layer0 layer1 layer2之间的关系
今天我们来聊一聊区块链的层，也就是区块链的一层网络，零层网络和二层网络以及其代表的产品。我们为什么要了解区块链的层呢？因为目前整个WEB3.0的产品90%以上都是围绕区块链的这三个层来开发的，目的就是让每一条区块链网络不仅能互联互通，而且能够有足够快的交易速度和足够低的交易手续费。
为了让大家更好的理解区块链的层，也就是我们常听说的layer0、layer1、layer2。我们举一个很简单的例子。高速公路，我相信大家都见过。我们国家有：沈海高速（沈阳到海口）、长深高速（长春到深圳）、银百高速（银川到百色）、兰海高速（兰州到海口）等等一系列高速。我们想象以下，如果我国所有的这些高速路与高速路之间是相互独立的，是没有互通的桥的。那么我们的汽车上了高速后是不是就只能在这一条单独的高速上运行，没有办法去到其他的高速路了，这样是及其不方便的。我们再做一个假设，比如说长深高速修建的比较早，而且当时就只有这么一条高速路，所有的车辆都上了这条高速路，造成了这条路非常非常的拥堵。拥堵就会造成两个后果，第一是我们要到达目的地花费的时间比较多，第二是我们的车一直堵在路上，所烧的油也很多。既浪费了时间又浪费了金钱。为了解决这个问题，我们再这条高速路上架一座高架桥。把该条高速路上的车分流一部分到高架桥上去跑。这样是不是就解决了高速拥堵的问题，从而也减少了油耗。
说到这里我想大家已经听明白了，这里说到的高速路在区块链里就可以理解成一层的区块链网络，也就是layer1。其代表的链有BTC链、ETH链、BNB链、celo链、sonala等公链。能将这些独自的公链连接起来，让其代币和应用能够相互串通的链就是Layer0。其代表产品有polkadot(波卡）、cosmos(阿童木）以及还没有正式上线的layerzero等等。layer2就是建立在一层网络之上，为了解决其拥堵问题的公链，其代表产品有polygon(马蹄链）、optimism、arbitrum、starknet链等等。
区块链的这三层存在如下的关系： Layer 0是区块链最底层架构，与TCP/IP协议中的传输层相对应。 Layer 1是区块链本身账本技术的层级架构，对应区块链分层架构中的数据层、网络层、共识层和激励层。Layer 1是区块链（公链）的链本身，其核心是要保证区块链的去中心化和安全性。 Layer 2对应区块链分层架构中的应用层和合约层。严格来说Layer 2并非区块链本身的层级架构，它不影响区块链本身，可以自我运行，最终关键数据传输给Layer 1。
接下来我们来聊一聊针对layer1到layer2的扩容方案，目前整个web3.0针对这些方案开发出了很多的项目。我们只有对这些基本的方案有所了解，才能够很好的理解目前的这些新开发的项目，从而更好的去做交互。
一，为什么要进行layer2的扩容。
其实在ETH网络开始拥堵的时候，大家并没有想到layer2这种搭高架桥的方式来解决。大家都在ETH这条本身的链也就是layer1上想办法。比如BTC的隔离见证（可以理解成在高速上用一辆大货车将很多要跑的小汽车装在一起拉过去从而减少该条高速的运行压力），ETH的分片技术（将高速路的3车道加宽变成6车道）。但这些方案很难一步到位，好不容易实现了扩容，更高性能需求的应用场景又出现了，需要不断地超越自己。因此，layer1扩容方案在性能上会存在难以逾越的天花板。 后来区块链行业提出来链下扩容，也就是layer2的扩容方案。layer2主要有以下四个扩容的方式，分别是：状态通道、侧链、plasma、Rollup。
二、layer2扩容方案介绍 1，状态通道 状态通道是最早被人们广泛讨论的扩展解决方案之一，它可以让参与者在链外进行多次交易，而只向基础层提交两次交易——分别在打开和关闭通道时提交，这使主网络摆脱了验证许多事务的负担。 虽然状态通道具有每秒处理数千笔交易的潜力，但它们也有明显的缺点，例如用户人数有限，资金利用率低，安全保证较差等。 2，侧链 侧链是与公链并排运行并与之通信的独立区块链。它使用另一个代币与公链代币相互锚定，从而创建了双向桥。侧链是完全独立的区块链，具有自己的共识机制和安全性保证。 优势在于，侧链具有自己的代币，能够支持智能合约，针对灵活性进行了优化，它可以提供大约10000 TPS的速度。缺点是它不是一个无信任的环境，用户需要将资金托管转移到侧链，侧链不那么成熟，去中心化也更差。 3，plasma Plasma是一种区块链副本框架，它可以有许多层，无限地拥有子链，因此Plasma可以形象地看作是一个树形结构。可以在这些子链区块中处理成千上万笔交易，并捆绑为一笔单一交易。 Plasma 的特别之处在于设计了一套欺诈证明机制，Plasma 将特定的底层数据发送给用户自己进行保管。与状态通道不同，Plasma还可以处理灵活数量的用户，资金的安全性和可找回性也很高。 缺点是Plasma有一个挑战期，用户从Plasma链中提取资金会被推迟几天。而且需要定期查看网络，以确保用户的资金安全。 4,Rollup Plasma的树形结构将批量处理的交易结果汇总起来，发送给主链上链，但是没有交易过程，因此节省了链上区块大量的空间，实现了主链的扩容。 而Rollup将交易数据压缩并放在链上，既有交易过程，也有交易结果。其优势还有将数千个交易捆绑在单个Rollup区块中，极大提高了吞吐量。Rollup是目前最被主流开发者看好的扩容方案。
三，两大主流的Roullp方案 Rollup 对于降低费用，提供更快的交易吞吐量和向用户开放参与很有用。目前有两种主要类型受到大家的认可：Optimistic Rollup 和 ZK Rollup。 1，Optimistic Rollup Optimistic Rollup与以太坊虚拟机（EVM）兼容，因此在以太坊上做的任何事情也可以在Optimistic Rollup上做。这是一种用于扩展通用智能合约的解决方案，并且是一种以合理的安全程度迁移DAPP的简便方法。 但缺点是Optimistic Rollups沿用了Plasma 的欺诈证明机制，意味有漫长的挑战期（约一周时间），这极大地降低了资金的利用效率。但随着DeFi生态的成熟，如果有大量的流动性提供者为用户在挑战期内提供资金，可有效解决资金利用抵消的问题。 2，ZK Rollup ZK Rollup采用零知识证明（zero-knowledge）来保证交易的安全性。零知识证明是指证明者能在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。 因此在ZK Rollup的方案中，验证方可快速低成本地证明交易安全性，能在保护隐私的同时简洁快速地验证数据的真实有效性。 但其缺点是计算量大，技术难度高且难以支持虚拟机。
二者对比，Optimistic Rollup和ZK Rollup各有优劣。Optimistic Rollup因为EVM 的存在，目前适用于智能合约应用领域，短期更加看好；ZK Rollup适用于支付、交易等非合约领域，成本低且速度快。但随着ZK Rollup类项目推出图灵完备的 EVM，未来ZK Rollup可能会取代Optimistic Rollup，因此长期看好ZK Rollup。
目前针对layer0、layer2、layer3以及其衍生品出现了各式各样的区块链项目和交互需求。我们理解了他们之间的关系以及扩容的方案后在以后的交互体验中会更容易去搞懂他们的交互逻辑！