什么是区块链中的第 1 层？

第 1 层是指基础网络，例如比特币、BNB 链或以太坊，及其底层基础设施。第 1 层区块链无需其他网络即可验证和完成交易。正如我们在比特币中看到的那样，改进第 1 层网络的可扩展性是很困难的。作为一种解决方案，开发人员创建了依赖于第 1 层网络的第 2 层协议来实现安全性和共识。比特币的闪电网络是第 2 层协议的一个例子。它允许用户在将交易记录到主链之前自由地进行交易。

介绍

第 1 层和第 2 层是帮助我们理解不同区块链、项目和开发工具的架构的术语。如果您曾经想知道 Polygon 与以太坊或 Polkadot 及其平行链之间的关系，了解不同的区块链层将有所帮助。

什么是第 1 层？

第 1 层网络是基础区块链的另一个名称。BNB 智能链(BNB)、以太坊(ETH)、比特币(BTC) 和Solana都是 layer-1 协议。我们将它们称为第 1 层，因为它们是其生态系统中的主要网络。与第 1 层相比，我们有链外和其他构建在主链之上的第 2 层解决方案。

换句话说，当协议在自己的区块链上处理和完成交易时，它是第 1 层。他们也有自己的原生代币，用于支付交易费用。

第 1 层缩放

第 1 层网络的一个常见问题是它们无法扩展。在需求增加的情况下，比特币和其他大型区块链一直在努力处理交易。比特币使用工作量证明（PoW）共识机制，这需要大量的计算资源。 

虽然 PoW 确保了去中心化和安全性，但当交易量过高时，PoW 网络也往往会变慢。这增加了交易确认时间并使费用更加昂贵。

区块链开发人员多年来一直致力于开发可扩展性解决方案，但关于最佳替代方案的讨论仍在进行中。对于第 1 层缩放，一些选项包括：

1. 增加区块大小，允许在每个区块中处理更多交易。

2. 更改使用的共识机制，例如即将到来的以太坊2.0更新。

3.实现分片。一种数据库分区形式。

第 1 层改进需要大量工作才能实施。在许多情况下，并非所有网络用户都会同意更改。这可能导致社区分裂甚至硬分叉，就像 2017 年的比特币和比特币现金一样。

隔离见证

用于扩展的第 1 层解决方案的一个示例是比特币的SegWit （隔离见证）。这通过改变块数据的组织方式（数字签名不再是交易输入的一部分）增加了比特币的吞吐量。这一变化在不影响网络安全的情况下为每个区块的交易释放了更多空间。SegWit 是通过向后兼容的软分叉实现的。这意味着即使尚未更新以包含 SegWit 的比特币节点仍然能够处理交易。

什么是第 1 层分片？

分片是一种流行的第 1 层扩展解决方案，用于提高交易吞吐量。该技术是一种数据库分区形式，可应用于区块链分布式账本。一个网络及其节点被划分为不同的分片，以分散工作量并提高交易速度。每个分片管理整个网络活动的一个子集，这意味着它有自己的事务、节点和单独的块。

使用分片，每个节点都不需要维护整个区块链的完整副本。相反，每个节点将完成的工作报告给主链，以共享其本地数据的状态，包括地址余额和其他关键指标。

第 1 层与第 2 层

在改进方面，并非所有事情都可以在第 1 层解决。由于技术限制，在主区块链网络上很难或几乎不可能进行某些更改。例如，以太坊正在升级到权益证明(PoS)，但这个过程需要数年时间才能完成。

由于可扩展性问题，一些用例根本无法使用第 1 层。由于交易时间过长，区块链游戏无法实际使用比特币网络。但是，游戏可能仍想使用第 1 层的安全性和去中心化。最好的选择是使用第 2 层解决方案在网络之上构建。

闪电网络

第 2 层解决方案建立在第 1 层之上，并依靠它来完成交易。一个著名的例子是闪电网络。流量大的比特币网络可能需要数小时来处理交易。闪电网络让用户可以通过主链上的比特币进行快速支付，最终余额稍后会报告回主链。这基本上将每个人的交易捆绑到一个最终记录中，从而节省时间和资源。 

第 1 层区块链示例

现在我们知道第 1 层是什么，让我们看一些示例。第一层区块链种类繁多，许多支持独特的用例。不全是比特币和以太坊，对于去中心化、安全性和可扩展性的区块链技术三难困境，每个网络都有不同的解决方案。

埃尔隆德

Elrond是一个成立于 2018 年的 layer-1 网络，它使用分片来提高其性能和可扩展性。Elrond 区块链每秒可以处理超过 100,000 笔交易 (TPS)。它的两个独特的主要功能是其安全权益证明 (SPoS) 共识协议和自适应状态分片。

当网络失去或获得用户时，自适应状态分片通过分片拆分和合并发生。网络的整个架构是分片的，包括其状态和交易。验证者还在分片之间移动，从而减少了恶意接管分片的机会。

Elrond 的原生代币 EGLD 用于交易费用、部署DApp以及奖励参与网络验证机制的用户。此外，Elrond 网络通过了碳负认证，因为它抵消了比其 PoS 机制负责的更多的二氧化碳。

Harmony

Harmony是一种有效的权益证明 (EPoS)，具有分片支持的第 1 层网络。区块链的主网有四个分片，每个分片并行创建和验证新块。分片可以以自己的速度执行此操作，这意味着它们都可以具有不同的块高度。

Harmony 目前采用“跨链金融”的策略来吸引开发者和用户。通往以太坊 (ETH) 和比特币的无信任桥梁发挥着关键作用，允许用户交换他们的代币，而不会像桥梁一样存在通常的托管风险。Harmony 扩展 Web3 的主要愿景依赖于去中心化自治组织 ( DAO ) 和零知识证明。

DeFi  （去中心化金融）的未来似乎取决于多链和跨链的机会，这使得 Harmony 的桥接服务对用户具有吸引力。NFT 基础设施、DAO 工具和协议间桥梁是主要关注领域。

它的原生代币 ONE 用于支付网络交易费用。也可以质押参与Harmony的共识机制和治理。这为成功的验证者提供了区块奖励和交易费用。

塞洛

Celo是 2017 年从 Go Ethereum (Geth) 分叉的第 1 层网络。但是，它进行了一些重大更改，包括实施 PoS 和独特的地址系统。Celo Web3 生态系统包括 DeFi、NFT 和支付解决方案，已确认超过 1 亿笔交易。在 Celo 上，任何人都可以使用电话号码或电子邮件地址作为公钥。区块链很容易用标准计算机运行，不需要特殊的硬件。

Celo 的主要代币是 CELO，一种用于交易、安全和奖励的标准实用代币。Celo 网络还有 cUSD、cEUR 和 cREAL 作为稳定币。这些由用户生成，它们的挂钩由类似于MakerDAO 的 DAI的机制维护。此外，使用 Celo 稳定币进行的交易可以使用任何其他 Celo 资产进行支付。

CELO 的地址系统和稳定币旨在使加密货币更易于访问并提高采用率。加密市场的波动和新手的困难可能会让许多人感到沮丧。

雷神链

THORChain是一个跨链无许可去中心化交易所（DEX）。它是使用 Cosmos SDK 构建的第 1 层网络。它还使用Tendermint共识机制来验证交易。THORChain 的主要目标是允许去中心化的跨链流动性，而无需挂钩或包装资产。对于多链投资者来说，锚定和打包会增加流程的额外风险。

实际上，THORChain 充当了监控存款和取款的金库管理器。这有助于创造去中心化的流动性并消除中心化的中介机构。RUNE 是 THORChain 的原生代币，用于支付交易费用，也用于治理、安全和验证。 

THORChain 的自动做市商(AMM) 模型使用 RUNE 作为基础对，这意味着您可以将 RUNE 换成任何其他受支持的资产。在某种程度上，该项目就像一个跨链 Uniswap，RUNE 是流动性池的结算和安全资产。

卡瓦

Kava是第 1 层区块链，将 Cosmos 的速度和互操作性与以太坊的开发人员支持相结合。使用“共链”架构，Kava 网络为 EVM 和 Cosmos SDK 开发环境提供了独特的区块链。再加上 Cosmos 共链上的 IBC 支持，这使开发人员能够部署在 Cosmos 和以太坊生态系统之间无缝互操作的去中心化应用程序。 

Kava 使用 Tendermint PoS 共识机制，为 EVM 共链上的应用程序提供强大的可扩展性。由 KavaDAO 资助，Kava 网络还具有开放的链上开发者激励机制，旨在根据使用情况奖励每个联合链上的前 100 个项目。 

Kava 拥有本地实用程序和治理令牌 KAVA 和与美元挂钩的稳定币 USDX。KAVA 用于支付交易费用，并由验证者质押以产生网络共识。用户可以将他们质押的 KAVA 委托给验证者，以赚取 KAVA 排放的份额。质押者和验证者还可以对规定网络参数的治理提案进行投票。 

IoTeX

IoTeX是一个成立于 2017 年的 layer 1 网络，专注于将区块链与物联网相结合。这使用户可以控制他们的设备生成的数据，从而允许“机器支持的 DApp、资产和服务”。您的个人信息具有价值，通过区块链对其进行管理可确保所有权安全。

IoTeX 的软硬件结合为人们在不牺牲用户体验的情况下控制隐私和数据提供了一种新的解决方案。使用户能够从他们的真实数据中获得数字资产的系统称为 MachineFi。

IoTeX 发布了两个著名的硬件产品 Ucam 和 Pebble Tracker。Ucam 是一款先进的家庭安全摄像头，允许用户从任何地方以完全隐私的方式监控他们的家。Pebble Tracker 是一款智能 GPS，具有 4G 支持和跟踪功能。它不仅可以跟踪 GPS 数据，还可以实时跟踪环境数据，包括温度、湿度和空气质量。

在区块链架构方面，IoTeX 在其之上构建了许多第 2 层协议。区块链提供工具来创建使用 IoTeX 进行最终确定的定制网络。这些链还可以相互交互并通过 IoTeX 共享信息。然后，开发人员可以轻松创建新的子链来满足其物联网设备的特定需求。IoTeX 的币 IOTX 用于交易费用、质押、治理和网络验证。