比特币和区块链的第 3 层网络解决方案

近年来，加密货币行业的用户需求激增，可扩展性成为必须解决的一个非常重要的问题。

由于包括比特币和以太坊在内的顶级区块链的网络传输能力有限，需要提高其可扩展性和应对不断增加的网络负载，解决因拥塞导致的过高的交易成本和处理时间。 .

不用说，这会阻止许多用户使用去中心化应用程序 (dApp) 和其他链上解决方案。 相反，这些用户（和许多开发人员）转向了提供更好可扩展性的竞争区块链，但往往牺牲了一定程度的去中心化或安全性。

为了避免上述情况，低吞吐量的区块链旨在通过第 2 层（L2）解决方案改善其可扩展性问题。

就比特币而言，他们使用闪电网络； 而在以太坊上，很多项目都建立了二层服务来缓解主链的部分压力，开发者也在积极准备推出期待已久的以太坊2.0升级。

因此，构建第二层区块链的可扩展性解决方案在过去几个月一直是加密货币社区讨论的热门话题。

然而，虽然许多项目刚刚准备在主链上推出他们的第二层解决方案并将其与流行的服务集成，但其他项目已经在第三层（L3）上开发他们的产品以解决区块链网络的另一个紧迫问题：互操作性。

在这篇文章中，我们将向您介绍区块链网络的分层架构，同时了解第三层解决方案的重点。

多层区块链

如果您已经在加密货币领域工作了一段时间，您可能听说过区块链三难困境（也称为可扩展性三难困境）。

简单地说，基于分布式账本技术（DLT）的特性，现有的区块链只能实现以下三个方面中的两个：

– 权力下放

- 安全

– 可扩展性

分布式账本技术项目必须牺牲其中一个特性来支持其他两个的性能，这意味着：

1. 传统区块链，如比特币和以太坊，具有坚如磐石的安全性和真正的去中心化，依靠网络参与者运行全节点来验证每一笔交易。 然而，这限制了它们的可扩展性和吞吐量。

2. 高度可扩展的区块链，如币安智能链（BSC）和Solana，通过有限数量的节点达成共识，以实现高可扩展性和出色的安全性，但这降低了去中心化的优势。

3. 一些 DLT 解决方案利用其生态系统让多个互连的区块链（在第 1 层）并行运行以运行去中心化应用程序 (dApps)。 虽然这会带来高度的可扩展性和分散性，但这种设置通常是以牺牲安全性为代价的。

幸运的是区块链的本质是比特币吗，只有当 DLT 项目希望在第一层（主链或 L1）实现所有三个属性时，才会出现可扩展性三难困境。

这也意味着比特币必须在其第一层牺牲一些安全性或分散性以实现高可扩展性。 当然，它也可以通过实施像闪电网络这样的第二层解决方案来提高其吞吐量。 其原理是将用户的交易从主链转移到其他链上，为他们提供近乎即时且廉价的比特币交易。

更重要的是，建立在区块链之上的不同层通常也依赖于主链来完成最终的交易。 因此，虽然它们为 DLT 解决方案的生态系统提供了额外的好处（增强了第 2 层方案的可扩展性），但第 2 层和第 3 层服务仍然提供与第 1 层（或非常相似的）安全和分散属性相同的交易。

因此，区块链的多层结构为可扩展性三难困境提供了有效的解决方案，使 DLT 网络变得可扩展、去中心化和安全，而不会牺牲这三个关键品质中的任何一个。

区块链互操作性问题

既然您已经了解了区块链分层架构的要点，以及第二层解决方案如何解决与可扩展性相关的问题，那么让我们来探讨一下为什么我们需要构建第三层（Layer 3）解决方案。

区块链三难困境并不是影响加密货币市场参与者的唯一基本问题。 各种用户关注的另一个问题是互操作性，即独立计算机系统之间查看、访问和交换信息的能力，而第二层方案并没有解决这些问题。

就加密货币而言，互操作性（或跨链功能）意味着两个具有独立生态系统的区块链（例如比特币和以太坊）可以在没有任何中心化中介的情况下进行通信和交互。

将比特币转移到以太坊并在多个去中心化金融（DeFi）应用程序中使用彼此的加密货币本质上是不可能的，反之亦然。 虽然像 Wrapped Bitcoin (WBTC) 这样的项目在第一层搭建了比特币和以太坊之间的桥梁，用户可以通过智能合约区块链生态系统中的 dApp 使用比特币，但它们通常需要一个可信的中介或某种形式的中心化（例如通过一个集中托管公司）。

尽管做出了这些努力，dApp 仍然存在于自己独特的生态系统中，例如以太坊上的借贷协议 Aave、币安智能链上的 PancakeSwap、自动化做市商 (AMM) 和 Solana 上的 Serum。 中心化交易所（DEX）。 如果不通过中心化的第三方平台，你几乎无法通过持有另一条链上的资产来接触这些独立的生态系统。

传统区块链的可扩展性问题有望通过第二层解决方案来解决，但预计这些将进一步使不同的加密货币形成独立的山丘，从而加剧互操作性问题。

例如，虽然 AMM Uniswap 和 SushiSwap 都托管在以太坊上，但它们正在努力实施单独的第 2 层解决方案（分别是 Optimism 和 Polygon），因此为了将 ERC-20 代币从 Uniswap 的第 2 层转移到SushiSwap 的第二层，用户必须将他的加密货币从 Optimism 转移到以太坊的主链，然后再转移到 Polygon。

正如你所看到的，这样一个低效的过程引入了更高的成本和更长的处理时间，而且由于一些第二层可扩展性协议需要时间来完成交易，最终可能有时需要几天才能完成整个过程。

考虑到所有这些，不同区块链和第二层解决方案之间缺乏互操作性导致了高度分散的用户体验，极大地阻碍了加密货币和分布式账本技术的大规模采用。

因此，对第三层解决方案的需求空前急剧增加。

第 3 层 (L3) 解决方案：区块链互操作性的关键

Layer 3 解决方案旨在为不同的区块链提供真正互操作性所需的跨链功能。

需要强调的是，第 3 层项目寻求以去中心化的方式实现这一点，没有任何中心化的托管人、中介或其他合作者，因此他们必须采取独特的方法来实现他们的目标。

多个项目专注于在第三层提供区块链生态系统之间的互操作性，它们的共同点是每个人都在寻求创建一个类似于互联网分层结构的平台。

上图说明了开放系统互连模型 (OSI)。 互联网的第一层由同轴电缆和光纤电缆等物理设备组成，它们提供了将用户连接到网络的主要骨干网。

对于分布式账本技术，它承载着分布式账本的主链，也是网络参与者之间达成共识的地方。 一般来说，第一层为用户提供区块链技术的安全性、透明性、可追溯性、去中心化等优势，包括点对点（P2P）加密货币交易等基本功能。

简单地说，互联网的连接层和区块链网络的可扩展层都旨在实现直接连接方（如 WiFi 和 Optimism 的第二层服务）之间的高效（数据或金融）交易。

与第 1 层区块链一样，第 2 层解决方案具有使它们彼此不同的各种特性。 同时，第二层的服务通常绑定到特定（或多个，但非常相似）的区块链（例如，Optimism 主要是为以太坊开发的区块链的本质是比特币吗，而闪电网络是专门为比特币创建的）。

由于第 2 层和第 1 层解决方案之间的密切关系，有必要在单独的（第三）层实现互操作性协议，这就是第 3 层服务。

Layer 2 和 Layer 1 解决方案在很多方面有所不同，例如它们使用各种不同的技术、特性和功能来服务其生态系统内的消费者，但 Layer 3 互操作性协议试图使底层的所有程序都尽可能简化.

如果抛开这些差异，不同的网络和生态系统可以通过第 3 层协议进行连接、通信和交互。

在互联网的情况下，互联网协议 (IP) 负责实现这一点。 虽然不同的网络技术用于较低层的不同设备、应用程序和服务，但 IP 可以通过在各种网络中路由数据来建立它们之间的通信。

第 3 层互操作性协议旨在在区块链世界中做类似的事情。 然而，除了数据之外，第三层解决方案还寻求将有价值的东西打包，并在分布式账本网络中传输这些有价值的数据包。

因此，他们可以在不信任任何第三方机构或中介的情况下，有效地连接第一层和第二层链以及其中的应用程序和服务。

有趣的是，多个第 3 层项目正在开发它们的互操作性协议以连接不同的区块链和第 2 层服务，各种协议如下：

– 与互联网协议 (IP) 的目的相同，ILP 打包价值并在多个第 1 层和第 2 层链之间建立价值转移。

– IBC 被称为“区块链的 TCP/IP”，它处理 Cosmos Hub、IRISnet、Akash 和 Crypto.com 的分布式账本技术网络等众多链上的数据传输、身份验证和排序。

价值创造的互联网之路

第 3 层协议具有巨大的潜力，有望彻底改变区块链在加密货币行业中的运作方式。

当第 3 层协议在各种区块链网络和第 2 层可扩展性解决方案中实施时，它将消除加密货币行业的碎片化问题，并以类似于当今互联网产品和服务运作方式的方式统一所有不同的加密。

真正的互操作性不仅会增加区块链技术和加密货币的采用率，还会让加密货币行业超越传统金融行业。

第 3 层协议可能会带领我们进入期待已久的价值互联网 (IoV)。 这个概念设想了一个互联网世界，在这个世界中，价值可以像网络上的数据一样容易、廉价和可靠地相互转移。

除了货币，IoV 还允许用户交换任何有价值的资产，例如股票、债券、商品、音乐、知识产权、艺术和科学突破等。

虽然价值互联网的建立和发展还需要数年时间，但我们非常期待看到第三层协议能够利用跨链功能将原本孤立的区块链网络相互连接起来，推动行业向一个新标准。

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