学习 Web3 的过程中,不少人会被 “L1、L2、L3” 这些概念弄得一头雾水:它们是三条独立的区块链?是三种不同的加密货币?还是区块链的三个升级版本?其实答案很简单,它们更像是区块链系统里的 “三层分工体系”——L1(第一层)负责保障安全与交易最终有效性,L2(第二层)专注于提升效率与处理交易执行,L3(第三层)则针对特定应用场景提供定制化服务。
一、为什么区块链需要 “分层”?
要弄明白区块链分层的必要性,我们不妨从以太坊的现状入手。作为区块链领域被称作 “世界计算机” 的重要项目,以太坊在生态持续繁荣的同时,也面临着严重的 “网络拥堵” 问题。我们可以把以太坊主网想象成一座大城市的核心主干道,当成千上万的用户同时发起转账、参与 DeFi 交易或铸造 NFT 时,就好比早晚高峰时段所有车辆都扎堆涌上主干道。
这种拥堵带来的直接后果十分明显:一是交易费用大幅上涨,就像高峰期打车时溢价飙升的车费;二是交易确认速度变慢,如同堵在车流中寸步难行的汽车。曾经有用户反馈,一笔普通的 ETH 转账,不仅花费了几十美元手续费,还等待了近两个小时才确认完成。而这一切的根源,正是区块链领域著名的 “不可能三角”—— 去中心化、安全性和可扩展性三者难以同时兼顾。比特币和以太坊为了保障去中心化和安全性,在一定程度上牺牲了可扩展性。为了解决这一痛点,区块链开始朝着分层架构的方向发展。
二、L1、L2、L3:区块链的 “城市交通规划”
1. Layer 1(L1):城市主干道
L1 指的是底层区块链,比如我们熟知的比特币、以太坊,还有 Solana 等公链。如果把区块链系统比作城市交通网络,那么 L1 就是城市的主干道,是整个系统的基础支撑。它的核心职责是处理网络共识(比如以太坊的 PoS 共识)和确保交易最终性,简单来说,就是确认每一笔交易都是合法且不可篡改的,从而保障整个网络的安全性和去中心化特性。
但就像城市主干道一旦建成,拓宽道路就需要耗费大量人力、物力,且容易影响现有交通一样,L1 的性能提升难度较大。以比特币为例,其每秒交易数(TPS)仅能达到 7 左右;以太坊在合并升级后,TPS 也只是提升到了 30-40,远无法满足大规模应用的需求。
总结来看,L1 的主要特点有三个:
- 安全性高
:经过多年实际运行检验,像比特币和以太坊这样的 L1,拥有大量分布式节点,抗攻击能力极强,被认为是目前最安全的区块链网络。
- 去中心化程度高
:由全球范围内的节点共同维护,没有任何单一机构能够掌控网络,保障了网络的公平性和透明性。
- 性能有限
:受限于共识机制和去中心化特性,TPS 较低,在用户量激增时容易出现拥堵。
2. Layer 2(L2):高架桥与快速路
L2 是构建在 L1 之上的扩容解决方案,相当于在城市主干道上方修建的高架桥和快速路。它不改变 L1 的底层协议,而是通过 “链下执行、链上结算” 的模式来提升整个系统的性能。具体来说,L2 会把大量原本需要在 L1 上处理的交易转移到链下进行批量处理,只将最终的处理结果提交到 L1 上进行确认和存储。这就好比把原本要走主干道的部分车辆引导到高架桥上,有效缓解了主干道的交通压力。
目前主流的 L2 解决方案主要分为两类:
- Optimistic Rollups(乐观汇总)
代表项目有 Arbitrum、Optimism。它的工作原理是 “乐观地” 认为所有交易都是诚实有效的,不会存在欺诈行为,但会设置一个 7 天左右的挑战期。在挑战期内,如果有节点发现交易存在问题,可以提出质疑并提交证据,经过验证后,存在欺诈的交易会被驳回。
这种方案的优点是兼容性好,现有的以太坊 DApp(去中心化应用)不需要进行大量修改,就能轻松迁移到这类 L2 上;缺点则是用户从 L2 提取资产到 L1 时,需要等待 7 天的挑战期,耗时较长。
- ZK-Rollups(零知识证明汇总)
代表项目包括 zkSync、StarkNet。它借助密码学中的零知识证明技术,在将交易结果提交到 L1 之前,就生成一份能够证明交易合法性的 “数学证明”。L1 只需要验证这份证明的有效性,不需要逐一检查每笔交易,因此无需设置挑战期。
这种方案的优点是安全性更高,且用户提取资产时几乎不需要等待,到账速度快;但缺点是技术门槛高,实现难度大,并且对以太坊的 EVM(以太坊虚拟机)兼容性较差,很多 DApp 迁移时需要进行大量适配。
L2 的核心优势在于,它既继承了 L1 经过长期验证的安全性,又突破了 L1 的性能瓶颈,实现了高 TPS 和低手续费,真正做到了 “既安全又高效”,成为解决区块链可扩展性问题的重要方向。
3. Layer 3(L3):专用车道与特殊通道
L3 是建立在 L2 之上的应用专用链,就像是城市里专门为特定车辆设置的专用车道,比如公交车专用道、自行车道等。它的核心作用是为某一类特定应用提供定制化的运行环境,针对应用的具体需求进行优化,从而提升应用的运行效率和用户体验。
L3 的典型应用场景主要有以下三类:
- 游戏专用链
:比如 XAI Games 就是基于 Arbitrum(一种 L2 方案)构建的游戏专用 L3。在游戏场景中,用户需要频繁进行道具交易、角色操作等交互,L3 能够实现每秒数千次的交易处理,且手续费极低,完美满足游戏对高速、低成本交易的需求。
- 社交应用链
:像 Lens 协议搭建的 L3,专门为去中心化社交应用服务。它可以针对社交场景中的用户关系管理、内容存储与分发等需求进行优化,让用户在使用去中心化社交应用时,拥有和 Web2 社交平台(如微信、微博)一样流畅的体验。
- 身份管理链
:例如 zkLogin 打造的 L3,解决了 Web3 应用的身份登录难题。用户不需要记住复杂的私钥,只需要使用自己常用的 Web2 账号(如谷歌账号、苹果账号)就能登录 Web3 应用,大大降低了 Web3 的使用门槛。
总的来说,L3 的优势在于高度的定制性和优化的用户体验,它能够根据不同应用的特殊需求,提供专属的技术支持,从而推动 Web3 应用场景的多样化发展。
三、为什么 L2 比新兴 L1 更受青睐?
面对以太坊的拥堵问题,市场上涌现出了许多新的高性能公链(也就是新兴 L1),比如 Solana、Avalanche 等,它们的 TPS 能达到数千甚至数万,远超以太坊 L1。但即便如此,大多数开发者仍然更倾向于选择基于以太坊的 L2,这背后主要有三个关键原因:
首先是安全性继承。L2 建立在以太坊 L1 之上,直接继承了以太坊经过十余年市场检验的安全性。而新兴 L1 由于推出时间较短,其共识机制、网络稳定性等都还需要时间来验证,存在一定的安全风险。
其次是流动性共享。以太坊作为最早的智能合约平台之一,积累了最深厚的资金流动性,无论是 DeFi 协议中的交易对,还是 NFT 市场的资产储备,都远超其他公链。L2 能够无缝接入以太坊的生态,直接共享这些流动性,而新兴 L1 则需要从零开始积累流动性,难度极大。
最后是网络效应。以太坊拥有全球最庞大的开发者社区和用户基础,各类开发工具、教程资源非常丰富,新开发者更容易上手;同时,大量用户已经习惯在以太坊生态中进行操作,对基于以太坊的 L2 接受度更高。而新兴 L1 的开发者和用户数量相对较少,难以形成强大的网络效应。
这就好比选择开店地址:与其在一个新建的、人流量稀少的工业园区开一家一楼店铺,不如在繁华的老街区开一家二楼店铺 —— 虽然位置在二楼,但能共享老街区的巨大人流量和商业氛围,成功的概率要大得多。
四、未来展望:模块化区块链
随着区块链技术的不断发展,未来的区块链系统将朝着模块化架构的方向演进。所谓模块化架构,就是将区块链的三大核心功能 —— 交易执行、交易结算和数据可用性 —— 进行分离,由不同的专用链来分别负责,通过分工协作实现整个系统的高效运转。
具体来说,模块化区块链的分工如下:
- 执行层
:由 L2 和 L3 负责,专门处理各类交易和应用逻辑,比如用户的转账、DApp 的智能合约执行等,核心目标是提升交易处理效率。
- 结算层
:由以太坊 L1 担任,相当于整个区块链系统的 “最高法院”,负责对执行层提交的交易结果进行最终确认和裁决,保障交易的最终性和合法性。
- 数据可用性层
:由专门的项目(如 Celestia)负责,主要承担数据存储和验证的职责,确保所有交易数据都能被公开查询和验证,同时降低其他层的数据存储压力。
这种模块化的分工模式,让每一层都能专注于自己的核心功能,充分发挥自身优势,避免了 “一链多责” 导致的性能瓶颈,从而构建出更高效、更灵活的区块链系统。
五、结语
区块链的分层架构,是 Web3 技术发展到一定阶段的必然结果。L1 作为底层基础,为整个系统提供了安全保障;L2 通过创新的扩容方案,突破了性能限制,让区块链能够支撑大规模应用;L3 则针对特定场景进行定制化优化,推动了 Web3 应用的多样化创新。
理解 L1、L2、L3 之间的分工与协作关系,不仅能够帮助我们更好地掌握 Web3 的核心技术逻辑,更能让我们看清 Web3 的发展脉络,从而在这个快速发展的领域中,找到属于自己的机会。

