21、区块链扩展解决方案：Layer-1与Layer-2深度解析

区块链扩展解决方案：Layer-1与Layer-2深度解析

1. Layer-1扩展解决方案

1.1 分片技术（Sharding）

分片是一种流行的Layer-1扩展解决方案。在分片机制中，区块链交易系统的验证职责会分配给多个较小的参与者子集，但共识由整个参与者集合达成。大多数分片区块链在设计中采用权益证明（Proof-of-Stake）共识机制，参与者被称为验证者（validators）。

分片设计通过在验证者子集之间分配交易验证任务来提高吞吐量，并通过与整个验证者集合就所有交易达成共识来保持安全性。

1.2 以太坊2.0（Ethereum 2.0）

以太坊2.0引入了信标链（Beacon Chain）和分片链（Shard Chains）的概念。
- 信标链 ：负责就分片链块达成共识，并进行与共识过程相关的记账工作。
- 分片链 ：是用户以太坊交易执行的地方。每个分片链都有独立的状态，负责验证和执行与该状态相关的交易。

时间被划分为时期（epochs），每个时期又进一步划分为32个时隙（slots），目前每个时隙配置为12秒。以太坊2.0共识过程的参与者被称为验证者，他们主要有两项职责：
1. 验证并最终确定信标块。
2. 验证分片块。

在每个链（信标链和分片链）的每个时隙，会随机选择一个验证者作为该链的块提议者。提议者将从其他验证者处看到的证明（attestations）打包成一个块，在链的头部构建新块，并在点对点网络中传播这个新块。

验证者会被分成不同的