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Layer 2 和 Layer 3：有什么区别及其重要性

Aug, 22 2024 16:15

可扩展性仍然是区块链世界的一个关键挑战。早期的巨头如比特币显然无法满足加密社区日益增长的需求。这时，第二层解决方案出现了，拯救了局面。哦，等等，在你习惯了第二层之前，已经有第三层了。

当诸如以太坊等网络无法满足日益增长的交易需求时，创新的解决方案应运而生，以解决这些限制。

两种已经获得显著关注的解决方案是第二层（L2）和第三层（L3）技术。虽然两者都旨在提高区块链的可扩展性，但它们以不同的方式运作并服务于不同的目的。

很容易被L2和L3解决方案的复杂性所迷惑，所以让我们探索它们的区别、使用案例，以及对未来区块链生态系统的潜在影响。

理解第二层解决方案

什么是第二层？

第二层解决方案是建立在现有区块链网络之上的协议，主要设计用于处理链外交易，同时继承基础区块链的安全性保证。

这些解决方案旨在增加交易吞吐量并降低费用，而不影响基础层的去中心化或安全性。

基本上，L2就像是一个装在自然吸气发动机上的涡轮增压器。L2没有改变区块链的基本工作原理，但它足够创新，可以影响整个画面。它卸载了区块链，加速了它。

L2解决方案的核心概念是将大量交易处理移到链外，只在主链上结算最终状态。这种方法允许更快、更便宜的交易，因为主链不再需要处理每一个操作。相反，它只需要验证和记录批量交易的最终结果。

有人说第二层是自加密发明以来加密领域的最大创新。

现在让我们看看一些技术细节。

最近几年，几种类型的L2解决方案已经获得了广泛关注：

状态通道：这些允许参与者进行多次链外交易，当通道关闭时，仅在主链上结算最终状态。状态通道特别适用于需要频繁、双向交易的固定一组各方的应用程序。
Plasma 链：由Vitalik Buterin和Joseph Poon提出，Plasma是一个创建子链的框架，子链定期将其状态提交给主链。这些子链可以有自己的共识机制和区块验证规则，从而提供更大的灵活性和可扩展性。
Rollups：这个类别的L2解决方案在以太坊生态系统中特别受到关注。Rollups在链外执行交易，但在链上发布交易数据，从而提供强大的安全保证。Rollups有两种主要类型：

a. 乐观Rollups：这些默认假定交易有效，只有在出现争议时才通过欺诈证明运行计算。例子包括Optimism和Arbitrum。

b. 零知识（ZK）Rollups：这些生成加密证明（称为有效性证明），以验证链外交易的正确性。例子包括zkSync和StarkNet。

侧链：虽然技术上并不总是被视为真正的L2解决方案，侧链是与主链并行运行的独立区块链，可以实现更快、更便宜的交易。它们通常有自己的安全机制，并可能定期检查到主链。

总结起来，L2解决方案的主要优势在于其显著增加交易吞吐量的能力。基础区块链的安全性保持不变，费用骤降。

只需看看以太坊上的一些L2解决方案。虽然基础网络的TPS（每秒交易数）非常低，但L2解决方案使其速度提升了千倍。

这听起来像是奇迹。事实上也是。不过，仍然有一些注意事项。或者，有人可能会说，挑战。

问题在于不同的L2可能与基础层和彼此之间的组合度有所不同。

这可能导致流动性的分散，并在不同的L2生态系统中创建无缝用户体验时带来挑战。

此外，一些L2解决方案引入了新的信任假设或具有复杂的提款过程，这可能影响用户体验和安全性。

什么是第三层？

进入L3解决方案，一种不同的加密动物。

第三层的概念已成为扩展和专业化的潜在下一步。

再次使用汽车比喻，L3之于L2就像双涡轮系统之于普通涡轮增压器。

虽然这听起来可能让人不知所措且复杂，但区别可以一举说明。

虽然L2解决方案专注于扩展基础层，但L3解决方案建立在L2之上，提供更加专业的功能和性能优化。

L3的关键理念是创建一个分层架构，每个层次都有特定的用途：

第一层：基础区块链（例如，以太坊主网）
第二层：继承L1安全性的扩展解决方案
第三层：建立在L2之上的高度专业化链或应用程序

当然，这些都不是一成不变的。

L3解决方案仍然是一个相对新的概念，其具体实现可能有所不同。然而，L3的一些常见方法和使用案例包括：

超扩展性：通过建立在L2网络之上，L3解决方案可以潜在地实现更大的可扩展性。这可以允许需要极高交易吞吐量的应用程序，如复杂的游戏生态系统或大规模去中心化社交网络。
应用特定链：L3可以设计为满足特定的使用案例或行业需求。例如，专注于游戏的L3可以针对区块链游戏的独特需求进行优化，如频繁的状态更新和复杂的游戏内经济。
隐私层：虽然一些L2解决方案提供了改进的隐私功能，但L3可以提供建立在可扩展的L2网络之上的专用隐私环境。这样可以实现既需要高吞吐量又需要强隐私保证的应用程序。
互操作性解决方案：L3网络可以作为不同L2生态系统之间的桥梁，促进跨L2通信和资产转移。这可以帮助解决由于拥有多个独立L2网络而导致的流动性分散问题。
定制执行环境：L3可以提供针对特定类型计算或智能合约语言高度专业化的执行环境。这可以实现某些类型交易的更高效处理，或为特定应用程序使用领域特定语言。

重大问题来了。

虽然L2解决方案需要保持一定的通用性，以服务于广泛的应用，但L3可以更狭窄地针对特定使用案例进行优化。

这种专业化可以带来显著的性能提升，并使以前因技术限制而无法实现的新型去中心化应用成为可能。简单来说，为每个目标准备了特定的子弹。

然而，与任何新技术一样，L3也有自己的注意事项：

复杂性：在区块链堆栈中添加另一个层次增加了系统的整体复杂性。这可能会使开发人员更难构建和维护应用程序，并使用户更难理解和导航生态系统。
安全考虑：每增加一层都会引入新的潜在攻击向量和安全考虑。确保L3解决方案的安全性，同时保持其优势，将是关键。
互操作性：与L2解决方案一样，确保不同L3之间的无缝互操作性以及与底层L2和L1层的无缝互操作性对于广泛采用至关重要。
去中心化：如果设计不当，高度专业化的L3解决方案可能导致更高的集中化风险。在L3开发中，维护区块链技术去中心化的精神将是一个重要的考虑因素。

比较分析：第二层 vs 第三层

现在，在我们分别查看了L2和L3之后，是时候将它们放在一起了。

L2和L3都旨在提高区块链的可扩展性和功能。但实际上它们服务于不同的目的：

范围和专业化：
- L2解决方案通常范围更广，旨在为广泛的应用扩展基础层。
- L3解决方案则倾向于更专业化，专注于特定的使用案例或优化。
与基础层的关系：
- L2解决方案直接与基础层（L1）交互并从其获得安全性。
- L3解决方案通常建立在L2之上，有时不与基础层交叉。
可扩展性改进：
- L2解决方案提供比L1显著的可扩展性改进，通常使吞吐量提高几个数量级。
- L3解决方案有潜力在L2的改善基础上提供更大的可扩展性。
复杂性和开发：
- L2解决方案更成熟，拥有更成熟的开发工具和生态系统。
- L3解决方案还在兴起，可能需要更复杂的开发过程和新工具。
使用案例：
- L2解决方案适用于需要改进的可扩展性和更低费用的广泛应用。
- L3解决方案可能更适合高度专业化应用或在特定领域需要极高性能的应用。
安全模型：
- L2解决方案通常继承基础层的安全性。 Content: 直接来自基础层，并通过各种机制确保交易有效性。
- L3 解决方案的安全模型可能更为复杂，可能会在不同方面依赖 L1 和 L2。
互操作性:
- L2 解决方案通常注重与基础层，及某种程度上与其他 L2 的互操作性。
- L3 解决方案可能需要考虑跨多个层（L1、L2 和其他 L3）的互操作性，从而增加复杂性。