Co je SegWit? Úvod do přístupu škálování bitcoinu na řetězci | Blockchain Glosář| Akademie OKX

Úvod do bitcoinového SegWitu přívětivý pro začátečníky, včetně toho, co je SegWit, proč je důležitý a čeho dosahuje

SegWit je název bitcoinového upgradu implementovaného prostřednictvím soft forku v srpnu 2017. Jeho cílem bylo zvýšit počet transakcí na blok, který by bitcoinová síť mohla zpracovat. Kromě toho se zabýval vzácným exploitem souvisejícím s tvárností transakcí a přidal bitcoinu větší programovatelnost, což umožnilo další škálovací řešení, jako je bitcoinová Lightning Network.

V tomto úvodu do SegWitu pro začátečníky vysvětlíme, co je SegWit, jeho důležitost a pozadí upgradu. Posuzujeme také dopad SegWitu od jeho přijetí.

Obsah:

Co je to bitcoinový SegWit?

SegWit – zkratka pro „segregated svědek (consensus layer)“ – je škálovací mechanismus implementovaný v bitcoinové síti v srpnu 2017. Jeho cílem bylo snížit velikost transakčních dat tak, aby bylo možné zahrnout více transakcí do každého bloku bez zvýšení velikosti bloku. limit přes pevnou vidličku.

Kromě zvýšení transakční propustnosti bitcoinu řešil SegWit také několik dalších problémů v síti. Za prvé, upgrade zmírňuje vzácné zneužití, při kterém může útočník vytvořit nové ID transakce před vytěžením transakce. Mohou pak věrohodně tvrdit, že své prostředky nikdy neobdrželi, protože odesílatel neuzná jejich transakci, protože je uvedena pod jiným ID. V rámci SegWit nevyžaduje výpočet ID transakce data podpisu transakce. Pokud tedy špatný hráč změní data podpisu, ID zůstane stejné.

Dalším vylepšením, které SegWit do bitcoinu přinesl, byla zvýšená flexibilita programování. To efektivně umožnilo řešení škálování vrstvy 2, jako je Lightning Network. Lightning Network vyžaduje složitější transakce, které jsou na sobě závislé. Bez opravy tvárnosti transakce mohou být transakce závislé na jiných zneplatněny změnou dat podpisu a tím i ID transakce. Protože SegWit odděluje transakční podpisy od transakčních dat a vypočítává z nich ID, změna podpisových dat nemůže zneplatnit budoucí transakce.

Bitcoinový průmysl nepodporoval SegWit univerzálně. Před jeho aktivací někteří prosazovali škálování sítě zvýšením limitu velikosti bloku pomocí hard forku. Nakonec by tato frakce zavedla zvětšení velikosti bloku. Výsledný hard fork vytvořil síť Bitcoin Cash a její nativní kryptoaktivum, BCH.

I když ne všechny zúčastněné strany v bitcoinové síti okamžitě upgradovaly na SegWit, skutečnost, že byla implementována jako zpětně kompatibilní změna, znamenala, že její vlastní aktivace síť nerozdělila. Na rozdíl od hard forku je taková změna známá jako soft fork, která riskuje rozdělení sítě.

Stručná historie SegWitu

Kód SegWitu byl zveřejněn jako návrh na vylepšení bitcoinu 141 v prosinci 2015. Autory BIP byli vývojáři Eric Lombrozo, Johnson Lau a Pieter Wuille. Později byla zavedena do klienta Bitcoin Core v říjnu 2016. Přesto tuto změnu schválilo jen několik bitcoinových těžařů a nesignalizovali podporu SegWit.

Zpráva v Bitcoin Magazine navrhuje že frakce těžařů byla proti SegWitu, protože těžila z exploitu známého jako „AsicBoost“, který jim přinesl o 20 % vyšší efektivitu, díky čemuž byli ziskovější.

V květnu 2017 se sešla skupina nejmocnějších bitcoinových těžařů a společností a vypracovali to, co by se později nazývalo Newyorská dohoda. Souhlasili s aktivací SegWitu a zvýšením limitu velikosti bloku jako součást změny – upgrade označovaný jako „SegWit 2X“. Na rozdíl od verze SegWit implementované v softwaru Core v předchozím roce nebyla tato změna zpětně kompatibilní s předchozími verzemi bitcoinového softwaru a hrozilo rozdělení sítě.

Newyorská dohoda měla aktivaci SegWit 2X naplánovanou na listopad 2017. Přesto se mnozí v bitcoinové komunitě domnívali, že tajné setkání společností je nezastupuje, a vnímali SegWit 2X jako hrozbu pro celkový decentralizovaný étos kryptoměn.

Pseudonymní bitcoinový vývojář Shaolin Fry přišel s řešením známým jako uživatelsky aktivovaný soft fork neboli UASF. Operátoři uzlů a peněženek by v podstatě aktivovali SegWit a odmítali bloky, které nejsou SegWit. To by nutilo těžaře k aktivaci upgradu, protože bez uživatelské podpory se těžba bitcoinů rychle stává zbytečnou operací.

UASF nakonec nebylo potřeba, protože jeho hrozba stačila k přesvědčení těžařů, aby signalizovali podporu SegWitu. Těžaři zamčení v SegWitu 9. srpna 2017.

Před aktivací SegWitu se však ti, kteří se nejvíce zavázali škálovat bitcoiny prostřednictvím zvýšení velikosti bloku, vydali svou vlastní cestou. Změna velikosti bloků sítě implementovaná skupinou takzvaných „velkých blokátorů“ – tj. těžařů, kteří upřednostňovali škálování prostřednictvím zvětšování velikosti bloků způsobem, který nebyl zpětně kompatibilní – vedla k hard forku, který vytvořil Bitcoin Cash. .

Toto období bylo pro bitcoinovou síť bouřlivé a poté, co se usadil prach obklopující hard a soft forky, strávila cena BTC zbytek roku 2017 růstem na tehdejší historické maximum téměř 20,000 XNUMX $.

Jak SegWit funguje?

SegWit funguje podle segregující transakce svědecké údaje z údajů o transakci. V původním systému bloky obsahovaly transakční vstupy (odesílatelé), výstupy (příjemci) a data podpisů transakcí. Když je SegWit aktivní, bloky jsou rozděleny do základního bloku o velikosti 1 MB a další sekce, která ukládá transakční data. Druhá část může uložit až 3 MB dat svědků.

Proto, na rozdíl od všeobecného přesvědčení, SegWit je ve skutečnosti zvýšením limitu velikosti bloku. Navýšení bylo ale realizováno tak, že nehrozilo rozdělení sítě. Ti, kteří nechtěli upgradovat své uzly na SegWit, se mohou stále účastnit bitcoinové sítě.

Ve starších transakcích transakční data a podpisy tvořily jeden Merkle strom – tj. datovou strukturu vytvořenou hašováním různých částí dat dohromady – ze kterého bylo vytvořeno ID transakce. To znamenalo, že změna podpisových dat, která je možná před vytěžením transakce, vedla k odlišnému ID transakce.

V rámci SegWit není ID transakce závislé na datech podpisu. I kdyby se tedy škodlivému subjektu podařilo změnit podpis transakce, neovlivnilo by to žádné ID transakce ani nezrušilo platnost jakékoli transakce závislé na předchozí.

Přestože má základní blok stále 1 MB, může zahrnovat data z více transakcí na blok, protože bez dat svědků jsou transakce až o 65 % menší. To efektivně umožňuje těžařům zahrnout větší počet transakcí do každého bloku a rozšířit bitcoinovou síť na více uživatelů.

Kromě zvýšení transakční propustnosti bitcoinu umožňuje SegWit také složitější transakce. Dříve bylo možné transakce, které jsou na sobě závislé, znehodnotit zneužitím chyby tvárnosti transakcí. S aktivním SegWit již nejsou ID transakcí závislá na datech, která lze následně změnit. Proto nelze zrušit platnost transakcí se závislostmi na jiných transakcích. To umožňuje další řešení škálování, jako je Lightning Network.

Formát adresy SegWit

Transakce SegWit používají jeden ze dvou formátů adresy. Díky tomu je velmi snadné určit, zda odesíláte z adresy SegWit nebo provádíte transakce s peněženkou podporující SegWit.

Adresy začínající „3“ jsou známé jako Pay to Script Hash neboli P2SH adresy. Toto je starší formát adresy, který je kompatibilní se staršími transakcemi (nebo jinými než SegWit) i transakcemi SegWit. Peněženky, které nepodporují SegWit, mohou stále přijímat transakce SegWit pomocí tohoto formátu adresy. Transakční poplatky by při transakcích s adresami P2SH měly být o něco nižší než u starších adres.

Mezitím adresy Bech32 – také známé jako nativní adresa SegWit – začínají „bc1“. Transakce využívající adresy Bech32 využívají méně dat než jejich protějšky P2SH. Tento formát adresy umožňuje ještě více transakcí na blok, což má za následek ještě nižší transakční poplatky. Vyžaduje však peněženky používané pro podporu SegWit, což vyžaduje aktualizaci softwaru.

Proč je SegWit důležitý?

SegWit řeší rostoucí transakční náklady, o kterých vývojáři bitcoinů a pozorovatelé v oboru pochopili, že by omezily přijetí sítě. Když jsou bitcoinové bloky plné, transakce čekají v tom, co je známé jako mempool.

Transakce zůstávají v mempoolu, dokud je těžař nezahrne do bloku. Miner vybírá, které transakce zahrnout, na základě zahrnutého transakčního poplatku. Transakce s velmi malým poplatkem budou čekat v mempoolu po dlouhou dobu během období silného přetížení bitcoinového blockchainu, protože těžaři budou upřednostňovat transakce s vyššími poplatky – protože to vede k vyšší ziskovosti.

S SegWit mohou těžaři zahrnout více transakcí na blok, protože data uložená v základním bloku o velikosti 1 MB jsou pro každý z nich menší než ve starším formátu. Výsledkem je větší kapacita bloků a méně transakcí čekajících v mempoolu. S menším počtem čekajících transakcí je větší šance na zařazení transakce do bloku s nižším poplatkem. Proto průměrný transakční poplatek v síti klesne.

SegWit navíc umožňuje další škálovací řešení postavená na vrstvách nad hlavním bitcoinovým blockchainem. První a dnes nejznámější je Lightning Network. Lightning Network umožňuje provádění transakcí mimo řetězec v platebních kanálech. Protože tyto transakce již nevyžadují okamžitou těžbu do bloku, čeká na vytěžení méně transakcí, což dále zmírňuje tlak na uživatele na zvýšení transakčních poplatků.

Pro ty, kteří podporují SegWit, je upgrade výhodnější než zvýšení limitu velikosti bloku pomocí hard forku. Za prvé, soft fork neriskuje rozdělení sítě, což by mohlo mít za následek zmatek mezi uživateli bitcoinů.

Za druhé, upgrade nenutí operátory uzlů k dalším hardwarovým nárokům. Jednou z důležitějších vlastností bitcoinu je, že kdokoli může obsluhovat hardware potřebný k odkazování na bitcoinový blockchain a sám potvrzovat platnost transakcí. Zvýšení limitu velikosti bloku by vyžadovalo, aby operátoři uzlů používali dražší hardware s dodatečnými paměťovými prostředky, čímž by se zvýšila centralizace sítě.

Byl SegWit úspěšný?

Protože se jedná o volitelný, zpětně kompatibilní upgrade, SegWitu chvíli trvalo, než skutečně ovlivnil síť. Přestože byl aktivován v srpnu 2017, poplatky stále dosahovaly úrovně, která vyčíslila potenciální případy použití bitcoinu. Na vrcholu v roce 2017 dosáhl průměrný transakční poplatek více než 55 USD, takže malé transakce nebo platby byly ekonomicky neproveditelné.

Ačkoli někteří účastníci ekosystému implementovali upgrade téměř okamžitě, implementaci SegWitu trvalo poskytovatelům peněženek a dalším poskytovatelům služeb, jako jsou burzy, dlouhou dobu. Na konci roku 2019 používala nový formát pouze polovina všech transakcí. Dnes více než 80 % transakcí použití SegWit.

Výše uvedený graf ukazuje, že denní transakční poplatky placené v BTC se po přijetí SegWitu značně snížily. Přestože počet transakcí v řetězci zpracovaných za den dosáhl přibližně 7 % pod vrcholem v roce 2017, zaplacené poplatky zůstaly jen malým zlomkem z 1,500 22 BTC zaplacených síti 2017. prosince 300. Celkové poplatky zaplacené za jediný den nepřesáhly XNUMX BTC během nedávných špiček.

Při posuzování dopadu SegWitu je důležité mít na paměti, že upgrade umožnil Lightning Network. Lightning Network, která byla spuštěna jako beta verze v roce 2018, zaznamenala obrovský růst. Na začátku roku 2021 mělo škálovací řešení celkovou kapacitu něco málo přes 1,000 2022 BTC. Do dubna 3,650 se celková kapacita sítě rozrostla na více než XNUMX XNUMX BTC.

Za stejné období se také zvýšil počet kanálů Lightning Network. Z 37,100 2021 na začátku roku 86,500 kanály vyvrcholily na 2022 XNUMX v březnu XNUMX. Obě metriky ukazují silný nárůst aktivity Lightning, který umožnil pouze SegWit.

Je zřejmé, že SegWit byl úspěšný jak z hlediska dopadu na síťové poplatky, tak z hlediska podpory složitějších typů transakcí. Kromě Lightning Network, novější aktualizace bitcoinové sítě, jako je Taproot, staví na SegWitu za účelem další optimalizace sítě – a řešením tvárnosti transakcí umožní soft fork inovace, které dosud nebyly vyvinuty.

Nejste obchodníkem OKX? Zaregistrujte se a připojte se k nám ještě dnes.