区块链技术通常被描述为多层堆叠的结构，每一层都有其独特的功能。第0层通常被称为区块链中的区块链，它是区块链层级结构的基础硬件架构。第0层之上依次是第1层、第2层和第3层。.
在本指南中，我们将探讨 Layer 1 链的核心功能和用途。让我们开始吧。.
什么是第一层区块链？
第一层 defi
Layer 1 链（或称“L1”）是区块链生态系统的基础网络，它dent管理交易执行、数据验证和共识机制。L1 链dent于其他区块链运行，包含多个协同工作的组件，以提供去中心化、安全性和易用性。.
- 网络节点——遍布全球的计算机，它们存储区块链副本并相互通信。
- 共识层——节点如何就有效内容达成一致的规则（例如Bitcoin挖矿或Ethereum质押）
- 数据层——存储整个区块链历史记录，以防止过去的交易被更改或篡改。
- 交易层——该层处理代币转移和智能合约trac以确保它们只能按照网络规则运行。
- 应用层 DeFi平台和其他区块链服务的接口
- 原生代币——这些是区块链运行所依赖的货币。代币用于支付交易费用、奖励验证者以及促进参与治理。
Ethereum、 Solana和 Bitcoin 都是 Layer 1 链的例子，它们都有各自的安全架构、原生代币和共识机制。.
第一层与第二层有何不同？
第一层网络构成基础，而第二层网络则在此基础上构建，以解决速度、成本和效率等方面的限制。以下是两者的比较：
| 特征 | 第 1 层 (L1) | 第二层（L2） |
| 依赖性 | 作为主区块链dent运行 | 构建于第 1 层网络之上 |
| 交易处理 | 所有交易均直接在主区块链上处理。 | 交易在链下处理，然后进行批量处理*，并在 L1 层最终确认。 |
| 速度 | 速度较慢，因为所有节点都必须验证每笔交易。 | 速度更快，验证要求更少 |
| 成本 | 费用较高，尤其是在高峰需求期间 | 由于采用链下处理和高效批量处理，费用更低* |
| 安全性 | 通过自身共识来保障自身安全 | 继承底层第 1 层网络的安全性 |
| 规模化 | 基础协议的改变，例如增加区块大小或改变共识机制，可以提高可扩展性。 | 利用链下网络或服务来提高可扩展性 |
*批量处理是指将许多小的交易合并成一个交易，并将其作为单个条目发送到主区块链，而不是单独处理它们。.
为什么第一层被称为基础层
第一层链被称为“基础层”，因为它们是区块链生态系统的基础层，其他层和应用程序都构建在其上。第一层链提供交易验证、共识和安全等核心服务，通常不依赖于其他底层网络。.
第一层链的核心功能
交易验证和安全性
第一层区块链是直接在区块链上验证和记录交易的基础机制。每笔交易在永久添加到分布式账本之前，都会经过严格的真实性和合法性审查。.
这一过程对于防止欺诈活动至关重要，例如双重支付或篡改交易记录。因此，第一层区块链为去中心化系统建立了一个安全可靠的基础。.
共识机制（PoW 与 PoS）
每个L1层级都以共识机制为核心。这些机制，例如工作量证明（PoW）或权益证明（PoS）， defi了交易的验证和确认方式。例如， Bitcoin 使用工作量证明（PoW）共识机制；矿工必须尝试解决一个密码学难题（matic难题）来验证交易。而 Ethereum则使用权益证明（PoS）共识机制；验证者会锁定代币来验证交易并维护网络安全。.
原生代币经济体系（例如，ETH、BTC、SOL）
每个第一层（Layer 1）都有其原生代币来驱动其生态系统。 Bitcoin （BTC）、 Ethereum （ETH）和 Solana （SOL）就是典型的例子。这些代币用于支付交易费用、激励验证者或矿工，以及维护网络安全。它们也构成了基于区块链构建的应用程序的经济基础。.
智能trac部署（Ethereum、 Solana、 Avalanche）
Ethereum、 Avalanche和Solana等区块链并非仅仅用于处理交易。它们支持智能合约trac，这意味着开发者可以直接在链上启动去中心化应用 (dApp)、 DeFi协议、 NFT项目和其他 Web3 服务。这些网络已经发展成为综合性的开发环境，而不仅仅是交易账本。
智能trac？可以把它想象成一个自动化程序，当满足某些条件时，它会在区块链上执行特定的操作。.
领先的 Layer 1 区块链示例
Bitcoin ——最初的支付层（Layer 1）。
Bitcoin于 2009 年推出，是第一个也是使用最广泛的 Layer 1 区块链。它被设计成一种去中心化的数字货币和点对点支付系统，无需银行或中介机构。交易记录在公共账本上，并由矿工使用工作量证明（PoW）机制进行验证。矿工通过竞争解决复杂的难题来维护网络安全，并获得 Bitcoin 奖励。.
Ethereum ——智能trac先驱
Ethereum 通过引入智能trac彻底革新了区块链，使得在链上构建去中心化应用（dApp）成为可能。 Ethereum 于2015年推出，现已成为去中心 DeFi、非金融代币（NFT）、去中心化自治组织（DAO）和Web3生态系统的基石。 Ethereum 拥有自己的加密货币以太币（Ether），并且按市值计算，已成为全球第二大区块链平台。.
Solana – 高性能 L1 服务器，助力提升速度和 dApp 体验
Solana 专为高吞吐量和低成本交易而设计，每秒可处理数千笔交易。它通过权益证明 (PoS) 和历史证明 (PoH) 的混合模型来实现这一点，从而提供精确的交易时间排序。.
Avalanche – 子网和自定义链
Avalanche 通过其子网架构提供了一个 Layer 0 框架，使开发者和企业能够启动可定制的区块链，以满足特定用例的需求。这些子网可以拥有自己的治理模型和代币，这使得 Avalanche 对需要灵活性的企业尤其trac。.
凭借快速的交易完成速度（几秒钟内）和低廉的费用， Avalanche 已成为 Ethereum 坊在 DeFi 和企业区块链应用领域的有力竞争对手。.
Polkadot 和 Cosmos – 专注于互操作性的第 1 层
Polkadot 和 Cosmos 主要特性是互操作性。Polkadot 将称为平行链的专用区块链连接到其主中继链，使它们能够共享安全性并进行通信。.
相反， Cosmos 使用跨链通信 (IBC) 协议将dent 的区块链连接起来。两者都旨在通过创建一个生态系统来解决区块链中的“孤岛问题”，在这个生态系统中，多个区块链可以无缝交互、交易资产和共享数据。.
第一层区块链面临的挑战
可扩展性和吞吐量限制
第一层区块链通常难以处理高吞吐量的交易（TPS）。例如， Bitcoin 在其底层每秒处理的交易量约为 7 笔， Ethereum 底层每秒处理的交易量约为 15-30 笔。相比之下，Visa 等传统支付系统在日常运营中每秒处理的交易量约为 1700 笔，峰值容量可达 65000 笔。第一层区块链的处理能力远不能满足全球规模支付系统或大规模应用的需求。.
为了应对这一挑战，已经出现了多种干预措施，包括链上（L1）解决方案，如分片、硬分叉和共识机制升级（如Ethereum从工作量证明到权益证明的转变），以及链下（L2）解决方案，如 Rollups、批处理和闪电网络。
高昂的天然气费用和管网拥堵
当网络需求激增时，交易成本会变得异常高昂。Ethereum用户在DeFi夏季和 2021 年的 NFT 热潮中对此深有体会，当时像代币兑换或购买 NFT 这样简单的操作，都可能需要支付 50 到 200 美元甚至更高的Gas 费。如此高昂的费用有效地将小型用户拒之门外，迫使许多人寻求替代方案，例如BinanceEthereum新型 Layer 2 解决方案，这些方案通过降低交易成本来降低成本。
安全性与去中心化之间的权衡
Bitcoin 和 Ethereum 通过让成千上万的去中心化参与者达成共识来维护安全性和信任度，但这会降低交易速度。.
相比之下， Binance 智能链虽然交易速度更快、成本更低，但其验证节点数量却少得多（约21个），这引发了人们对中心化和审查风险的担忧。这少数验证节点可能串通起来，或迫于压力阻止特定交易，从而使网络容易受到中心化控制。.
能源效率和可持续性问题
Bitcoin的工作量证明挖矿目前每年消耗约
为了应对这些担忧， Ethereum 于2022年完成了“合并”（The Merge），从工作量证明（PoW）机制切换到权益证明（PoS）机制，并将能耗降低了99%以上。然而，这一转变引发了新的争论，即为了可持续性，以太坊网络是否更容易走向中心化。采用权益证明共识机制后，大型权益池可能会集中控制网络。.
第一层与第二层：主要区别
和解、安全与最终性
- 第一层：底层区块链（例如Bitcoin、Ethereum）负责验证交易、维护账本并确保共识。结算和最终确认直接在链上完成，这意味着记录在此的交易被视为最终的“真理来源”。
- 第二层：构建于第一层之上，第二层继承了底层的安全性和结算保障，但交易以小批量方式在链下处理。处理结果随后被打包并返回第一层进行最终结算。
Arbitrum 和 Optimism 会在链下执行数千笔交易，但结果会定期在 Ethereum 主网上结算。.
交易成本和速度
- 第一层：有限的区块空间意味着高需求会导致更高的手续费和更慢的确认速度。例如，EthereumDeFi活动，使得小额交易变得不切实际。
- 第二层（L2）：通过在链下处理交易或将交易批量处理，L2 层显著降低了成本matic加快了处理速度。用户无需直接争夺 L1 区块空间，而是受益于聚合结算。
在 Ethereum Layer 1 上可能需要 30 美元以上的 gas 费用，而在 Arbitrum 上只需不到 1 美元。同样，与速度较慢、费用较高的 Bitcoin 底层链相比， Bitcoin闪电网络能够实现即时、近乎零手续费的支付。.
L1/L2 交易对示例（Ethereum + Arbitrum/Optimism， Bitcoin + 闪电网络）
- Ethereum+ Arbitrum/Optimism：Ethereum提供安全性和结算功能。Arbitrum 和 Optimism（Rollups）通过在链外执行交易，然后再结算回Ethereum。
- Bitcoin+ 闪电网络：Bitcoin提供安全、不可篡改的结算，而闪电网络则支持快速的链下小额支付，可用于日常小费或零售支付等用途。
- Polygon（PoS 链）+Ethereum： Ethereum桥接提供更快、更便宜的交易，使其成为混合的 Layer 2/侧链扩容解决方案。
第一层链的未来
Ethereum的路线图和分片
Ethereum 最初计划使用分片技术，将区块链分割成更小的并行链，以提高交易速度。然而，当 Layer 2 Rollups（一种在链下处理交易的解决方案）被证明在扩展性方面更有效时，这种方法就被放弃了。.
Ethereum并没有采用传统的Rollup策略，而是采用了以Rollup为中心的策略。其目标是使Ethereum成为最安全的基础层，同时为Rollup提供低成本的数据存储。这种新方法被称为Danksharding——它不会将以Ethereum成交易处理分片，而是提高了网络能够高效处理Rollup数据的能力。
第一步，proto-danksharding（EIP-4844），于 2024 年 3 月 13 日随 Dencun 升级推出。它引入了“blobs”——一种更便宜的 rollup 数据存储方式， 已经将 Layer 2 费用降低了 10-100 倍。
随着时间的推移，Ethereum将扩大 blob 容量并全面实施 danksharding，目标是通过 rollups 实现每秒超过 100,000 笔交易， 同时保持去中心化和安全性。
多链生态系统的增长
区块链领域正从依赖单一链完成所有任务转向专业化网络。Bitcoin对机构而言如同数字黄金。Ethereum Solana以超过 900 亿美元的总锁定价值 (TVL)引领DeFi为快节奏的游戏和 NFT 提供支持，而Avalanchetrac企业用户
像 Aave 和 Uniswap 这样的主流协议不再局限于单一区块链。相反，它们可以同时运行在多个网络上，允许用户选择在哪个网络上进行交互。在 Polygon 上，它们可以享受低廉的交易费用；在 Solana上，它们可以获得更快的执行速度；而在 Ethereum上，它们可以获得最高的安全性和去中心化程度。实际上，用户可以在同一个生态系统中，将财富存储在 Bitcoin上，在 Ethereum上赚取收益，并在 Solana上玩游戏。.
这样就能创造一个更tron、更高效的区块链经济，而不是强迫一个网络同时处理安全性、可扩展性和低成本。.
互操作性（跨链桥，IBC）的作用
由于不同的区块链专注于不同的功能，用户需要方法在不同区块链之间转移资产和数据。跨链桥就像连接多个区块链网络的数字高速公路。借助跨链桥，用户可以根据需要将代币从 Ethereum 等成本较高的区块链转移到 Polygon 等成本较低的区块链或 Solana 等速度更快的区块链。.
一些流行的跨链桥接服务包括 Polygon 的 PoS Bridge，它提供 Ethereum 到 Polygon 的转账；而像 Cosmos的跨链通信 (IBC) 这样的协议则连接了数十个区块链，并创建了一个以特定目标为中心的生态系统。此外，还有 LayerZero 和 Wormhole 等服务，它们提供跨各种网络的跨链桥接服务。.
然而，这些桥接器存在一个重大问题：由于它们承载着大量的加密货币，因此极易成为黑客攻击的目标。诸如 Ronin Bridge（6.25 亿美元被盗）和 Wormhole（3.2 亿美元被盗）等重大攻击表明，桥接器的安全性仍有待提高。尽管存在这些风险，但对于希望利用不同区块链优势的用户而言，桥接器仍然至关重要。.
机构对第 1 层网络的采用
Bitcoin 仍然是机构用户中采用最广泛的第一层支付方式。像Strategy（前身为MicroStrategy）、Metaplanet和MARA Holdings这样的公司都在其金库中持有大量 Bitcoin ，将其视为“数字黄金”和对冲通货膨胀的工具。.
Ethereum 也展现出tron的机构投资势头。上市公司持有近96.6万枚以太币（ETH），价值约35亿美元。Ether Machine、Bitmine Immersion Technologies等公司已在 Ethereum 占据tron地位，将其视为一种替代价值存储手段和去中心化金融平台。.
机构的广泛应用可以不断推动第一层发展成为更tron、更安全、全球一体化的数字金融基础设施，而第二层和互操作性协议则扩展了其功能。.
