L1，或称为 Layer 1 区块链，是指区块链生态系统的基础层。了解关于 Layer 1 区块链及其工作原理的所有信息。
L1，或 Layer 1 区块链，是指区块链生态系统的基础层。区块链架构通常具有多层以实现可扩展性，能够独立运行且不需要任何附加插件的层被称为 L1。
这也通常被称为“结算层”，因为它是区块链生态系统中所有插件、层或附加组件最终回写的层。
在本文中，我们将学习：
- 什么是 Layer 1 区块链
- 区块链层的定义
- 区块链层是如何工作的
以及当前 L1 区块链可扩展性解决方案的现状。
什么是区块链层？
正如我们在 区块链架构 的指南中所解释的，在区块链的上下文中，我们可以参考两种类型的层，通常称为“区块链层”：
- 功能层： 控制区块链基本操作、安全措施和应用支持的核心组件。
- （实际的）区块链层 代表为解决可扩展性三难问题而开发的技术堆栈，并针对链特定的挑战。
在讨论 L1 或 Layer 1 区块链时，我们指的是第二种类型。具体来说，我们指的是一个可以独立运行且不需要附加插件的区块链生态系统的基础层。与需要 Layer 1 才能运行的 Layer 2 区块链相反。
为什么需要多个区块链层？
正如我们的区块链架构指南所讨论的，区块链三难问题是所有 Layer 1 区块链需要解决的一个关键问题。
“区块链三难问题”这一术语最初由 Vitalik Buterin 提出，用于描述高性能区块链的三大特性：
三难问题指出，区块链同一时间只能在这三者中的两个领域表现出色。
为了解决这一问题，一些开发者已经采用以以太坊或比特币为例的区块链，选择创建两条链，而不是试图创建一条在可扩展性、安全性和去中心化方面都能表现良好的单链：
- Layer 1（以太坊，比特币）：专注于区块链核心的基本变革
- Layer 2（zkSync，LightningNetwork）：在 Layer 1 上添加附加结构，如 基于 ZK 的或乐观 Rollup，以增强性能而不影响区块链的核心功能。例如，如果一个 Layer 1 区块链专注于安全性和去中心化，则 Layer 2 可以专注于可扩展性。
此外，L1 链通常是使命驱动的，任何扭曲其使命的内容通常不包括在 L1 的开发中。这往往是因为它会妨碍区块链可扩展性三难问题的其他部分。
例如，以太坊网络并没有直接读取现实世界资产价格的能力（读取现实世界资产价格的设备也被称为“预言机”），因为以太坊的愿景是一个完全公正的全球计算机。读取资产价格使得保持其公正的使命变得困难，因此当 Chainlink 在 以太坊之上启动时，我们称其为 L2 或“Layer 2”。
多个区块链层的存在使得每层可以在不牺牲整个系统的情况下，保留某些安全性和去中心化的影响。
L1 区块链的例子
面对所有这些挑战，有很多不同的 L1 解决方案以不同的方式解决可扩展性问题。以下是一些最受欢迎的 L1 区块链：
- 以太坊
- Avalanche
- Solana
- BNB
- 比特币
区块链 Layer 1 扩展解决方案
正如我们所见，扩展 Layer 1 链面临一个根本性障碍。可扩展性三难问题强调了 在不危害安全性 或 去中心化 的情况下 扩展交易能力 的挑战。
为了解决与可扩展性三难问题相关的挑战，Layer 1 区块链可以实施以下之一的可扩展性解决方案，以改进三难问题中的某些方面，而无需依赖 Layer 2 区块链：
分片
分片是一种将网络数据分成更小、更易管理的片段的解决方案。想象一个繁忙的大市场，已经变得过于拥挤。为了更好地管理人潮，市场被分成更小的区域，每个区域专门出售不同的商品。这样，购物者可以更快、更有效地找到他们所需的东西，因为每个区域都比较不拥挤且更容易导航。
在区块链中，分片能实现类似的功能。分片将网络的数据划分为多个片段。每个片段包含网络交易历史、智能合约和账户余额的一部分。以太坊区块链例如正在实现一种变体的分片 - Danksharding，现在部分上线，得益于最近的 Proto-danksharding eip-4844 版本。
分片允许交易的并行处理，大大加快了验证过程，因为每个节点只处理其各自片段的交易。
改变共识机制
更改共识机制就像改变一场游戏的规则，让参与者（在这里节点）就区块链账本的状态达成一致。比特币的 Nakamoto 共识基于 工作量证明（PoW），而以太坊的 Gasper 共识基于 权益证明（PoS）是两种共识类型。以太坊最初是基于 PoW，但已迁移到基于 PoS 的机制，以帮助提高交易吞吐量。这是如何帮助解决可扩展性问题的一个很好例子，因为它们可以将每秒交易数（TPS）从 10 增加到约 32。
这意味着需要更改内部链基础设施的共识层，有时，在这个层面上进行更改并不是最佳解决方案，正如我们将在本文后面看到的那样，有些 Layer 2 解决了这个问题。
分叉区块链
分叉区块链就像是走一条分岔的道路。这可能是由于多种原因发生，例如添加新功能、修复安全漏洞或解决社区内部关于区块链未来方向的分歧。
主要有两种分叉：
- 软分叉：一种向后兼容的升级，其中更新后的区块链仍然可以与分叉之前的版本进行交互。
- 硬分叉：不向后兼容，这意味着更新后的区块链在一套新的规则下操作，并不承认旧规则。从分叉点创建新的区块链路径。
总结
正如我们在本文中了解到的 Layer 1 区块链是什么 - L1 是指区块链生态系统的基础层。一个区块链生态系统实际上可以包含多个层。以太坊的 L1 有多个 Layer 2，如 zkSync、Arbitrum 和 Optimism。比特币在 闪电网络 中有一个 Layer 2，旨在扩展比特币的交易吞吐量。另一方面，Solana 网络几乎没有或没有 Layer 2，因为它的基础层 (L1) 非常庞大。
能独立运行而不需附加插件的层被称为 L1 区块链。
