Layer2全解析：如何提升区块链性能？

理解区块链的第二层：Layer 2 解决方案

对于区块链领域的投资者来说，理解区块链的分层结构至关重要。区块链系统通常被划分为 Layer 0、Layer 1 和 Layer 2 三个层级，它们是数据处理和运行的基础。本文将重点介绍区块链的第二层，它常被称为“链下”解决方案。Layer 2 的开发基于 Layer 1，因此能够解决 Layer 1 存在的一些问题，例如速度和扩容。此外，Layer 2 还可以提升底层区块链的吞吐量和其他性能。

什么是区块链 Layer 2？

区块链 Layer 2 是一组建立在 Layer 1 之上的链下解决方案（独立的区块链），旨在通过扩展提高性能。Layer 2 网络可以提升底层区块链的吞吐量及其他性能。其核心价值在于能够利用底层区块链的安全性。Layer 2 是解决可扩展性问题的方案之一，它无需牺牲去中心化或安全性，就能快速执行交易并实现可扩展性。

Layer 2 通过智能合约与 Layer 1 进行通信，减轻主网交易的负担，同时受益于 Layer 1 强大的去中心化安全模型。本质上，Layer 1 负责安全性、数据可用性和去中心化，而 Layer 2 则处理与交易相关的扩展。一些 Layer 2 会提前创建证明并提交至底层区块链，而另一些则是在之后创建追溯性的证明。

Layer 2 解决方案大致可以分为两个部分：一个是负责处理交易的网络；另一个是部署在底层区块链上的智能合约，负责解决任何分歧，并将 Layer 2 网络达成的共识传输到底层区块链进行验证。Layer 2 网络上可以快速执行交易和开展计算。不同的网络会通过完全不同的方式提升交易吞吐量。但这些 Layer 2 网络有一个共同点，那就是在结算时都会向底层区块链提交某种可验证的加密证明，以证明状态变更的真实性。

区块链 Layer 2 协议提供了第二个框架，其中交易可以与 Layer 1 分开进行。这意味着将由主链执行的相当数量的工作可以转移到第二层，然后，区块链 Layer 2 应用程序将交易数据发布到 Layer 1，并在区块链分类帐和历史记录中得到保护。与任何其他开放平台一样，区块链 Layer 2 的可访问性也有所不同，有些可以被一系列应用程序使用，而另一些只能满足特定项目。

区块链 Layer 2 如何运行？

区块链 Layer 2 解决方案依赖于平行或独立于主链运行的次要网络。以下是具体介绍：

1. 汇总

   零知识汇总（最常见的一种）将链下 Layer 2 交易捆绑起来，作为一个交易提交到主链。这些系统使用有效性证明来检查交易的完整性。资产通过桥接智能合约保存在原始链上，智能合约确认汇总功能按预期运行。这样既保证了原始网络的安全性，又减少了汇总的资源消耗。

2. 侧链

   侧链是独立的区块链网络，有自己的一组验证者。这意味着，主链上的桥接智能合约并不会验证侧链网络的有效性。因此，您需要相信侧链的操作是正确的，因为它能够控制原始链上的资产。

3. 状态通道

   状态通道是交易各方之间的双向通信环境。各方将底层区块链的一部分封存起来，并将其连接到链下交易通道。这通常通过事先约定的智能合约或多重签名来完成。随后，各方在链下执行一笔交易或一批交易，而不立即向底层分布式账本（即主链）提交交易数据。

   一旦该集合中的所有交易完成，通道的最终“状态”将被广播到区块链上进行验证。这种机制提高了交易的处理速度，并增加了网络的总体容量。诸如比特币闪电网络和以太坊的 Raiden 之类的解决方案，都是基于状态通道运作的。

4. 嵌套区块链

   这种解决方案依赖于一组位于主要“父”区块链之上的二级链。嵌套区块链根据父链设置的规则和参数运行。主链不参与执行交易，它的作用仅限于在必要时解决争议。日常工作被委托给“子”链，这些子链在主链下完成处理，并将已处理的交易返回主链。OmiseGO 的 Plasma 项目就是 Layer 2 嵌套区块链解决方案的一个实例。

区块链 Layer 2 解决方案则利用一个外部的平行网络，来促进主链以外的交易，并且提供一种更快速的方法来提高可扩展性，但是根据使用的方法，可能会使原始区块链的安全性大打折扣，而用户之所以会信任以太坊和比特币之类的网络，是因为它们的复原力和安全记录比较好，因此用户需要依靠 Layer 2 团队和网络来提高效率和安全。