在科技與社會快速演進的今天，分層設計已經成為複雜系統得以高效運轉的基石。無論是現實世界中的金融、商業、社交，還是計算機科學中的操作系統、網絡協議，抑或是區塊鏈技術的架構，分層思想貫穿始終。分層不僅是一種技術上的分工，更是一種哲學：通過明確職責邊界，讓每一層專注於自身核心問題，從而構建出通用、靈活且可擴展的系統。本文將從現實世界的分層現象出發，延伸到計算機領域的分層設計，最後聚焦於區塊鏈分層學的核心思想，探討為何分層是Web3邁向成熟的必經之路。

一、現實世界的分層：專業化與生態化

在現實世界中，分層是社會分工的自然體現。金融體系有美聯儲這樣的中央銀行，負責貨幣政策的制定與資產結算；證券交易有納斯達克，提供高效的股票交易平台；搜索領域有谷歌，優化信息的獲取與組織；網購有亞馬遜，構建便捷的電商生態；社交有Facebook（現為Meta），連接人與人；出行則有Uber，解決點對點的交通需求。這些系統各司其職，共同構成了現代社會的運轉基石。

試想，如果一家銀行試圖同時扮演美聯儲、納斯達克、谷歌、亞馬遜、Facebook和Uber的角色，結果會怎樣？它不僅無法高效完成任何一項任務，還會因為資源分散和複雜性激增而崩潰。現實世界告訴我們，分層是效率的來源。每個系統專注於自己的核心功能，通過標準化的接口與上下游協作，形成一個繁榮的生態。這種分工邏輯同樣適用於技術世界，尤其是在計算機科學和區塊鏈領域。

二、計算機領域的分層：職責清晰，邊界明確

計算機科學中的分層設計是現代信息技術的基石。通過將複雜的系統分解為多個層次，每一層專注於解決特定問題，並通過標準化的接口與上下層交互，系統得以在複雜性與靈活性之間取得平衡。以下以操作系統和計算機網絡為例，闡述分層設計的精髓。

2.1 操作系統與上層應用的解耦

在計算機系統中，操作系統（OS）是硬件與應用之間的橋樑。操作系統的核心職責是管理硬件資源、提供文件系統安全性和基本的服務接口，而非干涉上層應用的業務邏輯。以數據庫為例，事務一致性是數據庫層需要解決的問題，而非操作系統。例如，聯機事務處理（OLTP）系統對事務一致性要求極高，追求強一致性以確保數據準確；而聯機分析處理（OLAP）系統則更注重查詢性能，願意犧牲部分一致性以換取效率。如果操作系統試圖在底層強制實現強一致性，OLAP系統將難以在其上高效運行。

不同的業務系統有不同的需求：有些是計算密集型，追求極致的處理速度；有些是I/O密集型，強調數據吞吐量。操作系統若試圖為某一類應用優化而做出取捨，勢必會削弱其通用性。因此，操作系統的設計哲學是提供通用的基礎設施，讓上層應用根據自身場景自行處理權衡。這種分層解耦賦予了系統靈活性和擴展性。

2.2 計算機網絡的四層模型

計算機網絡的四層模型（鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層）是分層設計的經典案例。每一層專注於解決自身的問題，並通過明確定義的接口與上下層交互：

• 鏈路層：負責在本地網絡段內可靠地傳輸數據幀，例如以太網協議。它專注於MAC地址尋址和本地轉發（如通過交換機在同一子網內的多跳傳輸），而不會涉及跨網絡的全局路由。
• 網絡層：負責數據包的全局路由和轉發，例如IP協議。它專注於尋址和路徑選擇，不干涉數據傳輸的可靠性。
• 傳輸層：提供端到端的通信服務，例如TCP確保可靠傳輸，UDP追求低延遲。它只關注數據的傳輸質量，不關心數據的具體內容。
• 應用層：處理具體的業務邏輯，例如HTTP協議定義了網頁請求的格式與內容。它無需關心底層的數據如何傳輸。

這種分層設計確保了每一層只解決自身的問題，而不會越界。例如，傳輸層不會去定義HTTP報文的結構，應用層也不會去處理TCP的重傳機制。這種清晰的邊界劃分不僅降低了系統設計的複雜性，還使得每一層可以獨立優化和演進。

三、區塊鏈中的分層：從L1到L2的生態演進

區塊鏈作為一種去中心化的技術體系，其複雜性不亞於現實世界的金融系統或計算機網絡。分層設計在區塊鏈中的應用，不僅是技術上的需要，更是Web3生態繁榮的必然選擇。

3.1 L1：資產定義與結算的基石

第一層區塊鏈（L1）類似於現實世界中的中央銀行，其核心職責是定義資產、確保結算的安全性和可信性。以比特幣和以太坊為例，L1負責維護賬本的完整性、共識機制的穩定性以及資產的最終結算。L1的設計目標是提供一個通用的、信任最小化的基礎設施，而非直接解決特定應用場景的問題。

正如美聯儲不會去構建納斯達克的交易系統，也不會去開發谷歌的搜索引擎，L1區塊鏈不應試圖解決所有應用層面的問題。試圖將所有功能集成到L1會導致系統臃腫、效率低下，並限制其通用性和可擴展性。例如，最大可提取價值（MEV）問題是去中心化金融（DeFi）場景中的典型挑戰，但並不普遍存在於其他領域，如元宇宙或供應鏈管理。如果L1試圖在本層解決MEV問題，可能會對其他應用場景造成負面影響，甚至削弱其生態的多樣性。

3.2 L1的專注：抽象與通用

L1的核心價值在於解決抽象且通用的基礎問題，例如：

• 安全性：確保賬本不可篡改，抵禦攻擊，同時包括共識的安全性、系統的穩定性和健壯性。
• 可擴展性：支持更高的兼容性，以適應各種應用系統的擴展，而非單純追求性能指標。
• 無信任成本：通過密碼學和共識機制，確保用户無需信任第三方，從而降低信任成本。

這些問題具有高度的通用性，適用於所有區塊鏈應用場景。L1不應主動為特定應用場景做出取捨，而是提供一箇中立的平台，讓上層應用（L2或者L3）根據自身需求進行優化。例如，DeFi場景可能需要快速的交易確認，而元宇宙場景可能更注重低延遲的交互體驗。這些權衡應由上層負責，而非L1。

3.3 L2：應用場景的多樣化實現

第二層區塊鏈（L2）是應用場景的承載者。L2通過在L1上構建專用鏈，解決特定領域的業務邏輯和性能需求。例如，Unichain等DeFi專屬L2鏈已經初露端倪，未來可能還會出現元宇宙鏈、出行鏈（類似Uber）、搜索鏈、AI鏈等。這些L2鏈專注於各自場景的獨特挑戰：

• DeFi鏈：優化交易排序以緩解MEV問題，或提高吞吐量以支持高頻交易。
• 元宇宙鏈：強調低延遲和高併發，以支持實時交互和虛擬世界體驗。
• AI鏈：提供高效的計算資源分配，適配機器學習模型的訓練與推理。

L2通過零知識證明虛擬機（zkVM）或樂觀Rollup等技術，將狀態計算的正確性驗證回傳至L1，確保資產結算的安全性。這種分層設計讓L1保持輕便和通用，而L2則可以靈活應對多樣化的業務需求。

四、Web3的未來：分層驅動的生態繁榮

Web3的願景是將區塊鏈技術融入人類生活的方方面面，類似於Web2如何通過互聯網改變了信息傳播、商業模式和社會互動。要實現這一目標，區塊鏈必須擺脱“一鏈通吃”的思維，擁抱分層設計。L1作為資產定義與結算的基石，提供安全、可擴展、無信任成本的底層支持；L2則作為應用場景的孵化器，承載多樣化的業務邏輯和創新。

分層不僅是一種技術選擇，更是一種生態哲學。通過清晰的職責劃分，區塊鏈可以像現實世界的金融、商業、社交系統一樣，形成一個分工明確、協作高效的生態系統。未來的Web3將是一個由L1提供信任根基、由無數L2承載創新的繁榮世界。只有邁出分層這一步，Web3才能真正兑現其改變世界的潛力。

原作者：魏文侯
原文：https://lawliet-chan.github.io/2025/09/27/%E5%8C%BA%E5%9D%97%...