Біткойн: Прорив SegWit: Як технічна інновація вирішила кризу заторів у мережі

Проблема, що все почала

Коли Bitcoin вперше було запущено, Сатоші Накамото обмежив кожен блок 1 МБ — розумне обмеження для нішевої мережі, яка обробляла десятки транзакцій за блок. Але з розширенням використання цей вибір дизайну став вузьким місцем Bitcoin. Мережа могла обробляти в середньому лише близько 7 транзакцій на секунду. Під час пікових періодів тисячі транзакцій накопичувалися в очікуванні підтвердження, а користувачі стикалися з комісіями за транзакції, що перевищували десятки доларів, лише щоб їхні перекази були оброблені в розумні терміни. У разі крайньої завантаженості проста транзакція Bitcoin могла зайняти кілька днів, щоб бути записаною в блокчейн.

Спільнота криптографії терміново потребувала рішення для масштабування, яке не скомпрометувало б децентралізовану модель безпеки Bitcoin. Відповідь надійшла у формі SegreGated Witness (SegWit).

SegreGated Witness: Розумне технічне рішення

Розробник Bitcoin Пітер Вуйле та інші учасники Bitcoin Core запропонували SegWit у 2015 році як елегантне рішення для обмежень масштабування Bitcoin. До 2017 року цей м'який форк був активований у мережі Bitcoin, і результати були миттєвими: ефективна ємність блоку збільшилася в 1,7 рази без зміни фундаментального обмеження в 1 МБ.

Ось у чому геній підходу: кожна транзакція Bitcoin складається з двох окремих компонентів — самі дані транзакції (, які детально описують передачу вартості ), і дані свідка (, криптографічні підписи, що підтверджують, що ви володієте біткоїном ). Дані свідка можуть займати до 65% від загального розміру транзакції, але вони виконують лише одну функцію: підтвердження особи відправника.

Прорив SegWit відокремлює ці компоненти. Витягуючи дані підпису та зберігаючи їх окремо, дані транзакцій отримують пріоритет у просторі блоку. Це означає, що в кожен блок вміщується більше фактичних транзакцій, збори суттєво знижуються, а час підтвердження прискорюється. Після впровадження SegWit середні витрати на транзакції впали приблизно до $1.

Каскадні переваги для екосистеми Біткоїна

Розумні можливості блоків

Коли підписи видаляються з основного запису транзакцій, звільнений простір - приблизно 65% типового блочного простору - стає доступним для фактичних даних транзакцій. Тепер мережа може обробляти значно більше економічної активності в одному й тому ж блоці розміром 1 МБ.

Швидкість транзакцій вступає в нову еру

З окремо обробленими даними свідків мережа Bitcoin зосереджує обчислювальні ресурси на найважливішому: обробці транзакцій. Цей багаторівневий підхід відображає успішні стратегії масштабування, які Ethereum реалізував за допомогою рішень другого рівня, доводячи, що концепція працює в масштабах.

Мережа Lightning стає життєздатною

Мережа Lightning, найбільш перспективне рішення для масштабування Bitcoin поза ланцюгом, вимагала певних технічних умов для надійного функціонування. SegWit надав ці умови, зменшивши завантаженість ланцюга та створивши архітектурну основу для платіжних каналів. Власне, SegWit проклав шлях для розвитку та впровадження Lightning.

Розуміння форматів адрес Bitcoin: Оберіть правильний

Еволюція адрес Bitcoin відображає зрілість технології. Сьогодні гаманці підтримують кілька форматів, кожен з яких пропонує різні компроміси:

Спадкові адреси (P2PKH, що починаються з “1”) Оригінальний формат адреси Bitcoin, який досі використовується. Простий і універсально підтримуваний, але не використовує переваги ефективності SegWit і несе вищі комісії.

Вкладені адреси (P2SH, що починаються з “3”) Це був перший формат, сумісний із SegWit, який забезпечує зворотну сумісність зі старішим програмним забезпеченням Bitcoin. Вони заощаджують приблизно 24% на комісіях за переказ у порівнянні зі старими адресами. Одна адреса може представляти або багатопідписний контракт, або реалізацію SegWit — гаманці автоматично обробляють цю різницю.

Нативні SegWit адреси (Bech32, що починаються з “bc1”) Ось де розкривається повний потенціал SegWit. Нативні адреси SegWit економлять приблизно 35% на комісіях у порівнянні зі старими адресами та 70% у порівнянні з мультипідписними адресами. Стандарт кодування Bech32 (, визначений у BIP173 у 2017 році, приніс кілька переваг:

• Дизайн без урахування регістру усуває помилки введення
• Менша довжина символів дозволяє створювати менші, більш надійні QR-коди
• Покращена перевірка контрольних сум виявляє недійсні адреси
• Загальна ефективність транзакцій є вищою

Розширений SegWit: Рідний P2WPKH та P2WSH Ці варіанти native segwit забезпечують максимальну ефективність. Адреси P2WPKH )42 characters( працюють для стандартних переказів, тоді як адреси P2WSH )62 characters( дозволяють сценарії з багатьма підписами. Обидва починаються з “bc1q” і представляють найоптимізованішу реалізацію SegWit.

Taproot адреси )Bech32m, що починаються з “bc1p”( Запроваджений для виправлення крайніх випадків у початковому стандарті Bech32, Taproot представляє останнє покоління. Bech32m додає додаткову цифру до формули контрольної суми, запобігаючи проходженню перевірки недійсних адрес. Ці адреси дозволяють використовувати Bitcoin Ordinals та BRC-20 NFTs, розширюючи програмованість Bitcoin, зберігаючи при цьому ефективність транзакцій.

Числа розповідають історію

• 67% транзакцій Bitcoin використовували SegWit станом на серпень 2020 року — ця цифра, безумовно, зараз вища
• 1.7x збільшення ефективної ємності блоку після активації SegWit
• )середня вартість транзакції після впровадження SegWit
• Економія на комісіях: 24% $1 вкладений SegWit проти старого формату(, 35% )нативний SegWit проти старого формату(, до 70% )нативний SegWit проти мультипідпису(

Яку адресу слід використовувати?

Якщо ви починаєте з нуля, адреси нативного сегвіту ) у форматі Bech32, які починаються з “bc1”(, є оптимальним вибором для більшості користувачів. Вони пропонують найкращу ефективність комісій, найшвидшу обробку та сумісність на майбутнє. Перехід на нативний сегвіт з класичних адрес є одним із найлегших способів зменшити ваші витрати на ланцюзі на третину.

Для гаманців, що підтримують Taproot, та користувачів, зацікавлених у Bitcoin NFT, адреси Bech32m )bc1p( надають найсучасніші можливості, хоча різниця у комісіях є незначною в порівнянні з нативним segwit.

Чому SegWit важливий не лише для швидкості транзакцій

SegWit досягнув чогось тонкого, але глибокого: він вирішив вразливість до змінності транзакцій, де злочинці могли маніпулювати підписами транзакцій, не роблячи їх недійсними. Відокремивши дані свідків, SegWit повністю усунув цей вектор експлуатації.

Технологія також відкрила двері для більшої програмованості Bitcoin. Taproot, який побудований на основі SegWit, врешті-решт дозволив Bitcoin Ordinals — постійно вносити дані на окремі сатоші. Те, що починалося як виправлення масштабованості, перетворилося на технічну основу для екосистеми NFT Bitcoin.

Головне

SegWit перетворив Bitcoin з мережі, що задихалася від власного успіху, на справді масштабовану систему. Розумно відокремивши дані транзакцій від даних підпису, розробники створили більше місця для фактичної економічної діяльності. Комісії за транзакції впали, час підтвердження покращився, і була закладена основа для розвинених функцій, таких як Lightning Network та Bitcoin Ordinals.

Для всіх, хто сьогодні переміщує біткойн в блокчейні, прийняття нативних segwit-адрес — це не просто технічний вибір, а практичний спосіб заощадити гроші та швидше переміщатися. Оскільки біткойн продовжує еволюціонувати, SegWit є майстер-класом у елегантному вирішенні проблем: величезні покращення в масштабованості без відмови від принципів безпеки та децентралізації, закладених Сатоші Накамото.