链在自己的区块链上根据共识处理并最终完成交易，第 1 层区块链网络为开发dApps提供了基础架构，开发者可以在第1层网络上其他协议，比如我们看到MAKER DAO 稳定币协议、加密朋克 NFT 及 Uniswap DEX 协议等。

随着链上应用不断增长，网络“吞吐量”无法满足快速增加的需求导致网络拥堵。增加区块链网络自身处理能力的方法：

1）扩大区块大小，以便在单个区块里可以容纳更多的交易，以太坊社区也确实多次提高过区块大小限制，但提高更快意味着更慢网络传播速度，以及更大数据意味着节点需要更大的存储容量，这会提高节点参与网络的门槛，使得网络更中心化；

2）以太坊在尝试的分片（Sharding）扩容方案，将区块链数据分成不同的片，每个分片负责网络活动中的不同交易子集。

3.layer2

Layer2 是针对底层区块链（Layer1）扩容的一种链下解决方案，Layer2 是一个独立的区块链，但使用第一层的安全性保证。

扩容：主要思想是将原本 Layer1 的交易放在链下(Layer2)执行，减轻 Layer1 的负担，并且 Layer2 定期与Layer1通信，将Layer2的交易批量提交到 Layer1 。

1）闪电网络（Lightning Network）扩容

比特币上一个主要的 Layer2 扩容方案是闪电网络（Lightning Network），为小额支付场景进行优化。

支付的双方在链下建立一个"通道"，双方可以在这个“通道”多次进行支付交易，在需要结算时，关闭通道即可。

当支付的双方没有直接的"通道"可以借助第三方节点进行中转，如A 要向 F 交易时，可借助 节点C 形成"通道"链路。所有节点一起就形成了一个支付网络。

advantage：

1⃣️更低的交易费用，对小额交易非常友好，由于比特币链上交易需要用户之间相互竞价，比特币上一笔交易手续费通常在几美金，巅峰时期这需要几十美金，对于小额的交易，手续费往往比转移的金额还要多，闪电网络上通道费用是动态的，通常按转移的BTC数量的万分之几收取。

2⃣️在闪电网络协议下每秒可以发生的支付数量没有基本限制，仅受每个节点的容量和速度限制。

3⃣️更好的隐私，闪电网络支付的细节不会公开记录在区块链上。闪电网络支付可以通过许多连续的通道进行路由，每个节点运营商都可以通过他们的通道看到支付，但如果不相邻，他们将无法看到这些资金的来源或目的地。

2）Rollup扩容

以太坊上主要的 Layer2 扩容方案是 Rollup，Rollup的核心思想是把由Rollup层负责执行交易，然后许多笔交易压缩成一笔交易提交给以太坊。

1⃣️Optimistic Rollup（乐观 Rollup）： Optimistic Rollup 是乐观假设从 Layer2 上执行的交易都是可信的，并批量提交到以太坊上，乐观 Rollup设置有一个挑战期（通常为一周左右），任何人发起挑战来验证交易的真实性，若挑战成功，原有交易被拒绝，并惩罚Layer2出块人。

2⃣️ZK Rollup（零知识证明 Rollup）：主要区别是如何将交易数据发布到第一层， ZK Rollup 是通过生成一个零知识证明来证明所有交易的有效性，相比Optimistic Rollup而言没有乐观假设，且有更高的数据压缩率，但为通用的计算生成零知识证明是一个难点，开发难度很大

3）其他

和 Layer2 类似的二层扩容方案是侧链， 侧链和以太坊L2解决方案的主要区别是，Layer2继承以太坊主网络的安全性，而侧链依赖于自己的安全性。一个流行的侧链是Polygon ，他使用自己的PoS共识，有自己的验证者。但是 Polygon 会定期把交易的状态提交到以太坊。

以太坊联链下扩容技术方案：

4.layer3

Layer3目前行业还没有一致认可的定义，有一些人，将 Layer2 上的应用层，称为第 3 层，例如 Uniswap 、AAVE 、MarkerDAO 等。