Що таке SegWit? Формальний вступ до інтелектуального підходу масштабування Bitcoin у блокчейні

Огляд SegWit

Сатоші Накамото, створюючи Bitcoin, встановив обмеження розміру блоку — один мільйон байт. Це обмеження суттєво скорочує кількість транзакцій, які може містити один блок. Спочатку такого обсягу вистачало для вузького ринку. Зі зростанням кількості користувачів Bitcoin мережа швидко стала перевантаженою.

Bitcoin генерує новий блок кожні десять хвилин. При поточному обмеженні розміру блоку кожен блок здебільшого містить лише кілька десятків транзакцій. Середній показник — близько семи транзакцій за секунду. В результаті в певних умовах блокчейн накопичує десятки тисяч невиконаних транзакцій, а комісії зростають до десятків доларів. У періоди перевантаження підтвердження транзакцій може тривати кілька днів.

SegWit (Segregated Witness) запропонував у 2015 році розробник Bitcoin Пітер Вюлле разом із Bitcoin Core. Впровадження SegWit у 2017 році через "soft fork" збільшило пропускну здатність даних на блок приблизно у 1,7 раза. Провідні криптовалюти — Bitcoin, Litecoin та Bitcoin Cash — інтегрували SegWit, що розширило місткість блоків, прискорило транзакції та підвищило масштабованість мережі.

Технічна основа SegWit

Механізм SegWit розділяє кожну транзакцію Bitcoin на дві складові: основні дані транзакції та дані свідка. Дані транзакції містять інформацію про баланси, а дані свідка підтверджують ідентифікацію користувача.

Для більшості користувачів важлива інформація про активи, зокрема баланси рахунків. Деталі, що підтверджують ідентифікацію, не мають займати значний простір транзакції. Одержувач перевіряє наявність активу, а не особу відправника.

У структурі Bitcoin дані свідка — це цифрові підписи, які займають багато пам’яті, уповільнюють перекази та підвищують витрати на упаковку. SegWit вилучає дані свідка із транзакції та зберігає їх окремо, що суттєво прискорює обробку транзакцій. Підписи можуть становити до 65% простору типового блоку транзакції Bitcoin.

Bitcoin SegWit та Non-SegWit: основні відмінності та переваги

Порівняння SegWit і Non-SegWit показує фундаментальні відмінності, що напряму впливають на користувачів. SegWit пропонує низку ключових переваг над попереднім форматом.

SegWit відкриває більшу місткість блоків. Звільнення простору оригінального блоку дозволяє обробляти більше даних транзакцій у кожному блоці — це одна з найбільш важливих різниць між SegWit та Non-SegWit.

SegWit значно збільшує пропускну здатність транзакцій. Як і в Layer 2 архітектурі Ethereum, транзакції Bitcoin структуруються багаторівнево для прискорення обробки. SegWit виділяє більше обчислювальних ресурсів і пам’яті для транзакцій. Дані показують, що використання SegWit знижує середню комісію до близько $1, що суттєво дешевше порівняно з традиційними адресами.

SegWit підтримує Lightning Network — найбільш обговорюваний Layer 2 протокол для Bitcoin, який вирішує питання масштабування поза блокчейном. Lightning Network створює новий мережевий рівень на блокчейні Bitcoin, відкриває платіжні канали для швидких транзакцій навіть при великому навантаженні. SegWit сприяє впровадженню Lightning Network та створює оптимальні умови для її роботи.

Ще одна ключова перевага у порівнянні SegWit з Non-SegWit — покращена безпека. SegWit чітко розділяє дані транзакцій та підписів. Оскільки підписи не беруть участі у процесі транзакції, немає ризику модифікації даних чи запису некоректної інформації у блокчейн.

SegWit у використанні

Для користувачів SegWit дає три основні переваги: підвищену безпеку порівняно зі стандартними адресами, розширену місткість блоків і пришвидшену перевірку транзакцій, а також нижчі комісії, ніж у звичайних адрес гаманців.

Адреси Bitcoin поділяються на чотири основні категорії. Legacy (P2PKH) адреси, що починаються з "1", — це оригінальний формат Bitcoin, який досі використовується. У контексті SegWit та Non-SegWit це класичний формат "No SegWit". Nested (P2SH) адреси, що починаються з "3", — це мульти-підписні адреси для розширених функцій.

Два основних SegWit формати: Nested SegWit (P2SH) — адреси починаються з "3", сумісні з Segregated Witness; Native SegWit (Bech32) — адреси починаються з "bc1", це власні SegWit-адреси.

Bech32, стандартизований у BIP173 наприкінці 2017 року, має особливі переваги. Він нечутливий до регістру, використовує лише 0-9 та a-z, що зменшує плутанину та підвищує читабельність. Bech32 використовує кодування Base32 замість Base58, підвищуючи ефективність розрахунків. Такі адреси підвищують безпеку, забезпечують кращу перевірку контрольної суми і дозволяють мінімізувати ризики недійсних адрес.

У 2019 році виявили вразливість Bech32: якщо адреса завершувалась на "P" і додавалися одна чи більше "Q", вона все одно проходила перевірку контрольної суми. Для вирішення було введено стандарт Bech32m, що додає додаткову цифру у формулу контрольної суми. Bech32m застосовується лише до Taproot і майбутніх типів адрес.

P2TR (Bech32m) адреси, що починаються з "bc1p", — це Taproot-адреси, які підтримують BTC NFT та Ordinals NFT. За останніми даними, впровадження SegWit продовжує зростати, і більшість великих бірж та гаманців вже підтримують SegWit-адреси.

Основні відмінності адрес: SegWit vs Non-SegWit

Існують важливі тонкі відмінності між типами адрес, особливо для Bitcoin SegWit та Non-SegWit. Адреси SegWit, що починаються з "3", економлять на комісіях до 24% порівняно з legacy-адресами, що починаються з "1". Власні SegWit-адреси — з "bc1" — економлять 35% у порівнянні з традиційними адресами.

Адреси SegWit (починаються з "bc1" та деякі з "3") можуть зменшити комісії до 70% порівняно з legacy мульти-підписними адресами ("3" на початку). Taproot-адреси підтримують BTC NFT і Ordinals NFT, а їх комісії аналогічні адресам з "3".

Відмінності у комісіях показують, що вибір типу адреси суттєво впливає на витрати транзакції. Перехід на SegWit-адреси знижує витрати та покращує ефективність мережі. У порівнянні SegWit та Non-SegWit — SegWit переважає за витратами та продуктивністю.

Висновок

SegWit — це ключовий етап для Bitcoin, що підвищує кількість транзакцій у кожному блоці. Технологія вирішує обмеження масштабованості, усуває рідкісні експлойти зміни транзакцій і розширює програмованість Bitcoin, відкриваючи шлях до наступних рішень, наприклад Lightning Network.

Впровадження SegWit демонструє здатність Bitcoin-спільноти до інновацій і адаптації до зростання попиту, зберігаючи децентралізацію та безпеку. Відділення даних свідка в SegWit оптимізує простір блоку, знижує витрати і суттєво збільшує швидкість обробки.

Переваги SegWit над Non-SegWit очевидні: нижчі комісії, більша пропускна здатність, підвищена безпека і сумісність з Layer 2. Сучасні гаманці та провідні криптоплатформи підтримують Segregated Witness-адреси для Bitcoin, Litecoin, Bitcoin Cash, а також Taproot-адреси для BRC-20 та BTC NFT. Масове впровадження підтверджує роль SegWit як провідного рішення для масштабування та забезпечує ефективне глобальне зростання Bitcoin і готовність до майбутнього попиту.

FAQ

Що відбувається при переказі Bitcoin на адресу SegWit?

Переказ Bitcoin на адресу SegWit призводить до зниження комісій у майбутніх транзакціях. Баланс вашого гаманця поступово переходить на SegWit-адреси. Проблем із сумісністю при переказі на SegWit-адресу немає.

Чи варто використовувати BTC SegWit?

Так. BTC SegWit рекомендовано, оскільки він зменшує комісії та підвищує ефективність для користувачів, які зберігають активи самостійно. Це важливе оновлення для ефективного керування Bitcoin.

Яка різниця між Bitcoin і SegWit?

Bitcoin — оригінальна криптовалюта. SegWit — це оновлення протоколу Bitcoin, що забезпечує нижчі комісії та більшу масштабованість. SegWit працює лише з гаманцями та біржами, які його підтримують.

Який найкращий формат для адреси Bitcoin?

Оптимальний формат — SegWit, починається з цифри 3 і містить від 26 до 36 символів. Його підтримують більшість підприємств та гаманців.