什麼是 Layer 2

以太坊擴展解決方案

以太坊目前是擁有最完整智能合約及去中心化應用程式（DApps）生態系的平台，累積鎖定加密資產規模最大、交易量也居冠。隨著加密貨幣市場快速成長，鏈上轉帳與合約呼叫等活動規模持續擴大。然而，即使在市場較低迷時期，使用者仍常面臨網路壅塞和Gas 費用高昂的問題，嚴重影響使用體驗。因此，以太坊的可擴展性挑戰已成為社群最重要的課題之一。

以太坊擴展解決方案分為兩大主軸：Layer 1（L1）和 Layer 2（L2）。

Layer 1，又稱 Ethereum 2.0，屬於鏈上升級，重點在於將底層共識機制由Proof of Work（PoW）轉換為Proof of Stake（PoS），並導入分片技術。此架構革新讓網路節點無須儲存整條區塊鏈所有內容，可更有效率地運用運算資源，進一步擴充整體網路容量。

然而，由於實作極為複雜，Ethereum 2.0推行需分階段進行，且可能歷時多年，目前尚無確定完成時程，因此 Layer 2 擴展方案成為市場發展主流。

Layer 2 屬於鏈外改善方案，獨立於以太坊主鏈運作，所有交易皆在 Layer 2 網路處理，僅在必要時才回到 Layer 1，能以更快且低成本方式完成大量交易。

以高速公路為例，Layer 2 就如同在原本道路上方新建的高架橋，有效分流主鏈壅塞的交易流量。

Layer 2 核心技術

Layer 2 網路技術方案不斷演進：

State Channel

State Channel 機制與比特幣的 Lightning Network 相似，雙方建立鏈外通道後可直接轉移價值，所有交易結束才將最終結果上傳主鏈。

Raiden Network 是以太坊首批 State Channel 實作，但因需雙方長期維持互動等限制，應用推廣不易。

Plasma

Plasma 是 Vitalik Buterin 最早提出的 Layer 2 解決方案之一，其運作方式如同 Sidechain，獨立於以太坊主鏈，但會將處理過的區塊雜湊回傳主鏈合約驗證。此架構可在鏈外一次處理大量交易，最終僅需將少量（數十位元組）資料回傳主鏈。

但該方式仰賴 Plasma 節點誠信及資料正確性。為了防止惡意行為，用戶必須經過 7-14 天挑戰期才能提領資金，這成為實務上的一大障礙。

Rollups

Rollups 目前是 Layer 2 最主流且受歡迎的擴展方式，業界甚至認為 Rollup 的成功將形塑以太坊的長期發展。

Rollups 處理交易於 Layer 2，但會將關鍵交易資料（如發送者、接收者、金額等）記錄到 Layer 1，安全性高於 Plasma。

將交易資料記錄於 Layer 1 看似不利於擴展，但 Rollups 透過資料壓縮技術、於智能合約中利用樹狀結構記錄帳戶狀態，只儲存交易紀錄。簽名驗證在 Layer 2 執行，原始資料壓縮後再傳送至主鏈。

針對資料一致性，目前主流技術分為 Optimistic Rollup 及Zero-Knowledge（ZK）Rollup。

Optimistic Rollup 與 Plasma 類似，採樂觀假設所有上傳資料正確，僅於有爭議時進行挑戰。由於爭議處理需時，目前 Layer 2Optimistic Rollup網路（如 Optimism）用戶需等待約一週以上始能提領資金。

ZK Rollup 則運用零知識證明技術，由智能合約驗證密碼學證明以確保資料正確。此方法讓用戶能迅速提領資金，但需大量運算資源產生零知識證明。zkSync專案已於以太坊主網部署ZK Rollup技術。

結語

Rollups 已成為以太坊最主流的 Layer 2 擴展解決方案，相關 Layer 2 網路項目持續部署於生態系。跨鏈橋技術也不斷出現，促進各區塊鏈間的互通。需要注意，Layer 1 和 Layer 2 並非對立，而是必須相輔相成，共同提升以太坊整體網路處理效率。

FAQ

什麼是 Layer 1、Layer 2 和 Layer 3 加密貨幣？

Layer 1 指基礎區塊鏈（如比特幣、以太坊），負責處理所有交易。Layer 2 屬於擴展方案（如Lightning Network、Polygon），用以提升速度並降低費用。Layer 3 則是應用層，提供特定服務和使用者介面。

什麼是 Layer 2 和 Layer 3？

Layer 2 為架設於以太坊上的擴展方案，減少主鏈互動以降低費用並提升速度。Layer 3 是 Layer 2 之上的應用層，進一步優化特定用例的效能與成本。兩者共同構成多層區塊鏈架構，強化整體網路效率。

Layer 2 有哪些例子？

主流 Layer 2 解決方案包含Arbitrum、Optimism、Polygon、StarkNet 和 zkSync。這些協議藉由降低交易成本、提升速度來擴展以太坊網路容量，是目前主流的 Layer 2 擴展方案。

Layer 2 如何提升區塊鏈可擴展性？

Layer 2 會在主鏈外批次處理大量交易，然後統一將彙總資料提交至主鏈，顯著減少網路壅塞、提升交易速度並有效降低費用。

Rollups 與 Sidechains 等 Layer 2 方案有何不同？

Rollups 會把交易資料發佈到主鏈，繼承主鏈安全性；Sidechains 屬於獨立區塊鏈，擁有自身驗證者。Rollups 安全性較高但速度有限，Sidechain 速度更快但安全性取決於自身架構。

使用 Layer 2 解決方案有什麼風險與安全注意事項？

Layer 2 風險包含智能合約漏洞、跨鏈橋安全性、營運者集中化。用戶應查核協議審計報告、選擇成熟解決方案並妥善管理私鑰。大型平台的 Layer 2 方案已逐步完善安全標準。