一文簡介區塊鏈第一層　如何在運作與擴展取得平衡

經過十多年的科技發展，區塊鏈技術已被外界認定為未來全球經濟的新支柱。可是，去中心化結構令區塊鏈在擴容問題上面臨不少難題，究竟區塊鏈未來發展何去何從? 本文將會簡單介紹區塊鏈第一層結構以及現時擴容問題的解決方案。

區塊鏈第一層

簡單來說，第一層 (Layer 1) 就是區塊鏈的基礎架構，主要負責安全、節點共識規則和帳本架構，亦包含區塊鏈最底層的基礎設施，因此亦稱為底層區塊鏈。第一層包含了不同獨立運作的公鏈，形成了區塊鏈的主要網絡。這些鏈各自都擁有自己的原生代幣，以方便投資者在平台運作及繳付交易費用。除此之外，第一層無需依賴其他網絡，亦可驗證完成交易，各自擁有自己的生態，互不相干。區塊鏈第一層最的例子包括比特幣、以太坊、Solana、BNB 智能鏈、Litecoin等等。

「可擴展性三位一體」概念

對於區塊鏈的擴展，以太坊之父 V神  Vitalik Buterin 曾提出「可擴展性三位一體」的概念。他認為，不論是公鏈、聯盟鏈、私鏈等等，同樣需要面對這個技術的瓶頸位：「安全性」、 「可擴展性」和「去中心化」 3 個元素當中，任何區塊鏈技術最多只能具備其中兩個特性。迄今為此，這一個不可能的三角仍然是尚未解決的難題。

以比特幣的區塊鏈為例，它選擇了「去中心化」及「安全性」為重心，實現了優化目的，變相忽略了 「可擴展性」的元素。在運用 “Proof of Work” (PoW) 共識機制下，比特幣的區塊鏈花費了大量的計算資源。每當交易量較高時， PoW 會使網絡速度變得更慢，在需求增加情況下，第一層的區塊鏈只足夠應付日常的運作，所以無法兼容到可擴展性。

第一層擴容問題

由於第一層區塊鏈的發展空間有限，開發人員根據區塊鏈第一層網絡的基礎，創建了第二層協議 (Layer 2 Protocol) 。他們透過改善鏈中的基礎協議，令拓展變得可行。近年，不少區塊鏈的開發人員致力研究第一層可擴展性的解決方案，其中包括增加區塊大小、更改正使用的共識機制、實現分片技術。擴建區塊鏈需要獲得大量的共識，在很多情況下，並非所有網絡用戶都會同意開發商的改動。

分片技術 Sharding

分片技術 Sharding ，又名水平分區，是區塊鏈第一層最熱門的擴展方法之一。分片技術提高交易吞吐量，不會再依賴網絡順序分派每個事務處理，而是把數據庫內劃分為不同工作區，稱為「分片」的小數據庫，每個分片都由自己的數據組成，與其他分片相比，具有獨特性和獨立性。 把區塊鏈的工作量分散，有助有效分配工作負載，釋放出更高的處理能力。

隨著區塊鏈技術得到更多關注和資源發展，擴展的解決方案將會更加明確，有望未來一天魚與熊掌，皆可兼得。

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