Čo je SegWit? Úvod do prístupu škálovania bitcoinu na reťazci | Blockchain Slovník| Akadémia OKX

Úvod do bitcoinového SegWitu vhodný pre začiatočníkov vrátane toho, čo je SegWit, prečo je dôležitý a čo dosahuje

SegWit je názov bitcoinového upgradu implementovaného cez soft fork v auguste 2017. Jeho cieľom bolo zvýšiť počet transakcií na blok, ktorý by bitcoinová sieť mohla spracovať. Okrem toho sa zaoberal vzácnym exploitom súvisiacim s tvárnosťou transakcií a pridal bitcoinom väčšiu programovateľnosť, čo umožnilo ďalšie škálovacie riešenia, ako je napríklad bitcoinová Lightning Network.

V tomto úvode do SegWitu, ktorý je vhodný pre začiatočníkov, vysvetľujeme, čo je SegWit, jeho dôležitosť a pozadie aktualizácie. Posudzujeme aj vplyv SegWitu od jeho prijatia.

Obsah:

Čo je to bitcoinový SegWit?

SegWit – skratka pre „segregated svedkov (consensus layer)“ – je škálovací mechanizmus implementovaný v bitcoinovej sieti v auguste 2017. Jeho cieľom bolo znížiť veľkosť údajov o transakciách, aby bolo možné zahrnúť viac transakcií do každého bloku bez zvýšenia veľkosti bloku. limit cez tvrdú vidličku.

Okrem zvýšenia transakčnej priepustnosti bitcoinu SegWit riešil aj niekoľko ďalších problémov v sieti. Po prvé, inovácia zmierňuje zriedkavé zneužitie, pri ktorom môže útočník vytvoriť nové ID transakcie pred vyťažením transakcie. Potom môžu vierohodne tvrdiť, že nikdy nedostali svoje prostriedky, pretože odosielateľ neuzná ich transakciu, pretože sa zobrazuje pod iným ID. V rámci SegWit si výpočet ID transakcie nevyžaduje dáta podpisu transakcie. Preto, ak zlý hráč pozmení údaje podpisu, ID zostane rovnaké.

Ďalším vylepšením, ktoré SegWit do Bitcoinu priniesol, bola zvýšená flexibilita programovania. To efektívne umožnilo riešenia škálovania vrstvy 2, ako je Lightning Network. Lightning Network vyžaduje komplexnejšie transakcie, ktoré sú na sebe závislé. Bez opravy kujnosti transakcie sa transakcie závislé od iných môžu stať neplatnými zmenou podpisových údajov a tým aj ID transakcie. Keďže SegWit oddeľuje podpisy transakcií od údajov o transakciách a vypočítava z nich ID, zmena údajov podpisu nemôže zrušiť platnosť budúcich transakcií.

Bitcoinový priemysel nepodporoval SegWit všeobecne. Pred jeho aktiváciou niektorí presadzovali škálovanie siete zvýšením limitu veľkosti bloku pomocou hard forku. Nakoniec by táto frakcia zaviedla zvýšenie veľkosti bloku. Výsledný hard fork vytvoril sieť Bitcoin Cash a jej natívne krypto aktíva, BCH.

Aj keď nie všetky zainteresované strany v bitcoinovej sieti okamžite upgradovali na SegWit, skutočnosť, že bola implementovaná ako spätne kompatibilná zmena, znamenala, že jej vlastná aktivácia nerozdelila sieť. Na rozdiel od hard forku je takáto zmena známa ako soft fork, ktorý riskuje rozdelenie siete.

Krátka história SegWitu

Kód SegWitu bol zverejnená ako návrh na zlepšenie bitcoinu 141 v decembri 2015. Autormi BIP boli vývojári Eric Lombrozo, Johnson Lau a Pieter Wuille. Neskôr bola zavedená do klienta Bitcoin Core v októbri 2016. Napriek tomu túto zmenu schválilo len niekoľko bitcoinových baníkov a nedali signál na podporu SegWit.

Správa v Bitcoin Magazine navrhne že frakcia baníkov bola proti SegWitu, pretože ťažila z exploitu známeho ako „AsicBoost“, ktorý im priniesol o 20 % vyššiu efektivitu, vďaka čomu boli ziskovejší.

V máji 2017 sa skupina najmocnejších bitcoinových ťažiarov a spoločností stretla a vypracovala to, čo sa neskôr bude nazývať Newyorská dohoda. Dohodli sa, že aktivujú SegWit a zvýšia limit veľkosti bloku ako súčasť zmeny – upgrade označovaný ako „SegWit 2X“. Na rozdiel od verzie SegWit implementovanej v softvéri Core v predchádzajúcom roku táto zmena nebola spätne kompatibilná s predchádzajúcimi verziami bitcoinového softvéru a riskovala rozdelenie siete.

Newyorská dohoda mala aktiváciu SegWit 2X naplánovanú na november 2017. Napriek tomu mnohí v rámci komunity Bitcoinu cítili, že tajné stretnutie spoločností ich nezastupuje a vnímali SegWit 2X ako hrozbu pre celkový decentralizovaný étos kryptomien.

Pseudonymný vývojár bitcoinov Shaolin Fry prišiel s riešením známym ako užívateľsky aktivovaný soft fork alebo UASF. Operátori uzlov a peňaženiek by v podstate aktivovali SegWit a odmietli bloky, ktoré nie sú SegWit. To by prinútilo ťažiarov aktivovať upgrade, pretože bez podpory používateľov sa ťažba bitcoínov rýchlo stane zbytočnou operáciou.

UASF nakoniec nebolo potrebné, pretože jeho hrozba stačila na to, aby presvedčila baníkov, aby signalizovali podporu SegWitu. Baníci zamknutí v SegWit 9. augusta 2017.

Pred aktiváciou SegWitu sa však tí, ktorí sa najviac zaviazali škálovať Bitcoin prostredníctvom zvýšenia veľkosti bloku, vydali vlastnou cestou. Zmena veľkosti blokov siete implementovaná skupinou takzvaných „veľkých blokátorov“ – tj baníkov, ktorí uprednostňovali škálovanie prostredníctvom zvyšovania veľkosti blokov spôsobom, ktorý nebol spätne kompatibilný – viedla k hard forku, ktorý vytvoril Bitcoin Cash. .

Obdobie bolo pre bitcoinovú sieť búrlivé a po usadení sa prachu okolo hard a soft forkov cena BTC strávila zvyšok roka 2017 rastom na vtedajšie historické maximum takmer 20,000 XNUMX dolárov.

Ako funguje SegWit?

SegWit funguje podľa segregácia transakcia svedecké údaje z údajov o transakcii. V starom systéme bloky obsahovali transakčné vstupy (odosielatelia), výstupy (príjemcovia) a dáta podpisov transakcií. Keď je SegWit aktívny, bloky sú rozdelené do základného bloku s veľkosťou 1 MB a ďalšej sekcie, v ktorej sú uložené transakčné dáta. Druhá časť môže uložiť až 3 MB údajov svedkov.

Preto, na rozdiel od všeobecného presvedčenia, SegWit v skutočnosti predstavuje zvýšenie limitu veľkosti bloku. Navýšenie však bolo zrealizované tak, že nehrozilo rozdelenie siete. Tí, ktorí nechceli upgradovať svoje uzly na SegWit, sa môžu stále zapojiť do siete bitcoinov.

V starých transakciách transakčné dáta a podpisy tvorili jeden Merkle strom – tj dátovú štruktúru vytvorenú hašovaním rôznych častí dát dohromady – z ktorej sa vytvorilo ID transakcie. To znamenalo, že zmena údajov podpisu, ktorá je možná pred vyťažením transakcie, viedla k inému ID transakcie.

V rámci SegWit nie je ID transakcie závislé od údajov podpisu. Preto aj keby sa škodlivej entite podarilo zmeniť podpis transakcie, neovplyvnilo by to žiadne ID transakcie ani nezrušilo platnosť akejkoľvek transakcie závislej od predchádzajúcej.

Hoci základný blok má stále 1 MB, môže obsahovať údaje z viacerých transakcií na blok, pretože bez údajov svedkov sú transakcie až o 65 % menšie. To efektívne umožňuje baníkom zahrnúť väčší počet transakcií do každého bloku, čím sa bitcoinová sieť rozšíri na viac používateľov.

Okrem zvýšenia transakčnej priepustnosti bitcoinu umožňuje SegWit aj komplexnejšie transakcie. Predtým bolo možné transakcie, ktoré sú na sebe závislé, znehodnotiť zneužitím chyby tvárnosti transakcií. Keď je SegWit aktívny, ID transakcií už nie sú závislé od údajov, ktoré je možné následne zmeniť. Preto nemožno zrušiť platnosť transakcií so závislosťami od iných transakcií. To umožňuje ďalšie riešenia škálovania, ako je napríklad Lightning Network.

Formát adresy SegWit

Transakcie SegWit používajú jeden z dvoch formátov adries. Vďaka tomu je veľmi ľahké určiť, či odosielate z adresy SegWit alebo transakcie s peňaženkou podporujúcou SegWit.

Adresy, ktoré začínajú „3“, sú známe ako adresy Pay to Script Hash alebo P2SH. Toto je starší formát adresy, ktorý je kompatibilný so starými (alebo inými ako SegWit) aj SegWit transakciami. Peňaženky, ktoré nepodporujú SegWit, môžu stále prijímať transakcie SegWit pomocou tohto formátu adresy. Transakčné poplatky by pri transakciách s adresami P2SH mali byť o niečo nižšie ako pri starých adresách.

Medzitým adresy Bech32 – známe aj ako natívna adresa SegWit – začínajú „bc1“. Transakcie využívajúce adresy Bech32 využívajú menej údajov ako ich náprotivky P2SH. Tento formát adresy umožňuje ešte viac transakcií na blok, čo vedie k ešte nižším transakčným poplatkom. Vyžaduje si to však peňaženky používané na podporu SegWitu, čo si vyžaduje aktualizáciu softvéru.

Prečo je SegWit dôležitý?

SegWit rieši rastúce transakčné náklady, o ktorých vývojári bitcoinov a pozorovatelia v odvetví pochopili, že by obmedzili prijatie siete. Keď sú bitcoinové bloky plné, transakcie čakajú v tzv mempool.

Transakcie zostávajú v mempoole, kým ich baník nezahrnie do bloku. Miner vyberá, ktoré transakcie sa majú zahrnúť, na základe zahrnutého transakčného poplatku. Transakcie zahŕňajúce veľmi malý poplatok budú čakať v mempoole dlhú dobu počas období silného preťaženia bitcoinového blockchainu, pretože ťažiari budú uprednostňovať transakcie s vyššími poplatkami – pretože to vedie k vyššej ziskovosti.

Pomocou SegWit môžu baníci zahrnúť viac transakcií na blok, pretože údaje uložené v základnom bloku s veľkosťou 1 MB sú pre každý z nich menšie ako v staršom formáte. Výsledkom je väčšia kapacita blokov a menej transakcií čakajúcich v mempoole. S menším počtom čakajúcich transakcií je väčšia šanca, že transakcia bude zaradená do bloku s nižším poplatkom. Preto priemerný transakčný poplatok v celej sieti klesne.

SegWit navyše umožňuje extra škálovacie riešenia postavené na vrstvách nad hlavným bitcoinovým blockchainom. Prvou a dnes najznámejšou je Lightning Network. Lightning Network umožňuje transakcie uskutočňovať mimo reťazca v platobných kanáloch. Keďže tieto transakcie už nevyžadujú okamžitú ťažbu do bloku, na vyťaženie čaká menej transakcií, čím sa ďalej zmierňuje tlak na používateľov zvyšovať transakčné poplatky.

Pre tých, ktorí podporujú SegWit, je aktualizácia priaznivejšia ako zvyšovanie limitu veľkosti bloku pomocou hard forku. Po prvé, soft fork neriskuje rozdelenie siete, čo by mohlo viesť k zmätku medzi používateľmi bitcoínov.

Po druhé, upgrade nenúti operátorom uzlov ďalšie hardvérové ​​nároky. Jednou z najdôležitejších vlastností bitcoinu je, že ktokoľvek môže obsluhovať hardvér potrebný na to, aby odkazoval na bitcoinový blockchain a sám potvrdil platnosť transakcií. Zvýšenie limitu veľkosti bloku by vyžadovalo, aby operátori uzlov používali drahší hardvér s dodatočnými pamäťovými prostriedkami, čím by sa zvýšila centralizácia siete.

Bol SegWit úspešný?

Pretože ide o voliteľný, spätne kompatibilný upgrade, SegWitu chvíľu trvalo, kým skutočne ovplyvnil sieť. Hoci bol aktivovaný v auguste 2017, poplatky stále dosahovali úrovne, ktoré cenili potenciálne prípady použitia bitcoinu. Na vrchole v roku 2017 dosahoval priemerný transakčný poplatok viac ako 55 USD, vďaka čomu boli malé transakcie alebo platby ekonomicky nerealizovateľné.

Hoci niektorí účastníci ekosystému implementovali aktualizáciu takmer okamžite, implementácia SegWitu trvala poskytovateľom peňaženiek a iným poskytovateľom služieb, ako sú napríklad burzy, dlhý čas. Koncom roka 2019 len polovica všetkých transakcií používala nový formát. Dnes viac ako 80% transakcií použitie SegWit.

Vyššie uvedený graf ukazuje, že denné transakčné poplatky platené v BTC sa po prijatí SegWitu značne znížili. Hoci počet transakcií v reťazci spracovaných za deň dosiahol približne 7 % pod vrcholom v roku 2017, zaplatené poplatky zostali len malým zlomkom z 1,500 22 BTC zaplatených sieti 2017. decembra 300. Celkové poplatky zaplatené za jeden deň nepresiahli XNUMX BTC počas nedávnych nárastov.

Pri hodnotení vplyvu SegWitu je dôležité mať na pamäti, že upgrade umožnil Lightning Network. Lightning Network, ktorá bola spustená ako beta verzia v roku 2018, zaznamenala obrovský rast. Na začiatku roka 2021 malo škálovacie riešenie celkovú kapacitu niečo vyše 1,000 2022 BTC. Do apríla 3,650 vzrástla celková kapacita siete na viac ako XNUMX XNUMX BTC.

Za rovnaké obdobie sa zvýšil aj počet kanálov Lightning Network. Z 37,100 2021 na začiatku roka 86,500, kanály vyvrcholili na 2022 XNUMX v marci XNUMX. Obe metriky ukazujú silný rast aktivity Lightning, ktorý umožnil len SegWit.

Je zrejmé, že SegWit bol úspešný z hľadiska vplyvu na sieťové poplatky a podpory komplexnejších typov transakcií. Okrem Lightning Network, novšie aktualizácie bitcoinovej siete, ako Taproot, stavať na SegWit na ďalšiu optimalizáciu siete – a riešením poddajnosti transakcií umožní soft fork inovácie, ktoré sa ešte len majú vyvinúť.

Nie ste obchodníkom OKX? Zaregistrovať sa a pridajte sa k nám ešte dnes.