区块链Layer 1（L1），亦称为基础区块链，是区块链网络的基底架构。它提供安全且去中心化的平台，支援数位加密货币交易，并作为其他区块链网络及应用程式的开发基础。 L1 的核心功能在于让使用者能安全地交换价值，无需仰赖银行等中介机构。其关键组成要素包含区块链协议、共识机制和原生加密货币，共同确保交易验证和网络完整性。
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L1 区块链执行多项关键任务，确保网络顺利运作，包括交易验证、透过共识机制维护网络安全，以及维持去中心化以防止单一实体掌控。所有交易皆直接在 L1 上验证和记录，提供安全透明的使用者环境。比特币和以太坊是L1区块链的代表性案例，两者在安全、可扩展性和去中心化方面采取不同的策略，各有优劣。
区块链Layer 1的关键特性：
- 共識機制： L1 網絡使用共識機制驗證交易、生成新區塊並確保網絡安全。工作量證明 (PoW) 和股權證明 (PoS) 是兩種常見的機制。比特幣採用 PoW，礦工競爭解決複雜的數學問題以驗證交易並獲得獎勵；以太坊則已轉向 PoS，驗證者抵押資產參與驗證，提升能源效率和可擴展性。 PoW 的獎勵機制確保網絡安全和資料一致性，每個新區塊包含一組已驗證的交易，一旦加入區塊鏈即成為永久記錄。PoS 則透過抵押機制鼓勵誠實行為，惡意行為將導致抵押代幣損失。
- 可扩展性和分片： 可扩展性是 L1 区块链的重大挑战。为提升处理交易的能力，分片技术应运而生。此技术将网络分割成较小的子集（分片），平行处理交易，大幅提升区块链的整体吞吐量，解决以太坊和比特币等网络常遇到的拥塞问题。
- 安全性和去中心化： 安全性是 L1 区块链的核心价值，确保所有交易的不可篡改性和安全性。去中心化设计则防止单一实体掌控，打造透明可靠的系统。每个节点都储存区块链的完整副本，所有节点必须一致认可交易的有效性，有效抵御恶意攻击。
- 智能合约： 智能合约是许多 L1 区块链（特别是以太坊）的重要功能。这些自执行合约的条款直接编写在程式码中，让去中心化应用程式 (dApps) 无需中介即可运作。智能合约应用范围广泛，涵盖代币创建（例如 ERC-20 代币）、去中心化金融 (DeFi) 和非同质化代币 (NFT) 等。智能合约大幅拓展了区块链技术的应用，超越单纯的交易功能。
区块链Layer 1案例分析：
- 比特币 (BTC)： 作为首个去中心化数位货币，比特币使用 PoW 共识机制，高度重视安全性和去中心化。其主要功能是实现点对点加密货币交易，无需中央机构。比特币广泛应用于数位支付、价值储存和通膨对冲。为解决可扩展性问题，已开发多种第二层解决方案，例如 Lightning Network，透过链下通道提升交易速度和降低费用。
- 以太坊： 以太坊引进智能合约概念，支援 dApps、NFT、ERC-20 代币、DeFi 项目及加密货币交易。 USDT 和 Chainlink 等知名代币皆建立于以太坊之上。 以太坊已从 PoW 转向 PoS，并采用第二层 rollups 技术提升可扩展性，在主链外处理交易再记录于 L1，大幅提升交易吞吐量并降低成本。
- Solana： Solana 是一个高性能 L1 区块链，旨在提供快速、安全且可扩展的去中心化应用程式基础设施。它结合 PoH (历史证明) 和 PoS，实现高交易吞吐量，每秒处理数千笔交易。 Solana 尤其受到 NFT 和迷因币项目的欢迎，其低交易费用和高速度使其成为开发者的理想选择。
- TON 区块链 (The Open Network)： TON 是一个新兴的 L1 区块链，目标是提供可扩展且用户友好的区块链体验。它使用独特的 BFT (拜占庭容错) PoS 共识机制，并与 Telegram 整合，提供更简便的用户体验，例如点击赚取游戏等功能，拓展主流市场的应用。
区块链Layer 1的优势与挑战：
优势： L1 区块链提供区块链网络的核心基础设施，在安全且去中心化的环境下支援数位加密货币交易，让使用者能安全地转移价值、部署dApps 和创建数位资产，无需仰赖中央机构，降低欺诈风险，提升透明度和交易效率。它也是智能合约和 DeFi 等创新的基石。
挑战： L1 区块链面临可扩展性问题，用户数增加将导致网络拥塞和交易费用上升，这是区块链三难困境（去中心化、安全性、可扩展性）的体现。为解决此问题，许多 L1 网络正探索第二层解决方案和链上升级。 PoW 网络的高能耗也是一大挑战，促使 PoS 等更节能的共识机制发展，以提升区块链的可持续性。
结论： 第一层区块链是区块链技术的基石，提供安全且去中心化的交易基础设施。尽管面临可扩展性等挑战，但分片技术和 PoS 等创新已有效改善部分限制。从比特币、以太坊到 Solana 和 TON，L1 区块链持续推动区块链技术的发展与演进，为去中心化金融、智能合约等领域的未来发展奠定基础。
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