Layer與Layer 1:理解區塊鏈架構中的基礎設施革命

分層問題:爲什麼區塊鏈需要不止一個基礎

大多數加密貨幣交易者都知道比特幣和以太坊——這兩者是主導頭條新聞的家喻戶曉的名字。更少 people 理解的是,這些區塊鏈在所謂的第一層架構上運行。雖然具有革命性,但第一層鏈面臨一個固有的矛盾:隨着它們變得越來越受歡迎,網路擁堵增加,交易費用飆升,系統變得緩慢。

這就是區塊鏈分層概念變得至關重要的地方。把它想象成一座城市的交通系統——當一條高速公路變得擁擠時,增加車道是有幫助的,但如果整個高速公路基礎設施需要重新設計呢?這就是從層-1躍遷到層-0。

分析區塊鏈技術棧

每個功能性的區塊鏈由五個基本層組成:運行它的硬件基礎設施、存儲交易的數據層、實現通信的網絡層、驗證活動的共識層,以及用戶交互的應用層。當人們討論“第一層”與“第二層”時,他們指的是協議類型,而不是這些功能層。

第一層區塊鏈像比特幣和以太坊獨立處理所有事務——交易處理、密碼安全、區塊創建和網路共識。它們是獨立的系統,這既是它們的優勢也是劣勢。

Layer-2 解決方案 通過在第1層鏈之上運行來解決擁堵問題。它們在鏈外處理交易,並定期將其結算到主鏈上,像是繞過主要幹道的快速通道。

但如果基礎設施本身是模塊化的,並設計用於多個鏈共存和通信呢?進入層-0。

重新構想基礎設施:Layer-0 方法

Layer-0 代表了一種範式轉變。與其在獨立鏈上疊加解決方案,layer-0 協議建立了整個 layer-1 生態系統的基礎架構。它是規則手冊和通信骨幹,允許不同的區塊鏈無縫互動。

Layer-0通過具有三個關鍵組件的側鏈架構運行:

  1. 主鏈作爲建立在層-0之上的各種層-1鏈之間數據傳輸的中央通信中心
  2. 側鏈作爲特定應用的第一級區塊鏈,每個都連接到主鏈
  3. 一種跨鏈通信協議,標準化不同層級1之間數據流動和共識驗證的方式

波卡展示了這種設計。它的中繼鏈充當主鏈,而平行鏈作爲可定制的層-1 側鏈運行。它的跨共識消息傳遞 (XCMP) 實現了無縫互操作性——這一特性是獨立運行的層-1 區塊鏈無法實現的。

Layer 與 Layer 1:核心差異與互補優勢

它們的對齊

層零和層一級都解決了區塊鏈三難問題——平衡去中心化、安全性和可擴展性。兩者都將治理分散到節點上,而不是集中控制。兩者都採用加密機制來保護數據完整性。隨着網路的發展,兩者都旨在高效處理交易。

它們分歧的地方

根本的區別在於它們在生態系統中的角色:

第一層區塊鏈 直接管理交易和共識。它們是自包含的網路,具有特定的架構選擇(工作量證明、權益證明等)。它們的剛性——在通過定義規則提供安全性的同時——在需求激增時造成可擴展性瓶頸。

Layer-0 區塊鏈 定義了基礎設施和通信標準。它們通過允許多個專門的 layer-1 鏈共存和互操作來實現靈活性。與其通過單一途徑處理所有交易,layer-0 允許交易在不同鏈之間路由,從而在不犧牲安全性的情況下增加吞吐量。

從不同的角度考慮可擴展性:Layer-1 區塊鏈在單體設計上面臨困難——所有操作都發生在一個鏈上。Layer-0 引入了模塊化,不同的 Layer-1 可以專注於某一領域,例如一個專門用於 DeFi,另一個用於遊戲,另一個用於數據存儲,同時保持互聯。這將負載分散到整個生態系統,而不是集中在一起。

( 協同效應

Layer-0的互操作性使得層-1鏈能夠單獨保持安全和高效,同時受益於跨鏈交易路由。層-1強大的本地共識確保了數據的完整性。它們共同創建了一個遠比任何單一區塊鏈更具能力的互聯生態系統。

可擴展性和靈活性:Layer-0 的優勢所在

第一層區塊鏈面臨架構上的天花板。增加更多的驗證者可以提高安全性,但會減慢共識。每個區塊處理更多交易可以提高吞吐量,但會增加節點的存儲要求。這些權衡已內置於它們的設計中。

Layer-0通過設計消除了這一限制。通過鼓勵專門的layer-1鏈處理不同的用例,總生態系統的吞吐量在不犧牲任何單一鏈的安全性或去中心化的情況下增長。一個針對遊戲優化的區塊鏈和一個專注於支付的區塊鏈可以在同一個layer-0上共存,各自針對其目的進行調優。

這種靈活性擴展到創新。開發者可以在他們的層-1中嘗試新的共識機制、經濟模型和功能,因爲層-0基礎設施負責處理互操作性。一個例子是Venom區塊鏈,它使用動態分片根據網路負載實時調整分片鏈的數量和大小——這是單體層-1鏈無法輕易實現的。

領先的Layer-0協議在行動

三個第0層生態系統在實踐中展示了這種方法:

Avalanche 運營着三個主鏈——P鏈、X鏈和C鏈——每個鏈處理不同的功能。C鏈支持智能合約,X鏈管理資產轉移,而P鏈協調網路。這種專業化,加上高交易速度和低費用,使得 Avalanche 成爲 GameFi 項目的首選平台。AVAX 幣爲這個生態系統提供動力。

Cosmos 的定位是 “區塊鏈的互聯網”。建立在開發者靈活性和模塊化基礎上,Cosmos 生態系統孕育了像 BNB Chain 和 Cronos 這樣的獨立層-1。ATOM 代幣代表對 Cosmos Hub 的參與,這是構建互連區塊鏈的提議模板。最近的社區倡議旨在加強這個中心作爲安全結算層的角色。

Polkadot 強調通過其提名權益證明的中繼鏈實現共享安全。平行鏈連接到這個中繼鏈並繼承其安全性,而無需運行自己的驗證者集——這是一種獨特的方法。DOT 幣治理網路並爲平行鏈保留插槽。這種設計吸引了對共享安全更爲重視而非完全獨立的專業用例。

方面 雪崩 宇宙 波卡
主鏈結構 P鏈, X鏈, C鏈 Cosmos Hub 中繼鏈
跨鏈通信 Avalanche Warp Messaging 跨區塊鏈通信 跨鏈消息傳遞 )XCMP###
開發者工具 雪崩-CLI Cosmos 開發工具包 基材
生態系統強度 GameFi 和高速應用 靈活的區塊鏈創建 專門的安全共享平行鏈

更廣泛的影響

Layer-0協議代表了區塊鏈思維的成熟。它們不再無限擴展單一鏈,而是承認不同的用例需要不同的設計。一個爲NFT交易優化的區塊鏈與處理供應鏈數據或去中心化金融的區塊鏈有着不同的需求。

零層基礎設施的崛起——以 Polkadot、Cosmos 和 Avalanche 爲先鋒——標志着區塊鏈單一文化向一個互聯的、專業化的、可互操作的鏈生態系統的轉變。這一架構變革解決了層-1 區塊鏈長期以來的局限性:通過分布而非集中實現的可擴展性,通過模塊化而非僵化設計實現的靈活性,以及通過共享基礎設施而非冗餘共識機制實現的安全性。

對於區塊鏈開發者和用戶來說,理解第0層與第1層並不是學術性的——這是理解下一代區塊鏈基礎設施如何運作的基礎。未來不是單一主導鏈,而是由第0層基礎設施驅動的專用區塊鏈的互聯網路。

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