Layer-1 区块链作为加密货币领域的基石，承载着去中心化网络的核心功能。本文将系统介绍 Layer-1 的核心特性、主流项目及其技术特点，并探讨其面临的挑战与解决方案。
Layer-1 区块链基础概念
Layer-1 代币是指区块链的原生代币，这些区块链独立验证和支持自身网络，无需依赖其他网络，并使用加密货币支付交易费用。以太坊（ETH）就是典型代表，它运行在自身的以太坊区块链上。
Layer-1 区块链虽然功能完备，但普遍存在可扩展性问题。当用户数量增加时，网络可能拥堵，导致交易速度下降。为解决这一问题，Layer-2 协议被构建在 Layer-1 之上，由基础层提供安全性和共识机制，Layer-2 则专注于提升交易处理效率。
Layer-1 区块链的核心组件
区块生产
区块链是由包含交易数据的区块组成的链条。在 Layer-1 中，矿工或验证者通过复杂计算验证交易并将其添加到链上。每个区块都包含前一个区块的引用，形成不可篡改的公共账本。
交易最终性
一旦交易被记录在区块链上，就会变得不可逆转且无法更改。这种特性称为交易最终性，确保了账本的完整性和不可变性。
原生资产
Layer-1 区块链包含两类资产：代币和硬币。硬币如比特币、以太坊等用于支付交易费用和奖励矿工；代币如 UNI、DAI 等则用于驱动基于该链构建的去中心化应用。
安全性
安全性是 Layer-1 区块链的关键组成部分，包括共识机制（如工作量证明、权益证明）和验证者交互规则等参数设置，共同保障网络免受恶意攻击。
可扩展性解决方案：分片技术
Layer-1 分片是一种将区块链网络分割成称为"分片"的小组的技术。每个分片被分配处理特定交易集合，使网络能够同时处理多笔交易。
分片通过随机分配验证节点来并行验证多个区块，其余节点仅需验证签名而非完整区块，大幅提升效率。相比多链生态系统，分片提供更好的安全性，因为攻击者很难集中力量攻击单个分片。
Layer-1 区块链的局限性
Layer-1 区块链致力于实现去中心化、安全性和可扩展性三大核心特性，但平衡这三者往往面临挑战，这就是著名的"区块链三难困境"。
早期 Layer-1 项目如比特币和以太坊优先考虑去中心化和安全性，牺牲了可扩展性。随着用户增多，交易速度变慢，费用上涨。开发者为此探索多种解决方案：
- 增加区块大小：可容纳更多交易，但需要节点提供更多资源，可能导致中心化
- 改变共识机制：从 PoW 转向 PoS 可提升速度，但可能牺牲安全性和去中心化
- 分片技术：通过并行处理提升效率，但分片间通信复杂可能影响安全性
Layer-1 与 Layer-2 的对比
功能定位
Layer-1 是独立完整的区块链，包含所有核心组件；Layer-2 扩展解决方案则依赖 Layer-1 区块链运行，旨在提升基础层的性能。
扩展方法
Layer-1 通过改变共识机制、链分叉和分片等技术实现扩展；Layer-2 则采用状态通道、嵌套区块链、Rollups 和侧链等方案，这些方案都建立在 Layer-1 基础之上。
主流 Layer-1 项目概览
比特币 (BTC)
作为最知名的 Layer-1 项目，比特币采用工作量证明机制，每秒处理7笔交易的速度相对较慢。其 Layer-2 解决方案闪电网络能够处理高达100万 TPS，展示了二层协议的巨大潜力。
以太坊 (ETH)
以太坊被认为是首个智能合约平台，主要得益于以太坊虚拟机（EVM）这一去中心化计算机。大多数新项目都保持与 EVM 的兼容性，包括 Avalanche 和 Binance Smart Chain。由于其兼容性、去中心化和强大生态系统，以太坊成为开发者创建新项目的热门选择。
索拉纳 (SOL)
索拉纳就像是速度更快的以太坊，采用创新的历史证明共识机制，在区块链上使用时间戳，使其成为迄今为止性能最高效的区块链之一，是优秀的智能合约平台。
波卡 (DOT)
波卡是一个开源区块链，通过平行链实现不同区块链的互联，并采用共享安全系统，消除了对验证者和矿工的安全依赖。
Avalanche (AVAX)
Avalanche 也与 EVM 兼容，使用 C-chain 作为专有网络链，这使其对开发人员非常友好，特别是在创建智能合约时考虑 C-chain 兼容性。
Celo (CELO)
Celo 致力于推动大众采用加密货币，通过使全球智能手机用户能够进行比特币交易来实现这一目标，创新性地使用电话号码作为公钥。
卡尔达诺 (ADA)
卡尔达诺通过数学共识机制和独特的多层架构脱颖而出，由密码学和工程领域的专家设计。除了作为价值传输工具外，ADA 还为 Cardano 区块链上的智能合约平台提供支持。
常见问题
什么是低市值 Layer-1 区块链？
低市值 Layer-1 项目是指市场估值相对较小的基础层区块链。这些项目通常处于早期发展阶段，可能具有更高的成长潜力，但也伴随着相应风险。
目前有多少个 Layer-1 区块链？
很难给出确切数字，因为新的 Layer-1 区块链可能随时进入市场。随着技术发展，区块链数量持续增长，目前已知的 Layer-1 加密项目已超过百个，这一数字还将继续增加。
Layer-1 区块链的主要优势是什么？
Layer-1 区块链的主要优势在于其安全性和去中心化特性。作为基础网络层，它们提供了可靠的基础设施和共识机制，为上层应用奠定了坚实基础。
如何选择 Layer-1 投资项目？
选择 Layer-1 项目时应综合考虑其技术架构、生态系统发展、社区活跃度、实际应用场景以及团队背景。建议深入研究项目的白皮书和技术文档，了解其解决实际问题的能力。
Layer-2 解决方案会取代 Layer-1 吗？
不会。Layer-2 是对 Layer-1 的补充而非替代。二层解决方案依赖基础层的安全性，专注于提升交易效率和降低费用，两者是协同发展的关系。
区块链三难困境有完美解决方案吗？
目前尚无完美解决方案，但各种创新技术正在不断改善三难困境。分片、新型共识机制和分层架构都在不同程度上缓解了这些问题，未来可能会出现更优化的解决方案。
结语
Layer-1 区块链在安全性和去中心化方面享有盛誉，但可扩展性仍是挑战。较新的 Layer-1 项目如 Cardano 和 Solana 引入了可扩展区块链，但尚未经历像以太坊那样的压力测试。目前最佳解决方案是实施 Layer-2 区块链，通过分流交易提升效率。
对于投资者而言，在选择 Layer-1 代币时，应仔细评估其用例和工作原理，全面了解项目背景和技术特点。随着区块链技术的不断发展，Layer-1 生态系统将继续演进，为去中心化应用提供更加坚实的基础设施。