Что такое Bitcoin SegWit и как он работает?

Масштабируемость Биткойн — это постоянная проблема для самой популярной в мире криптовалюты, которую разработчики Биткойн изо всех сил пытались решить. Одним из представленных решений был софт-форк SegWit, который изменил количество транзакций биткойнов, которые могли обрабатываться одновременно.

Хотя увеличение количества транзакций на блок биткойнов звучит как верная победа, у SegWit тоже были проблемы.

Как работают биткойн-транзакции?

Биткойн-транзакции используют модель UTXO (Unspent Transaction Output), в которой каждая транзакция тратит вывод предыдущей транзакции в блокчейне и генерирует новый вывод, который можно потратить в следующем сделка.

По замыслу у вас нет токена Биткойн. Вместо этого вы владеете неизрасходованным результатом определенного количества предыдущих транзакций. Вы можете подтвердить право собственности на этот вывод с помощью необходимого адреса, цифрового ключа и цифровой подписи.

Предположим, вы хотите отправить биткойн своему лучшему другу. Сначала вы будете использовать закрытый ключ, чтобы подписать сообщение, содержащее ввод, вывод и сумму. Транзакция транслируется по всей сети Биткойн, и ее могут видеть все пользователи.

Когда узел получает транзакцию, он проверяет:

• Ваш закрытый ключ совпадает с открытым ключом, владельцем которого вы утверждаете
• Сумма входов больше суммы его выходов
• Выход неизрасходован.

Если транзакция соответствует этим трем правилам, она проверяется и передается другим узлам, которые повторяют процесс проверки. Этот процесс включает в себя сложные математические головоломки, которые майнеры с самым высоким скорость хэширования криптовалюты имеют лучшие шансы решить первым.

Узлы майнера соревнуются за решение головоломок и в случае успеха превращают шаблон блока в неизменяемый блок в блокчейне. Блок транслируется на всю сеть, и ясно, что новый неизрасходованный вывод принадлежит вашему лучшему другу.

Что такое недостаток гибкости транзакции?

Масштабируемость и скорость — не единственные проблемы, которые мешают блокчейну биткойнов. К сожалению, существует также «недостаток пластичности транзакции», дефект, который позволяет изменить цифровую подпись транзакции до ее подтверждения в блокчейне.

Эта модификация сделана таким образом, что транзакция сохраняет свою математическую логику, но дает другой результат при прогоне алгоритма хеширования.

Возьмем, к примеру, значение подписи вашей транзакции с вашим лучшим другом, которое было (5). Если его изменить на (5-10+10), математическое значение по-прежнему равно 5, но если мы хешируем эти разные версии, мы получаем разные результаты.

Поскольку хеш — это то, как транзакция идентифицируется в блокчейне, это изменение вызывает несколько проблем.

• Злоумышленники могут создать вторую конфликтующую транзакцию до того, как первая будет подтверждена, что приведет к путанице, задержке и перегрузке сети.
• Это затрудняет для разработчиков блокчейна создание решений второго уровня, предназначенных для повышения скорости и масштабируемости основной сети.

Так что это дефект, который потенциально может превратить бухгалтерский учет в блокчейне в кошмар, и для его устранения было реализовано несколько решений. И здесь на помощь приходит биткойн SegWit.

Что такое биткойн-сегвит?

Segregated Witness (SegWit) — это обновление протокола блокчейна Биткойн, в первую очередь разработанное для защиты от гибкости транзакций.

SegWit был впервые предложен в 2015 году в качестве форк блокчейна для улучшения масштабируемости. SegWit добьется этого, отделив цифровые подписи от данных транзакций, что позволит хранить больше транзакций в одном блоке и сократит время, необходимое для обработки одного блока.

Софт-форк SegWit был наконец реализован в 2017 году, внедрив множество улучшений в блокчейн Биткойн, помимо устранения недостатка гибкости и повышения эффективности транзакций.

Что такое SegWit2x?

До того, как SegWit был реализован, в сообществе Биткойн была небольшая борьба из-за предложения обновить хард-форк. направлен на увеличение ограничения размера блока с 1 МБ до 2 МБ для повышения скорости обработки транзакций, отсюда и термин «СегВит2х».

Хотя многие заинтересованные стороны поддержали идею, внутри сообщества возникли разногласия, а отсутствие консенсуса привело к расколу. Отколовшаяся фракция сформировала Bitcoin Cash (BCH), а родительская группа продолжила внедрение SegWit.

Как работает Биткойн SegWit?

SegWit работает, отделяя часть данных от блока, делая его недоступным для модификации. Это разделение создает два раздела. Первый раздел блока содержит адреса кошельков отправителя и получателя, а второй раздел содержит цифровые подписи, также известные как «данные свидетеля».

Поскольку данные-свидетели отделены от основного блока, в блоке освобождается больше места для записи дополнительных данных транзакций. Это, в свою очередь, увеличивает емкость блока и напрямую влияет на производительность сети Биткойн, значительно улучшая масштабируемость.

С другой стороны, отдельные данные, то есть цифровая подпись, шифруются и хранятся в сайдчейне. Этот дополнительный уровень безопасности поверх отделения от основной сети делает невозможным изменение цифровой подписи транзакции, тем самым устраняя недостаток гибкости.

Преимущества Биткойн СегВит

SegWit предоставляет сети Биткойн несколько преимуществ.

• Решает гибкость транзакций: Как упоминалось ранее, SegWit устраняет недостаток пластичности транзакций, который вызывал много путаницы и перегрузки в блокчейне биткойнов. Это позволило проводить более надежные и безопасные транзакции.
• Улучшенная безопасность: решив проблему пластичности транзакций, SegWit сделал сеть биткойнов более безопасной и менее уязвимой для атак. Это также упростило внедрение новых функций безопасности в будущем.
• Улучшенная масштабируемость: Масштабируемость — это увеличение производительности системы. Именно это произошло с биткойнами после софт-форка SegWit. В блоки может быть включено больше транзакций из-за высвобождения места, что обеспечивает снижение комиссий за транзакции и более быстрое время подтверждения транзакций.
• Более низкие комиссии за транзакции: Поскольку в один биткойн-блок можно было поместить больше транзакций, конкуренция за место в блоке уменьшилась, что, в свою очередь, снизило комиссию за транзакции. Это было особенно выгодно для мелких транзакций.
• Улучшенная совместимость: Благодаря тому, что SegWit является программным форком, он обеспечивает расширяемость блокчейна, а также открывает двери для будущих обновлений (как обновление Taproot) в сеть Биткойн. Эта гибкость дает блокчейну возможность внедрять новые функции и улучшения.
• Вдохновленный созданием Lightning Network (LN): Когда SegWit улучшил масштабируемость, его код вдохновил на разработку решения уровня 2: молниеносная сеть. Код LN позволяет создать офчейн-канал оплаты между двумя транзакционными сторонами, повышая скорость основной сети и снижая стоимость транзакции.

SegWit стал важнейшим обновлением сети Биткойн, потому что он предлагал решения, которые улучшили ее производительность и упростили работу пользователей биткойнов. Однако не обошлось и без новых вызовов.

Недостатки SegWit

Софтфорк SegWit привнес пару потенциальных недостатков.

Например, хотя многие биржи и кошельки используют SegWit, не все узлы поддерживают новый протокол. Более того, поскольку SegWit снижает комиссию за транзакции, требуя поддержки боковой цепи свидетельских данных, майнеры, ориентированные на получение прибыли, не любят его и могут неохотно его применять.

Кроме того, из-за огромного размера сети Биткойн, SegWit недостаточно для решения проблемы масштабируемости. Необходима значительная корректировка блокчейна, чтобы уменьшить его размер и повысить масштабируемость до уровня, аналогичного альтернативным блокчейнам.

Несмотря на то, что у SegWit есть эти недостатки, ясно, что преимущества безопасности и масштабируемости намного перевешивают проблемы.

Был ли Bitcoin SegWit хорошей идеей?

SegWit предотвратил ошибку, вызвавшую такое большое отставание в блокчейне Биткойн в то время, когда его внедрение набирало обороты. Действительно, для реализации разработки потребовалось много времени. В то время как некоторые майнеры испытали негативное влияние на свои кошельки, софт-форк улучшил безопасность и надежность блокчейна, положительно повлияв на сеть Биткойн.