Layer-0 區塊鏈如何重塑區塊鏈基礎設施與擴展性

支撐現代區塊鏈生態系的基礎

區塊鏈技術運作在多層結構之上，理解這個層級體系對於掌握現代網絡如何實現前所未有的擴展性至關重要。在最底層是層-0區塊鏈架構——那個看不見的支撐骨幹，使得更高層的系統成為可能。

大多數人熟悉比特幣和以太坊，它們作為層-1網絡，交易直接在鏈上執行。但在這一層之下存在一個關鍵的基礎設施層，處理的是根本不同的事情：優化整個區塊鏈生態系中的數據流動。這就是層-0區塊鏈的作用所在。層-0系統並不自己處理交易，而是專注於提升層-1區塊鏈與層-2擴展解決方案之間的通信效率。這一架構創新已被證明是解決區塊鏈最持久問題——擴展性——的關鍵。

層-0創新背後的機制

層-0網絡通過多種相互聯繫的技術協同解決擴展性問題。最突出的方法是分片（sharding），將一個區塊鏈分割成較小的、可平行處理的片段，稱為分片（shards）。每個分片獨立驗證交易，將網絡的交易容量成倍提升，同時不犧牲安全性。

同樣重要的是層-0系統採用的新型共識機制。與通常使用工作量證明（Proof of Work）或權益證明（Proof of Stake）的層-1網絡不同，層-0協議在設計上創新，採用專為高吞吐量和低延遲而打造的機制。這些優化的協議確保不同區塊鏈層之間的通信不會出現瓶頸。

互操作性也是另一個關鍵功能。層-0區塊鏈建立不同區塊鏈網絡之間的橋樑，使資產和數據能在生態系中無縫流動。這種能力將計算負載分散到多條鏈上，而非集中在單一網絡，從而本質上提升擴展性。

從理論到實踐：領先的層-0網絡

Solana的歷史證明突破

Solana 展示了創新共識設計如何帶來卓越性能。其獨特的歷史證明（Proof of History）(PoH) 機制在交易進入區塊鏈前進行加密時間戳，消除了交易排序的不確定性。結合Tower BFT共識層，這種方法使Solana能以每秒超過65,000筆交易的速度運行，同時保持交易成本僅為幾分之一美分。

這種性能特性使Solana在去中心化金融（DeFi）和NFT市場等高頻應用中特別具有吸引力，速度與經濟性直接影響用戶體驗。其強大的開發者生態系統進一步提升了其吸引力，並由多個跨鏈橋支援，促進與其他區塊鏈的通信。

Avalanche的多鏈共識模型

Avalanche採用不同的架構策略，通過其新穎的共識協議，能快速在驗證者之間達成區塊鏈狀態一致。其吞吐能力達到每秒數千筆交易，且具有顯著的快速最終性——交易在幾秒內即成不可更改。

Avalanche的特色在於打造一個互操作的區塊鏈生態系。開發者不在單一的Avalanche鏈上構建，而是創建定制的子網（subnets），具有專屬的共識機制、驗證規則和經濟參數。原生的AVAX代幣橋接這些獨立的網絡，使資產能在整個Avalanche生態中流動，同時滿足特定應用的性能或安全需求。這種彈性吸引了對性能或安全有特殊要求的項目。

Harmony的分片架構

Harmony將分片作為核心架構特點而非事後補充。其高效的權益證明（Proof-of-Stake）共識機制涉及驗證者和委託者共同參與區塊產生與驗證，將安全責任分散到整個網絡。

通過將驗證者分成多個分片，Harmony實現了跨不同網絡段的平行交易處理。每個分片獨立處理數千筆交易，並通過定期的跨分片通信來維持安全。這一設計兼顧吞吐量與能源效率——在區塊鏈面臨越來越多環境影響審查的背景下尤為重要。

NEAR協議的Nightshade技術

NEAR協議採用動態分片技術Nightshade，概念上將網絡劃分為“分片塊”，並行處理交易。與靜態分片不同，Nightshade根據網絡需求動態調整分片數量，自動擴展或縮減。

NEAR的開發者友好理念不僅體現在技術上，也體現在經濟激勵和工具上。該協議的激勵結構獎勵快速最終——交易在幾秒內確認——使NEAR適用於確認速度直接影響用戶滿意度的應用。其積極推動跨鏈可組合性，展現了對未來互聯區塊鏈的承諾，NEAR將作為不同生態系之間可靠的橋樑。

區分層-0與相鄰層

區塊鏈堆疊由不同層級組成，各自扮演特定角色：

層-0 提供硬體和協議層基礎設施。專注於優化底層數據傳輸層，引入先進的共識機制和分片協議。像Avalanche和Solana這樣的項目主要在此層運作。

層-1 包含基本的區塊鏈本身——比特幣、以太坊等。這些系統在其鏈上直接執行交易和智能合約，使用工作量證明或權益證明等共識機制來保障網絡安全。層-1區塊鏈承擔其應用的全部計算負載。

層-2 解決方案在層-1之上運作，通過鏈外或壓縮的鏈上批次來執行交易。比特幣的閃電網絡（Lightning Network）和以太坊的各種rollup方案即是此類。層-2系統在一定程度上犧牲去中心化，以換取顯著的吞吐量提升，安全性則由層-1提供。

這種層級結構意味著，層-0的改進會逐層傳導——更快的基礎設施自然促進層-1的性能提升和層-2的效率改善。

層-0創新在實務中的應用

推動專用區塊鏈基礎設施

層-0區塊鏈提供可定制的平台，讓開發者打造符合特定需求的區塊鏈。例如，高頻交易平台可能追求每秒10萬筆以上的交易和最小的確認時間；而偏重治理的DAO則可能重視社群參與而非純粹吞吐量。層-0架構通過配置彈性，滿足這些不同場景，這是單一層-1設計難以實現的。

促進跨鏈資產流動

需要在不同區塊鏈生態系中無縫轉移資產的項目，依賴層-0基礎設施。一個服務多條鏈的去中心化交易所（DEX）就需要層-0功能來高效移動流動性。同樣，多鏈借貸協議也需要堅實的層-0基礎設施，以確保在不同鏈之間的激勵結構一致。

層-0創新之戰略意義

層-0區塊鏈類別代表了區塊鏈社群解決擴展性限制的根本轉變。它不再試圖將所有應用都放在單一鏈上，寄希望於交易處理的改善，而是分散計算工作，同時保持互操作性。這種架構的精巧設計，使區塊鏈生態能在不犧牲去中心化或安全性的前提下擴展——這就是長期以來限制性能的“區塊鏈三難困境”。

隨著採用率的提升，基礎設施層變得越來越重要。像Avalanche、Solana、Harmony和NEAR Protocol這樣的項目各自開發出獨特的層-0優化技術，證明了多條可行路徑的存在。它們的競爭推動著共識機制、分片技術和跨鏈通信的持續創新——這些發展最終將通過提升吞吐量、降低延遲和實現無縫互操作，惠及整個區塊鏈生態系。