Ce este SegWit? O introducere în abordarea de scalare în lanț a Bitcoin | Glosar blockchain| Academia OKX

O introducere pentru începători a SegWit-ului Bitcoin, inclusiv ce este SegWit, de ce este important și ce realizează

SegWit este numele unui upgrade Bitcoin implementat printr-un soft furk în august 2017. Acesta a avut ca scop creșterea numărului de tranzacții pe bloc pe care rețeaua Bitcoin le putea procesa. În plus, a abordat o exploatare rară legată de maleabilitatea tranzacțiilor și a adăugat o programabilitate mai mare la Bitcoin, permițând soluții de scalare suplimentare, cum ar fi Bitcoin's Lightning Network.

În această introducere prietenoasă pentru începători a SegWit, explicăm ce este SegWit, importanța acestuia și contextul actualizării. De asemenea, evaluăm impactul SegWit de la adoptarea sa.

Cuprins:

Ce este SegWit al Bitcoin?

SegWit — prescurtare de la „martor segregat (strat de consens)” — este un mecanism de scalare implementat pe rețeaua Bitcoin în august 2017. Acesta a urmărit să reducă dimensiunea datelor despre tranzacții, astfel încât să poată fi incluse mai multe tranzacții în fiecare bloc fără a crește dimensiunea blocului. limitează printr-o bifurcătură tare.

Pe lângă creșterea debitului tranzacțiilor Bitcoin, SegWit a abordat și alte câteva probleme ale rețelei. În primul rând, upgrade-ul atenuează un exploit rar în care un atacator poate crea un nou ID de tranzacție înainte ca tranzacția să fie extrasă. Apoi, aceștia pot pretinde în mod plauzibil că nu și-au primit niciodată fondurile, deoarece expeditorul nu își va recunoaște tranzacția, deoarece apare sub un alt ID. În cadrul SegWit, calcularea ID-ului tranzacției nu necesită date despre semnătura tranzacției. Prin urmare, dacă un actor rău modifică datele semnăturii, ID-ul rămâne același.

O altă îmbunătățire adusă de SegWit pentru Bitcoin a fost flexibilitatea sporită de programare. Acest lucru a activat în mod eficient soluții de scalare Layer-2, cum ar fi Lightning Network. Rețeaua Lightning necesită tranzacții mai complexe, care depind unele de altele. Fără soluția de maleabilitate a tranzacției, tranzacțiile dependente de alții pot fi invalidate prin modificarea datelor semnăturii și, prin urmare, a ID-ului tranzacției. Deoarece SegWit separă semnăturile tranzacțiilor de datele tranzacției și calculează ID-ul din acestea din urmă, o modificare a datelor de semnătură nu poate invalida tranzacțiile viitoare.

Industria Bitcoin nu a sprijinit universal SegWit. Înainte de activarea acesteia, unii au susținut scalarea rețelei prin creșterea limitei de dimensiune a blocului printr-un hard fork. În cele din urmă, această facțiune ar introduce o creștere a dimensiunii blocului. Hard fork rezultat a creat rețeaua Bitcoin Cash și activul său cripto nativ, BCH.

Deși nu toți părțile interesate din rețeaua Bitcoin s-au actualizat imediat la SegWit, faptul că a fost implementat ca o schimbare compatibilă cu înapoi a însemnat că propria sa activare nu a divizat rețeaua. Spre deosebire de un hard fork, o astfel de schimbare este cunoscută sub numele de soft fork, care riscă să divizeze o rețea.

O scurtă istorie SegWit

Codul lui SegWit a fost publicat ca Bitcoin Improvement Proposal 141 în decembrie 2015. Autorii BIP au fost dezvoltatorii Eric Lombrozo, Johnson Lau și Pieter Wuille. A fost introdus ulterior în clientul Bitcoin Core în octombrie 2016. Cu toate acestea, puțini mineri Bitcoin au aprobat schimbarea și nu au semnalat să sprijine SegWit.

Un raport în Bitcoin Magazine sugerează că o facțiune de mineri s-a opus SegWit pentru că beneficiau de un exploit cunoscut sub numele de „AsicBoost” care le-a oferit o eficiență îmbunătățită cu 20%, făcându-i mai profitabili.

În mai 2017, un grup dintre cei mai puternici mineri și companii Bitcoin s-au întâlnit și au elaborat ceea ce mai târziu va fi numit Acordul de la New York. Ei au fost de acord să activeze SegWit și să mărească limita de dimensiune a blocului ca parte a schimbării - o actualizare denumită „SegWit 2X”. Spre deosebire de versiunea SegWit implementată în software-ul Core anul precedent, schimbarea nu a fost compatibilă cu versiunile anterioare de software Bitcoin și risca să împartă rețeaua.

Acordul de la New York avea activarea SegWit 2X programată pentru noiembrie 2017. Cu toate acestea, mulți din comunitatea Bitcoin au considerat că o întâlnire clandestină a companiilor nu le reprezintă și au perceput SegWit 2X ca o amenințare la adresa etosului global descentralizat al cripto-ului.

Pseudonimul dezvoltator Bitcoin Shaolin Fry a venit cu o soluție cunoscută sub numele de soft fork activat de utilizator sau UASF. În esență, operatorii de noduri și portofel ar activa SegWit și ar respinge blocurile non-SegWit. Acest lucru i-ar presa pe mineri să activeze upgrade-ul, deoarece, fără suportul utilizatorului, minarea pentru Bitcoin devine rapid o operațiune zadarnică.

UASF nu a fost necesar în cele din urmă, deoarece amenințarea cu acesta a fost suficientă pentru a convinge minerii să semnaleze sprijinul SegWit. Minerii blocați în SegWit pe 9 august 2017.

Cu toate acestea, înainte de activarea SegWit, cei mai implicați să crească Bitcoin printr-o creștere a dimensiunii blocului au luat drumuri separate. O modificare a dimensiunii blocurilor rețelei, implementată de un grup de așa-numitele „big blockers” – adică minerii care au favorizat scalarea prin creșterea dimensiunii blocurilor într-un mod care nu era compatibil cu versiunea inversă – a dus la hard fork care a creat Bitcoin Cash .

Perioada a fost una tumultuoasă pentru rețeaua Bitcoin, iar după ce praful din jurul furcilor tari și moi s-a așezat, prețul BTC și-a petrecut restul anului 2017 ajungând la un maxim istoric de aproape 20,000 de dolari.

Cum funcționează SegWit?

SegWit funcționează prin segregand a unei tranzacții datele martorilor din datele tranzacției. În sistemul moștenit, blocurile conțineau intrări ale tranzacției (emițători), ieșiri (receptoare) și date despre semnătura tranzacției. Cu SegWit activ, blocurile sunt împărțite într-un bloc de bază de 1 MB și o secțiune suplimentară care stochează datele tranzacției. Cealaltă secțiune poate stoca până la 3 MB de date despre martori.

Prin urmare, contrar credinței populare, SegWit este de fapt o creștere a limitei de dimensiune a blocului. Majorarea a fost însă implementată în așa fel încât să nu riscă scindarea rețelei. Cei care nu au dorit să-și actualizeze nodurile la SegWit pot participa în continuare la rețeaua Bitcoin.

În tranzacțiile vechi, datele și semnăturile tranzacțiilor formau un singur arbore Merkle - adică, o structură de date formată prin hașarea diferitelor părți de date împreună - din care a fost creat un ID de tranzacție. Aceasta a însemnat că modificarea datelor de semnătură, care este posibilă înainte ca o tranzacție să fie extrasă, a dus la un ID de tranzacție diferit.

În SegWit, ID-ul tranzacției nu depinde de datele semnăturii. Prin urmare, chiar dacă o entitate rău intenționată a reușit să schimbe semnătura unei tranzacții, aceasta nu ar afecta niciun ID de tranzacție și nu ar invalida nicio tranzacție dependentă de una anterioară.

Deși blocul de bază este încă de 1 MB, acesta poate include datele de la mai multe tranzacții pe bloc, deoarece, fără datele martor, tranzacțiile sunt cu până la 65% mai mici. Acest lucru le permite efectiv minerilor să includă un număr mai mare de tranzacții în fiecare bloc, extinzând rețeaua Bitcoin la mai mulți utilizatori.

Pe lângă creșterea debitului tranzacțiilor Bitcoin, SegWit permite și tranzacții mai complexe. Anterior, tranzacțiile dependente una de cealaltă puteau fi invalidate prin exploatarea erorii de maleabilitate a tranzacțiilor. Cu SegWit activ, ID-urile tranzacțiilor nu mai depind de datele care pot fi modificate ulterior. Prin urmare, tranzacțiile cu dependențe de alte tranzacții nu pot fi invalidate. Acest lucru permite soluții suplimentare de scalare, cum ar fi Lightning Network.

Formatul adresei SegWit

Tranzacțiile SegWit folosesc unul dintre cele două formate de adresă. Acest lucru face foarte ușor să determinați dacă trimiteți de la o adresă SegWit sau tranzacționați cu un portofel care acceptă SegWit.

Adresele care încep cu „3” sunt cunoscute ca adrese Pay to Script Hash sau P2SH. Acesta este un format de adresă mai vechi, care este compatibil atât cu tranzacțiile vechi (sau non-SegWit), cât și cu tranzacțiile SegWit. Portofelele care nu acceptă SegWit pot primi în continuare tranzacții SegWit folosind acest format de adresă. Taxele de tranzacție ar trebui să fie oarecum mai mici decât adresele vechi atunci când tranzacționați cu adrese P2SH.

Între timp, adresele Bech32 – cunoscute și ca adresă SegWit nativă – încep cu „bc1”. Tranzacțiile care utilizează adrese Bech32 folosesc mai puține date decât omologii lor P2SH. Acest format de adresă permite și mai multe tranzacții pe bloc, rezultând taxe de tranzacție și mai mici. Cu toate acestea, necesită portofelele utilizate pentru a susține SegWit, care necesită o actualizare de software.

De ce este important SegWit?

SegWit abordează costurile de tranzacție în creștere pe care dezvoltatorii Bitcoin și observatorii din industrie au înțeles că ar limita adoptarea rețelei. Când blocurile Bitcoin sunt pline, tranzacțiile așteaptă în ceea ce se numește mempool.

Tranzacțiile rămân în mempool până când un miner le include într-un bloc. Minerul selectează ce tranzacții să includă pe baza taxei de tranzacție incluse. Tranzacțiile care includ o taxă foarte mică vor aștepta în mempool mult timp în perioadele de congestionare puternică a blockchain-ului Bitcoin, deoarece minerii vor favoriza tranzacțiile cu plăți mai mari de comisioane - deoarece rezultă o profitabilitate mai mare.

Cu SegWit, minerii pot include mai multe tranzacții pe bloc, deoarece datele stocate în blocul de bază de 1 MB sunt mai mici pentru fiecare decât în ​​formatul moștenit. Acest lucru are ca rezultat o capacitate de bloc mai mare și mai puține tranzacții în așteptare în mempool. Cu mai puține tranzacții în așteptare, există șanse mai mari de a avea o tranzacție inclusă într-un bloc cu o taxă mai mică. Prin urmare, taxa medie de tranzacție în rețea va scădea.

În plus, SegWit permite soluții suplimentare de scalare construite pe straturi deasupra blockchain-ului principal Bitcoin. Primul și cel mai faimos astăzi este Lightning Network. Rețeaua Lightning permite ca tranzacțiile să aibă loc în afara lanțului pe canalele de plată. Deoarece aceste tranzacții nu mai necesită extragerea imediată într-un bloc, mai puține tranzacții așteaptă să fie extrase, atenuând și mai mult presiunea pentru utilizatori de a crește taxele de tranzacție.

Pentru cei care acceptă SegWit, upgrade-ul este mai favorabil decât creșterea limitei de dimensiune a blocului printr-un hard fork. În primul rând, un soft furk nu riscă să împartă rețeaua, ceea ce ar putea duce la confuzie în rândul utilizatorilor Bitcoin.

În al doilea rând, upgrade-ul nu impune cerințe hardware suplimentare operatorilor de noduri. Una dintre cele mai importante calități ale Bitcoin este că oricine poate opera hardware-ul necesar pentru a face referire la blockchain-ul Bitcoin și a confirma validitatea tranzacțiilor în sine. O creștere a limitei de dimensiune a blocurilor ar necesita operatorii de noduri să folosească hardware mai scump cu resurse de memorie suplimentare, sporind centralizarea rețelei.

A avut succes SegWit?

Deoarece este o actualizare opțională, compatibilă cu versiunea inversă, SegWit a durat ceva timp pentru a avea un impact cu adevărat asupra rețelei. Deși a fost activat în august 2017, taxele au atins totuși niveluri care au depășit potențialele cazuri de utilizare a Bitcoin. La apogeul din 2017, comisionul mediu de tranzacție a ajuns la peste 55 USD, făcând tranzacțiile sau plățile mici să fie imposibil din punct de vedere economic.

Deși unii participanți la ecosistem au implementat actualizarea aproape imediat, a fost nevoie de mult timp furnizorilor de portofel și altor furnizori de servicii, cum ar fi schimburile, pentru a implementa SegWit. Până la sfârșitul anului 2019, doar jumătate din toate tranzacțiile au folosit noul format. Astăzi, peste 80% din tranzacții utilizare SegWit.

Graficul de mai sus arată că taxele zilnice de tranzacție plătite în BTC s-au redus considerabil pe măsură ce SegWit a fost adoptat. Deși numărul de tranzacții în lanț procesate pe zi a atins cu aproximativ 7% sub vârful din 2017, taxele plătite au rămas o mică parte din cei 1,500 BTC plătiți rețelei pe 22 decembrie 2017. Taxele totale plătite într-o singură zi nu au depășit 300 BTC în timpul vârfurilor mai recente.

În evaluarea impactului SegWit, este important să ne amintim că actualizarea a făcut posibilă rețeaua Lightning. Lansată ca versiune beta în 2018, Lightning Network a cunoscut o creștere extraordinară. La începutul anului 2021, soluția de scalare avea o capacitate totală de puțin peste 1,000 BTC. Până în aprilie 2022, capacitatea totală a rețelei a crescut la peste 3,650 BTC.

Numărul de canale Lightning Network a crescut, de asemenea, în aceeași perioadă. De la 37,100 la începutul lui 2021, canalele au atins un vârf de 86,500 în martie 2022. Ambele valori arată o creștere puternică a activității Lightning, care a fost posibilă doar de SegWit.

Evident, SegWit a fost un succes atât în ​​ceea ce privește impactul asupra taxelor de rețea, cât și suportul pentru tipuri de tranzacții mai complexe. În plus față de Lightning Network, actualizări mai recente ale rețelei Bitcoin, precum Taproot, se bazează pe SegWit pentru a optimiza și mai mult rețeaua - și abordând maleabilitatea tranzacțiilor, soft furk va permite inovațiile care nu au fost încă dezvoltate.

Nu sunteți comerciant OKX? Înregistrează-te și alături de noi astăzi.