区块链中的 Layer 1（第一层） 是指区块链的基础协议层，即主链本身。它是整个网络的核心架构，负责最底层的交易处理、共识机制、数据存储和安全性。Layer 1 的改进直接影响区块链的核心性能（如吞吐量、去中心化程度和安全性）。

Layer 1 的关键特点

1. 

   基础协议

• 比特币的 Layer 1 使用 工作量证明（PoW）。

• 以太坊的 Layer 1 升级后转向 权益证明（PoS）。

• Layer 1 是区块链的底层代码（如比特币、以太坊、Solana等），定义了网络的规则（共识机制、区块生成方式等）。

• 示例：

2. 原生功能

• 直接支持交易结算、智能合约（如以太坊）、原生代币（如 BTC、ETH）和基础安全性。

3. 去中心化与安全性

• Layer 1 通过节点网络达成共识，确保数据不可篡改。去中心化程度取决于共识机制（如 PoW 更去中心化但效率低，PoS 更高效但可能更集中）。

4. 性能瓶颈

• Layer 1 的交易速度和扩展性受限于其设计（如比特币的 7 TPS、以太坊 PoW 的 15 TPS），需要通过分片（Sharding）或 Layer 2 扩容。

Layer 1 的常见扩容方案

由于 Layer 1 的扩展性有限，项目方会通过以下方式优化：

• 共识机制升级：如以太坊从 PoW 转向 PoS（降低能耗，提高 TPS）。

• 分片（Sharding）：将网络分成多个并行链处理交易（以太坊 2.0 的关键升级）。

• 区块大小/时间调整：如比特币现金（BCH）增大区块，但牺牲去中心化。

Layer 1 与 Layer 2 的区别

• Layer 1：主链，负责安全性，但扩展性差。

• Layer 2：构建在 Layer 1 之上的辅助协议（如 Rollups、状态通道），将交易批量处理后再锚定到主链，以提高速度并降低成本。

• 例如：比特币的闪电网络（Lightning Network）、以太坊的 Optimistic Rollup。

主流 Layer 1 区块链示例

1. 比特币（Bitcoin）：专注价值存储，PoW 共识。

2. 以太坊（Ethereum）：支持智能合约，PoS 共识。

3. Solana：高性能链，PoS + 历史证明（PoH），高 TPS。

4. Cardano：PoS 链，注重学术研究。

为什么 Layer 1 重要？

它是区块链的根基，决定了网络的安全性、去中心化程度和扩展潜力。Layer 1 的改进（如以太坊 2.0）通常需要硬分叉，难度高但影响深远，而 Layer 2 则提供更灵活的短期解决方案。