以太坊作为全球第二大公链，以其智能合约功能和庞大的生态系统而闻名，随着用户数量和应用场景的激增，其可扩展性问题（如交易速度慢、手续费高）日益凸显，为了解决这一瓶颈，以太坊社区提出了多种扩容方案，其中Layer 1（L1）和Layer 2（L2）是最核心的两种架构层次，理解它们之间的区别,对于把握以太坊的未来发展至关重要。
什么是Layer 1（L1）？
Layer 1，即第一层，指的是以太坊的底层区块链网络本身，它是整个以太坊生态的基石，负责处理和确认交易、执行智能合约、维护网络安全（通过共识机制，如从PoW转向PoS）以及保证数据的有效性和最终性，我们可以将其比喻成一条“高速公路”,其自身的承载能力直接决定了整个网络的上限。
以太坊L1的核心特点包括：
- 主网地位：是所有交易和数据最终结算和确认的底层链。
- 安全性：依赖于全球数千个节点参与的共识机制,拥有最高的安全性。
- 去中心化：节点分布广泛,确保了网络的无单点故障风险。
- 当前挑战：由于每个区块的Gas limit有限，交易处理能力（TPS）相对较低（通常15-30 TPS）,导致网络拥堵时手续费飙升。
什么是Layer 2（L2）？
Layer 2，即第二层，是构建在以太坊L1之上的扩容解决方案，它并不试图改变以太坊的底层协议，而是通过将大量的计算和交易处理移至L2，然后将最终结果或必要数据提交回L1进行结算和确认，从而大幅提升整个网络的性能和效率，L2就像是运行在“L1高速公路”上的“公交专用道”或“高铁”，它们利用高速公路的最终安全保障,但自身拥有更高的运输效率。
常见的L2解决方案包括：
- 状态通道（State Channels）：如Raiden Network，参与方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）：与以太坊主链并行运行的独立区块链，拥有自己的共识机制，通过双向锚定与L1进行资产转移，如Polygon PoS（早期被视为侧链，现更接近L2）。
- Rollups（汇总）：目前最受关注的L2技术，它将大量交易在链下执行和计算，然后将交易数据和状态根（State Root）压缩后批量“汇总”提交到L1，Rollups又分为：
- Optimistic Rollups（乐观汇总）：假设提交的交易是有效的，如果在挑战期内无人提出异议，则交易被最终确认，如Arbitrum, Optimism。
- ZK-Rollups（零知识汇总）：使用零知识密码学证明，在L1上验证L2交易的有效性，无需信任假设，如StarkNet, zkSync。
以太坊L1与L2的核心区别
| 特性 | Layer 1 (L1) - 以太坊主网 | Layer 2 (L2) - 扩容方案 |
|---|---|---|
| 定位 | 底层区块链，最终结算层 | 构建在L1之上的扩容层，处理大量交易 |
| 安全性 | 最高安全性，由全球节点和共识机制保障 | 安全性继承自L1，依赖L1的最终确认 |
| 去中心化 | 高度去中心化 | 去中心化程度因具体方案而异，但整体向L1看齐 |
| 交易处理 | 在L1上直接处理，速度较慢，Gas费高 | 在链下或链上高效处理，速度快，Gas费极低 |
| 数据可用性 | 所有数据直接存储在L1上，数据可用性高 | 数据部分或全部存储在L1上（如Rollups），或依赖其他方式，但最终结算依赖L1数据 |
| 智能合约 | 支持完整的智能合约功能 | 通常支持与EVM兼容的智能合约，或特定环境的合约 |
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需要通过复杂的以太坊改进提案（EIP）和社区共识 | 升级相对灵活，可快速迭代，不影响L1核心协议 |
| 主要目标 | 提供安全、去中心化的基础层 | 提高交易吞吐量（TPS）、降低交易成本、提升用户体验 |
L1与L2的协同与未来
L1和L2并非替代关系，而是协同共生的关系，L1专注于提供最高级别的安全性、去中心化和最终确定性，如同稳固的“地基”；L2则在此基础上进行性能扩展，如同在“地基”上建造高效的“摩天大楼”。
以太坊的路线图（如“The Merge”、“The Surge”、“The Verge”、“The Purge”、“The Splurge”）也明确体现了这一思路，通过L1的改进（如分片Sharding，在“The Surge”阶段）与L2的普及相结合,共同实现以太坊的大规模应用。
对于用户而言，L2意味着更低的交易成本、更快的确认速度和更流畅的DApp体验；对于开发者而言，L2提供了更广阔的创新空间，无需承担L1的高昂Gas费，而对于整个以太坊生态而言，L2是解决扩容难题、实现“世界计算机”愿景的关键。
以太坊L1是安全与去中心化的基石，而L2是提升性能、降低成本的引擎，两者各司其职，又紧密配合，共同构成了以太坊未来发展的双层架构，随着L2技术的不断成熟和普及，以太坊有望克服其可扩展性挑战，更好地承载日益增长的数字经济活动，为用户和开发者提供更优质的服务，理解L1与L2的区别,有助于我们更清晰地洞察以太坊生态的演进方向和投资机会。
