一層網路與二層網路比較

一層網路（Layer 1）是區塊鏈的基礎層，例如比特幣（Bitcoin）和以太坊（Ethereum），負責所有交易的處理與驗證，並維護網路安全。隨著加密貨幣用戶人數持續攀升，這些網路面臨擴容困境，導致交易手續費增加及處理速度下降。二層網路（Layer 2）因應而生，作為建構於基礎區塊鏈之上的擴展方案，透過將部分交易流程移至鏈下，大幅提升交易吞吐量，同時降低手續費。兩者協同運作，讓區塊鏈生態系統得以在不犧牲去中心化或安全性的前提下，實現規模化發展。

背景：一層與二層網路的起源

一層網路的概念源於早期區塊鏈設計，屬於獨立運作的完整區塊鏈，負責所有交易驗證、共識機制與資料儲存。比特幣（Bitcoin）作為首個區塊鏈系統，其架構限制了區塊大小和區塊生成時間，造成網路壅塞，這種「區塊鏈三難題」（可擴展性、安全性、去中心化無法同時兼顧）促使擴容解決方案的誕生。

2017 至 2018 年加密貨幣熱潮期間，網路壅塞問題尤為嚴重，促使開發者積極尋找新型擴展方式。開發者在此背景下推動二層網路（Layer 2）的興起，不需更動基礎鏈底層協議，而是在其之上建構額外的交易處理層。最早的案例是比特幣的閃電網路（Lightning Network），以太坊（Ethereum）則發展出 Optimistic Rollups、ZK-Rollups 等多元二層解決方案。

工作機制：一層與二層網路如何運作

一層網路透過共識機制（如工作量證明、權益證明）直接在鏈上處理所有交易。每個節點都需驗證並儲存完整帳本，確保安全性與去中心化，但因此處理速度受限。例如，比特幣平均每秒僅能處理 7 筆交易，以太坊約 15 筆。

二層網路則運用多種技術，將大量交易處理移至鏈下：

1. 狀態通道（State Channel）：參與者可在鏈下頻繁交易，僅將最終結果回報主鏈，如閃電網路（Lightning Network）。
2. Rollups：將多筆交易打包壓縮後提交至主鏈，包括 Optimistic Rollups（假設交易有效並設置挑戰期（challenge period））及 ZK-Rollups（以零知識證明驗證交易有效性）。
3. 側鏈（Sidechain）：獨立區塊鏈與主鏈並行運作，透過雙向錨定機制實現資產轉移。
4. Plasma：建立子鏈階層，每個子鏈定期向主鏈提交交易證明。

二層網路可將處理速度提升至數千乃至數萬每秒交易筆數（TPS），並繼承主鏈的安全保障。

一層與二層網路的風險與挑戰

一層網路主要面臨以下挑戰：

1. 可擴展性瓶頸：隨用戶增加，交易壅塞問題加劇。
2. 能源消耗：尤其是採用工作量證明機制的區塊鏈。
3. 升級不易：協議更動需高度共識，導致創新進展緩慢。
4. 交易成本高：網路壅塞時，手續費飆升影響使用體驗。

二層網路則有以下風險：

1. 安全模型複雜：各種二層方案安全保障程度不一。
2. 流動性碎片化：資金分散於多個二層方案間。
3. 使用體驗門檻：需熟悉不同協議間的橋接流程。
4. 中心化風險：部分二層方案採許可制營運者模式。
5. 提款延遲：部分二層網路（如 Optimistic Rollups）有約 7 天的提款延遲。

儘管二層網路克服了一層網路的多項侷限，但同時帶來新的複雜性與風險，建議用戶充分瞭解各方案的優缺點。

一層與二層網路在區塊鏈生態系中互補。一層網路提供基礎安全與去中心化，二層網路則賦予擴展性與高效率。隨技術演進，兩者協作將更為緊密。例如，以太坊的分片技術結合二層方案，有望實現每秒數萬乃至數十萬筆交易。分層架構能讓區塊鏈技術滿足企業級應用需求，同時維持去中心化的核心價值。這也為更廣泛的區塊鏈應用場景奠定了基礎。