ثورة SegWit الخاصة ببيتكوين: كيف حولت Witness المنفصلة التوسع على السلسلة

لماذا كانت بيتكوين بحاجة إلى اختراق تقني

عندما أنشأ ساتوشي ناكاموتو بيتكوين، حدد حجم كل كتلة عند 1 ميغابايت. كان هذا منطقيًا لشبكة متخصصة، ولكن مع انفجار الاعتماد، أصبحت القيود صارمة. اعتبر الأرقام: تعالج بيتكوين حوالي 7 معاملات في الثانية، مقيدة بالقدرة على استيعاب العشرات فقط من المعاملات في كل دورة كتلة مدتها 10 دقائق.

كانت العواقب وخيمة. خلال ذروة الازدحام، تضخمت قوائم انتظار المعاملات إلى عشرات الآلاف، مما دفع الرسوم إلى 10-$20+ لكل تحويل. اشتكى المستخدمون من الانتظار لعدة أيام للحصول على التأكيدات. أصبحت الشبكة ضحية لنجاحها الخاص - حيث أدى النجاح إلى الشلل. كان يجب أن يتغير شيء.

الحل الهندسي: وصول الشاهد المنفصل

ادخل SegreGated Witness (SegWit)، المقترح في عام 2015 بواسطة بيتر ويول ومطوري بيتكوين كور. بحلول عام 2017، تم نشره كترقية لفورك ناعم، مما زاد من كفاءة سعة الكتل بمعدل 1.7x—اختراق دون الحاجة إلى إجماع من كل عقدة.

المفهوم يبدو معقدًا لكن الفكرة أنيقة: كل عملية بيتكوين تحتوي على نوعين من البيانات مختلطة معًا. جزء واحد يتتبع عملية نقل القيمة الفعلية (من يرسل ماذا إلى من). الجزء الآخر هو بيانات التحقق من التوقيع - الإثبات التشفيري بأن المرسل يمتلك فعلاً تلك الأموال.

ابتكار SegWit: فصل هذه المكونات. يتم تخزين بيانات التوقيع في قسم الشاهد المنفصل، مما يحرر مساحة في كتلة المعاملة الرئيسية لبيانات النقل الفعلية. تتناسب المزيد من المعاملات في نفس كتلة 1MB. كل شيء يتحرك بشكل أسرع.

فهم البنية التحتية التقنية

تظهر جماليات SegWit الأصلية بوضوح عند فحص هيكل المعاملات. عادةً ما تستهلك معلومات التوقيع ما يصل إلى 65% من مساحة الكتلة - مما يعني دفع إيجار لتكاليف التحقق. من خلال استخراج بيانات الشهود هذه، يقوم النظام بتوجيه الموارد الحسابية نحو معالجة النشاط الاقتصادي الفعلي بدلاً من تكرار الأدلة التشفيرية.

هذا يعكس فلسفة الطبقة الثانية لإيثيريوم: معالجة المنطق الأساسي بكفاءة على السلسلة، والتعامل مع الأعباء الثقيلة في أماكن أخرى. بعد اعتماد SegWit، انخفضت متوسط تكاليف المعاملات إلى حوالي 1 دولار، وزاد الحد الأقصى لعدد المعاملات في الثانية نظريًا بشكل كبير.

علاوة على ذلك، أنشأت SegWit الأساس لشبكة Lightning، الحل الطبقي الثاني الأكثر مناقشة لبيتكوين. من خلال تخفيف الازدحام على السلسلة، مكّنت SegWit قنوات الدفع التي تسوي المعاملات الكبيرة على الفور خارج السلسلة، ثم تتم التسوية بشكل مجمع مع الطبقة الأساسية. لن تعمل أي منهما بشكل مثالي بمفردها؛ معًا يشكلان مجموعة توسيع بيتكوين.

مشهد تنسيق العناوين: بوابتك نحو التوفير

التنفيذ العملي لSegWit الأصلي يظهر في كيفية عمل عناوين البيتكوين. منذ عام 2020، تُظهر مقاييس الاعتماد أن أكثر من 67% من المعاملات تستخدم وظيفة SegWit—وهو إشارة قوية على أن السوق أدركت مكاسب الكفاءة.

عناوين قديمة (تبدأ بـ 1) تنسيق P2PKH التقليدي من بداية بيتكوين. لا يزال يعمل ولكنه لا يقدم أي فوائد في الرسوم. اعتبر هذا كالإعداد الافتراضي الذي تخلفت عنه التقنيات الأحدث.

عناوين P2SH (تبدأ بـ 3) صُممت في الأصل لمحافظ متعددة التوقيعات، وأصبحت أيضًا وسيلة لتبني SegWit في وقت مبكر. متوافقة مع إصدارات البرمجيات القديمة. توفر حوالي 24% من الرسوم مقارنةً بالعناوين القديمة.

نسخة SegWit الأصلية Bech32 (بدءًا من bc1q) المعيار الحديث الحقيقي، مصمم خصيصًا لشهادة الشاهد المنفصل. يستخدم هذا التنسيق ترميز Base32 بدلاً من Base58 الأقدم، مما يجعل العناوين أقصر ورموز QR أكثر كفاءة. تنخفض رسوم المعاملات بنسبة 35% مقارنة بالعناوين التقليدية - اختلاف مهم عبر العديد من المعاملات.

معيار Bech32 (BIP173) يوفر عدم حساسية لحالة الأحرف وكشف أخطاء متفوق، مما يقلل من مخاطر كتابة العناوين بشكل خاطئ. عناوين P2WPKH (توقيع فردي) تتكون بالضبط من 42 حرفًا؛ بينما عناوين P2WSH (توقيع متعدد) تمتد إلى 62 حرفًا. كلاهما يوفر أقصى توافق مع بنية SegWit الأصلية.

عناوين Taproot (تبدأ بـ bc1p) تم تقديمها من خلال ترقية Taproot، تستخدم هذه العناوين P2TR ترميز Bech32m، مما يصلح ثغرة نظرية في Bech32 حيث يمكن أن تتجاوز الأحرف الإضافية التحقق من صحة checksum. لأغراض عملية، تعتبر هذه العناوين مهمة بشكل أساسي إذا كنت تتعامل مع بيتكوين الأورديونال أو رموز BRC-20. تظل هياكل الرسوم مقارنة بتنسيقات SegWit الأخرى.

اقتصاديات اختيار العنوان

يكشف فرق الرسوم عبر أنواع العناوين عن الفائدة التراكمية لتحسينات SegWit:

• متوافق مع SegWit مقابل Legacy: 24% توفير
• Native SegWit مقابل Legacy: توفير بنسبة 35%
• SegWit الأصلي مقابل التوقيع المتعدد: توفير يصل إلى 70%

بالنسبة للمستخدمين العاديين الذين ينفذون المئات من المعاملات، فإن تخفيض الرسوم المتراكم يتزايد بشكل ملحوظ. قد يوفر مستثمر البيتكوين الذي يقوم بتحويلات شهرية باستخدام عناوين SegWit الأصلية بدلاً من التنسيقات القديمة مئات الدولارات سنويًا خلال الأسواق الصاعدة عندما ترتفع الرسوم.

الأثر الأوسع: قابلية تغيير المعاملات والبرمجة

بالإضافة إلى تخفيض الرسوم، تناول SegWit ثغرة دقيقة ولكنها مهمة: قابلية تغيير المعاملات. لأنه تم فصل بيانات التوقيع عن حساب معرف المعاملة، لم يعد بإمكان المهاجمين التلاعب بمعرفات المعاملات أثناء الانتشار—مما أزال نقطة استغلال غامضة ولكنها خطيرة.

غير هذا التغيير المعماري قابلية البرمجة بشكل أكبر، مما أتاح بروتوكولات مثل شبكة Lightning، ولاحقاً تمكين نقش البيانات التعسفية (بيتكوين ordinals). قام ترقية Taproot في عام 2021 بتوسيع هذه القدرات بشكل أكبر، مما زاد من حدود تخزين البيانات ودعم وظائف العقود الذكية الأكثر تعقيداً.

إرشادات عملية للمستخدمين

إذا كنت تقوم بنقل بيتكوين اليوم، يجب أن تتعامل بشكل افتراضي مع عناوين SegWit الأصلية بتنسيق (bc1 ) ما لم تكن تتعامل مع أمناء أو خدمات لا تدعمها. تدعم معظم المحافظ الرئيسية جميع أنواع SegWit، مما يجعل التبني سلسًا.

للتخزين طويل الأجل أو ترتيبات التوقيع المتعدد، توفر عناوين P2WPKH أو P2WSH الأصلية الأمان، والرسوم المنخفضة، وكفاءة بلوكتشين مثالية. قرار تنسيق العنوان هو واحدة من اللحظات النادرة التي تقدم فيها اختيار التكنولوجيا الأحدث فوائد غير قابلة للجدل - تكاليف أقل، وأوقات تأكيد أسرع، واكتشاف أخطاء متفوق.

حولت SegWit البيتكوين من شبكة مكتظة إلى منصة أكثر قابلية للتوسع دون تغييرات أساسية في البروتوكول. بعد ما يقرب من عقد من الزمان على نشره، لا يزال واحدًا من أنجح الترقيات التقنية في البيتكوين، مما يثبت أن الحلول الهندسية الأنيقة يمكن أن تحل ما بدا أنه قيود معمارية. يقف النظام البيئي المزدهر من الطبقة الثانية اليوم على أساس SegWit.