Layer 0与Layer 1：理解区块链架构中的基础设施革命

分层问题：为什么区块链需要不止一个基础

大多数加密货币交易者都知道比特币和以太坊——这两者是主导头条新闻的家喻户晓的名字。更少 people 理解的是，这些区块链在所谓的第一层架构上运行。虽然具有革命性，但第一层链面临一个固有的矛盾：随着它们变得越来越受欢迎，网络拥堵增加，交易费用飙升，系统变得缓慢。

这就是区块链分层概念变得至关重要的地方。把它想象成一座城市的交通系统——当一条高速公路变得拥挤时，增加车道是有帮助的，但如果整个高速公路基础设施需要重新设计呢？这就是从层-1跃迁到层-0。

分析区块链技术栈

每个功能性的区块链由五个基本层组成：运行它的硬件基础设施、存储交易的数据层、实现通信的网络层、验证活动的共识层，以及用户交互的应用层。当人们讨论“第一层”与“第二层”时，他们指的是协议类型，而不是这些功能层。

第一层区块链像比特币和以太坊独立处理所有事务——交易处理、密码安全、区块创建和网络共识。它们是独立的系统，这既是它们的优势也是劣势。

Layer-2 解决方案 通过在第1层链之上运行来解决拥堵问题。它们在链外处理交易，并定期将其结算到主链上，像是绕过主要干道的快速通道。

但如果基础设施本身是模块化的，并设计用于多个链共存和通信呢？进入层-0。

重新构想基础设施：Layer-0 方法

Layer-0 代表了一种范式转变。与其在独立链上叠加解决方案，layer-0 协议建立了整个 layer-1 生态系统的基础架构。它是规则手册和通信骨干，允许不同的区块链无缝互动。

Layer-0通过具有三个关键组件的侧链架构运行：

1. 主链作为建立在层-0之上的各种层-1链之间数据传输的中央通信中心
2. 侧链作为特定应用的第一级区块链，每个都连接到主链
3. 一种跨链通信协议，标准化不同层级1之间数据流动和共识验证的方式

波卡展示了这种设计。它的中继链充当主链，而平行链作为可定制的层-1 侧链运行。它的跨共识消息传递 (XCMP) 实现了无缝互操作性——这一特性是独立运行的层-1 区块链无法实现的。

Layer 0 与 Layer 1：核心差异与互补优势

它们的对齐

层零和层一级都解决了区块链三难问题——平衡去中心化、安全性和可扩展性。两者都将治理分散到节点上，而不是集中控制。两者都采用加密机制来保护数据完整性。随着网络的发展，两者都旨在高效处理交易。

它们分歧的地方

根本的区别在于它们在生态系统中的角色：

第一层区块链 直接管理交易和共识。它们是自包含的网络，具有特定的架构选择(工作量证明、权益证明等)。它们的刚性——在通过定义规则提供安全性的同时——在需求激增时造成可扩展性瓶颈。

Layer-0 区块链 定义了基础设施和通信标准。它们通过允许多个专门的 layer-1 链共存和互操作来实现灵活性。与其通过单一途径处理所有交易，layer-0 允许交易在不同链之间路由，从而在不牺牲安全性的情况下增加吞吐量。

从不同的角度考虑可扩展性：Layer-1 区块链在单体设计上面临困难——所有操作都发生在一个链上。Layer-0 引入了模块化，不同的 Layer-1 可以专注于某一领域，例如一个专门用于 DeFi，另一个用于游戏，另一个用于数据存储，同时保持互联。这将负载分散到整个生态系统，而不是集中在一起。

( 协同效应

Layer-0的互操作性使得层-1链能够单独保持安全和高效，同时受益于跨链交易路由。层-1强大的本地共识确保了数据的完整性。它们共同创建了一个远比任何单一区块链更具能力的互联生态系统。

可扩展性和灵活性：Layer-0 的优势所在

第一层区块链面临架构上的天花板。增加更多的验证者可以提高安全性，但会减慢共识。每个区块处理更多交易可以提高吞吐量，但会增加节点的存储要求。这些权衡已内置于它们的设计中。

Layer-0通过设计消除了这一限制。通过鼓励专门的layer-1链处理不同的用例，总生态系统的吞吐量在不牺牲任何单一链的安全性或去中心化的情况下增长。一个针对游戏优化的区块链和一个专注于支付的区块链可以在同一个layer-0上共存，各自针对其目的进行调优。

这种灵活性扩展到创新。开发者可以在他们的层-1中尝试新的共识机制、经济模型和功能，因为层-0基础设施负责处理互操作性。一个例子是Venom区块链，它使用动态分片根据网络负载实时调整分片链的数量和大小——这是单体层-1链无法轻易实现的。

领先的Layer-0协议在行动

三个第0层生态系统在实践中展示了这种方法：

Avalanche 运营着三个主链——P链、X链和C链——每个链处理不同的功能。C链支持智能合约，X链管理资产转移，而P链协调网络。这种专业化，加上高交易速度和低费用，使得 Avalanche 成为 GameFi 项目的首选平台。AVAX 币为这个生态系统提供动力。

Cosmos 的定位是 “区块链的互联网”。建立在开发者灵活性和模块化基础上，Cosmos 生态系统孕育了像 BNB Chain 和 Cronos 这样的独立层-1。ATOM 代币代表对 Cosmos Hub 的参与，这是构建互连区块链的提议模板。最近的社区倡议旨在加强这个中心作为安全结算层的角色。

Polkadot 强调通过其提名权益证明的中继链实现共享安全。平行链连接到这个中继链并继承其安全性，而无需运行自己的验证者集——这是一种独特的方法。DOT 币治理网络并为平行链保留插槽。这种设计吸引了对共享安全更为重视而非完全独立的专业用例。

更广泛的影响

Layer-0协议代表了区块链思维的成熟。它们不再无限扩展单一链，而是承认不同的用例需要不同的设计。一个为NFT交易优化的区块链与处理供应链数据或去中心化金融的区块链有着不同的需求。

零层基础设施的崛起——以 Polkadot、Cosmos 和 Avalanche 为先锋——标志着区块链单一文化向一个互联的、专业化的、可互操作的链生态系统的转变。这一架构变革解决了层-1 区块链长期以来的局限性：通过分布而非集中实现的可扩展性，通过模块化而非僵化设计实现的灵活性，以及通过共享基础设施而非冗余共识机制实现的安全性。

对于区块链开发者和用户来说，理解第0层与第1层并不是学术性的——这是理解下一代区块链基础设施如何运作的基础。未来不是单一主导链，而是由第0层基础设施驱动的专用区块链的互联网络。