Kas yra Bitcoin SegWit ir kaip tai veikia?

„Bitcoin“ mastelio keitimas yra nuolatinė populiariausių pasaulyje kriptovaliutų problema, kurią „Bitcoin“ kūrėjai stengėsi išspręsti. Vienas iš sprendimų buvo „SegWit“ minkštoji šakutė, kuri pakeitė Bitcoin operacijų, kurias galima apdoroti vienu metu, skaičių.

Nors „Bitcoin“ bloko operacijų skaičiaus padidinimas skamba kaip tikras laimėjimas, „SegWit“ taip pat turėjo problemų.

Kaip veikia Bitcoin operacijos?

Bitcoin sandoriams naudojamas UTXO (neišleistų sandorių išvesties) modelis, pagal kurį kiekviena operacija išleidžia ankstesnės operacijos išvestį blokų grandinėje ir sugeneruoja naują išvestį, kurią galima panaudoti toliau sandorį.

Pagal dizainą jūs neturite Bitcoin žetono. Vietoj to jums priklauso tam tikro skaičiaus ankstesnių operacijų nepanaudota produkcija. Šios išvesties nuosavybės teisę galite įrodyti pateikdami reikiamą adresą, skaitmeninį raktą ir skaitmeninį parašą.

Tarkime, kad norite nusiųsti bitkoinus savo geriausiam draugui. Pirmiausia naudosite privatų raktą, kad pasirašytumėte pranešimą, kuriame nurodyta įvestis, išvestis ir suma. Sandoris transliuojamas visame Bitcoin tinkle ir visi vartotojai gali jį matyti.

Kai mazgas gauna operaciją, jis patikrina, ar:

• Jūsų privatus raktas sutampa su viešuoju raktu, kurį tvirtinate turintis
• Įėjimų suma yra didesnė už jos išėjimų sumą
• Išeiga nepanaudota.

Jei operacija atitinka šias tris taisykles, ji patikrinama ir perduodama kitiems mazgams, kurie kartoja patvirtinimo procesą. Šis procesas apima sudėtingus matematinius galvosūkius, kuriuos kalnakasiai turi daugiausiai kriptovaliutų maišos norma turi didžiausią galimybę išspręsti pirmas.

Miner mazgai konkuruoja, kad išspręstų galvosūkius, o jei pasiseks, bloko šabloną išgauna į nekintamą bloką blokų grandinėje. Blokas transliuojamas visame tinkle ir aišku, kad jūsų geriausias draugas priklauso naujai nepanaudotai išvesties.

Kas yra sandorio lankstumo trūkumas?

Mastelio keitimas ir greitis nėra vienintelės problemos, kurios kamuoja bitcoin blokų grandinę. Deja, taip pat yra „sandorio lankstumo trūkumas“ – defektas, leidžiantis pakeisti skaitmeninį operacijos parašą, kol jis nepatvirtintas blokų grandinėje.

Šis pakeitimas atliktas taip, kad operacija išlaikytų savo matematinę logiką, bet duoda skirtingą rezultatą, kai vykdoma maišos algoritmas.

Paimkite, pavyzdžiui, sandorio su geriausiu draugu parašo vertę, kuri buvo (5). Jei jis pakeistas į (5-10+10), matematinė reikšmė vis tiek yra 5, bet jei sumaišysime šias skirtingas versijas, gausime skirtingus rezultatus.

Kadangi maiša yra tai, kaip sandoris identifikuojamas blokų grandinėje, šis pakeitimas sukelia keletą problemų.

• Blogi veikėjai gali sukurti antrą nesuderinamą operaciją prieš patvirtinant pirmąjį, sukeldami painiavą, vėlavimą ir tinklo perkrovą.
• Dėl to blokų grandinės kūrėjams sunku kurti antrojo lygmens sprendimus, skirtus pagerinti tinklo greitį ir mastelį.

Taigi tai yra trūkumas, galintis paversti „blockchain“ buhalterija košmaru, ir buvo įgyvendinti keli sprendimai, kaip jį išspręsti. Ir čia atsiranda bitcoin SegWit.

Kas yra Bitcoin SegWit?

Segregated Witness (SegWit) yra „Bitcoin“ blokų grandinės protokolo atnaujinimas, pirmiausia sukurtas siekiant apsaugoti nuo sandorių lankstumo.

SegWit pirmą kartą buvo pasiūlytas 2015 m blockchain šakutė pagerinti mastelio keitimą. „SegWit“ tai padarytų atskirdama skaitmeninius parašus nuo operacijų duomenų, leisdama daugiau operacijų saugoti viename bloke ir sutrumpinti laiką, reikalingą vienam blokui apdoroti.

„SegWit“ minkštoji šakutė pagaliau buvo įdiegta 2017 m., pristačiusi daugybę „Bitcoin“ blokų grandinės patobulinimų, be to, pašalino plastiškumo trūkumą ir pagerino operacijų efektyvumą.

Kas yra SegWit2x?

Prieš įdiegiant „SegWit“, „Bitcoin“ bendruomenėje kilo ginčų dėl pasiūlymo „hard fork“ atnaujinimo. siekiama padidinti bloko dydžio limitą nuo 1 MB iki 2 MB, siekiant pagerinti operacijų apdorojimo greitį, taigi ir terminas „SegWit2x“.

Nors daugelis suinteresuotųjų šalių palaikė idėją, bendruomenėje kilo nesutarimų, o sutarimo stoka paskatino skilimą. Atsiskyrusi frakcija suformavo Bitcoin Cash (BCH), o pagrindinė grupė pradėjo diegti SegWit.

Kaip veikia Bitcoin SegWit?

„SegWit“ veikia atskirdama kai kuriuos duomenis nuo bloko, todėl jo negalima keisti. Šis atskyrimas sukuria dvi dalis. Pirmoje bloko dalyje yra siuntėjo ir gavėjo piniginės adresai, o antrajame skyriuje yra skaitmeniniai parašai, dar vadinami „liudytojų duomenimis“.

Kadangi liudytojų duomenys yra atskirti nuo pagrindinio bloko, bloke atlaisvinama daugiau vietos, kad būtų galima įrašyti daugiau operacijų duomenų. Tai savo ruožtu padidina bloko talpą ir tiesiogiai veikia Bitcoin tinklo veikimą, žymiai pagerindamas mastelio keitimą.

Kita vertus, atskirti duomenys, ty skaitmeninis parašas, yra užšifruojami ir saugomi šoninėje grandinėje. Dėl šio papildomo saugumo sluoksnio, esančio virš atskyrimo nuo pagrindinio tinklo, neįmanoma pakeisti operacijos skaitmeninio parašo, taigi išsprendžiamas plastiškumo trūkumas.

Bitcoin SegWit pranašumai

„SegWit“ teikia keletą privalumų „Bitcoin“ tinklui.

• Išsprendžia sandorio lankstumą: Kaip minėta anksčiau, „SegWit“ ištaiso operacijų lankstumo trūkumą, sukėlusį daug painiavos ir perkrovos bitkoinų grandinėje. Tai leido atlikti patikimesnius ir saugesnius sandorius.
• Patobulintas saugumas: Išspręsdamas operacijų lankstumą, SegWit padarė bitkoinų tinklą saugesnį ir mažiau pažeidžiamą atakų. Tai taip pat palengvino naujų saugos funkcijų įdiegimą ateityje.
• Patobulintas mastelio keitimas: Mastelio keitimas yra sistemos našumo padidėjimas. Taip nutiko Bitcoin po minkštosios šakutės SegWit. Į blokus galima įtraukti daugiau operacijų dėl atlaisvintos vietos, sumažėjus operacijų mokesčiams ir greitesniam operacijos patvirtinimo laikui.
• Mažesni operacijų mokesčiai: Kadangi viename Bitcoin bloke galėjo tilpti daugiau operacijų, konkurencija dėl bloko vietos sumažėjo, o tai savo ruožtu sumažino operacijų mokesčius. Tai buvo ypač naudinga atliekant nedidelius sandorius.
• Patobulintas suderinamumas: Kadangi „SegWit“ yra minkšta šakutė, ji leido išplėsti „blockchain“ ir taip pat atvėrė duris būsimiems atnaujinimams (kaip „Taproot“ atnaujinimas) į Bitcoin tinklą. Šis lankstumas suteikia blokų grandinei galimybę įdiegti naujas funkcijas ir patobulinimus.
• Įkvėptas „Lightning Network“ (LN) sukūrimas: Kai SegWit pagerino mastelio keitimą, jo kodas įkvėpė sukurti Layer-2 sprendimą: žaibo tinklas. LN kodas leidžia sukurti ne grandininį mokėjimo kanalą tarp dviejų sandorio šalių, taip pagerinant tinklo greitį ir sumažinant operacijos kainą.

„SegWit“ buvo labai svarbus „Bitcoin“ tinklo atnaujinimas, nes jis pasiūlė sprendimus, kurie pagerino jo veikimą ir pagerino „Bitcoin“ vartotojų patirtį. Tačiau jis neapsiėjo be naujų iššūkių.

SegWit trūkumai

„SegWit“ minkšta šakutė turi keletą galimų trūkumų.

Pavyzdžiui, nors daugelis mainų ir piniginių naudoja SegWit, ne visi mazgai palaiko naująjį protokolą. Be to, kadangi SegWit sumažina operacijų mokesčius ir reikalauja paramos liudytojų duomenų šoninei grandinei, pelno siekiantiems kalnakasiams tai nepatinka ir jie gali nenorėti jo taikyti.

Be to, dėl didžiulio „Bitcoin“ tinklo dydžio „SegWit“ nepakanka, kad būtų išspręsta jo mastelio problema. Reikia reikšmingai pakoreguoti blokų grandinę, kad būtų sumažintas jos dydis ir padidintas mastelio keitimas iki tokio lygio, kaip alternatyvios blokų grandinės.

Nors „SegWit“ turi šiuos trūkumus, akivaizdu, kad saugumo ir mastelio pranašumai gerokai viršija problemas.

Ar Bitcoin SegWit buvo gera idėja?

„SegWit“ neleido klaidai sukelti tiek daug „Bitcoin“ blokų grandinės vėlavimo tuo metu, kai jos priėmimas vis labiau populiarėjo. Iš tiesų, prireikė daug laiko, kol plėtra buvo įgyvendinta. Nors kai kurie kalnakasiai patyrė neigiamą poveikį savo piniginėms, minkšta šakutė pagerino blokų grandinės saugumą ir patikimumą, teigiamai paveikdama Bitcoin tinklą.