隨著 DeFi、NFT 同遊戲興起，令以太坊 (ETH) 網絡極度擠塞，因此以太坊現時正開發各種擴展方案，以應對需求並確保安全性不受損。本文會探討Layer 2 解決方案，例如 Sidechains、Plasma、State Channels、Validium 等等的好處。
但未深入之前，我哋要先了解 Layer 1 同 Layer 2 係乜。
乜嘢係 Layer 2 擴展方案？
Layer 1 係每個區塊鏈嘅基礎網絡設施，而 Layer 2 就係建基於主網之上的額外方案，用嚟幫手提升交易同數據嘅擴展能力。
主網通常會獨立驗證同完成所有鏈上交易，唔需要其他網絡，而 Layer 2 就係主網嘅延伸或者第二層框架。
每個基礎網絡都有自己嘅節點機制，可以係工作量證明（PoW）或者權益證明（PoS）。Layer 1 協議亦都會有原生代幣，多數都會用嚟支付 Gas 或交易費用。
以太坊而家轉咗去 PoS 共識機制，令主鏈負荷減低，因為新鏈可以分擔壓力，減少擠塞。不過，要全面落實都需時數年，現階段 Layer 2 方案就不斷提升區塊鏈擴展性。
Layer 2 方案如 sidechains、optimistic rollups 等，為以太坊帶來多項效益。Layer 2 的運作方式主要係將大量交易先打包處理，再將交易證明回傳到主鏈，呢個過程叫「鏈下調用」，可以大大減輕主鏈負擔。
所以，Layer 1 專注於數據可得性、安全同去中心化，而 Layer 2 就負責提升擴展能力。
Sidechains
Layer 2 嘅 sidechains 係獨立運作嘅以太坊虛擬機（EVM）區塊鏈，並行執行於主鏈旁邊。 Sidechains 有自家驗證節點，負責確認同處理交易、加區塊同保持自己嘅共識規則，例如 PoS 或 Proof-of-authority，令交易更有效率。
雖然 sidechains 支援更複雜嘅交易功能兼容 EVM，但因為非完全中心化，又有自己嘅共識機制，所以唔需要完全依賴 Layer 1 或 Layer 2。
一啲加密項目如 xDai chain 同 POA Network 就有提供 sidechains 方案。
狀態通道（State Channels）及付款通道
呢個方案可以話係以太坊最重要嘅 Layer 2 解決方案。佢哋透過多重簽名合約，容許參與者頻繁快速地進行鏈下交易，等到需要時再回到主網確認結算。
State Channels 可支持更複雜互動（如遊戲），而付款通道則針對雙方之間頻繁交易。前者可以高吞吐量、低成本處理微支付，極之適合小額支付場景。
例如 Raiden、Perun 及 Celer 等項目都係以太坊上嘅 state channels 應用。
Plasma
Plasma 鏈（又稱子鏈）係掛鉤住以太坊並運作為主網較細嘅副本。結合加密驗證同智能合約，將交易從主網轉移出去處理。
雖然有自家區塊驗證機制，Plasma 鏈會定期向以太坊主鏈上報，同時利用主鏈安全屬性去處理糾紛。啱用嚟應付大量、低成本交易，例如 Token 兌換同資產轉移。
例如 LeapDAO、OMG Network 等提供咗 Plasma 方案，俾 dApp 作集成用途。
Optimistic Rollups
呢類 Layer 2 方案與以太坊主鏈並行，將大量交易打包於 Layer 1 以外的地方，以低成本高效率處理，但交易提交依然用主鏈嘅安全性。
Optimistic rollups 可提升 100 倍擴展能力，因為本身唔做鏈上運算——而運算正正係以太坊最昂貴嘅部份。當以太坊引入分片後，擴展能力會再進一步提升。
如果某交易被質疑（fraud-proof），optimistic rollups 會才做運算查證，否則一律當有效。它有質押制度，如證明交易詐騙，被發現一方資金將被沒收；而正確方會獲得部份回報。
由於同時支援智能合約同簡單支付，非常適合 DeFi。譬如 Cartesi、Arbitrum、Optimism 都用呢種方案。
ZK-Rollups
ZK（零知識）Rollup 會將交易批量於鏈下打包生成加密證明（SNARK）。這些運算係鏈下完成，並把有效性證明回傳主鏈。
零知識 rollup 智能合約會維護所有 Layer 2 交易，同時以驗證證明方式更新。驗證區塊只須核查證明有效即可，唔使處理全部交易數據，所以用更少 Gas 同數據。
由於合約會自動驗證交易，Layer 2 到 Layer 1 資產轉移無須等確認，令完成時間又快又安全而且去中心化。不過，有啲方案唔支援 EVM，計算成本較大，未必適合某啲 dApp。
例如有 ZKSwap 與 zkSync 都係應用咗呢方案。ZKSwap 係高吞吐、零 Gas 的 Layer 2 去中心化交易所，zkSync 就係無需信任又可擴展、低成本支付協議，可以令 DeFi 錢包規模激增，好似 PayPal 咁。
呢兩款 rollup 都非常適合以太坊 Layer 2 擴展，但 Harmony 更優勝，因為佢用 Horizen bridge 功能連接埋 Binance Smart Chain，打開更闊 DeFi 世界。
Validium
Validium 採用 validity proof，用戶鏈唔需要將數據存儲返去以太坊 Layer 1，因此每條 Validium 鏈每秒可以處理一萬宗交易，而且可以同主鏈多條平行運作。
同一般高價值 dApp 唔同，Validium 唔會受到經濟攻擊。佢主要提升資本效率，亦唔會有提款延遲。不過，智能合約能力有限。
例如 StarkWare 同 Loopring 都會用 Validium 鏈做以太坊 Layer 2 擴展。NFT 界首個 Layer 2 方案 Immutable X 就具備 Validium 及 ZK-rollup 技術，支持 9,000 筆每秒交易速度，無需 Gas 費。