En begyndervenlig introduktion til Bitcoins SegWit, herunder hvad SegWit er, hvorfor det er vigtigt og hvad det opnår
SegWit er navnet på en Bitcoin-opgradering implementeret via en blød gaffel i august 2017. Den havde til formål at øge antallet af transaktioner pr. blok, som Bitcoin-netværket kunne behandle. Derudover adresserede det en sjælden udnyttelse i forbindelse med transaktionssmidbarhed og tilføjede større programmerbarhed til Bitcoin, hvilket muliggjorde yderligere skaleringsløsninger som Bitcoins Lightning Network.
I denne begyndervenlige introduktion til SegWit forklarer vi, hvad SegWit er, dets betydning og opgraderingens baggrund. Vi vurderer også SegWits indvirkning siden dens vedtagelse.
Indholdsfortegnelse:
Hvad er Bitcoins SegWit?
SegWit - en forkortelse for "segregated witness (consensus layer)" - er en skaleringsmekanisme implementeret på Bitcoin-netværket i august 2017. Den havde til formål at reducere størrelsen af transaktionsdata, så flere transaktioner kunne inkluderes i hver blok uden at øge blokstørrelsen begrænse via en hård gaffel.
Udover at øge Bitcoins transaktionsgennemstrømning, adresserede SegWit også et par andre problemer på netværket. For det første afbøder opgraderingen en sjælden udnyttelse, hvor en angriber kan oprette et nyt transaktions-id, før en transaktion udvindes. De kan så sandsynligt hævde, at de aldrig har modtaget deres penge, fordi afsenderen ikke vil genkende deres transaktion, fordi den vises under et andet ID. Under SegWit kræver beregning af transaktions-id ikke transaktionssignaturdata. Derfor, hvis en dårlig skuespiller ændrer signaturdata, forbliver ID'et det samme.
En anden forbedring, SegWit bragte til Bitcoin, var øget programmeringsfleksibilitet. Dette aktiverede effektivt Layer-2-skaleringsløsninger som Lightning Network. Lightning Network kræver mere komplekse transaktioner, der er afhængige af hinanden. Uden transaktionens formbarhedsfix kan transaktioner, der er afhængige af andre, blive ugyldige ved at ændre signaturdataene og dermed transaktions-id'et. Da SegWit adskiller transaktionssignaturer fra transaktionsdata og beregner ID'et fra sidstnævnte, kan en ændring af signaturdataene ikke ugyldiggøre fremtidige transaktioner.
Bitcoin-industrien understøttede ikke universelt SegWit. Før aktiveringen var der nogle, der kæmpede for at skalere netværket ved at øge blokstørrelsesgrænsen via en hård gaffel. Til sidst ville denne fraktion introducere en blokstørrelsesforøgelse. Den resulterende hårde gaffel skabte Bitcoin Cash-netværket og dets oprindelige kryptoaktiv, BCH.
Selvom ikke alle interessenter i Bitcoin-netværket opgraderede til SegWit med det samme, betød det faktum, at det blev implementeret som en bagudkompatibel ændring, at dets egen aktivering ikke splittede netværket. I modsætning til en hård gaffel er en sådan ændring kendt som en blød gaffel, som risikerer at splitte et netværk.
En kort SegWit-historie
SegWits kode var offentliggjort som Bitcoin Improvement Proposal 141 i december 2015. BIP's forfattere var udviklerne Eric Lombrozo, Johnson Lau og Pieter Wuille. Det blev senere introduceret i Bitcoin Core-klienten i oktober 2016. Alligevel var der kun få Bitcoin-minearbejdere, der godkendte ændringen og gav ikke signal om at støtte SegWit.
En rapport i Bitcoin Magazine foreslår at en fraktion af minearbejdere var imod SegWit, fordi de nød godt af en udnyttelse kendt som "AsicBoost", der gav dem 20% forbedret effektivitet, hvilket gjorde dem mere rentable.
I maj 2017 mødtes en gruppe af de mest magtfulde Bitcoin-minearbejdere og virksomheder og udarbejdede det, der senere skulle blive kaldt New York-aftalen. De blev enige om at aktivere SegWit og øge blokstørrelsesgrænsen som en del af ændringen - en opgradering kaldet "SegWit 2X." I modsætning til SegWit-versionen implementeret i Core-softwaren det foregående år, var ændringen ikke bagudkompatibel med tidligere Bitcoin-softwareversioner og risikerede at opdele netværket.
New York-aftalen havde SegWit 2X's aktivering planlagt til november 2017. Alligevel følte mange i Bitcoin-samfundet, at et hemmeligt møde mellem virksomheder ikke repræsenterede dem og opfattede SegWit 2X som en trussel mod kryptos overordnede decentraliserede etos.
Den pseudonyme Bitcoin-udvikler Shaolin Fry kom med en løsning kendt som en brugeraktiveret blød gaffel eller UASF. I det væsentlige vil node- og tegnebogsoperatører aktivere SegWit og afvise ikke-SegWit-blokke. Dette ville presse minearbejdere til at aktivere opgraderingen, fordi minedrift for Bitcoin hurtigt bliver en forgæves operation uden brugersupport.
UASF var ikke nødvendig i sidste ende, da truslen om den var nok til at overbevise minearbejdere om at signalere SegWit-støtte. Minearbejdere lukkede ind i SegWit den 9. august 2017.
Forud for SegWits aktivering gik de, der var mest engagerede i at skalere Bitcoin via en blokstørrelsesforøgelse, dog hver til sit. En ændring af netværkets blokstørrelse implementeret af en gruppe af såkaldte "big blockers" - dvs. minearbejdere, der favoriserede skalering ved at øge størrelsen af blokke på en måde, der ikke var bagudkompatibel - resulterede i den hårde gaffel, der skabte Bitcoin Cash .
Perioden var en tumultarisk for Bitcoin-netværket, og efter at støvet omkring de hårde og bløde gafler havde lagt sig, brugte BTC-prisen resten af 2017 på at nå et rekordhøjt niveau på næsten $20,000.
Hvordan virker SegWit?
SegWit fungerer ved adskillende en transaktions vidnedata fra transaktionsdataene. I det gamle system indeholdt blokke transaktionsinput (afsendere), output (modtagere) og transaktionssignaturdata. Med SegWit aktiv opdeles blokke i en basisblok på 1 MB og en ekstra sektion, der gemmer transaktionsdata. Den anden sektion kan gemme op til 3 MB vidnedata.
Derfor, i modsætning til populær tro, er SegWit faktisk en stigning i blokstørrelsesgrænsen. Forøgelsen blev dog gennemført på en sådan måde, at den ikke risikerede at splitte netværket. De, der ikke ønskede at opgradere deres noder til SegWit, kan stadig deltage i Bitcoin-netværket.
I legacy-transaktioner dannede transaktionsdata og signaturer et enkelt Merkle-træ - dvs. en datastruktur dannet ved at hashe forskellige stykker data sammen - hvorfra et transaktions-id blev oprettet. Dette betød, at ændring af signaturdataene, hvilket er muligt før en transaktion mineres, resulterede i et andet transaktions-id.
Under SegWit er transaktions-id'et ikke afhængig af signaturdataene. Derfor, selvom en ondsindet enhed formåede at ændre en transaktions signatur, ville det ikke påvirke nogen transaktions-id'er eller ugyldiggøre enhver transaktion, der er afhængig af en tidligere.
Selvom basisblokken stadig er 1 MB, kan den inkludere data fra flere transaktioner pr. blok, fordi uden vidnedataene er transaktioner op til 65 % mindre. Dette gør det effektivt, at minearbejdere kan inkludere et større antal transaktioner i hver blok, og skalere Bitcoin-netværket til flere brugere.
Udover at øge Bitcoins transaktionsgennemstrømning, muliggør SegWit også mere komplekse transaktioner. Tidligere kunne transaktioner, der var afhængige af hinanden, blive ugyldige ved at udnytte fejlen i transaktionens formbarhed. Med SegWit aktiv er transaktions-id'er ikke længere afhængige af data, der efterfølgende kan ændres. Derfor kan transaktioner med afhængigheder af andre transaktioner ikke ugyldiggøres. Dette muliggør yderligere skaleringsløsninger, såsom Lightning Network.
SegWit adresseformat
SegWit-transaktioner bruger et af to adresseformater. Dette gør det meget nemt at afgøre, om du sender fra en SegWit-adresse eller handler med en tegnebog, der understøtter SegWit.
Adresser, der begynder med et "3", er kendt som Pay to Script Hash- eller P2SH-adresser. Dette er et ældre adresseformat, der er kompatibelt med både ældre (eller ikke-SegWit) og SegWit-transaktioner. Tegnebøger, der ikke understøtter SegWit, kan stadig modtage SegWit-transaktioner ved hjælp af dette adresseformat. Transaktionsgebyrer bør være noget lavere end ældre adresser, når du handler med P2SH-adresser.
I mellemtiden begynder Bech32-adresser - også kendt som en indfødt SegWit-adresse - med "bc1." Transaktioner, der bruger Bech32-adresser, bruger mindre data end deres P2SH-modparter. Dette adresseformat muliggør endnu flere transaktioner pr. blok, hvilket resulterer i endnu lavere transaktionsgebyrer. Det kræver dog de tegnebøger, der bruges til at understøtte SegWit, hvilket kræver en softwareopgradering.
Hvorfor er SegWit vigtigt?
SegWit adresserer de stigende transaktionsomkostninger, som Bitcoin-udviklere og industriobservatører forstod ville begrænse netværkets adoption. Når Bitcoin-blokke er fulde, venter transaktioner i det, der er kendt som mempool.
Transaktioner forbliver i mempoolen, indtil en minearbejder inkluderer dem i en blok. Minearbejderen vælger, hvilke transaktioner der skal inkluderes baseret på det inkluderede transaktionsgebyr. Transaktioner inklusive et meget lille gebyr vil vente i mempoolen i lang tid i perioder med kraftig overbelastning på Bitcoin blockchain, fordi minearbejdere vil foretrække transaktioner med højere gebyrbetalinger - da det resulterer i større rentabilitet.
Med SegWit kan minearbejdere inkludere flere transaktioner pr. blok, fordi de data, der er gemt i 1 MB basisblokken, er mindre for hver enkelt end under det gamle format. Dette resulterer i en større blokkapacitet og færre transaktioner, der venter i mempoolen. Med færre ventende transaktioner er der større chance for at få en transaktion inkluderet i en blok med et lavere gebyr. Derfor vil det gennemsnitlige transaktionsgebyr på tværs af netværket falde.
Derudover muliggør SegWit ekstra skaleringsløsninger bygget på lag over den primære Bitcoin-blockchain. Den første og mest berømte i dag er Lightning Network. Lightning-netværket gør det muligt at foretage transaktioner uden for kæden i betalingskanaler. Fordi disse transaktioner ikke længere behøver at mine ind i en blok med det samme, venter færre transaktioner på at blive udvundet, hvilket yderligere lindrer presset for brugerne om at øge transaktionsgebyrerne.
For dem, der understøtter SegWit, er opgraderingen mere fordelagtig end at øge blokstørrelsesgrænsen via en hård gaffel. For det første risikerer en blød gaffel ikke at opdele netværket, hvilket kan resultere i forvirring blandt Bitcoin-brugere.
For det andet tvinger opgraderingen ikke yderligere hardwarekrav til nodeoperatører. En af de vigtigere egenskaber ved Bitcoin er, at enhver kan betjene den hardware, der kræves for at referere til Bitcoin blockchain og selv bekræfte gyldigheden af transaktioner. En stigning i blokstørrelsesgrænsen ville kræve, at nodeoperatører bruger dyrere hardware med ekstra hukommelsesressourcer, hvilket øger netværkscentraliseringen.
Var SegWit vellykket?
Fordi det er en valgfri, bagudkompatibel opgradering, tog SegWit et stykke tid at virkelig påvirke netværket. Selvom det blev aktiveret i august 2017, nåede gebyrerne stadig niveauer, der prissatte potentielle Bitcoin-brugssager. På sin højde i 2017 nåede det gennemsnitlige transaktionsgebyr mere end $55, hvilket gjorde små transaktioner eller betalinger økonomisk umulige.
Selvom nogle økosystemdeltagere implementerede opgraderingen næsten med det samme, tog det tegnebogsudbydere og andre tjenesteudbydere som børser lang tid at implementere SegWit. I slutningen af 2019 brugte kun halvdelen af alle transaktioner det nye format. I dag er mere end 80% af transaktionerne brug SegWit.
Diagrammet ovenfor viser, at daglige transaktionsgebyrer betalt i BTC er reduceret betydeligt, efterhånden som SegWit er blevet vedtaget. Selvom antallet af on-chain transaktioner behandlet pr. dag er nået omkring 7 % under 2017-toppen, er betalte gebyrer forblevet en lille brøkdel af de 1,500 BTC, der blev betalt til netværket den 22. december 2017. Samlede gebyrer betalt på en enkelt dag har ikke overskredet 300 BTC under nyere spidser.
Ved vurderingen af SegWits effekt er det vigtigt at huske, at opgraderingen gjorde Lightning Network muligt. Lanceret som en betaversion i 2018, har Lightning Network oplevet en enorm vækst. I begyndelsen af 2021 havde skaleringsløsningen en samlet kapacitet på godt 1,000 BTC. I april 2022 var netværkets samlede kapacitet vokset til mere end 3,650 BTC.
Antallet af Lightning Network-kanaler er også steget i samme periode. Fra 37,100 i begyndelsen af 2021 toppede kanalerne med 86,500 i marts 2022. Begge målinger viser en kraftig vækst i Lightning-aktiviteten, hvilket kun blev muliggjort af SegWit.
SegWit har åbenbart været en succes med hensyn til både dets indvirkning på netværksgebyrer og dets støtte til mere komplekse transaktionstyper. Ud over Lightning Network, nyere Bitcoin-netværksopgraderinger, såsom pælerod, bygger på SegWit for yderligere at optimere netværket - og ved at adressere transaktionsformbarhed vil den bløde fork muliggøre innovationer, der endnu ikke er udviklet.
Ikke en OKX-handler? Tilmeld dig og slutte sig til os i dag.
Kilde: https://www.okx.com/academy/en/what-is-segregated-witness