Layer-0 區塊鏈：構建下一代區塊鏈擴展性的基礎設施

理解區塊鏈堆疊中的 Layer-0

在現代區塊鏈架構的核心，存在著 layer-0 區塊鏈——支撐上層一切的基礎設施。與傳統系統中由比特幣和以太坊等 Layer-1 網路直接處理交易不同，layer-0 在此層之下運作，作為技術骨幹，使更高層能在大規模下運作。

可以將它比作城市的道路基礎設施與行駛在道路上的車輛的差別。Layer-1 區塊鏈是車輛；layer-0 則是支撐它們的整個運輸系統。

技術引擎：Layer-0 網路的運作方式

Layer-0 系統作為物理世界與區塊鏈應用之間的通用連接器，解決了區塊鏈採用面臨的核心挑戰：在不犧牲安全性或去中心化的前提下，處理大量交易量。

這一目標透過多項技術創新來實現：

分片（Sharding）作為平行處理

分片將網路劃分為較小、獨立的段落，並同時驗證交易。不是透過單一流程依序處理交易，而是實現平行執行，大幅提升網路容量。每個分片自主運作，但共同維護整體系統的安全。

定制共識機制

Layer-0 網路不僅依賴傳統的工作量證明（PoW）或權益證明（PoS），而是部署專為速度與效率優化的特殊共識協議。這些替代方案降低驗證負擔，同時保持密碼學安全。

跨層通信

透過優化 Layer-1 與 Layer-2 解決方案之間的資料傳輸，layer-0 消除擴展時常出現的瓶頸，建立一個無摩擦的資料流通管道，使交易能在整個堆疊中無縫流動。

為何 Layer-0 重要：擴展性問題

區塊鏈的擴展性一直是行業內最棘手的挑戰之一。比特幣每秒約處理 7 筆交易，以太坊在 Layer-1 上約 12-15 筆，而 Visa 全球每秒處理數千筆交易。

Layer-0 區塊鏈透過以下三個機制，直接縮小這個差距：

1. 工作負載分散——透過分片，將驗證工作分散到多條平行鏈，有效提升吞吐量
2. 延遲降低——優化的共識機制與高效資料傳輸協議，將確認時間從分鐘縮短到秒
3. 跨鏈效率——互操作性功能讓資產與計算能走最有效率的路徑，避免單一網路擁堵

Layer-0 vs. Layer-1 vs. Layer-2：理解層級結構

這三個層級各有不同的用途：

Layer-0 區塊鏈：構成基礎設施骨幹。負責網路優化、硬體協調，並支援多個獨立區塊鏈的存在。像是 Avalanche 和 Solana，不僅處理交易，更提供整個生態系的基礎。

Layer-1 網路：(Bitcoin、Ethereum、Cardano) 直接執行交易與智能合約。由自身的共識機制保障安全，但在吞吐量與最終確認時間上受到設計限制。

Layer-2 解決方案：(Lightning Network、Arbitrum、Optimism) 位於 Layer-1 之上，先在鏈外或更高效的通道處理交易，定期結算回主鏈。速度較快、成本較低，但最終安全性由 Layer-1 承擔。

層級關係呈階層：Layer-0 促成多個 Layer-1 共存與互操作；Layer-2 提供 Layer-1 之上的速度。

Layer-0 架構的實際應用

定制化區塊鏈創建

Layer-0 基礎設施讓開發者能快速推出定制化區塊鏈，無需從零建立。開發者可調整共識規則、交易速度與經濟模型，以符合特定應用需求。例如，高頻交易平台與供應鏈驗證系統所需的參數不同。

無縫跨鏈活動

促進不同區塊鏈間的通訊，消除碎片化。用戶可以像查餘額一樣，輕鬆在比特幣、以太坊與專用側鏈間轉移資產。這對於需要多生態系流動性 DeFi 協議尤為重要。

企業與機構採用

可定制的 layer-0 基礎設施吸引企業，滿足私有共識機制或合規需求，同時保持公共區塊鏈的特性。這為企業系統與去中心化網路搭橋。

領先的 Layer-0 網路，重塑產業

Avalanche：高速共識協議

Avalanche 引入新型共識方法，使驗證者能快速就網路狀態達成共識，帶來卓越性能：

• 吞吐量：支持數千筆交易/秒，跨子網
• 最終性：交易在幾秒內不可逆
• 生態系：多個互操作區塊鏈在 Avalanche 框架下運作，並透過 Avalanche Bridge 無縫轉移資產

重視開發者體驗，提供完整工具與文件，方便建立 DeFi、遊戲與企業應用。

Solana：歷史證明（Proof of History）

Solana 的技術核心是「歷史證明」(PoH)，在區塊鏈納入前先為交易打上時間戳。結合 Tower BFT 共識，提供：

• 極高吞吐：超過 65,000 筆交易/秒
• 低成本：交易費用僅幾分錢
• 開發者生態：豐富的工具支援 DeFi、NFT、遊戲

跨鏈橋連結 Solana 與其他生態系，實現資產包裝轉移與流動性整合。

Harmony：分片結合委託權益證明（Delegated Proof-of-Stake）

Harmony 實作「有效權益證明」(EPoS)，驗證者與委託者共同保障安全。架構重點：

• 平行處理：分片將網路分割成多段，同時處理交易
• 高吞吐：支持數千交易/秒，適用多樣化 dApp
• 能源效率：PoS 共識耗能遠低於 PoW

分片設計讓網路可線性擴展，增加節點即提升容量。

NEAR Protocol：以用戶為中心的擴展性

NEAR 結合 PoS 與「Nightshade」分片技術，實現：

• 開發者友善：簡化程式模型與完整文件，降低學習門檻
• 快速最終性：交易秒內確認，適用實務應用
• 跨鏈互操作：積極開發橋接與標準，促進資產與邏輯在 NEAR 與其他網路間流動

NEAR 著重用戶體驗，認為技術採用不僅靠性能，更在於開發者的使用便利。

Layer-0 的未來：下一步

Layer-0 區塊鏈技術持續快速演進。未來可能包括：

• 增強互操作性協議：標準化跨鏈通訊介面
• 隱私保護共識：在保障安全的同時，維護交易隱私
• 永續擴展性：持續創新共識效率與環境影響降低

結論

Layer-0 區塊鏈基礎設施代表著區塊鏈擴展、溝通與演進的根本轉變。透過解決擴展性三難——去中心化、安全性與吞吐量的平衡，layer-0 網路促成下一代區塊鏈應用。無論是創新共識機制、分片實作或跨鏈橋樑，這些基礎網路都是區塊鏈主流化與長遠發展的關鍵。Layer-0 領域仍是加密貨幣中最具活力的領域之一，不斷突破，重塑區塊鏈的未來可能。