Layer 2 是什麼？知名的 L2 有哪些？
我們通常會在許多區塊鏈項目的白皮書上看到Layer 2 或 L2 這個詞。
Layer 2 是一種區塊鏈技術解決方案的統稱，建立在原有的區塊鏈（ Layer 1 ）基礎上，透過技術手段提升交易速度和降低費用，
簡單來說，Layer 2 就是一種建立在既有區塊鏈上，讓區塊鏈上的交易能變得更快速、更便宜的技術。
本文市場先生會詳細介紹 Layer 2 是什麼、熱門的 Layer 2 有哪些、 Layer 2 可解決問題，以及 Layer 2 的現有應用。
這篇文章為個人經驗分享與資料整理，無任何投資推薦買賣之意，投資必定有風險，虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的，投資前務必自行研究判斷。
本文市場先生會告訴你：
Layer 2 是什麼？
Layer 2 是指建立以區塊鏈主網Layer 1 為基礎建立的鏈外解決方案，目的是為了提升主網的可擴展性、加快交易處理速度並降低費用(Gas Fee)，同時維持去中心化和安全性。
Layer 2 解決方案，不直接在 主網( Layer 1)上執行交易，將部份交易移到鏈外處理 (所以稱為Layer2 第二層)，可以減輕主鏈的負擔，讓交易速度提升及成本下降，
用以太坊為例，以太坊每秒約可處理 15筆交易，
但透過Layer2擴展以後，每秒可處理 2000-4000筆交易。
雖然交易執行不是在 Layer 1上，但最後交易資料還是會回到 Layer 1 進行驗證結算，不會影響區塊鏈的核心安全機制，可確保交易的安全性和去中心化。
- Layer 1 主網：提供基礎協議，例如比特幣、以太坊、Solana、Cardano等等。
- Layer 2 第二層解決方案：提升可擴展性、增加每秒交易量、降低交易Gas費用，例如Arbitrum、Optimism 等等。
Layer 2 雖然和Layer 1區塊鏈主網放在一起比較，但Layer 2嚴格來說並不一定是區塊鏈，而是一種技術解決方案。
Layer2 出現的原因：原有的區塊鏈主網速度慢、成本高、可擴展性不足，導致應用受限
區塊鏈技術自從以太坊的智能合約出現後，能做到在區塊鏈上開發應用程式的功能，進而拓展出許多區塊鏈應用，
但有個最大的硬傷，就是速度太慢、成本相對高。
例如最早期的以太坊主網，每秒只能處理15~20筆交易，假如想要開發像VISA這種金融支付功能，太低的處理速度就不堪使用，或者使用者體驗會極差，
像是過去加密貨幣大多頭年度，大量的交易需求湧入，都曾造成以太坊擁堵及Gas費用昂貴，進而影響許多平常用戶交易。
你可以想想看，假如你想用區塊鏈做一般生活上的支付，結帳時卻要你等好幾分鐘？多數人應該不能接受這種體驗，因此需要更快的交易處理速度，才可能做出更多區塊鏈的應用開發。
Layer 2 解決方案出現，為的就是在確保去中心化與安全性前提下，技術上解決 Layer 1 在交易處理能力上的問題，
當處理速度更快、成本更低，在區塊鏈上就有機會開發出更多應用。
Layer 2 概念最早出在以太坊，但它屬於一種技術概念，並不僅限於以太坊，其他的區塊鏈主網例如比特幣Bitcoin、Solana等等也都可以有Layer 2。
常見 Layer 2方案，包括 Rollups、Arbitrum、Optimism、zkSync等，這些詞彙也很容易在許多加密貨幣白皮書和技術文件上看到，它們都是用來增加區塊鏈處理速度及交易成本的不同技術解決方案。
不熟悉區塊鏈的可先閱讀：區塊鏈是什麼？最完整區塊鏈懶人包
Layer 2解決問題：原先 Layer 1 交易速度慢、費用高、擴展困難
Layer 1 的主要問題有：
- 交易速度慢：以以太坊處理速度為例，目前每秒可處理的交易數(TPS)約15~20筆，相較於傳統金融體系例如的VISA TPS為1,500~2,000筆/秒，速度明顯偏慢。
- 交易費用高：交易費(Gas Fee)受市場需求波動影響，當鏈上擁擠、交易多時，交易成本上升，單次交易成本可能高達數十美元，對小額交易不友善。
- 擴展困難：如果要提升 Layer 1 的區塊大小，會影響到去中心化與安全性，所以需要有另外的解決方法來提高負載。
Layer 2 是為了解決 Layer 1 原先的可擴展性問題，而發展出來的其中一種技術。
區塊鏈的三角悖論 (Blockchain Trilemma)：
保持區塊鏈去中心化 + 安全性，就容易犧牲可擴展性
區塊鏈的三角難題也被稱作「不可能三角」，是指在一條區塊鏈上無法同時完美實現「去中心化」、「安全性」和「可擴展性」。
• 去中心化 (Decentralization)：區塊鏈是否任何人都能參與驗證交易，不仰賴中央機構或集中於少數人身上。
• 安全性 (Security)：區塊鏈的抗攻擊能力，確保網路的完整性和資料的不可竄改性。
• 可擴展性 (Scalability)：簡單理解就是效能，能同時處理大量交易且保持低成本。
- 去中心化 + 安全性 → 犧牲可擴展性
- 安全性 + 可擴展性 → 犧牲去中心化
- 去中心化 + 可擴展性 → 犧牲安全性
目前的區塊鏈都只能滿足其中兩項，在可容許的範圍下適度的捨去第三項，例如 Layer 1 就是優先確保「去中心化」+「安全性」，而犧牲了「可擴展性」。
即使不斷將Layer1升級優化，也很難跳脫這個三角悖論。
例如以太坊過去經過多次升級，的確處理速度有提升。但由於未來區塊鏈領域的目標是希望能做到每秒處理數十萬上百萬筆交易，既有Layer1的驗證節點沒有如此高的處理能力，因此仍需要更有效的解決方案。
而Layer2的出現，則是一種打破三角悖論的方法，在安全性與去中心化的基礎上，進一步改善可擴展性，包括像是每秒交易處理速度提升、Gas成本下降。
Layer2目前主要技術類型：
Layer2目前也是一個競爭賽道，有許多不同技術類型和項目在競爭，持續在變化。我認為還要過一段時間後才能看出各種項目和技術發展狀況。
以下列出一些目前常見的Layer2技術類型，
Rollups算是目前主要被廣泛採用、缺點較少的Layer2技術。
Optimistic Rollups目前規模最大，ZK Rollups則是隨技術改善採用逐漸增加。而其他幾種屬於更早期的Layer2解決方案，規模相對小。
| Layer2技術類型 | 概念簡介 | 例子 |
|---|---|---|
| Rollups (Optimistic Rollups) | 把多筆交易壓縮打包成單一交易提交到主鏈，僅在必要時於鏈上驗證，除非有人挑戰，否則假設交易有效。優點是EVM高度相容，目前TVL規模也最大。 需要等待1~2周時間以確保交易有效(確認沒被挑戰)，才能成功提款回Layer1。 | Optimism、Arbitrum、Base |
| Rollups (ZK Rollups) | 將多筆交易壓縮打包成單一交易提交到主鏈，使用零知識證明驗證，數據存於鏈上。不用擔心交易被挑戰問題因此提款無需等待。 但缺點是技術複雜性高、相容性低，目前少部分新項目提供相容，有逐漸發展成長的趨勢。 | Astar zkEVM、zkSync、Polygon zkEVM、Starknet、Manta Network |
| Sidechains 側鏈 | 先透過另一條區塊鏈(側鏈)處理交易，再透過區塊鏈橋(Bridge)連結到主鏈。可用於需要處理大量交易的 dApps 開發。(最高65000TPS) 但涉及另一條區塊鏈，去中心化程度安全性可能較低。 | Polygon、Liquid Network、Gnosis Chain 但Polygon 正轉向 ZK Rollup (Polygon zkEVM)。 |
| State Channels 狀態通道 | 算是比較早期的解決方案， 在主鏈之外進行鏈下交易，只把最終結果提交主鏈。 很大程度能減少網路壅塞、費用、延遲。但需要先鎖定代幣，僅限於特定應用(遊戲、串流、小額高頻支付等等)，不能用於擴展通用智能合約。 | Lightning Network、Raiden、Celer Network |
| Validium | 類似 ZK Rollups，但數據存於鏈外，提供高吞吐量(約9000+TPS)和極低費用。 但鏈外數據儲存可能造成中心化風險，應用相對受限。 | Immutable X, StarkWare’s StarkEx, Polygon’s Avail |
| Plasma | 也是比較早期的解決方案， 用階層式或樹狀結構的區塊鏈，把一些交易移到多層的Plasma鏈(稱為子鏈child chian或側鏈)執行，Plasma鏈可以有很多層。用戶要從子鏈提款需要很多時間。 | OMG Network |
參考資料來源：Ethereum org Scaling、KuCoin Layer 2 Guide
整理：Mr.Market市場先生
當你在各種白皮書文件上看到時，可以大概知道這些技術名詞意義。或簡單一點，只要知道Layer2各種技術都是希望主鏈能增加交易速度，並且盡可能保持安全性，這樣就夠了。
Layer 2 項目有哪些？
以下介紹目前市場上提供 Layer 2 解決方案較知名的項目有哪些。
目前主流L2大多都是建立在以太坊Ethereum上，但也有少數L2是其他區塊鏈，例如閃電網路是比特幣主網的L2。
Mantle
原生代幣：MNT
Mantle是建立在以太坊上的L2擴展解決方案，它和以太坊虛擬機(EVM)完全相容，讓開發者不用修改就可把以太坊智能合約部署到Mantle上。Mantle利用Optimistic Rollups技術實現更快的交易速度和更低的手續費。
Arbitrum
原生代幣：ARB
Arbitrum是為了解決以太坊擁擠和高費用問題而建立在以太坊上的L2擴展解決方案，使用技術是Optimism Rollup，Arbitrum的生態發展成熟，有越來越多的DeFi協議、NFT市場和遊戲，總鎖定價值(TVL, Total Value Locked)是L2中前三高的。
Optimism
原生代幣：OP
Optimism鏈是基與以太坊(Etherum)的L2擴展解決方案，使用Optimism Rollups 技術提高交易速度並降低費用，是比較早期推出的以太坊擴展解決方案。
Polygon
原生代幣：POL (以前叫MATIC，後來升級改名成POL)
Polygon 是一種採用zkRollups技術的乙太坊L2擴展方案，能有效提高交易速度並大幅降低手續費。由於交易成本低，非常適合用在DApps和NFT市場。此外，Polygon和Aave、SushiSwap與Curve等主流DeFi協議都有合作，總鎖倉價值(TVL, Total Value Locked)是L2中前幾高的。
Movement
原生代幣：MOVE
Movement是一個建立在以太坊上的L2擴展解決方案，目的是結合Move語言的安全性和以太坊的流動性，實現Move與EVM生態系的互通性，縮短兩者之間的開發與使用門檻，並提供高效能、可擴展且安全的區塊鏈基礎設施。
Zksync
原生治理代幣：ZK
Zksync是基與以太坊(Etherum)的L2擴展解決方案，是ZK-Rollup技術的代表，交易速度相比Optimism Rollup更高效，但因為技術架構不同，它的開發難度較高，且智能合約的EVM兼容性還在持續優化中。
Base
原生治理代幣：無
Base是基與以太坊(Etherum)的L2擴展解決方案，利用OP Stack和Optimistic Rollups技術達成提高交易速度與降低費用的目標，由加密貨幣交易所Coinbase開發與推出，與Coinbase生態整合，適合新手與Coinbase用戶。
比特幣閃電網路 (Bitcoin Lightning Network)
主要支付貨幣：BTC
Bitcoin Lightning Network是基於比特幣的L2擴展解決方案，通過支付通道(Payment Channels)技術，允許鏈下小額支付，交易計算結果再回到比特幣L1處理。
簡單來說，比特幣閃電網路讓比特幣變成可以即時支付的系統，交易費用從單筆數十美元降低到極便宜甚至接近免費，適合用在日常小額支付交易。
Layer 2 應用領域
區塊鏈透過 Layer 2 將交易處理速度大幅提升、成本大幅降低以後，就有可能實現更多應用。
Layer 2 應用最廣泛的領域是DeFi (去中心化金融)，因為需要相對更高效的交易處理速度及更低的成本。
以下介紹 Layer 2 在區塊鏈不同領域中的應用情境：
1. DeFi (去中心化金融)
L2 支持高頻交易和大規模應用，DeFi用戶可以更頻繁交易，不會被高昂的手續費限制，提供更好的用戶體驗。
DeFi包含的領域很廣，例如去中心化交易所、借貸等等。例如 Uniswap、Curve、Aave都已經開發L2，提供更快的交易與更低的費用。
應用L2知名DeFi項目包括：
- Aave (Polygon、Arbitrum、Optimism)
- Uniswap (Optimism、Arbitrum)
- Curve Finance (Polygon、Arbitrum)
- SushiSwap (Polygon、Arbitrum、Optimism)
- MakerDAO (Polygon)
2. NFT (非同質代幣)
L2 讓NFT交易變得更便宜，例如Immutable X的NFT交易不收Gas fee，讓藝術家和收藏家更容易參與市場。
應用L2的NFT知名項目包括：
- OpenSea (Polygon、Arbitrum)
- Immutable X
3. GameFi (區塊鏈遊戲)
遊戲內的資產可即時交易，提供玩家低成本的交易，不影響遊戲體驗。
以Axie Infinity為例，使用 Ronin(L2) 降低交易成本，遊戲內的經濟變得更活躍。
4. Payments日常交易/小額支付
L2的低交易費和瞬間交易確認的特性，讓使用加密貨幣進行日常交易、小額支付成為可能，像是買咖啡、網路交易支付等功能，
不過目前在L2上支付領域規模有限，支付領域更多會採用Solana Layer1而不是以太坊L2解決方案，理由Layer2當初的設計是為了可擴展性，並不是專為支付領域設計。Solana處理速度更快、交易費用更低，也更容易與大型平台整合。
例如Polygon 提供的支付解決方案，是代表性項目，提供跨鏈支付功能。
比特幣的L2解決方案閃電網路(Lightning Network)為例，小額支付幾乎零手續費。
Layer 2 代幣交易方式與管道
如同區塊鏈主鏈有代幣，Layer2項目也有它的代幣 (也有些L2沒有發代幣)，用於治理、Gas費用支付等功能。代幣可以在各種交易所進行買賣交易。
虛擬貨幣交易所
中心化交易所
這些L2代幣有些可以在中心化交易所直接購買，要看交易所有沒有上架想購買的代幣且支援它的L2網路。
你可以找一間有提供自己所在國家法幣交易的交易所，
或是從全球具規模的加密貨幣交易所中選擇，例如目前全球交易量排名第一的幣安(Binance)交易所。
簡短介紹幣安
Binance 幣安交易所，目前為全球虛擬貨幣規模排名最大的交易所，於2024年全球註冊用戶達2.4億人次，支援超過100種加密貨幣。
幣安使用說明教學：幣安使用圖解教學
去中心化交易所 (DEX)
用戶在去中心化交易所只需要加密貨幣錢包對錢包就能進行交易，不需要透過中介機構，DEX不託管用戶的資產或儲存資料。
要在DEX購買Layer 2代幣，要先確認該DEX有支援對應的區塊鏈網路，用戶的錢包也要連接對應的L2網路，且需要持有鏈上原生的代幣支付手續費(gas fee)，才能進行交易。
Layer 2 v.s. Layer 1 有什麼差異？
Layer 2 和 Layer 1的主要差異整理如下表：
| 比較項目 | Layer 2 (L2) | Layer 1 (L1) |
|---|---|---|
| 定義 | 建立在L1上的擴展解決方案 | 基礎區塊鏈（主網） |
| 目的 | 提高交易速度 + 降低成本 | 提供 去中心化+安全性 |
| 交易速度 (TPS) | 數千 TPS | BTC: 7 TPS ETH: 15~30 TPS |
| 交易費用 (Gas Fee) | 大幅降低 | 較高， 看區塊鏈擁擠程度而定 |
| 主要技術 | Rollups、Plasma、Sidechains | PoW、PoS |
| 應用 | DeFi/NFT/遊戲/小額支付 | 基礎交易層，確保區塊鏈安全 |
資料整理：Mr.Market 市場先生
Layer 1本身也會持續升級改進，但對於每秒交易處理筆數TPS提升有限，透過Layer2才能帶來較大提升。
Layer 2 讓區塊鏈能在不犧牲安全性與去中心化的情況下，利用Rollups、側鏈等技術大幅提高交易速度與降低交易費用，
市場先生提示：如果要加速和降低成本，開發一個新的區塊鏈主網，會比Layer2更好嗎？
答案是，開發新的主網，不能說一定不行，只是很困難且成本很高。
之所以要用Layer2 不放棄原本Layer1主網，是因為主網能提供原有的安全性，透過Layer2相對不需要犧牲安全性，並且能保留既有的應用和生態系。
重新建立一個區塊鏈的成本很高，需要重新建立共識機制與安全性，從零開始吸引開發者和用戶。如果沒有足夠的使用規模，就很容易不安全、不夠去中心化。
我打個比方：有一棟百貨大樓，雖然人氣旺盛，但大家都嫌它太老舊，很多設備不堪使用。
一個新區塊鏈主網，就像是建立一個全新的百貨大樓，可以做各種全新的規劃，然而雖然新，但建在很遠的地方，對商家和用戶來說不安全，也沒甚麼人氣，人們也許需要很長時間才能適應接受。
Layer2的概念類似把原有的百貨大樓全新裝修、打通隔壁樓層增加空間、增加電梯優化動線等等，讓原有的老客戶、老商家都可以不用做太多改變的情況下繼續使用並提高效率，也能吸引更多商家進駐。
除非有原本L1一定很難實現的改善，需要新的區塊鏈主網解決，否則Layer2會是一種相對低成本的選擇。
然而如果有安全性、去中心化、速度都相當強的Layer1區塊鏈主網出現 (例如Solana在支付領域相對更有優勢)，也會與Layer2產生一定程度的競爭關係。
Layer 2 快速重點整理
1. Layer 2 是建立在 區塊鏈主網 Layer 1 之上的擴展方案，目的是提升交易速度並降低交易成本。
2. Layer 1 有交易速度慢、手續費高與可擴展性差等限制，Layer 2 解決了這些問題讓應用更加多元，同時 Layer 2 仰賴 Layer 1 維持安全性與去中心化。
3. 由於快速即時與低費用的特性，L2 更適合 DeFi、NFT、GameFi、小額支付等應用，可以提升使用體驗、成本和交易效率。
4. Rollups是目前Layer2擴展方案中最主要被採用的技術，做法是將多筆交易打包壓縮後上傳到主網。包括Optimism Rollup與ZK-Rollup技術都提升效能且降低費用，衍生的項目包括Optimism、Arbitrum、Zksync等等。
5. L2常見的代表項目中，Arbitrum、Optimism、zkSync、Polygon zkEVM、Mantle、Movement、Base 都是基於以太坊上擴展的L2，只有比特幣閃電網路是基於比特幣的L2擴展方案。
6. L1 提供基礎協議與安全性，L2 負責加速與擴展，TPS和交易成本差異明顯。
在以太坊官網上有推薦關於Layer2介紹的YT影片，
雖然是幾年前的影片，但對Layer2的介紹很清楚，推薦可以參考：
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這篇文章為個人經驗分享與資料整理，無任何投資推薦買賣之意，投資必定有風險，虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的，投資前務必自行研究判斷。
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區塊鏈、虛擬貨幣是很新的領域，也有很高的風險，我也還在持續研究了解中。
我會把自己一些研究心得或體驗紀錄在FB社團中，
也歡迎對這領域比較有興趣想多了解的人一起交流。
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