长话短说
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。第一层区块链可以验证和完成交易，而不需要另一个网络。正如我们在比特币中看到的那样，提高第一层网络的可扩展性是很困难的。作为一种解决方案，开发人员创建依赖于第 1 层网络来实现安全性和共识的第 2 层协议。比特币的闪电网络是第 2 层协议的一个示例。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 和以太坊或 Polkadot 及其平行链之间的关系，那么了解不同的区块链层将会有所帮助。
什么是第 1 层？
第一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都是第1层协议。我们将它们称为第一层，因为它们是其生态系统中的主要网络。与第 1 层相比，我们有建立在主链之上的链下解决方案和其他第 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，它就是第一层。他们还有自己的原生代币，用于支付交易费用。
第 1 层缩放
第一层网络的一个常见问题是无法扩展。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。比特币采用工作量证明（PoW）共识机制，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可扩展性解决方案，但关于最佳替代方案的讨论仍然很多。对于第 1 层缩放，一些选项包括：
1. 增加区块大小，允许每个区块处理更多交易。
2. 改变所使用的共识机制，例如即将到来的以太坊 2.0 更新。
3. 实施分片。数据库分区的一种形式。
第 1 层改进需要大量工作来实施。在许多情况下，并非所有网络用户都会同意这种改变。这可能会导致社区分裂，甚至硬分叉，就像 2017 年比特币和比特币现金所发生的那样。
隔离见证
用于扩展的第一层解决方案的一个例子是比特币的 SegWit（隔离见证）。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。这一变化为每个区块的交易释放了更多空间，而不会影响网络的安全。 SegWit 是通过向后兼容的软分叉实现的。这意味着即使比特币节点尚未更新以包含 SegWit，仍然能够处理交易。
什么是第一层分片？
分片是一种流行的第一层扩展解决方案，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。网络及其节点被划分为不同的分片，以分散工作负载并提高交易速度。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交易、节点和单独的块。
通过分片，每个节点无需维护整个区块链的完整副本。相反，每个节点都会向主链报告已完成的工作，以共享其本地数据的状态，包括地址的余额和其他关键指标。
第 1 层与第 2 层
当谈到改进时，并非所有问题都可以在第 1 层解决。由于技术限制，某些更改在主区块链网络上很难或几乎不可能进行。例如，以太坊正在升级到权益证明（PoS），但这个过程需要数年的时间来开发。
由于可扩展性问题，某些用例根本无法与第 1 层一起工作。由于交易时间过长，区块链游戏无法实际使用比特币网络。然而，游戏可能仍然想使用第 1 层的安全性和去中心化。最好的选择是使用第 2 层解决方案构建在网络之上。
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。高流量下的比特币网络可能需要数小时才能处理交易。闪电网络允许用户用他们的比特币在主链之外进行快速支付，最终余额稍后会报告回主链。这实质上将每个人的交易捆绑到一个最终记录中，从而节省了时间和资源。
第一层区块链示例
现在我们知道什么是第 1 层，让我们看一些示例。第一层区块链种类繁多，并且许多都支持独特的用例。并不全是比特币和以太坊，每个网络对于区块链技术的去中心化、安全性和可扩展性三难困境都有不同的解决方案。
埃尔隆德
Elrond 是一个成立于 2018 年的第 1 层网络，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。
当网络失去或增加用户时，自适应状态分片通过分片分裂和合并来发生。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，减少了恶意接管分片的可能性。
Elrond 的原生代币 EGLD 用于支付交易费用、部署 DApp 以及奖励参与网络验证机制的用户。此外，Elrond 网络还获得了碳负认证，因为它抵消的二氧化碳量超出了其 PoS 机制所负责的范围。
和谐
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”策略来吸引开发者和用户。与以太坊（ETH）和比特币的无需信任的桥梁发挥着关键作用，它允许用户交换他们的代币，而不会出现桥梁常见的托管风险。 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机会，这使得 Harmony 的桥接服务对用户有吸引力。 NFT 基础设施、DAO 工具和协议间桥梁是主要关注领域。
其原生代币 ONE 用于支付网络交易费用。它还可以质押参与 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。
前额
Celo 是 2017 年从 Go Ethereum (Geth) 分叉出来的第 1 层网络。然而，它做出了一些重大改变，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。区块链可以轻松地在标准计算机上运行，不需要特殊的硬件。
Celo 的主要代币是 CELO，这是一种用于交易、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，其挂钩由类似于 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容易访问并提高采用率。加密货币市场的波动性和新手面临的困难可能会让许多人感到沮丧。
雷神链
THORChain 是一个跨链、无需许可的去中心化交易所（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，而不需要挂钩或包装资产。对于多链投资者来说，挂钩和打包会增加这一过程的额外风险。
实际上，THORChain 充当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，用于支付交易费用以及治理、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 交换为任何其他支持的资产。在某种程度上，该项目的运作方式就像一个跨链 Uniswap，RUNE 是流动性池的结算和安全资产。
卡瓦酒
Kava 是一个第一层区块链，它将 Cosmos 的速度和互操作性与以太坊的开发人员支持结合起来。 Kava 网络采用“共链”架构，为 EVM 和 Cosmos SDK 开发环境提供独特的区块链。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 采用 Tendermint PoS 共识机制，为 EVM 公链上的应用程序提供强大的可扩展性。 Kava 网络由 KavaDAO 资助，还具有开放的链上开发者激励措施，旨在根据使用情况奖励每个 Co-chain 上的前 100 个项目。
Kava 拥有原生实用和治理代币 KAVA 以及与美元挂钩的稳定币 USDX。 KAVA 用于支付交易费用，并由验证者抵押以产生网络共识。用户可以将质押的 KAVA 委托给验证者，以赚取 KAVA 排放量的一部分。质押者和验证者还可以对决定网络参数的治理提案进行投票。
物联网
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。这使用户可以控制其设备生成的数据，从而实现“机器支持的 DApp、资产和服务”。您的个人信息具有价值，通过区块链管理它可以保证安全的所有权。
IoTeX 的硬件和软件组合为人们在不牺牲用户体验的情况下控制自己的隐私和数据提供了新的解决方案。使用户能够从现实世界的数据中赚取数字资产的系统称为 MachineFi。
IoTeX 发布了两款著名的硬件产品，即 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监控自己的家，并保证完全的隐私。 Pebble Tracker 是一款智能 GPS，支持 4G 并具有追踪功能。它不仅跟踪GPS数据，还实时跟踪环境数据，包括温度、湿度和空气质量。
在区块链架构方面，IoTeX 构建了许多第 2 层协议。区块链提供了创建使用 IoTeX 进行最终确定的定制网络的工具。这些链还可以通过 IoTeX 相互交互并共享信息。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 的货币 IOTX 用于交易费用、质押、治理和网络验证。
结束语
今天的区块链生态系统有多个第一层网络和第二层协议。很容易让人困惑，但是一旦掌握了基本概念，就更容易理解整体结构和架构。这些知识在研究新的区块链项目时非常有用，特别是当它们专注于网络互操作性和跨链解决方案时。
