区块链技术已成为去中心化时代的基石。然而，像以太坊这样的网络在可扩展性方面一直举步维艰，特别是随着 DeFi 和 NFT 的激增，导致交易速度变慢，费用变高。这就像高峰时段的交通：对用户来说不方便，对开发者来说有限制，并且阻碍了区块链的广泛应用。这就是第二层解决方案的用武之地。这些技术旨在减轻主区块链（第 1 层）的负荷，提高交易速度，并保护安全性–就像为减少道路拥堵而修建的地铁或高架公路一样。
区块链二层网络解决方案通过各种方式将交易处理从主网卸载，从而提高可扩展性。目前，有几种关键的区块链二层网络方法正在积极开发中，每种方法都有不同的机制和特点。让我们来探讨四种核心的区块链二层网络解决方案：乐观卷积、ZK 卷积、侧链和状态通道。
卷积：捆绑交易，提高效率
通过将多个交易捆绑为一个交易并发布到主网，Rollups 可大大降低气体费用并提高吞吐量。卷积主要有两种类型：Optimistic Rollups 和 Zero-Knowledge (ZK) Rollups。
✅ 乐观卷积：假设有效，需要时验证
顾名思义，Optimistic Rollups 默认假定交易有效。它们无需立即验证就会发布到主网。如果有人怀疑交易有欺诈行为，可以在指定窗口发起质疑。这种方法可以降低成本，加快交易速度，但质疑期可能会延迟资金提取。领先的项目包括 Arbitrum 和 Optimism。Arbitrum 的 Nitro 升级显著提高了性能，而 Optimism 则通过不断发展的防错系统继续提高稳定性。
✅ ZK Rollups：使用加密技术进行即时证明
Zero-Knowledge Rollups 使用加密证明即时验证主网上捆绑交易的有效性。这种方法可确保高度安全性，并实现快速提款，而无需挑战期。然而，由于计算要求较高，ZK Rollups 的开发较为复杂，而且历来与以太坊虚拟机（EVM）的兼容性有限。主要的 ZK Rollup 项目包括 zkSync、StarkWare 和 Polygon Hermez（现已集成到 Polygon zkEVM 中）。zkEVM 技术的最新进展正在改善 EVM 的兼容性–例如，Polygon zkEVM 提供了与 EVM 密切匹配的开发环境，简化了基于以太坊的 dApp 的迁移和部署。
侧链：带有桥梁的独立区块链
侧链是独立的区块链，与主网并行运行，通过双向桥连接。它们使用自己的共识机制、区块大小和气体模型来独立处理交易，从而减轻主网的负荷。虽然侧链提供了高吞吐量和较低的费用，但它们通常无法继承与主网相同的安全级别。著名的例子包括 Polygon PoS 和 Ronin Network。Polygon PoS 因其费用低、交易速度快而被广泛采用，尤其是在 DeFi 和 NFT 平台中。Ronin Network 专为流行的 “玩赚游戏”《Axie Infinity》而设计，其处理大量交易的能力已得到证明。
国家渠道：频繁互动的按需高速公路
状态通道非常适合涉及少数参与者之间重复互动的场景。参与者在主网上打开一个通道，然后在链外进行交易，链上只记录最终结果。这种方法可提供近乎即时的交易，且费用极低。不过，它仅限于参与方，如果任何参与方离线，互动就会中断。主要的实现方式包括雷电网络（以太坊）和闪电网络（比特币）。闪电网络在解决比特币小额支付限制方面尤为突出，而 Raiden 则增强了以太坊 dApp 的可扩展性。
Plasma：利用子链扩展（开发较少）
Plasma 引入了独立运行的 “子链”，同时继承了主网的一些安全性。这些子链可以在链外处理许多交易，并定期向主链提交摘要。虽然 Plasma 曾一度展现出高吞吐量的前景，但数据可用性和复杂的提款机制等挑战减缓了其应用速度。开发工作已转向 Rollups 等更先进的替代方案。基于 Plasma 的一个重要项目是 OmiseGO（OMG 网络）。
区块链可扩展性的未来
第二层解决方案在解决区块链的可扩展性挑战方面发挥着至关重要的作用，为更广泛的应用和更多样化的应用铺平了道路。特别是卷积，在可扩展性和安全性之间提供了令人信服的平衡。虽然所有区块链二层网络方法都需要不断完善，但通过创新和实际应用，生态系统正在迅速成熟。
多种区块链二层网络技术将并存，而不是单一的主导解决方案，每种技术都针对特定的使用案例进行了优化–无论是 DeFi、游戏、小额支付还是企业应用。
归根结底，区块链二层网络解决方案是释放区块链技术全部潜能、让去中心化系统走向世界的关键。它们的发展将继续塑造数字基础设施的未来。
