Layer 0 Layer 1 Layer 2 是什麼？超白話帶你了解差異！

by JINO · Published 2023 年 2 月 2 日 · Updated 2023 年 10 月 8 日

一般認識、使用區塊鏈時，我們都是在講 Layer 1，像是我們最常聽到的比特幣、以太坊區塊鏈都是屬於 Layer 1 區塊鏈
那在接觸幣圈不久後，可能常常聽到很多人在講 Layer 2，那 Layer 到底是什麼呢 ?
有Layer 1、Layer 2，那有沒有 Layer 0 ?
今天這篇文章，會用很清楚、很白話的方式，讓你搞懂 Layer 0 Layer 1 Layer 2 到底是什麼 !

內容目錄

區塊鏈六層架構

要講 Layer 前，要先知道區塊鏈具有六層架構：數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層

Layer 1對應六層模型中的數據層、網絡層、共識層、激勵層；
Layer 2對應六層模型中的合約層和應用層

那 Layer 是參考通信界的開放式系統互聯通信參考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI），將區塊鏈系統的六層架構劃分成三個層次

OSI模型有七層：實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、會議層、展示層、應用層

Layer 0 對應OSI模型中的底層協議，包含了實體層、資料連接層、網絡層、傳輸層
Layer 1、Layer 2對應OSI模型中的會議層、展示層、應用層

➡那我覺得要介紹 Layer，要先從介紹 Layer 1 開始，接下來再去介紹 Layer 0、Layer 2 ~

LAYER 1

Layer 1 介紹

Layer 1 就是大家最熟悉、一進入加密貨幣世界就接觸到的區塊鏈

我們常聽到的公鏈：比特幣、以太坊、幣安智能鏈、SOLANA，這些鏈都是屬於 Layer 1，他們是一條一條獨立的區塊鏈，彼此不能交換訊息、交易

Layer 1 主要工作是產生區塊、負責進行交易並記錄在去中心化的帳本上；Layer 1 有許多底層的基礎設施

Layer 1 有哪些?

▪ 比特幣

▪ 以太坊

▪ 幣安智能鏈

▪ SOLANA

Layer 1 結論

紀錄交易，確保網絡的安全以及去中心化

Layer 0

創建 Layer 0 的原因

Layer 1 是採用單體架構構建，數據層、網絡層、共識層、激勵層都在 Layer 1 運行，使得 Layer 1 區塊鏈需要同時兼顧安全性、去中心化、可擴展性，這樣的設計給區塊鏈帶來壓力

但人們普遍認為網絡無法同時實現安全性、去中心化、可擴展性，又被稱作可擴展性三難困境(Scalability Trilemma)，所以為了解決擴展性的問題，需要一個新的基礎設施來補救，這個基礎設施稱為 Layer 0

Layer 0 使開發人員能夠啟動多個 Layer 1 區塊鏈，讓這些 Layer 1 區塊鏈可以相互通信

非相關科系可能看不懂上面在說什麼，所以下面就用實際的例子來講解！

常見的 Layer 0 有 : Polkadot、Cosmos、Horizen，我們就以 Polkadot 來解釋 Layer 0

以下這張圖是波卡 Polkadot 的示意圖

layer 0 layer 1 layer 2 — What is Polkadot?

中繼鏈 ( The Relay Chain ) 是 Polkadot 最主要的區塊鏈，它屬於 Layer 0，也就是最底層
(圖中中間圓形部分、箭頭所指)

那在這個底層上面，可以建構許多 Layer 1 的區塊鏈，這一條一條的 Layer 1 區塊鏈，在Polkadot 中被稱為平行鏈 ( Parachains )
(圖片中 Parachain 的部分)

那一般來說，常見的 Layer 1 區塊鏈（例如以太坊、比特幣區塊鏈）上的訊息是不能互通、彼此間是不能交易的。但是在 Polkadot 中，因為有 Layer 0 中繼鏈的存在，所以 Polkadot 上面的 Layer 1 區塊鏈間可以彼此交換訊息，讓交易更加

所以之後看到 Layer 0 ，就想到 Polkadot 的中繼鏈 ( The Relay Chain ) ，就是一個大家可以共用的底層協議，負責數據的基礎傳遞，這個底層協議就是平行鏈能彼此交流訊息的根本原因

常見的 Layer 0 有哪些?

▪ Polkadot

▪ Cosmos

▪ Horizen

Layer 0 結論

Layer 0 是區塊鏈的底層協議，使開發人員能夠啟動、建構多個 Layer 1 區塊鏈，讓這些 Layer 1 區塊鏈可以相互通信

利用 Layer 0 技術可以增加區塊鏈的擴展性，同時解決區塊鏈的主要網絡擁塞問題，幫助它保持安全和真正去中心化

Layer 2

Layer 2 介紹

目前大家最熟悉的 Layer 1 區塊鏈是以太坊，那以太坊出現了一些問題，就是區塊鏈的用戶數量大幅增加，讓交易量、數據運算量越來越龐大，使得鏈上 ” 塞車 ” 了，造成交易速度緩慢、手續費變得昂貴

Layer 2 是用來解決 Layer 1 的擴展和速度問題，用來減輕 Layer 1 基礎設施的負擔，它可以幫 Layer 1 處理交易以及計算的工作，減少主區塊鏈上的壅塞，讓交易更快、更便宜

他是透過智能合約來協助 Layer 1 網路更有效率的進行數據處理，再將交易、運算的結果傳回 Layer 1 ，所以最終分配和決定還是在 Layer 1

✅簡單來說，Layer 2 就是幫 Layer 1 分擔計算的工作

如果聽不懂，打個比方：把 Layer 1 比喻成中央銀行、Layer 2 比喻成各大商業銀行，如果大家業務都在中央銀行辦理，那中央銀行一定會塞爆

所以一些業務例如轉帳、匯款等等到各大商業銀行辦理，最後再交由中央銀行統計數據，這樣是不是就不會讓中央銀行塞車

然後在不改變區塊鏈的底層協議和基礎規則下，通過 Layer 2 等來提高交易處理速度

➡以下是 3 個常見的 Layer 2 改善方案：

State Channels 狀態通道

指的是使用者在區塊鏈外或是鏈下(off-chain)進行交易

把他想成你和另一位做交易時，會在區塊鏈外面開一個通道，不管你們之間交易幾次，等到最後交易的結果出來後，各自花費、餘額多少，你們再把這個結果再提交到區塊鏈上，告訴區塊鏈你們進行了交易，所以你只要付一次手續費

我們可以想像有兩個人，分別是小吉和阿諾

阿諾開了一個咖啡館，小吉他很常去阿諾家的這個咖啡館買咖啡，他幾乎每天都會去

如果小吉將每一天去阿諾咖啡館裡去買咖啡的這個動作，都放到以太坊 Layer 1 這條鏈上面去處理的話，小吉每次買一杯咖啡，他都要付一次手續費，那是不是交易的手續費成本就非常非常高

這樣不僅浪費手續費，也增加鏈上的繁忙程度，使區塊鏈更加繁忙，交易越來越慢，手續費就跟著越來越昂貴

這個時候如果用狀態通道來解決，那就是：

小吉先將未來一段時間可能會花費到的咖啡總費用，先放到 Layer 1 的智能合約裡面，然後小吉每天去阿諾那裡買咖啡的時候，他不用每次去付錢，也不用每次都要付手續費，只要利用狀態通道的功能，寫一個證明給阿諾，說他有買咖啡，然後阿諾簽名之後留下複本並還給小吉，每次買咖啡都重複這個動作

最後小吉不想買咖啡、或是阿諾要結帳時，再把最終 ” 小吉要付多少錢 “ 這個「結果」傳回 Layer 1 區塊鏈，這樣就只要付一次手續費！

Plasma chain

同樣用小吉和阿諾買咖啡的這個故事

在 Plasma 這個情況，小吉去買咖啡時，不再需要去提前放一筆資金在一個Layer 1的合約裡面，而是每次去買咖啡將錢付給一個 「Plasma 的運營者」

可以想像這個 Plasma 運營者是LINE Pay公司一樣，小吉每次去買咖啡就把錢付給LINE Pay公司，然後LINE Pay公司會同時收集許許多多咖啡館的這些顧客他們去消費的訊息，然後最後再統一匯總，每到固定的時間將他收集到所有咖啡館的訊息，統一整理到以太坊的主鏈上

同時它也會將每一筆交易信息的證明給收款人，當老闆阿諾想要兌現的時候，他就可以去 Plasma 這個 Layer 2 上面發布收款的證明，七天後阿諾就可以收到款項了

Rollup

Rollup 簡單來說就是將 Layer 1 的運算搬到 Layer 2 上面，然後再將這個在Layer 2上產生的這些運算的結果打包(Rollup)，上傳回主網Layer 1，然後跟 Layer 1 之前存在的數據去進行更新

目前有兩種類型的Rollup：

Optimistic-Rollup : Optimism、Arbitrum
- 優點 : 成本低，開發門檻更低，互操作性更好，可自動執行智能合約，吞吐量更高，擴展性更強
- 缺點 : 有約一周的挑戰等待期，驗證安全性透過押金和等待期來保證，而不是算法，惡意串通的風險更高了
Zero Knowledge-Rollup : zkSync、StarkNet
- 優點 : 速度更快，安全性更高，提供更強的隱私保護；沒有挑戰等待期
- 缺點 : 成本高、開發技術難度高、需要更強大的算力、無法直接執行智能合約