【新手必知 】區塊鏈分層 Layer 1 – 4 的應用與介紹

區塊鏈上的 Layer 分層是什麼？

區塊鏈技術的發展日新月異，從一開始的比特幣，到現在許多 NFT、Defi 等智能合約的應用。在這快速的技術迭代下，使用者的需求也越來越廣泛，進而衍伸出了 Layer 1 （協議層）、Layer 2 （擴展層）、Layer 3（交互層）、Layer 4（應用層），各個分層都有對應不同的功能，以下為各位讀者科普區塊鏈的分層。

 

Layer 1 – 區塊鏈的基本規則

Layer 1是區塊鏈技術的基礎層，也被稱為「協議層」。它定義了區塊鏈的基本規則和協議，包括交易驗證、共識機制、網絡安全等，這些規則和協議可以確保區塊鏈的可靠性、安全性和有效性。在我們常見的區塊鏈交易中，幾乎都是在 Layer 1 上進行的。

區塊鏈的不可能三角

在這個層級的技術開發專注在解決區塊鏈的「不可能三角」中，這三項特性分別是：去中心化、可擴展性、及安全性。

• 去中心化：去中心化是區塊鏈的核心價值，透過分散的節點和抗政府審查的特性，讓他無法被個人或中心化組織操控或修改。
• 可擴展性：可擴展性代表區塊鏈能乘載著多少筆交易，常使用的計算方法為 TPS （每秒處理交易量），更高的 TPS 代表能夠處理更多的交易。
• 安全性：安全性是許多使用者最關注的點，若一個區塊鏈時常受駭客攻擊或是常常停機，對於使用上會是一大阻礙。

在實務上，打造出的區塊鏈很難同時兼顧三項特性，因此在 Layer 1 上的開發團隊多為解決區塊鏈不可能三角而生。
常見的 Layer 1 項目
我們常用的區塊鏈幾乎都是屬於 Layer 1 的項目，如 比特幣、以太坊、幣安鏈等。
另外近期興起了許多公鏈如： Aptos、Sui 等也同樣是 Layer 1 的項目。

 

Layer 2 – 區塊鏈的擴展方案

Layer 2是區塊鏈技術的第二層，它是基於 Layer 1 協議之上的區塊鏈擴展方案。Layer 2 通過在區塊鏈之外建立副鏈（sidechain）或狀態通道（state channel），來實現更高效、更快速的數據處理以及更便宜的交易成本，從而提高整個區塊鏈的性能和可擴展性。舉例而言，可以將 Layer 1 視為一條道路，當馬路上塞車了，就需要建造一條高速公路（Layer 2）讓更多人能夠使用且更快到達目的地。

Layer 2 的作法

目前常見的 Layer 2 多為副鏈的形式，這些副鏈通過架構一條和主鏈可交互的網路，在副鏈上進行交易及交互合約，讓主鏈上的使用者不至於塞車。而狀態通道是指通過將交易數據在雙方之間進行離線處理，最終將結果提交到主鏈上，實現高速、低成本的交易。
下圖是狀態通道的一項例子，Layer 2 技術會將在此鏈（Matic）上進行的交易打包後上傳到主鏈上（Ethereum），藉此改善主鏈上的塞車問題。

常見的 Layer 2 項目

目前的 Layer 2 項目主要都是解決以太坊的壅塞問題，常見的有四大天王 Arbitrum、Optimism、Polygon、ZKSync 等項目。另外，其他公鏈上也有許多的 Layer 2 項目如：比特幣的閃電網路，旨在解決比特幣鏈上的交易速度與交易 TPS（Transaction per second）。

 

Layer 3 – 區塊鏈的交互操作

Layer 3 技術更注重解決區塊鏈的功能和應用問題，例如安全、隱私、智能合約等方面的問題。Layer 3 可以滿足不同應用場景的需求，如交易 NFT 、進行 Defi 交易等操作，可以說是讓普通人能夠開始使用區塊鏈應用程式（又稱去中心化應用，Dapp）的層面。廣義來說，只要是讓我們能和區塊鏈上進行任何互動的協議都算是 Layer 3 的範疇。

常見的 Layer 3 項目

我們常見的 Dapps 幾乎都是屬於在 Layer 3 層面的，Layer 3 可以分為以下幾類：

• DEX （Decentralized exchange）：又稱為去中心化交易所，這類的智能合約提供使用者能在鏈上交易或進行更複雜的金融衍生品操作，因為其去中心化、抗審查的特性，讓越來越多使用者轉往使用 Defi 交易。常見得 Defi 項目如： Uniswap、Curve 等等。
• NFT：非同值化代幣是一個區塊鏈上很重要的應用，因為其不可複製及獨一無二的特性，衍伸出了許多如藝術品收藏、會員資格、合約證明等應用，常見的 NFT 交易平台如：Opensea、Blur
• Defi（Decentralized finance）：Defi 協議又稱為去中心化金融，特點在於無需中央機構審查，並且一切透過智能合約執行和運作，同時保持匿名和隱私性。Defi 的應用層面也常應用在借貸、保險、衍生商品、穩定幣等功能。常見 Defi 項目如：Aave、Lido finance 等等。
• DAO（Decentralized autonomous organization）：去中心化自治組織，這類型組織通常是匿名的形式，成員們通常是具有同一個目的或是目標而組成的團體，如 NFT 項目的持有者等。常見的 DAO 如：Maker DAO ，發行去中心化的穩定幣。

 

Layer 4 – 區塊鏈的應用層面

因為區塊鏈技術發展仍處於早期幾段，Layer 4 和 Layer 3 的界線較為模糊，網路上的定義也是眾說紛紜，例如，有些 Dapps 常被認定介於 Layer 3 和 4 之間。作者認為，當前的許多的 Web 3.0 操作介面提供者，如 MetaMask等服務，可以被定義為 Layer 4 的階段。

常見的 Layer 4 項目

目前越來越多項目方進軍 web 3.0 的領域，例如社交軟體、瀏覽器、雲端儲存等服務，不少人認為 Web 3.0 將會改變人類對網路的使用方式，從原本的中心化轉往去中心化，並保有更高程度的隱私及資訊掌握性。以下介紹一些常見的 Layer 4 項目：

• • 瀏覽器：常見的 Web 3.0 瀏覽器介面讓用戶保有更高程度的隱私及不受廣告的干擾，使網頁載入速度更加迅速，且不在受到 Cookie 追蹤。如：Brave 瀏覽器。
  • 網頁擴充錢包：在 Web 3.0 的世界，人們不再使用以往的 Google 帳號或 Meta 帳號進行登入，而是使用錢包，進行驗證及交互操作，並且在網路上保持匿名以保障自己的個資隱私。而這類型的錢包，以網頁擴充應用程式呈現，讓我們登入某些 dapps 網站時，可以使用此錢包操作，常見的錢包有：Metamask、Phantom 錢包。

以上的 Layer 4 項目主要在開啟使用者通往 Web 3.0 世界的大門，透過清楚的視覺化介面，協助使用者體驗區塊鏈帶來的應用，讓我們不在受到 Web 2.0 的中心化機構掌握個資，並落實真正的資訊自主權。

 

區塊鏈的未來擁有無限可能

區塊鏈的世界目前還處於早期的發展階段，從一開始的比特幣白皮書發布到如今總值超過一兆美元的產業，只花不到十年的時間，這些都歸功於無數的開發者為各層面的技術進行研發與設計。以太坊的出現更是讓人們對於去中心化的網路服務看到更多可能，許許多多的 Layer 3 項目和 Dapps 如雨後春筍般冒出，越來越多開發者投身進入，壯大整個以太坊的生態系。

隨著越來越多的 Dapps 在以太坊上出現，以太坊的壅塞問題成為當務之急，於是也有出現了非常多 Layer 2 擴展方案，讓使用者體驗更加順暢。

在未來， Web 3.0 會逐漸取代我們傳統的服務，讓我們更專注於隱私及安全性，相信會有越來越多的人們會開始使用 Web 3.0 相關服務，也會有越來越多的實際應用服務出現，為人類的網路使用產生下一次的革命。

 

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