Mikä SegWit on? Johdatus Bitcoinin ketjun skaalausmenetelmään | Blockchain-sanasto| OKX Akatemia

Aloittelijaystävällinen johdatus Bitcoinin SegWitiin, mukaan lukien mikä SegWit on, miksi se on tärkeä ja mitä sillä saavutetaan

SegWit on nimi Bitcoin-päivitykselle, joka toteutettiin pehmeän haarukan kautta elokuussa 2017. Sen tavoitteena oli lisätä transaktioiden määrää Bitcoin-verkon käsittelemän lohkoa kohden. Lisäksi se käsitteli harvinaista transaktioiden muokattavuuteen liittyvää hyväksikäyttöä ja lisäsi Bitcoinin ohjelmoitavuutta, mikä mahdollisti lisää skaalausratkaisuja, kuten Bitcoinin Lightning Networkin.

Tässä aloittelijaystävällisessä SegWitin johdannossa selitämme, mikä SegWit on, sen tärkeys ja päivityksen tausta. Arvioimme myös SegWitin vaikutuksia sen käyttöönoton jälkeen.

Sisällysluettelo:

Mikä on Bitcoinin SegWit?

SegWit – lyhenne sanoista "segregated witness (consensus layer)" - on skaalausmekanismi, joka otettiin käyttöön Bitcoin-verkkoon elokuussa 2017. Sen tarkoituksena oli pienentää tapahtumatietojen kokoa, jotta jokaiseen lohkoon voitaisiin sisällyttää enemmän tapahtumia ilman lohkon kokoa suurentamatta. raja kovan haarukan kautta.

Bitcoinin transaktionopeuden lisäämisen lisäksi SegWit käsitteli myös pari muuta verkkoon liittyvää ongelmaa. Ensinnäkin päivitys vähentää harvinaista hyväksikäyttöä, jossa hyökkääjä voi luoda uuden tapahtumatunnuksen ennen tapahtuman louhimista. He voivat sitten uskottavasti väittää, etteivät ole koskaan saaneet varojaan, koska lähettäjä ei tunnista heidän tapahtumaansa, koska se näkyy eri tunnuksella. SegWitissä tapahtumatunnuksen laskeminen ei vaadi tapahtuman allekirjoitustietoja. Siksi, jos huono toimija muuttaa allekirjoitustietoja, tunnus pysyy samana.

Toinen SegWitin Bitcoiniin tuoma parannus oli ohjelmoinnin joustavuuden lisääminen. Tämä mahdollisti tehokkaasti Layer-2-skaalausratkaisut, kuten Lightning Networkin. Lightning Network vaatii monimutkaisempia tapahtumia, jotka ovat riippuvaisia ​​toisistaan. Ilman tapahtuman muokattavuuden korjausta, muista riippuvaiset tapahtumat voivat mitätöidä allekirjoitustietoja ja siten tapahtumatunnusta muuttamalla. Koska SegWit erottaa tapahtuman allekirjoitukset tapahtumatiedoista ja laskee tunnuksen jälkimmäisestä, allekirjoitustietojen muutos ei voi mitätöidä tulevia tapahtumia.

Bitcoin-teollisuus ei yleisesti tukenut SegWitiä. Ennen sen aktivointia jotkut puolustivat verkon skaalausta suurentamalla lohkon kokorajoitusta kovahaarukan kautta. Lopulta tämä ryhmä lisäisi lohkokokoa. Tuloksena oleva kova haarukka loi Bitcoin Cash -verkoston ja sen alkuperäisen kryptoresurssin, BCH.

Vaikka kaikki Bitcoin-verkon sidosryhmät eivät päivittäneet SegWitiin välittömästi, se tosiasia, että se toteutettiin taaksepäin yhteensopivana muutoksena, tarkoitti, että sen oma aktivointi ei jakanut verkkoa. Päinvastoin kuin kovaa haarukkaa, tällainen muutos tunnetaan pehmeänä haarukana, mikä vaarantaa verkon jakamisen.

Lyhyt SegWit-historia

SegWitin koodi oli julkaistu Bitcoin Improvement Proposal 141:nä joulukuussa 2015. BIP:n kirjoittajat olivat kehittäjät Eric Lombrozo, Johnson Lau ja Pieter Wuille. Se otettiin myöhemmin käyttöön Bitcoin Core -asiakkaassa lokakuussa 2016. Silti harvat Bitcoin-kaivostyöntekijät hyväksyivät muutoksen eivätkä ilmoittaneet SegWitin tukemisesta.

Raportti Bitcoin Magazinessa ehdottaa että kaivostyöläisten ryhmä vastusti SegWitiä, koska he hyötyivät "AsicBoost"-nimisestä hyväksikäytöstä, joka paransi tehokkuutta 20 prosenttia ja teki niistä kannattavampia.

Toukokuussa 2017 joukko tehokkaimpia Bitcoin-kaivostyöntekijöitä ja -yrityksiä tapasi ja laati sen, mitä myöhemmin kutsutaan New Yorkin sopimukseksi. He sopivat aktivoivansa SegWitin ja lisäävänsä lohkokokorajaa osana muutosta - päivitystä, jota kutsutaan nimellä "SegWit 2X". Toisin kuin edellisenä vuonna Core-ohjelmistoon toteutettu SegWit-versio, muutos ei ollut taaksepäin yhteensopiva aiempien Bitcoin-ohjelmistoversioiden kanssa ja vaaransi verkon halkeamisen.

New Yorkin sopimuksen mukaan SegWit 2X:n aktivointi suunniteltiin marraskuulle 2017. Silti monet Bitcoin-yhteisössä katsoivat, että yritysten salainen kokous ei edustanut heitä, ja he pitivät SegWit 2X:n uhkana krypton yleiselle hajautetulle eetolle.

Pseudonyymi Bitcoin-kehittäjä Shaolin Fry keksi ratkaisun, joka tunnetaan käyttäjän aktivoimana pehmeänä haarukana eli UASF:nä. Pohjimmiltaan solmu- ja lompakkooperaattorit aktivoivat SegWitin ja hylkäävät ei-SegWit-lohkot. Tämä painostaisi kaivostyöntekijöitä aktivoimaan päivityksen, koska ilman käyttäjätukea Bitcoinin louhinnasta tulee nopeasti turhaa toimintaa.

UASF:ää ei lopulta tarvittu, sillä sen uhkaus riitti vakuuttamaan kaivostyöläiset ilmoittamaan SegWit-tuesta. Kaivostyöläiset lukittiin SegWitiin 9. elokuuta 2017.

Ennen SegWitin aktivointia ne, jotka olivat sitoutuneimmat Bitcoinin skaalaamiseen lohkokoon kasvattamisen kautta, menivät kuitenkin eri tavoin. Muutos verkon lohkokokoon, jonka toteutti joukko niin kutsuttuja "isoja esto-osia" - eli kaivostyöläiset, jotka suosivat skaalausta lisäämällä lohkojen kokoa tavalla, joka ei ollut taaksepäin yhteensopiva - johti kovaan haarukkaan, joka loi Bitcoin Cashin. .

Ajanjakso oli myrskyisä Bitcoin-verkostolle, ja kovien ja pehmeiden haarukoiden ympärillä olevan pölyn laskeuduttua BTC-hinta vietti loppuvuoden 2017 noustaen tuolloin kaikkien aikojen huipulle lähes 20,000 XNUMX dollariin.

Miten SegWit toimii?

SegWit toimii erillään liiketoimen todistajan tiedot tapahtumatiedoista. Vanhassa järjestelmässä lohkot sisälsivät tapahtuman syötteitä (lähettäjät), lähdöt (vastaanottajat) ja tapahtuman allekirjoitusdataa. Kun SegWit on aktiivinen, lohkot jaetaan 1 Mt:n peruslohkoon ja lisäosaan, joka tallentaa tapahtumatiedot. Toinen osa voi tallentaa jopa 3 Mt todistajatietoja.

Siksi, toisin kuin yleisesti luullaan, SegWit on itse asiassa lohkokoon rajan lisäys. Korotus toteutettiin kuitenkin siten, ettei se vaarantanut verkon halkeamista. Ne, jotka eivät halunneet päivittää solmujaan SegWitiin, voivat silti osallistua Bitcoin-verkkoon.

Legacy-tapahtumissa tapahtumatiedot ja allekirjoitukset muodostivat yhden Merkle-puun eli tietorakenteen, joka muodostettiin tiivistämällä eri dataa yhteen, josta tapahtumatunnus luotiin. Tämä tarkoitti, että allekirjoitustietojen muuttaminen, joka on mahdollista ennen tapahtuman louhintaa, johti erilaiseen tapahtumatunnukseen.

SegWitissä tapahtumatunnus ei ole riippuvainen allekirjoitustiedoista. Siksi, vaikka haitallinen taho onnistuisi muuttamaan tapahtuman allekirjoitusta, se ei vaikuttaisi tapahtumatunnuksiin tai mitätöi edellisestä riippuvaista tapahtumaa.

Vaikka peruslohko on edelleen 1 Mt, se voi sisältää dataa useammasta tapahtumasta lohkoa kohden, koska ilman todistajatietoja tapahtumat ovat jopa 65 % pienempiä. Tämä antaa kaivostyöntekijöille mahdollisuuden sisällyttää jokaiseen lohkoon suuremman määrän tapahtumia, mikä skaalaa Bitcoin-verkon useammille käyttäjille.

Bitcoinin transaktionopeuden lisäämisen lisäksi SegWit mahdollistaa myös monimutkaisempia tapahtumia. Aiemmin toisistaan ​​riippuvaiset tapahtumat voitiin mitätöidä käyttämällä transaktioiden muokattavuusvirhettä. Kun SegWit on aktiivinen, tapahtumatunnukset eivät ole enää riippuvaisia ​​tiedoista, joita voidaan myöhemmin muuttaa. Siksi tapahtumia, jotka ovat riippuvaisia ​​muista tapahtumista, ei voida mitätöidä. Tämä mahdollistaa lisäskaalausratkaisut, kuten Lightning Networkin.

SegWit-osoitemuoto

SegWit-tapahtumat käyttävät yhtä kahdesta osoitemuodosta. Tämän ansiosta on erittäin helppo määrittää, lähetätkö SegWit-osoitteesta vai käytätkö SegWit-tukea lompakkoon.

Kolmella alkavat osoitteet tunnetaan Pay to Script Hash- tai P3SH-osoitteina. Tämä on vanhempi osoitemuoto, joka on yhteensopiva sekä vanhojen (tai ei-SegWit-) että SegWit-tapahtumien kanssa. Lompakot, jotka eivät tue SegWitiä, voivat silti vastaanottaa SegWit-tapahtumia tällä osoitemuodolla. Transaktiomaksujen tulisi olla jonkin verran alhaisemmat kuin vanhat osoitteet, kun asioi P2SH-osoitteiden kanssa.

Samaan aikaan Bech32-osoitteet, jotka tunnetaan myös alkuperäisenä SegWit-osoitteena, alkavat "bc1". Bech32-osoitteita käyttävät tapahtumat käyttävät vähemmän dataa kuin P2SH-vastineet. Tämä osoitemuoto mahdollistaa entistä enemmän tapahtumia lohkoa kohden, mikä johtaa entistä alhaisempiin transaktiomaksuihin. Se vaatii kuitenkin SegWitin tukemiseen käytetyt lompakot, mikä vaatii ohjelmistopäivityksen.

Miksi SegWit on tärkeä?

SegWit käsittelee nousevia transaktiokustannuksia, jotka Bitcoin-kehittäjät ja alan tarkkailijat ymmärsivät rajoittavan verkon käyttöönottoa. Kun Bitcoin-lohkot ovat täynnä, tapahtumat odottavat ns mempool.

Tapahtumat pysyvät muistissa, kunnes kaivosmies sisällyttää ne lohkoon. Kaivosmies valitsee sisällytettävät tapahtumat hintaan sisältyvän tapahtumamaksun perusteella. Erittäin pienen maksun sisältävät tapahtumat odottavat mempoolissa pitkään Bitcoin-lohkoketjun raskaan ruuhkaisuuden aikoina, koska kaivostyöntekijät suosivat liiketoimia, joissa maksut ovat korkeammat – koska se johtaa parempaan kannattavuuteen.

SegWitillä kaivostyöntekijät voivat sisällyttää enemmän tapahtumia lohkoa kohden, koska 1 Mt:n peruslohkoon tallennetut tiedot ovat pienempiä kuin vanhassa muodossa. Tämä johtaa suurempaan lohkokapasiteettiin ja vähemmän mempoolissa odottavia tapahtumia. Kun odottavia tapahtumia on vähemmän, on suurempi mahdollisuus, että tapahtuma sisällytetään lohkoon pienemmällä maksulla. Siksi keskimääräinen transaktiomaksu koko verkossa laskee.

Lisäksi SegWit mahdollistaa ylimääräisiä skaalausratkaisuja, jotka on rakennettu Bitcoinin päälohkoketjun yläpuolisille kerroksille. Ensimmäinen ja tunnetuin nykyään on Lightning Network. Lightning Network mahdollistaa maksutapahtumien tapahtumisen ketjun ulkopuolella maksukanavissa. Koska näitä tapahtumia ei enää tarvitse louhia lohkoksi välittömästi, vähemmän tapahtumia odottaa louhimista, mikä edelleen vähentää käyttäjien painetta nostaa tapahtumamaksuja.

Niille, jotka tukevat SegWitiä, päivitys on edullisempi kuin lohkokokorajan kasvattaminen kovahaarukan kautta. Ensinnäkin pehmeä haarukka ei vaaranna verkon jakamista, mikä voi johtaa hämmennykseen Bitcoin-käyttäjien keskuudessa.

Toiseksi päivitys ei pakota solmuoperaattoreille lisälaitteistovaatimuksia. Yksi Bitcoinin tärkeimmistä ominaisuuksista on, että kuka tahansa voi käyttää laitteistoa, jota tarvitaan Bitcoin-lohkoketjun viittaukseen ja itse tapahtumien oikeellisuuden vahvistamiseen. Lohkon kokorajoituksen lisääminen edellyttäisi solmuoperaattoreilta kalliimpien laitteistojen käyttöä lisämuistiresurssien kera, mikä lisää verkon keskittämistä.

Oliko SegWit onnistunut?

Koska SegWit on valinnainen, taaksepäin yhteensopiva päivitys, kesti hetken ennen kuin se todella vaikutti verkkoon. Vaikka se aktivoitiin elokuussa 2017, maksut saavuttivat silti tasoa, joka hinnoitteli mahdolliset Bitcoin-käyttötapaukset. Vuoden 2017 korkeimmillaan keskimääräinen tapahtumapalkkio oli yli 55 dollaria, mikä teki pienistä liiketoimista tai maksuista taloudellisesti kannattamattomia.

Vaikka jotkin ekosysteemin osallistujat ottivat päivityksen käyttöön lähes välittömästi, SegWitin käyttöönotto kesti lompakkotoimittajilta ja muilta palveluntarjoajilta, kuten pörssiltä, ​​pitkään. Vuoden 2019 loppuun mennessä vain puolet kaikista tapahtumista käytti uutta muotoa. Nykyään yli 80% liiketoimista käyttää SegWit.

Yllä oleva kaavio osoittaa, että BTC:ssä maksettavat päivittäiset transaktiomaksut ovat laskeneet huomattavasti SegWitin käyttöönoton myötä. Vaikka päivässä käsiteltyjen ketjutapahtumien määrä on saavuttanut noin 7 % alle vuoden 2017 huipputason, maksetut maksut ovat jääneet pieneksi murto-osaksi 1,500 BTC:stä, jotka verkkoon maksettiin 22. joulukuuta 2017. Yhden päivän aikana maksetut maksut yhteensä eivät ole ylittäneet 300 BTC:tä uudempien piikkien aikana.

SegWitin vaikutusta arvioitaessa on tärkeää muistaa, että päivitys mahdollisti Lightning Networkin. Vuonna 2018 beta-versiona julkaistu Lightning Network on kasvanut valtavasti. Vuoden 2021 alussa skaalausratkaisun kokonaiskapasiteetti oli hieman yli 1,000 BTC. Huhtikuuhun 2022 mennessä verkon kokonaiskapasiteetti oli kasvanut yli 3,650 XNUMX BTC:hen.

Myös Lightning Network -kanavien määrä on kasvanut samana ajanjaksona. Vuoden 37,100 alun 2021 86,500 kanavien määrä saavutti huippunsa 2022 XNUMX:ssa maaliskuussa XNUMX. Molemmat mittarit osoittavat Lightning-toiminnan voimakasta kasvua, jonka vain SegWit teki mahdolliseksi.

Ilmeisesti SegWit on ollut menestys sekä vaikutuksensa verkkomaksuihin että monimutkaisempien tapahtumatyyppien tukemisen suhteen. Lightning Networkin lisäksi uudemmat Bitcoin-verkkopäivitykset, kuten Taproot, rakentaa SegWitiin verkon optimoimiseksi entisestään – ja transaktioiden muovattavuuden huomioimisen ansiosta pehmeä haarukka mahdollistaa innovaatioita, joita ei ole vielä kehitetty.

Etkö ole OKX-kauppias? Luo tili ja liity joukkoomme tänään.