摘要：（如比特币、币安链、以太坊），以及这些网络的基础架构。Layer 1区块链无需其他网络参与，即可验证并完成交易。提升Layer 1网络的可扩展性非常困难，比特币就已经印证了这一点。为解决这一问题，开发人员创建了依靠Layer 1网络的安全性和共识运作的Layer 2协议。比特币的闪电网络就是Layer 2协议的一个典型例子。闪电网络允许用户先进行自由交易，随后再将其写入主链。
Layer 1和Layer 2这两个术语可以帮助我们理解不同区块链、项目和开发工具的架构。如果您曾好奇Polygon和以太坊之间、Polkadot和它的平行链之间是何种关系，那么了解不同的区块链层次有助于解开谜团。
什么是Layer 1？
Layer 1网络是底层区块链的别称。币安链(BNB)、以太坊(ETH)、比特币(BTC)和Solana都属于Layer-1协议。我们称之为Layer 1，是因为它们是所在生态系统中的主要网络。与之相对的链下解决方案和Layer 2解决方案都是在主链上搭建的。换言之，Layer 1协议能够在自身的区块链上处理并完成交易，同时自带用于支付交易费用的原生代币。
Layer 1网络普遍存在难以扩容的问题。面对日益增长的交易需求，比特币和其他大型区块链都在力图加快交易的处理速度。比特币使用的工作量证明(PoW)共识机制需要大量计算资源。
PoW兼顾了去中心化和安全性，但在交易高峰期，网络运行速度仍会下降，从而导致交易确认时间延长，费用上涨。
多年以来，区块链开发人员一直在研究可拓展性解决方案，但是至今仍未就最优替代方案达成一致。Layer 1扩容的可选方案包括：
扩大区块规模，使每个区块能够处理更多交易。
更改共识机制。即将上线的以太坊2.0版本就采用了这一方案。
实施分片， 分割数据库。
改进Layer 1需要大费一番周折。很多情况下，不是所有网络用户都会同意这样的变更。这么做可能会导致社区分裂，甚至发生硬分叉。2017年比特币分裂出比特币现金就是硬分叉的后果。
隔离见证(SegWit)
比特币的SegWit（隔离见证）是Layer 1扩容解决方案的一个例子。隔离见证通过改变区块数据的组织方式（将数字签名从交易数据中移除）增加了比特币的吞吐量。这么做可以释放区块空间，使每个区块能够处理更多交易，而且不会影响网络的安全。Segwit是通过反相兼容的软分叉实施的。这意味着，还没有通过更新来包含隔离见证(SegWit)的比特币节点仍能处理交易。
什么是Layer 1分片？
分片是一种常见的Layer 1扩展解决方案，可用于增加交易的吞吐量。这是一种数据库分割技术，可以应用于区块链的分布式账本。网络连同上面的节点一起被分割成不同的分片，以此平摊工作量并提升交易速度。每个分片处理整个网络的一部分活动，即每个分片都有自己负责的交易、自己的节点和独立的区块。
分片后，无需在每个节点上保存完整的区块链副本。每个节点会将完成的工作写入主链，实时共享本地数据，包括地址余额和其他关键参数。
Layer 1与Layer 2对比
Layer 1存在一些无法突破的瓶颈。由于受到技术限制，区块链主网很难或几乎不可能实施某些变更。例如，以太坊正在升级过渡到权益证明(PoS)系统，但是整个流程已耗时数年。
由于可扩展性问题，Layer 1本身并不适合某些用例。比特币网络的交易流程耗时过长，现实中不可能在网络上运行任何区块链游戏。但是，游戏的开发人员可能仍然想利用Layer 1的安全性和去中心化属性。那么，最佳办法就是在这一网络上构建Layer 2解决方案。
闪电网络
Layer 2解决方案以Layer 1为构建基础，并依靠Layer 1完成交易。闪电网络就是一个著名的示例。在流量高峰期要花费数小时才能在比特币网络上完成一笔交易。而闪电网络允许用户在主链下使用比特币进行快速支付，稍后再将余额提交至主链。这样可以将所有人的交易汇总成一份最终记录，从而节省时间和资源。
当今的区块链生态体系中有多个Layer 1网络和Layer 2协议。虽然很容易混淆，但只要掌握了基础概念，就能轻松理解整体架构。在研究新的区块链项目，尤其是专注于网络互操作性和跨链解决方案的项目时，掌握基础概念非常实用。
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