以太坊已成為領先的智能合約區塊鏈，支援去中心化應用（dApps）、去中心化金融（DeFi）和非同質化代幣（NFTs）。然而，隨著採用率的激增，該網絡面臨著嚴重的可擴展性挑戰，包括高昂的 Gas 費用和較慢的交易速度。為了解決這些問題，開發者推出了 Layer 2 解決方案，它們在以太坊主鏈之上運行，以提高效率，同時保持安全性。
為什麼以太坊需要 Layer 2？
以太坊的基礎層（Layer 1）優先考慮去中心化和安全性，但這也導致了可擴展性受限。該網絡每秒只能處理有限數量的交易，在高峰期容易出現擁堵和高額費用。Layer 2 解決方案透過 鏈下處理交易 或 將多個交易捆綁為一個 再提交至以太坊主網，從而顯著降低成本並提高交易速度。
以太坊 Layer 2 解決方案的類型
Layer 2 解決方案有多種類型，每種都有獨特的擴展機制：
- Optimistic Rollups：預設交易有效，只有在爭議出現時才運行欺詐證明。代表項目包括 Optimism 和 Arbitrum，它們提供更快、更便宜的交易，同時保持以太坊的安全性。
- 零知識 Rollups（ZK-Rollups）：使用密碼學證明在鏈下驗證交易，然後提交至以太坊。Starknet 和 zkSync 等解決方案在提高可擴展性的同時確保高安全性。
- 側鏈（Sidechains）：獨立於以太坊運行的區塊鏈，例如 Polygon，它提供更低的費用和更快的交易速度，但依賴自身的安全模型。
- 狀態通道（State Channels）：允許用戶在鏈下交易，僅在最終狀態時提交至以太坊，從而減少網絡擁堵。
Layer 2 擴展的優勢
Layer 2 解決方案為以太坊用戶和開發者提供了諸多優勢：
- 降低交易費用：透過鏈下處理交易，Layer 2 顯著減少 Gas 成本。
- 加快交易速度：交易確認更快，改善 dApps 和 DeFi 平台的使用者體驗。
- 增強可擴展性：Layer 2 使以太坊能夠支援更高的交易量，同時保持安全性。
- 提高可訪問性：更低的費用和更快的速度使全球用戶更容易使用以太坊。
挑戰與未來發展
儘管 Layer 2 解決方案帶來了諸多好處，但仍面臨 互操作性、安全風險和採用障礙 等挑戰。開發者正在研究 跨 Layer 2 的橋接機制，以改善 Layer 2 與以太坊主網之間的通信。此外，以太坊即將推出的 Pectra 升級 旨在增強 Layer 2 兼容性，進一步提高可擴展性。
以太坊 Layer 2 的未來
隨著以太坊不斷發展，Layer 2 解決方案將在其增長中發揮關鍵作用。隨著 Rollups、側鏈和狀態通道 的廣泛採用，以太坊正變得更加高效和可訪問。抗量子密碼學 和 改進的安全措施 將進一步加強 Layer 2 網絡，確保以太坊繼續成為去中心化應用的領先區塊鏈。
Layer 2 在以太坊長期願景中的作用
以太坊的路線圖強調可擴展性，Layer 2 解決方案在實現大規模採用方面發揮著至關重要的作用。隨著 Rollups 和側鏈的不斷發展，以太坊生態系統將變得更加高效，減少擁堵，使去中心化應用更易訪問。以太坊改進提案（EIPs） 的整合將進一步優化交易處理和安全性。
Layer 2 的採用與機構興趣
主要金融機構和企業正在積極探索 Layer 2 解決方案，以用於區塊鏈支付和智能合約執行。Visa 和 PayPal 等公司已測試 Layer 2 網絡，以提高交易效率，表明 Layer 2 的應用正在超越加密原生社群。隨著監管環境的逐步清晰，Layer 2 可能成為可擴展區塊鏈基礎設施的標準，連接傳統金融與去中心化生態系統。
Shogun Lin
