--- TITLE: Layer 2 區塊鏈 DESCRIPTION: 加入 Layer 2 生態，讓交易更快、費用更低。 LANGUAGE: 繁體中文 WRITERS: HiroKennelly, Tetranome EDITORS: Claude (Anthropic AI, 2026 review) TRANSLATORS: Claude (Anthropic AI) LINK: https://app.banklessacademy.com/lessons/layer-2-blockchains FORMAT: LESSON --- ``` __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ $$$$$$$\ $$\ $$\ $$$$$$\ $$\ $$ __$$\ $$ | $$ | $$ __$$\ $$ | $$ | $$ | $$$$$$\ $$$$$$$\ $$ | $$\ $$ | $$$$$$\ $$$$$$$\ $$$$$$$\ $$ / $$ | $$$$$$$\ $$$$$$\ $$$$$$$ | $$$$$$\ $$$$$$\$$$$\ $$\ $$\ $$$$$$$\ | \____$$\ $$ __$$\ $$ | $$ |$$ |$$ __$$\ $$ _____|$$ _____| $$$$$$$$ |$$ _____|\____$$\ $$ __$$ |$$ __$$\ $$ _$$ _$$\ $$ | $$ | $$ __$$\ $$$$$$$ |$$ | $$ |$$$$$$ / $$ |$$$$$$$$ |\$$$$$$\ \$$$$$$\ $$ __$$ |$$ / $$$$$$$ |$$ / $$ |$$$$$$$$ |$$ / $$ / $$ |$$ | $$ | $$ | $$ |$$ __$$ |$$ | $$ |$$ _$$< $$ |$$ ____| \____$$\ \____$$\ $$ | $$ |$$ | $$ __$$ |$$ | $$ |$$ ____|$$ | $$ | $$ |$$ | $$ | $$$$$$$ |\$$$$$$$ |$$ | $$ |$$ | \$$\ $$ |\$$$$$$$\ $$$$$$$ |$$$$$$$ | $$ | $$ |\$$$$$$$\\$$$$$$$ |\$$$$$$$ |\$$$$$$$\ $$ | $$ | $$ |\$$$$$$$ | \_______/ \_______|\__| \__|\__| \__|\__| \_______|\_______/ \_______/ \__| \__| \_______|\_______| \_______| \_______|\__| \__| \__| \____$$ | $$\ $$ | PORTABLE LESSON DATADISK COLLECTION \$$$$$$ | \______/ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ``` --- # 引言 任何區塊鏈的理想狀態，都是儘可能做到去中心化、安全和可擴充套件。要讓一條鏈同時做好這三件事，一直是尚未解決的難題。這個難題有個名字：`區塊鏈三難困境`。 比特幣和以太坊都相當去中心化、也足夠安全，但擴充套件性不佳：網路繁忙時，交易費高昂、排隊時間長。為了繞開這些限制，探索者可以藉助各種技術，大幅降低交易成本、提升交易速度。它們統稱為 Layer 2（L2）擴容方案。 `Lightning Network` 是比特幣最知名的擴容方案，它依靠`支付通道`技術來擴充套件支付。以太坊則透過多種 L2 方案來處理交易，緩解三難困境，背後由 2024 年加入主網的廉價臨時儲存 `Blob` 提供支援（這是當年設想的「分片」的輕量形態）。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/introduction-c1f2c88f.svg) # 支付通道 在比特幣區塊鏈上，Lightning Network 依靠雙向支付通道，讓多方無需在主鏈上交易就能交換 BTC。 這套架構讓兩個使用者之間開啟一條支付通道。每條通道嚴格只有兩方，但支付可以在互聯的通道網路中路由，抵達更遠的使用者。通道開啟到關閉之間，雙方可以來回轉移資金。每位參與者的微型帳本條目在雙方都簽名後更新，這通常要求雙方的節點都線上。 任何一方都可以隨時把最新版本的微型帳本廣播到區塊鏈上，從而關閉通道。 支付通道不支援複雜的`智能合約`互動，只支援基礎的點對點交易。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/payment-channels-31677af9.svg) # Knowledge Check 1 使用比特幣 Lightning Network 交易時，你必須線上。 - [x] 正確 > ℹ️ 正確！更新支付通道需要雙方簽名，這通常意味著雙方的節點都必須線上。 - [ ] 錯誤 > ℹ️ 再試一次！通道更新需要雙方的簽名，所以他們的節點通常都要線上。 # 以太坊的擴容方案 以太坊開發者研究原生擴容方案的時間，幾乎和這條網路上線的時間一樣長。 多數以太坊社群成員認為，要稱得上「以太坊擴容方案」，專案必須在不犧牲`安全性`和`去中心化`的前提下，解決以太坊的`可擴充套件性`短板。對使用者來說，最實際的需求是比以太坊主網更快的交易和更便宜的 `Gas`。為了競爭，有些方案願意在三難困境上做出比別人更大的取捨。 以太坊的定位由智能合約能力決定，因此擴容方案繼承這項能力同樣重要。如果使用者在 Layer 2 上用不了自己喜歡的 `dApp`，再快再便宜的交易也沒有意義。 # Knowledge Check 2 以太坊擴容方案： - [ ] 用支付通道來擴充套件網路。 > ℹ️ 再試一次！支付通道是比特幣 Lightning Network 的做法。以太坊靠 Rollup 之類的方案擴容。 - [ ] 無法支援智能合約互動。 > ℹ️ 再試一次！支援智能合約至關重要。使用者需要在 Layer 2 上存取自己喜歡的 dApp。 - [x] 應在不削弱三難困境其他兩項的前提下提升可擴充套件性。 > ℹ️ 正確！真正的以太坊擴容方案會在不犧牲安全性和去中心化的前提下解決可擴充套件性。 - [ ] 提升交易速度，但代價是 Gas 更貴。 > ℹ️ 再試一次！擴容方案追求的是既有更快的交易，也有比以太坊主網更便宜的 Gas。 # 連線 Layer 1 與 Layer 2 正如我們在[區塊鏈基礎](https://app.banklessacademy.com/lessons/blockchain-basics)中學到的，區塊鏈是一種叫`帳本`的資料庫，記錄著一份由密碼學保護、按時間排序的交易清單。L1 區塊鏈和 L2 擴容方案各自都是完整的區塊鏈，擁有自己的地址和資料。 在不同區塊鏈資料庫之間傳遞資訊的基礎設施，叫做`跨鏈橋`。舉個例子：把以太坊主網（或任何其他 `L1` 區塊鏈）想像成一座島，把另一條鏈或你偏好的擴容方案想像成另一座島，跨鏈橋就是連線這兩座數位島嶼的高速公路的統稱。 這項技術非常複雜，但從終端使用者的角度看，整個過程簡單到只是選一個目的地。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/bridging-layer-1-and-layer-2-c219a748.svg) # 側鏈 `側鏈`是一條獨立於以太坊執行的區塊鏈，透過`跨鏈橋`與以太坊主網相連。要遷移代幣，你把它們鎖在主網的跨鏈橋合約裡，側鏈上會鑄造出等量的代幣。重要的是：這並不會讓你的資金獲得以太坊的安全性。跨鏈橋和側鏈都依賴側鏈自己的驗證者。其中任何一方被攻破（比如 2022 年 6.25 億美元的 Ronin 跨鏈橋被盜事件），鎖定的資金就可能被偷走。 側鏈同樣受制於三難困境。它們更低的 `Gas` 費和更快的交易，來自一個規模更小但更強大的驗證者集合，用一部分去中心化和安全性換來了可擴充套件性。 Polygon PoS 這類側鏈會定期向以太坊釋出快照（「檢查點」）。這讓它們的歷史獲得某種最終性，也讓使用者在退出跨鏈橋時能證明餘額，但並不能讓側鏈上的資金和主網一樣安全。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/sidechains-464f0191.svg) # Knowledge Check 3 側鏈： - [ ] 把跨鏈過去的代幣鎖在主網的合約裡。 > ℹ️ 再試一次！這說得沒錯，但它不是唯一正確的說法。 - [ ] Gas 費比主網便宜。 > ℹ️ 再試一次！這說得沒錯，但它不是唯一正確的說法。 - [ ] 中心化風險比主網更高。 > ℹ️ 再試一次！這說得沒錯，但它不是唯一正確的說法。 - [x] 以上全部。 > ℹ️ 正確！側鏈把跨鏈代幣鎖在主網，費用也更便宜，但更小的驗證者集合是用去中心化換來的速度。 # Rollup 使用 Rollup 技術的 Layer 2 協議，在安全級別上與以太坊主網保持更緊密的一致。 和側鏈一樣，Rollup 讓鏈上交易在以太坊主網之外執行。這些交易隨後被「捲起」成一個批次，批次資料以廉價的臨時資料包 `Blob` 的形式釋出到以太坊，Blob 由 2024 年 3 月的 Dencun 升級引入，也是典型 L2 費用降到幾美分甚至更低的主要原因。 為了證明自己足夠安全、有資格代表主網處理交易，Rollup 必須提供「令人信服的證據」，說明每個提交批次裡的交易都安全有效。這份證據包含在交易的 Rollup 中，並由以太坊主網上的跨鏈橋合約驗證。 目前有兩種 Rollup 方法能提供這種證據：`Optimistic Rollup` 和 `ZK Rollup`。我們來仔細看看這兩種流程。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/rollups-308dc6c9.svg) # Optimistic Rollup Optimism、Base、Arbitrum 這些 L2 協議，都採用 `Optimistic Rollup` 作為擴容架構。之所以叫「樂觀」，是因為 Rollup 批次裡的資訊在被證偽之前都預設有效：這是一個樂觀的假設。 為了防止有人濫用這種做法，使用者申請把資金從 L2 移回主網時，通常要等待數天。在這段時間裡，跨鏈橋的驗證者可以釋出`欺詐證明`，請求取消這筆提款。這套欺詐證明機制類似銀行業的清算流程，只不過是去中心化的。 注意：Across、Relay 這類第三方跨鏈服務，能讓使用者在幾分鐘而不是幾天內完成跨鏈。這些快速橋用自己的資金池先墊付給你，因此你要承擔該橋智能合約和資金提供方的風險，比使用 Rollup 自帶的橋多了一層信任。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/optimistic-rollups-846aad61.svg) # Knowledge Check 4 在 Optimistic Rollup 中，交易在被證偽之前都被視為有效。 - [x] 正確 > ℹ️ 正確！樂觀假設是批次有效，同時設有挑戰期，欺詐證明可以在期內取消有問題的提款。 - [ ] 錯誤 > ℹ️ 再試一次！這個樂觀假設正是這類 Rollup 名字的由來。 # ZK Rollup `ZK Rollup` 是一類依靠零知識技術的 Rollup。和 `Optimistic Rollup` 不同，ZK Rollup 確認批次交易是否合法時，不依賴某些使用者去尋找欺詐的證據，而是提交一份數學證明，叫做`有效性證明`，讓以太坊無需重做計算就能檢查整個批次是否正確。 ZK Rollup 最大的優勢在於`結算時間`，也叫`交易最終性`。它不需要長達數天的挑戰期：只要下一份有效性證明提交，使用者通常在幾小時內就能在主網動用自己的資金。別被名字誤導，這裡的零知識技術並不是為了隱私：主流 ZK Rollup 上的交易和以太坊主網一樣公開。 已經有一些重要協議在用 ZK Rollup 技術構建以太坊擴容方案，包括 ZKsync、Starknet 和 Linea。這個方向仍處於早期，但未來潛力很大。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/zk-rollups-9d65de85.svg) # Knowledge Check 5 和 Optimistic Rollup 相比，ZK Rollup： - [ ] 讓使用者在主網上的交易保持私密。 > ℹ️ 別被「零知識」這個名字誤導，主流 ZK Rollup 和以太坊主網一樣透明：證明用於驗證有效性，不是隱私。 - [x] 使用有效性證明，免去長達數天的挑戰期。 > ℹ️ 正確！數學有效性證明會確認每個批次，因此在主網達成最終性不必等待欺詐證明視窗。 - [ ] 依靠監督者在挑戰期內提交欺詐證明。 > ℹ️ 這是 Optimistic Rollup 的做法。ZK Rollup 則是提前證明有效性。 # 跨鏈 dApp 相容性 比較 `Optimistic Rollup` 和 `ZK Rollup` 時，多數使用者最關心提款時間。不過這類提款延遲可以用第三方跨鏈橋解決，所以在挑選擴容方案時，它不該是主要考量。 許多 Optimistic Rollup 做到了「EVM 等效」，也就是這條 L2 原生支援任何能在`以太坊虛擬機器`（EVM）上執行的 dApp。EVM 等效意味著此前部署在主網上的智能合約都能直接部署過來，於是 L2 使用者也能用上自己喜歡的 dApp。 Polygon PoS 這類側鏈同樣原生執行 EVM，多數現代 ZK Rollup（比如 ZKsync、Linea、Scroll）也做到了 EVM 等效或非常接近。因此，你喜歡的以太坊 dApp 在大部分 L2 生態裡都能用。 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/cross-chain-dapp-compatibility-8a372647.svg) # Knowledge Check 6 EVM 等效的擴容方案，可以輕鬆複用部署在主網上的智能合約。 - [x] 正確 > ℹ️ 正確！EVM 等效意味著任何能在主網執行的智能合約都能部署到 L2，熟悉的 dApp 也隨之而來。 - [ ] 錯誤 > ℹ️ 再試一次！複用主網的智能合約正是 EVM 等效的意義所在。 # 課程回顧 比特幣、以太坊這樣的 L1 區塊鏈，目前都受制於`區塊鏈三難困境`。比特幣網路上的`支付通道`，以及以太坊上的側鏈和 Rollup，幫助這些網路擴容、緩解三難困境。 `跨鏈橋`把 L1 區塊鏈與`側鏈`和 `Rollup` 連線起來，而跨鏈橋合約的運作方式，決定了所連線網路的性質。 側鏈上的資金並不繼承以太坊的`安全性`：跨鏈代幣被鎖在主網的合約裡，但它們是否安全，取決於側鏈自己的驗證者和跨鏈橋合約。這類鏈擁有規模小但強大的驗證者集合，因而能提升交易速度、降低 Gas 費，代價是去中心化和安全性。 Rollup 和側鏈一樣也自行驗證和處理交易，但它們的跨鏈橋合約要求先提供交易有效的「令人信服的證據」，資料才被認可。這讓它們的`安全性`和`去中心化`程度與以太坊的價值觀保持一致。提供這種「證據」有兩種方法：Optimistic Rollup 和 ZK Rollup。`Optimistic Rollup` 在主網結算交易批次前會留出數天延遲，期間由跨鏈橋驗證者發現並舉報欺詐。`ZK Rollup` 則藉助`零知識`技術，為交易的合法性提供數學保證。 目前，Optimistic Rollup 和現代 ZK Rollup 都與以太坊主網有很高的智能合約相容度，主網上的 dApp 可以輕鬆部署到它們的網路上。許多人相信，憑藉快速最終性和強有力的有效性保證，ZK Rollup 會成為未來的擴容方案。 # 從 Optimism 或 Base 開啟你的 Layer 2 之旅 🙂 Optimism 和 Base 都是 EVM 等效的 Optimistic Rollup，非常適合探索者作為起點。在這兩條鏈上使用 dApp 的體驗和 L1 相似，只是更便宜、更快，而且都用 ETH 支付 Gas。接下來的任務，就是你在 Optimism 或 Base 上旅程的第一步！ 兩個生態都深受以太坊價值觀影響，其中 Optimism 以[資助公共物品](https://optimism.mirror.xyz/wqk1Yeyn2OhV9paDzbRXvQ0m0JYDu2npbSkMClwk1rY)著稱，為生態創造價值，比如 Bankless Academy 的免費教育。 Optimism 和 Base 不只是依靠 Optimistic Rollup 的平臺：它們展示了區塊鏈如何解決真實問題，開闢交易和協作的新方式。這應該讓我們所有人都保持樂觀。🙂 ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-2-blockchains/start-your-layer-2-journey-with-optimism-or-base--54a0f80a.svg)