第 2 层（Layer-2）扩展解决方案是在区块链协议之上运行的技术，旨在提高底层区块链的速度和效率。以下是它们的详细工作原理。
从使用它作为交易货币（ETH）到利用其记录保存的不变性和加密安全的性质，以太坊自 2013 年推出以来一直是区块链行业巨大增长的催化剂。
但是，与许多其他区块链一样，以太坊现在已经面临可扩展性挑战。截至 2022 年夏季，以太坊每天估计处理 500,000 笔交易，相当于每秒 30 笔交易 (tps)。相比之下，Visa 的支付系统每天可以处理多达 1.5 亿笔交易和65,000 tps——远远超过以太坊的能力。实际上，达到区块链的极限会导致网络拥塞（可能需要数小时才能处理交易）和极高的汽油费。
进入第 2 层，有时称为数据链路层 (DLL)。该解决方案旨在通过在第三方网络而不是以太坊主网（Layer-1）上处理交易来解决区块链的可扩展性问题。这样做不仅减轻了主网上的工作量，而且还保持了与底层以太坊区块链相同的安全性和去中心化标准。
第一层指的是分布式数据库本身——该网络将区块链的所有节点汇集到一个系统中，并具有底层共识机制。例如，比特币的Layer-1是比特币网络，它采用工作量证明（PoW）共识机制；以太坊的 Layer-1 是以太坊网络，在 2022 年的“合并”期间转向了权益证明（PoS）共识机制。
然而，第 2 层是位于区块链之上的覆盖网络。闪电网络是比特币的第二层解决方案。Plasma、Polygon、Optimism和Arbitrum只是以太坊上构建的第 2 层网络中的几个。
目前，以太坊是网络安全性和稳定性最完善的区块链之一。许多个人和公司选择使用该区块链进行交易或构建项目。然而，随着交易数量的增加，网络变得越来越拥堵。
为了解决这个问题，矿工优先确认燃气费较高的交易。但这些更高的成本落在用户身上，提高了最低汽油费，有时可能超过交易本身的价值。
使用 Layer-2，底层网络（主网）不需要处理如此大量的数据，因为它将这些数据发送到不同的处理通道（第三方），只将最终结果记录在 Layer-1 区块链上。
第 2 层解决方案主要侧重于将大部分交易引导远离主网。短时间内，出现了许多 Layer-2 项目来应对这一挑战。然而，只有少数人成功解决了最关键的问题。以下是第 2 层区块链扩展解决方案的三个示例：
状态通道是参与者之间的双向通信通道。换句话说，不需要矿工等第三方来确认交易；这提高了交易速度。
该过程首先通过多重签名（ multisig）密封区块链的一部分，以允许直接交互，而无需向矿工提交任何内容。一旦交易被确认，通道的最终状态就会被添加到区块链中。
示例：比特币的闪电网络、以太坊的雷电网络
零知识汇总（ZK 汇总）整合了主区块链上的交易，生成称为 SNARK（简洁非交互式知识论证）的加密证明。该证明也称为有效性证明，是主区块链上所需的唯一记录，从而减少了用户处理整个数据所产生的汽油费。
示例：Immutable X、Polygon Hermez、Starkware
与 ZK rollups 不同，optimistic rollups 依赖于欺诈证明。简而言之，聚合器在 Layer-1 上发布最少的信息，并假设数据是正确的。
如果交易有效，主区块链不需要做任何事情。在发生欺诈性交易的情况下，乐观汇总会执行防欺诈并对发送者进行惩罚。
示例：Arbitrum、Boba、Cartesi、Fuel Network、Optimism
以太坊区块链上的第二层区块链项目和解决方案已成为区块链可扩展性问题的最常见答案之一。由于对这项技术的高度关注，未来有望得到广泛采用，同时交易费用也较低。
上述介绍的二层解决方案是业界针对解决可扩展性问题的初步尝试。2022 年末，以太坊推出了“The Merge”，概括了克服可扩展性问题的下一步。然而，现在判断这将如何改变区块链的格局及其对未来第 2 层扩展解决方案的影响还为时过早。
好游安利
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