隨著區塊鏈的發展，從剛開始出現的比特幣、以太坊的公鏈應用、跨鏈技術、DeFi 金融，再到近來最熱門的元宇宙議題等等，區塊鏈的生態變得越來越多元，相關的應用技術也隨之被劃分不同的 Layer。
本篇文章我們將會為大家簡單說明區塊鏈的 Layer 是什麼、有哪些 Layer、不同 Layer 的定義以及 Layer 的案例等等你應該需要知道的資訊。
Layer 是什麼？
首先，我們可以基於區塊鏈系統的架構劃分 6 種，分別是數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層。
- 數據層（Data Layer）：具有分散式、不可篡改性質的數據，這些數據需要由所有的節點來共同維護。
- 網絡層（Network Layer）：區塊鏈上的所有的節點構成的一個龐大的分散式點對點的網絡。
- 共識層（Consensus Layer）：區塊鏈需要共識機制來維護數據的一致性，著名的共識機至包含 PoW、PoS 以及 DPoS 。
- 激勵層（Actuator Layer）：區塊鏈的獎勵機制，以各個節點通過維護區塊鏈的網絡，來打包區塊爭取記帳權。
- 合約層（Contract Layer）：區塊鏈的代碼基於無第三方的干涉賦予鏈上的智能合約應用基礎。
- 應用層（Application Layer）：區塊鏈系統上基於技術開發而延伸出多元應用的解決方案。
區塊鏈系統的 6 大架構是不可或缺的，其中數據層及網絡層是區塊鏈系統中的最底層，
在它們之上是由共識層、激勵層、合約層及應用層共同構成區塊鏈協議。
我們可以根據區塊鏈系統的架構再次劃分，從底部開始分別為 Layer 0 到 Layer 4。
Layer 的架構
當我們了解 Layer 是透過區塊鏈系統的基本架構加以劃分出的不同層級，彼此之間都有不同功能與應用技術，現階段可劃分出 5 種 Layer。
Layer 0
對應開放式通訊系統互連參考模型（OSI）模型的 1 ～ 4 層（底層協議），涉及到區塊鏈與網絡之間的關係，
目的在於優化中繼網絡和 OSI 模型，是區塊鏈在網絡上構建節點與節點之間的數據傳遞最主要的通信層。
數據的傳遞方式與共識效率有直接關係，也可以透過優化此 Layer 的數據傳輸協議，保有原先區塊鏈的生態來提升區塊鏈的可擴展性，而共識效率也與區塊鏈的去中心化、安全性有所關聯。
因此 Layer 0 也可以說是區塊鏈系統的核心理念，基於去中心化、安全性及可擴展性的概念延伸，包含硬體設備、互聯網等等來實現區塊鏈系統的架構。
Layer 1
對應開放式通訊系統互連參考模型（OSI）模型的 5 ～ 7 層（上層協議），也包含區塊鏈系統的數據層、網絡層、共識層及激勵層 4 層，目的在於解決區塊鏈協議上實現的擴容方案，是專注於流程的完整性、數據的分散及區塊鏈的共識機制。
Layer 1 又稱為鏈上擴容，也是在區塊鏈協議上實現的區塊鏈底層技術，包含整個網絡的規則，像是共識機制有 PoW、PoS 或 DPoS 等機制及區塊交易量、產出速度等構成其區塊鏈系統及網絡的核心架構。
此擴容方案重在針對數據層及共識層的優化，確保區塊鏈系統能在全網絡中的一致性，來加以改善提升區塊鏈的交易量、產出速度等，以此解決用戶過多導致運行緩慢問題，然而近來公鏈優化的方向逐漸轉移到網路層的分片技術。
Layer 2
對應開放式通訊系統互連參考模型（OSI）模型的 5 ～ 7 層（上層協議），也包括區塊鏈系統中的合約層及應用層，目的在於解決區塊鏈上的擴展問題，針對鏈上與鏈下的協議進行彼此之間的數據傳遞、智能合約的編程及其他相關功能的升級，也是在構建於 Layer 1 擴容方案上所延伸出的解決方案。
Layer 2 又稱為鏈下擴容，其擴容方案主要在於主鏈外部進行擴容改善交易速度緩慢問題，解決 Layer 1 的侷限性，在不改變區塊鏈網絡的規則下，透過閃電網絡、側鏈跨鏈等等技術提供更好的可擴展性，為區塊鏈提供更快的交易速度與更低的成本處理交易，再送回 Layer 1 進行交易驗證。
Layer 1 與 Layer 2 是互補合作的關係，Layer 1 驗證機制追求安全性及去中心化，Layer 2 則提升可擴展性，彌補 Layer 1 緩慢的交易效率。
Layer 3
對應開放式通訊系統互連參考模型（OSI）模型的 5 ～ 7 層（上層協議），也包括區塊鏈系統中的合約層及應用層，其目的在於為區塊鏈生態上提供更多應用服務而啟用 DApp 的協議，專注在用戶可以通過 Dapp 協議在區塊鏈上交互使用。
Layer 3 又可以分成兩層，分別是應用程序層和執行層，而應用程序層後來也被稱為是 Layer 4，負責處理面向用戶的部分，專注在用戶與區塊鏈之間的交互，主要組件是 API、UI 等等，執行層則是 Layer 3，負責執行區塊鏈的規則，包含 EVM 兼容與智能合約連結到各個協議面向用戶的 Dapp 平台。
Layer 3 也經常被定義為是 Web 3.0 早期應用程序的階段，涵蓋了整個區塊鏈平台，包含 DeFi、DEX、去中心化自治組織 (DAO) 、自治代理、NFT 等等智能合約實現的多元服務。
Layer 4
對應開放式通訊系統互連參考模型（OSI）模型的 5 ～ 7 層（上層協議），也包括區塊鏈系統中的合約層及應用層，在隨著區塊鏈的技術應用逐漸擴及到現實生活，目的也逐漸轉向專注於用戶的前端操作介面及跨領域應用，讓用戶能夠以清晰簡潔的方式同時連接到多個協議來執行其他複雜的任務。
Web 3.0 用戶界面開發還處於早期階段，不過 MetaMask、Brave Browser 也正在致力於專注 Layer 4 的開發，或許在未來 Layer 4 日趨成熟，區塊鏈有著能夠開始真正的連結物聯網、開發元宇宙等等的巨大無窮的潛力，然而這也是各大企業所關注的議題。
Layer 的案例
當我們知道隨著區塊鏈的發展能夠針對其需求而做出解決方案後，那麼它們分別可以被應用在哪裡呢？
以下我們將會透過圖表及條列的方式為你簡單講解常見的區塊鏈應用，以及有哪些幣種或應用程式。
Layer 0
- 透過硬體、軟體設備建構區塊鏈的網絡節點
- 透過公用、私人網路線路，提高網絡性能
- Polkadot (DOT) 生態是基於 Layer 0 協議建構的中繼鏈技術
- Marlin Node (POND) 藉由 CDN 加速技術對網絡進行劃分加速節點間的傳遞速度
Layer 1
- 共識機制有 PoW、PoS、DPoS 等等
- 區塊鏈私鑰、錢包地址
- ETH 分片技術
- Solana（SOL）、Avalanche（AVAX）、Terra（LUNA）
- 幣安智能鏈（BSC）推出 EVM 兼容和調整共識，以實現高效能交易
Layer 2
- BTC 的閃電網絡支付
- 與主網並行的獨立側鏈，擁有單獨的共識機制
- ZK Rollups 只需要有效性證明，驗證區塊變得更快
- Optimistic Rollups 認為所有交易都是有效的，提升安全性與去中心化
- 連結以太坊主鏈的獨立一條鏈 Plasma
- Celer Network、Raiden Network、Connext 側鏈
- Wormhole (Solana)、Coin98、Anyswap、Cosmos、Graviton 跨鏈
Layer 3
- DApp 應用程序、EVM 兼容、智能合約
- Uniswap 去中心化交易所平台
- OpenSea NFT 平台
- GameFi 遊戲
- UNI、Bit、ENS 等等 DAO 概念幣
Layer 4
- 用戶介面 UI
- MetaMask
- Brave Browser (BAT)
區塊鏈技術愈趨成熟，應用也越來越多元，各界也因此將區塊鏈系統劃分不同的 Layer 來分類，方便大眾了解區塊鏈的架構及發展方向，
或許在未來 Web 3.0 發展起來，區塊鏈會有一個飛越性的成長，結合互聯網與現實生活的需求問題而邁入新的階段。
總結
在區塊鏈與時俱進的發展下，應用的技術越來越廣泛，使得區塊鏈上的生態越來越多元複雜化，開始有著許多人提出區塊鏈系統的架構及技術的分層方式。
我們可以透過區塊鏈系統所分層出來的架構可以得知其區塊鏈的發展由最初的核心理念，去中心化、安全性及可擴展性，這三大概念繪製出區塊鏈系統的鄒型。
隨著時間發展下，區塊鏈的技術逐步成熟，或將在未來 Web 3.0 發展起來，區塊鏈技術能夠滿足現實生活的需要，以跨領域結合的方式融入人們的日常生活當中，那麼區塊鏈會有一個飛越性的成長而邁入下一層階段。
免責聲明： 本篇文章僅為 Layer 的知識分享教學文，所有交易皆存在風險，尤其加密貨幣和相關合約商品屬於波動性高的產品， 請謹慎投資。本文不構成任何開戶建議，請謹慎選擇具有安全監管保障的交易所與券商。
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Last Updated on 2022-10-20 by 刻銘
