第 2 层区块链可以处理比第 1 层区块链更多的交易，并且结算速度也更快。然而，它们实现这一速度的方式并不相同。让我们深入了解第 2 层区块链是什么以及它们的工作原理。
区块链网络始终受制于三个基本属性：安全性、去中心化和可扩展性。这个问题被称为“区块链三难困境”。
这意味着，如果区块链专注于安全性和去中心化，就必须在可扩展性方面做出妥协。这个问题正是以太坊网络从工作量证明转向权益证明的原因：网络必须可扩展。然而，即使采用权益证明网络，保持其足够安全也是一项挑战。
目前最流行的解决方案：第 2 层网络！
但是，什么是第 2 层区块链？它们如何工作？哪一个最好？
在这篇博文中，我们将解释什么是第 2 层区块链、它的类型、第 2 层区块链的工作原理以及 如何使用这些第 2 层网络。
什么是第 2 层（L2）区块链？
第 2 层 (L2) 是建立在另一条区块链（通常是第 1 层）之上的区块链，用于处理部分交易流程，否则这些流程会加重底层链的负担。这使得它们能够比第 1 层网络更快地处理更多交易。
但是，它们继承了底层第 1 层链的安全性。
因此，第 1 层链通过其分布式节点提供安全性，而第 2 层网络提供链下框架以实现更快的交易和计算。
您可以将第 1 层区块链想象为拥挤的高速公路，而将第 2 层网络想象为有助于疏通交通的替代路径。
以支付网络 Visa 为例，它每秒可处理 65,000 笔交易。Visa 不会对每笔交易进行微观管理，而是在其终端将交易分组，然后一次性发送给银行进行最终结算。
第 2 层区块链有何用途？
虽然还有其他区块链采用第 2 层解决方案，但以太坊网络的社区是最活跃的。这是因为以太坊拥有最大的 dApp 生态系统，并且每秒只能提供最多 15 笔交易，导致高峰时段出现严重拥堵，交易失败或速度极慢。为了解决这个问题，第 2 层区块链提供了一些核心优势：
交易速度更快
Polygon、Optimism 和 Arbitrum 等第 2 层网络旨在管理高交易量。它们分别提供高达每秒 65k、2k 和 40k 的交易速度。
更便宜的交易
由于第 2 层网络可以处理更高的交易量，因此用户无需支付更高的 Gas 费用即可先于其他人执行交易。因此，Gas 价格保持最优。
一次性完成更多交易
第 2 层区块链可以提供更高的吞吐量，这意味着它们可以同时处理多个交易，并且它们可以在不影响第 1 层区块链级别的交易速度的情况下做到这一点。
保持高度安全
虽然交易处理发生在第 2 层网络上，但底层第 1 层链会验证和结算交易数据。由于 L2 网络继承了主区块链的安全性，因此它确保所有交易都是安全的。
简而言之，第 2 层 (L2) 区块链提供速度和可扩展性。这使开发人员能够创建具有更高计算需求或吸引大量使用量的多样化应用程序。这对于区块链游戏和去中心化社交网络尤其重要，因为它们可能需要同时处理多个小额交易，而不会中断用户体验。
我希望 L2 网络能够得到哪些改进？
区块链游戏
玩区块链游戏时，你最不想遇到的事情就是被缓慢的交易速度打断。如果你想购买游戏内物品，你会想当场购买。有了 L2 区块链，交易速度会快得多，这意味着你可以花更多时间玩游戏。此外，第 2 层网络上的交易也便宜得多，并且可以同时结算，这意味着当越来越多的人开始玩游戏时，玩你最喜欢的游戏不会变得越来越昂贵。
市场
NFT 市场也依赖于快速且廉价的交易，但当以太坊网络繁忙时，买卖 NFT 的 gas 费用会非常高。第 2 层区块链网络使这一过程变得更加便宜和容易，极大地方便了买家、卖家和市场。
Web3 社交媒体平台
Web3 社交媒体平台依赖于即时发送信息，并且希望不会收取超出任何人承受能力的费用。Web3 社交媒体平台依赖于多个用户同时与应用程序交互 - 而且它们需要快速。第 2 层网络非常适合为 Web3 社交媒体网络提供这种基础设施，同时保持安全。
第 2 层区块链如何工作？
第 2 层区块链部署了多种技术，但所有第 2 层网络的共同点在于它们如何在主链上结算交易。结算通过提供加密“证明”来确定状态更改的完整性来实现。
对于第 2 层区块链，加密证明提供了可验证且防篡改的证据，证明交易真实且提议的状态更改有效。主链的智能合约依靠该证明来完成交易并解决争议。
最广泛使用的证明是故障证明和有效性证明，分别用于乐观汇总和零知识汇总。
其他第 2 层扩展解决方案有自己独立的机制来完成交易和状态改变。
为了更多地了解 L2 区块链的工作原理，让我们深入了解不同的类型以及它们如何扩展其父加密网络。
第 2 层区块链有哪些不同类型？
第 2 层是一个集合术语，涵盖了各种各样的扩展解决方案。
最流行的第 2 层网络类型是 乐观汇总 和 零知识汇总。 但也有其他类型，如侧链和 validium，它们提供与 L2 类似的可扩展性，但不依赖于主网的安全性。
让我们深入了解有助于扩展以太坊主网的不同类型的第 2 层区块链。
汇总
Rollups 在链下执行交易，并将多笔交易捆绑（汇总）成批次，然后在 Layer 1 上提交。目前有两种类型的 Rollups：乐观 Rollups 和零知识 Rollups。
乐观汇总
乐观汇总“乐观地”假设所有第 2 层交易都是有效的，直到被网络验证者质疑并证明是错误的。
在争议期间，即交易在第 1 层达成最终结果之前，任何人都可以提出错误证明来质疑交易数据和状态变化。有效的证明将使错误交易无效，并对批准交易的恶意验证者处以罚款。
这意味着，为了使乐观汇总合法运行，应该始终至少有一个诚实节点来挑战无效的状态变化。
Arbitrum One 和 Optimism 是使用乐观汇总的第 2 层网络的示例。
零知识汇总（有效性汇总）
零知识汇总是第 2 层区块链，它假定所有交易计算数据都是无效的，直到通过 零知识证明 或有效性证明证明为真。
ZK 证明能够以加密方式确定交易是否正确，且无需透露任何交易细节。因此得名“零知识”。
ZK-rollups 主要有两种类型：ZK-STARK 或zk-SNARK。虽然类似，但它们在发布证明的安全性方面略有不同。
利用 ZK-rollups 的二层网络的良好示例包括 zkSync 和 ZKSpace。
乐观汇总和零知识汇总之间有什么区别？
乐观汇总假设所有交易都是有效的，直到被验证者质疑并通过错误证明证明是错误的。零知识汇总依靠有效性证明来验证交易，然后再将其添加到链上。
零基础 EVM
对于那些需要与 EVM 兼容的 zk-Rollup 的人来说，zkEVM是一个解决方案。
本质上，ZK Rollups 的成功给第 1 层和第 2 层网络带来了另一个问题。简单地说，EVM 并非为处理零知识证明而设计的。zkEVM 可以处理这些证明——它们比迄今为止任何其他第 2 层解决方案都更模块化！
侧链
侧链是具有独立区块参数和共识算法的独立区块链，它们不会继承第 1 层区块链的安全性，也不会将状态更改和交易数据发布回主网。因此从技术上讲，有些人不会将侧链作为第 2 层区块链生态系统的一部分。
然而，侧链可以与 EVM 兼容，这意味着基于以太坊的智能合约可以轻松迁移到这些侧链，并使用区块链桥与以太坊进行交互。
Skale 和 Loom Network 是侧链的例子。
维迪乌斯
Validium 在链下处理交易并使用有效性证明来验证交易。但是，Validium 不会将交易数据存储在以太坊主网上，而是依赖于链下数据可用性模型。
限制链上数据存储可以降低 gas 费用，尤其是发布calldata的价格 。然而，validium 容易受到交易数据失真的影响。
StarkWare 的 StarkEx 和 Matter Labs 的 zkPorter 就是 validiums 的例子。
频道
渠道是多重签名智能合约管理的点对点协议，允许双方进行多次交易并将最终结果发布到区块链。
有两种类型的通道：支付通道和状态通道。支付通道有助于原子转账和小额支付，而状态通道则处理一般计算和状态转换逻辑。
然而，同行需要保持在线以监控渠道活动并防止恶意行为者窃取资金。
Connext 和 Raiden等项目 就是渠道的例子。
等离子体
Plasma链是一条独立的区块链，或锚定在母链或根链（以太坊主网）上的“子链”。它们在链下执行交易，并拥有自己的区块验证机制。
然而，Plasma链存在多个缺点，例如无法支持以太坊智能合约、数据不可用和大规模退出问题。
OMG Network 和 Gluon 使用了 Plasma 模型。Polygon 还将 Plasma 模型实现 为与 EVM 兼容的基于状态的侧链。
现在您已经了解了不同类型的第 2 层网络，让我们深入了解一些具体内容。
顶级第 2 层区块链列表
以太坊有许多第 2 层网络，每个网络都有其独特的优势。有些更适合以隐私为中心的应用，而有些则专为大规模、高计算的游戏平台而设计。
一些最受欢迎的第 2 层区块链包括：
多边形
Polygon提供一系列第 2 层扩展解决方案。首先，它推出了 Polygon 网络，这是一条 与EVM兼容的侧链和第 2 层网络，该网络使用权益证明共识算法并为以太坊 dapp 带来可扩展性。此后，它推出了其他第 2 层解决方案，例如其 zkEVM、Polygon zkEVM 及其零知识汇总 Polygon Miden。
仲裁一号
Arbitrum One 是一种乐观汇总，它使用欺诈证明，提供比以太坊更高的交易吞吐量和更低的费用，同时不影响安全性。
乐观
Optimism是一个以太坊第 2 层网络，它也利用了 Optimistic rollups，但也致力于通过提供智能合约部署 等 工具，让开发人员的体验尽可能简单
根据
Base是一个基于 Optimism 的OP Stack 构建的模块化、与 rollup 无关的区块链 。它是 Coinbase 具有智能合约功能 的链上产品的所在地 ，旨在通过与 Coinbase 的无缝集成吸引下一代 web3 加密用户。
zkSync 时代
zkSync Era 是一个零知识第 2 层区块链，旨在通过自我托管、安全的用户界面带来互联网级的“超可扩展性”。
滚动 zkEVM
Scroll zkEVM 是一款零知识汇总，具有对以太坊应用程序的本机兼容性和 在 Alpha 测试网上部署智能合约的功能 。这些功能组合意味着开发人员可以轻松轻松地将以太坊应用程序迁移到 Scroll，而无需修改代码库。
灵知链
Gnosis Chain，前身为 xDAI，是一条与 EVM 兼容的侧链，拥有超过 100,000 个验证者的网络，旨在 构建开放且快速的互联网应用程序。从技术上讲，它不是第 2 层网络，但由于与以太坊社区关系密切，Gnosis 通常被认为是以太坊第 2 层生态系统的一部分。
梅蒂斯
Metis 是一个用于扩展 dApp、企业和用户社区的二层网络，旨在使以太坊的吞吐量不受限制。它特别受到 DAO 和区块链应用程序的青睐，因为它为那些想要建立 DAO 和构建应用程序的人提供了简单的框架。
爆炸
Blast是以太坊第 2 层区块链，为用户提供以太币和稳定币（包括 USDT、USDC 和 DAI）的原生收益。Blast 由 NFT 市场 Blur 背后的团队创建，于 2023 年 11 月推出。
莱尼亚
Linea是一个使用 Consensys zkEVM 的以太坊第 2 层解决方案网络。它旨在为 DeFi 和游戏领域的区块链应用提供可扩展、廉价和高效的服务。
极光
Aurora是基于 NEAR 协议构建的 Layer 2 区块链。它专门设计用于为 NEAR 协议带来 EVM 兼容性。它允许用户使用称为“彩虹桥”的区块链桥来回转移资产。
如何将资产迁移到第 2 层区块链
将资产转移到第 2 层区块链有两种主要方式： 桥梁 和 中心化交易所。
区块链桥梁
区块链桥接器可以将资产从一个链转移到另一个链。如果您的钱包中已有 ETH，则可以使用桥接器将您的加密货币从以太坊主网转移到以太坊第 2 层网络。
例如，如果你想将你的 ETH 从以太坊移至 Arbitrum，你可以使用 Arbitrum 的原生跨链桥。同样，其他第 2 层网络也有原生的跨链桥。
从交易所提款
一些中心化交易所 (CEX)，如 Coinbase、Binance 和 Kraken，支持多条链。例如，如果您的 CEX 钱包中有 ETH，您可以通过选择相应的网络和相应的钱包地址，将其直接提取到第 2 层网络上的钱包中。但是，最好始终进行检查，因为并非所有中心化交易所都支持此功能。
总结：第 2 层区块链的未来
第 2 层区块链对于以太坊网络的持续增长和成功至关重要——通过降低费用和提高交易吞吐量来提高可扩展性。第 2 层网络通过卸载第 1 层区块链（以太坊）的一些计算工作来实现这一点，从而缓解网络拥塞并提高性能。
第 2 层扩展解决方案的重要性怎么强调都不为过，因为它们使以太坊能够满足日益增长的用户群和多样化应用程序日益增长的需求。通过为交易和智能合约提供更高效、更具成本效益的手段，第 2 层网络促进了创新并推动了以太坊平台上 dApp 的采用。
常见问题 (FAQ)
为什么以太坊不制作自己的 Layer 2？
以太坊正在进行几次升级，以使网络本身更具可扩展性。例如，Merge 将以太坊升级为权益证明区块链，为分片奠定了基础。下一次升级（Surge）将引入分片，以找到存储 第 2 层网络呼叫数据的最佳方式 。这最终将帮助以太坊扩展到每秒超过 100,000 笔交易。
第 2 层区块链会降低 Gas 费用吗？
是的，第 2 层区块链通过减少第 1 层链上的交易负担并缓解网络拥堵来降低 Gas 费用。
第 2 层区块链仅适用于以太坊吗？
不是，除了以太坊，其他区块链也有第 2 层网络。但是，以太坊作为最大的智能合约网络，拥有最多的第 2 层区块链。
最大的第 2 层区块链是什么？
目前，Polygon 和 Arbitrum 是两个最活跃的以太坊第 2 层区块链。
Layer 2 区块链有哪些优势？
第 2 层区块链除了提供第 1 层区块链的安全保障外，还提供更高的交易吞吐量和更低的 Gas。
第 1 层还是第 2 层区块链更好？
第 1 层区块链提供去中心化的安全性，而第 2 层区块链提供可扩展性。因此，它们相互补充并协同工作以获得最佳效果。
为什么有这么多 Layer 2 区块链？
每个第 2 层区块链都提供独特的技术解决方案，并试图克服其他第 2 层网络的缺点。例如，乐观汇总更容易构建，并提供可靠的短期至中期可扩展性。但零知识汇总对交易批准有更安全的方法。
