第一層區塊鏈：去中心化網路的基礎

爲什麼第一層架構重要

當您發送比特幣或在以太坊上進行交易時，您依賴的是一個層1區塊鏈——處理和獨立最終確定您交易的基礎網路。但究竟是什麼使區塊鏈成爲“層1”，以及您爲什麼應該關注這個區別？

答案在於區塊鏈網路如何解決行業的根本挑戰：同時具備去中心化、安全和可擴展的能力。第一層區塊鏈構成了加密生態系統的基礎，直接驗證交易而不依賴於其他網絡層。比特幣、以太坊、BNB鏈和索拉納都作爲第一層協議運行，這意味着它們維護自己的原生代幣並在自己的基礎設施上處理交易。

每個 Layer 1 面臨的可擴展性挑戰

現實是：構建一個真正安全且去中心化的網路是有代價的。比特幣，作爲最安全的第一層區塊鏈，每秒僅處理約7筆交易。這是爲什麼呢？工作量證明共識機制優先考慮安全性和去中心化，而不是交易吞吐量。當需求激增時，確認時間延長，費用飆升。

這是開發者多年來一直面臨的核心限制。改變共識機制、增加區塊大小或實施分片——所有這些都可能是第一層的改進——都需要大量的協調努力。並不是每個人都同意這些升級。有時分歧會導致硬分叉，正如比特幣現金在2017年從比特幣分裂時所見。

層 1 網路如何嘗試擴展

提高第1層吞吐量的幾種策略存在：

區塊大小增加：每個區塊可以容納更多交易，但這在去中心化方面會有權衡。

共識機制變化：以太坊通過2.0版本升級從工作量證明轉向權益證明，展示了網路如何演變其核心協議。

分片技術：網路將區塊鏈劃分爲多個分片，而不是每個節點存儲整個區塊鏈。每個分片獨立處理自己的交易子集，然後向主鏈報告。這顯著提高了整體吞吐量，而不犧牲安全性。

軟分叉解決方案：比特幣的SegWit (分離見證)示例展示了向後兼容更新是如何工作的。通過重新組織交易數據的結構，SegWit釋放了區塊空間以容納額外的交易，而無需每個節點立即更新。

針對不同用例的多樣化第一層解決方案

區塊鏈生態系統不僅限於比特幣和以太坊。幾十個替代的第一層網路以不同的方式解決可擴展性三難問題：

Elrond 將分片技術推向極致，通過其自適應狀態分片機制每秒處理超過100,000筆交易。整個網路架構——狀態、交易和驗證者——以分片形式運行，顯著降低了分片級攻擊的風險。

Harmony 實現了有效的權益證明，主網有四個獨立的分片。每個分片可以以其自己的速度創建和驗證區塊，從而實現真正的並行處理。該網路與以太坊和比特幣的跨鏈橋使其成爲多鏈金融的互操作性層。

Celo 於2017年從Go Ethereum分叉，但通過實施權益證明和移動優先功能顯著偏離。Celo用戶可以使用電話號碼或電子郵件地址進行交易，而不是傳統的錢包地址。該網路支持多種穩定幣(cUSD、cEUR、cREAL)，旨在降低加密貨幣的採納障礙。

THORChain 作爲一個基於 Cosmos SDK 的跨鏈去中心化交易所運作。THORChain 不是通過包裝或錨定資產來引入保管風險，而是作爲一個資產管理庫，促進不同區塊鏈之間的原生資產交換。RUNE 既是所有流動性池的結算資產，也是安全機制。

Kava 通過其共鏈架構將 Cosmos 和 Ethereum 生態系統合並。開發者可以在 EVM 或 Cosmos SDK 環境中構建，兩個環境之間實現無縫互操作。Kava 的鏈上激勵計劃根據使用指標獎勵頂級項目。

IoTeX 在區塊鏈與物聯網 (IoT) 的交匯處開創了先河。該網路通過其 MachineFi 框架使設備生成的數據成爲有價值的數字資產。用戶在參與硬件 (Ucam 攝像頭、Pebble Tracker GPS 設備) 和軟件解決方案的生態系統時，保持對其隱私的完全擁有權。

Layer 1 與 Layer：何時需要兩者

並非所有問題都可以在第一層解決。有時，約束條件太過根本。一個區塊鏈遊戲在比特幣上無法現實地運行——交易確認需要幾個小時，這使得遊戲玩法變得不可能。然而，這個遊戲仍然需要比特幣的安全模型和去中心化的好處。

進入第二層解決方案。這些協議建立在第一層網路之上，繼承其安全性，同時解決吞吐量限制。比特幣的閃電網絡就是這種方法的典範。閃電網絡不是將每筆付款直接記錄到比特幣的主鏈上，而是將交易批量處理爲一個最終結算。用戶可以在鏈外以近乎即時的速度自由交易，然後在完成後將合並的餘額結算回比特幣。

第一層和第二層之間的劃分反映了一種務實的現實：沒有單一網路能夠最佳地解決所有問題。第一層區塊鏈建立了信任基礎。第二層解決方案在此基礎上優化體驗。

Layer 1基礎設施的前進道路

今天的區塊鏈格局中，有多個競爭的第一層網路，每個網路在可擴展性問題上採用了不同的方法。理解第一層架構有助於您智能地評估新項目——無論它們是構建自己的基礎網路還是在現有網路之間構建橋梁。

演變仍在繼續。網路不斷嘗試新穎的共識機制、分片技術和跨鏈通信協議。一個區塊鏈是否優先考慮最大去中心化、極高的吞吐量或特定的用例，取決於其第一層設計選擇。這些基礎決策在整個生態系統中產生連鎖反應。