近年加密货币行业的用户需求激增，因此可扩展性成为了一个非常重要及必须解决的问题。
由于顶级的区块链包括比特币和以太坊等的网络输送量有限，因此必须要改善其可扩展性及处理日益增加的网络负载的问题，解决因拥堵所引致过高的交易费用和处理时间。
不言而喻，这使许多用户不愿意使用去中心化的应用程序（dApps）和其他链上解决方案。相反，这些用户（以及许多开发人员）转向竞争性区块链，这些区块链具有更好的可扩展性，但往往牺牲了一定程度的去中心化或安全性。
为了避免上述的情况，输送量较低的区块链旨在通过第二层（L2）解决方案改善其可扩展性问题。
就比特币而言，它们使用了闪电网络；而以太坊上则有许多项目建立了第二层的服务以减轻主链的一些压力，而开发人员亦正积极准备推出期待已久的以太坊2.0 升级。
因此在过去几个月里，建立区块链第二层的可扩展性解决方案成为了加密货币社区的热目讨论话题。
然而，当很多项目刚刚才准备在主链上推出他们的第二层解决方案，并将其与受欢迎的服务进行整合时，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的问题：互通性(Interoperability)。
在这篇文章中，我们将向你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。
多层式区块链 (Multi-Layer Blockchains)
如果你已经在加密货币领域呆了一段时间，那么你可能听说过区块链的三难问题（也称为可扩展性三难问题）。
简单地说，基于分布式账本技术（DLT）的本质，现有的区块链只能实现以下三个方面中的其中两个:
– 去中心化
– 安全性
– 可扩展性
分布式账本技术项目必须牺牲其中一项特性，以便在巩固其他两方面的表现，这代表着 :
1. 传统的区块链，例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，依靠网络参与者操作完整的节点来验证每一笔交易。然而，这局限了他们可扩展性和输送量。
2. 高度可扩展的区块链，例如币安智能链(Binance Chain，BSC)和Solana通过有限的节点达成共识，以实现高度可扩展性和出色的安全性，但这会减少了去中心化的优势。
3. 一些分布式账本技术解决方案利用其生态系统，让多个相互连接的区块链（在第一层）平行运行以操作去中心化（dApps）。虽然这带来了高度可扩展性和去中心化，但这种设置往往在安全方面有所犠牲和枝舍。
可幸的是，只有当分布式账本技术的项目希望在第一层（主链或L1）实现所有三种特性时，可扩展性的三难问题才会出现。
这亦代表，比特币必须在其第一层上犠牲一些安全性或去中心化才能实现高可扩展性，当然它亦可以通过实施像闪电网络那样的第二层解决方案来增加其输送量，其原理是将用户的交易从主链上移到其他链上，为他们提供近乎即时和廉价的比特币的交易。
更重要的是，建立在区块链之上的不同层级通常也依赖主链来完成最终的交易。因此，虽然它们为分布式账本技术解决方案的生态系统提供了额外的好处（在第二层方案上增强可扩展性），但第二层和第三层服务仍然提供与第一层交易相同（或非常相似）的安全性和去中心化特性。
因此，区块链的多层结构为可扩展性三难问题提供了一个有效的解决方案，使分布式账本技术网络变得可扩展、去中心化和安全，而不需要牺牲这三个关键特质中的任何一项。
区块链的互通性问题
现在你学会了关于区块链分层架构的要点，以及第二层方案如何解决可扩展性相关的问题，接下来让我们来探讨为什么我们需要建立第三层(Layer 3) 的解决方案。
区块链的三难问题并非影响加密货币市场参与者的唯一基本问题。另一个受到各个用户关注的问题是互通性，即在独立的电脑系统之间互相查看、访问和交换资讯的能力，而第二层方案并未能解决这些问题。
在加密货币方面，互通性（或跨链功能）代表两个具有独立生态系统的区块链（例如像比特币和以太坊）可以在没有任何中心化中介的情况下进行沟通和互动。
从本质上来说，我们不可能将比特币转移到以太坊，并在多个去中心化金融（DeFi）应用程序中互相使用各自的加密货币，反之亦然。虽然像包裹式比特币（WBTC）这样的项目在第一层建立了比特币和以太坊之间的桥梁，用户可以在智能合约区块链的生态系统中透过dApps使用比特币，但它们通常需要具有可信的中介机构或某种形式的中心化机构（例如透过中心化的托管公司）。
尽管做出了这样的努力，dApps还是驻扎在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、自动做市商（AMM），以及Solana上的Serum去中心化交易所（DEX）。如果你不透过中心化的第三方平台，你几乎不可以因为在另一条链上持有资产而进入到这些独立的生态系统。
传统区块链的可扩展性问题有望能够被第二层解决方案解决，但预计这些将进一步使不同的加密货币形成一个个独立的山头，因而使互通性的问题更趋严重。
举例，虽然AMMs Uniswap和SushiSwap都驻扎在以太坊上，但它们正在努力实施单独的第二层解决方案（分别为Optimism和Polygon），因此为了将ERC-20代币从Uniswap的第二层转移到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上，然后再转移到Polygon。
正如你所看到，这样一个低效的过程会带来更高的成本和更长的处理时间，而由于一些第二层的可扩展性协议需要一定时间来完成交易，最终有时可能需要花上数天才能完成整个程序。
考虑到这一切，不同的区块链和第二层解决方案之间缺乏互通性导致了高度零散的用户体验，大大阻碍了加密货币和分布式账本技术的大规模普及。
因此，各方对于第三层解决方案的需求史无前例地大幅增加。
第三层（L3）解决方案：实现区块链互通性的关键
第三层解决方案旨在为不同的区块链提供它们需要的跨链功能，以实现真正的互通性。
需要强调的是，第三层项目寻求以去中心化的方式完成这一目标，当中没有任何中心化的托管人、中介机构或其他协力厂商，因此他们必须采取独特的方法来实现他们的目标。
多个项目都专注于在第三层上提供区块链生态系统之间的互通性，而它们的共同点是大家也在寻求创建类似于互联网分层结构的平台。
从上图说明了开放式系统互联模型（OSI）。互联网的第一层由同轴电缆和光缆等物理设备组成，为使用者连接到网络提供主要的骨干。
对于分布式账本技术而言，这承载了分布式账本的主链，也是网络参与者之间产生共识的地方。一般来说，第一层为用户提供安全、透明、可追踪、去中心化和区块链技术的其他好处，包括点对点（P2P）加密货币交易等基本功能。
简单地说，互联网的连结层和区块链网络的可扩展性层的目标都是为直接相连接的各方实现高效的（资料或金融）交易（例如通过网络的WiFi和Optimism的第二层服务）。
像第一层的区块链一样，第二层解决方案具有各种特质而使它们彼此不同。同时，第二层上的服务通常与特定的（或多个但非常相似的）区块链联结在一起（例如Optimism主要为以太坊开发，而闪电网络则专门为比特币而创建）。
由于第二层和第一层解决方案之间有密切的联系，因此有必要在一个单独的（第三）层实现互通性协议，而这就是第三层服务。
第二层和第一层解决方案有许多不同之处，例如它们使用各种不同的技术、特征和功能来为其生态系统内的使用者提供服务，但第三层互通性协议尽力使底层发生的所有程序尽可能简化。
如果撇除这些差异，不同的网络和生态系统可以通过第三层协议进行连接、通信和互动。
在互联网的情况下，互联网协议（IP）负责实现这一目标。虽然下面各层的不同设备、应用程序和服务皆使用了不同的网络技术，但IP可以通过在各种网络中的路由资料来建立它们之间的通讯。
第三层的互通性协议是为了在区块链世界中进行类似的工作。然而，除了资料之外，第三层解决方案还寻求将具价值的事物打包，并在分布式账簿网络中传输这些具价值的资料包。
因此，他们可以有效地连接第一层和第二层链以及当中的应用程序和服务，而不需要信任任何第三方机构或中介。
有趣的是，多个第三层项目正在开发其互通性协议以连接不同的区块链和第二层服务，各个不同的协议如下:
– 与互联网协定议（IP）的目的相同，ILP将价值打包并在多个第一层和第二层的链上建立价值转移。
– IBC被称为“区块链的TCP/IP”，它处理资料运输、认证和众多链上的订单，例如Cosmos Hub、IRISnet、Akash和Crypto.com的分布账簿技术网络。
创造价值的互联网之路
第三层协议拥有巨大的潜力，预计将能大幅度改变区块链在加密货币行业的工作方式。
当第三层协议在各种区块链网络和第二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，并以类似于今天互联网工作方式的统一所有不同的加密产品和服务。
真正的互通性不仅会导致区块链技术和加密货币的采用率得到提升，而且也会使加密货币行业超越传统金融行业。
第三层协议很可能将引领我们进入期待已久的价值互联网（Internet of Value，IoV）。这个概念设想了一个互联网世界，其价值可以像网络上的资料一样容易、低成本以及可靠地相互传输。
除了货币之外，IoV将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及发展还需要花上好几年时间，但我们非常期待看到第三层协议能利用跨链功能为原本孤立的区块链网络互相连结，将行业推向新的标准。
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