以太坊作为全球第二大区块链平台,凭借其智能合约功能和庞大的开发者社区，成为了去中心化应用（DApps）和金融（DeFi）生态系统的基石，随着用户和应用数量的激增，以太坊主网（即L1层）面临着日益严峻的可扩展性挑战——交易速度慢、 gas费用高昂等问题一度成为制约其发展的瓶颈，为了解决这些问题，以太坊社区提出了多层次扩展方案，其中L2网络（Layer 2，二层网络）应运而生，成为以太坊扩展战略的核心，以太坊L1网络和L2网络究竟有何区别？它们又是协同工作的呢？
以太坊L1网络：坚实的基础层
以太坊L1网络,即我们通常所说的“以太坊主网”，是以太坊生态的基础层或结算层，它承担着以下核心职责：
- 安全性：L1网络由全球成千上万个全节点共同维护，拥有极高的安全性，它通过工作量证明（PoW，未来将转向权益证明PoS）共识机制，确保所有交易和智能合约执行的最终性和不可篡改性，这是整个以太坊生态信任的基石。
- 最终性：一旦交易在L1网络得到确认，就被认为是最终确定的，几乎不可能被逆转。
- 数据可用性：L1网络存储了所有交易的历史数据，确保任何人都可以验证链上状态和交易历史。
- 智能合约执行：虽然L1可以执行智能合约，但随着网络拥堵，其执行效率和成本会大幅下降。
L1网络的可扩展性是其固有挑战，每个区块能处理的交易量有限，导致高峰期gas费飙升，交易确认缓慢。
以太坊L2网络：构建于L1之上的扩展引擎
为了解决L1的可扩展性问题,L2网络被设计出来，L2是构建在以太坊L1之上的协议层，它通过将大量的计算和数据处理移出L1，从而显著提高交易吞吐量并降低成本，L2网络可以类比为“城市中的高速路网”，它们依托于L1这条“主干道”，但自身拥有更高的通行效率。
L2网络的核心思想是“将计算移到链下，将结算和数据可用性留在链上”，常见的L2技术方案包括：
- 状态通道（State Channels）：如Lightning Network（用于比特币，理念类似）和Raiden Network（用于以太坊），参与者可以在链下进行多次交易，仅在开启和关闭通道时与L1交互。
- 侧链（Sidechains）：如Polygon PoS，拥有独立的共识机制，与L1双向锚定，资产可以在L1和侧链之间转移。
- Rollups（汇总）：目前最主流的L2方案，包括Optimistic Rollups（乐观汇总）和ZK-Rollups（零知识汇总）。
- Optimistic Rollups：假设所有交易都是有效的，只在L1上提交交易数据的哈希值和状态根，如果在规定时间内无人提出挑战，交易即被确认，这提高了效率，但存在一定的延迟性。
- ZK-Rollups：使用零知识证明技术，向L1证明一批交易的有效性，而不需要将所有交易数据都发布到L1，这提供了更高的安全性和更快的最终性，但技术实现更复杂。
