Vad är Bitcoin SegWit och hur fungerar det?

Bitcoins skalbarhet är ett pågående problem för världens mest populära krypto och en som Bitcoin-utvecklare har kämpat för att lösa. En lösning som introducerades var SegWit mjukgaffel, som ändrade antalet Bitcoin-transaktioner som kunde bearbetas samtidigt.

Även om det låter som en säker vinst att höja antalet transaktioner per Bitcoin-block, hade SegWit också problem.

Hur fungerar Bitcoin-transaktioner?

Bitcoin-transaktioner använder UTXO-modellen (Unspent Transaction Output), där varje transaktion spenderar tidigare transaktions utdata på blockkedjan och genererar en ny utdata som kan spenderas i följande transaktion.

Genom designen äger du inte en Bitcoin-token. Du äger istället outnyttjad produktion av ett visst antal tidigare transaktioner. Du kan bevisa äganderätten till denna utdata genom den erforderliga adressen, digitala nyckeln och digitala signaturen.

Låt oss anta att du vill skicka bitcoin till din bästa vän. Du kommer först att använda en privat nyckel för att signera ett meddelande som innehåller inmatning, utdata och belopp. Transaktionen sänds till hela Bitcoin-nätverket, och alla användare kan se den.

När en nod tar emot transaktionen kontrollerar den om:

• Din privata nyckel matchar den offentliga nyckel du påstår att du äger
• Summan av ingångar är större än summan av dess utgångar
• Utgången är outnyttjad.

Om transaktionen uppfyller dessa tre regler, verifieras den och skickas vidare till andra noder, som upprepar verifieringsprocessen. Denna process involverar komplexa matematiska pussel, som gruvarbetarna med den högsta krypto-hashhastighet har störst chans att lösa först.

Gruvarnoder tävlar om att lösa pusslen, och om de lyckas bryter de blockmallen till ett oföränderligt block i blockkedjan. Blocket sänds till hela nätverket, och det är tydligt att din bästa vän äger den nya outnyttjade produktionen.

Vad är transaktionens formbarhetsfel?

Skalbarhet och hastighet är inte de enda problem som plågar bitcoin blockchain. Tyvärr finns det också "transaktionens formbarhetsbrist", en defekt som gör det möjligt att ändra den digitala signaturen för en transaktion innan den bekräftas i blockkedjan.

Denna modifiering görs på ett sådant sätt att transaktionen behåller sin matematiska logik men ger ett annat resultat när den körs genom en hashalgoritm.

Ta till exempel signaturvärdet för din transaktion med din bästa vän, vilket var (5). Om det ändras till (5-10+10) är det matematiska värdet fortfarande 5, men om vi hash dessa olika versioner får vi olika resultat.

Eftersom hashen är hur transaktionen identifieras i blockkedjan, orsakar denna förändring några problem.

• Dåliga aktörer kan skapa en andra motstridig transaktion innan den första bekräftas, vilket orsakar förvirring, förseningar och överbelastning i nätverket.
• Det gör det problematiskt för blockchain-utvecklare att bygga andraskiktslösningar som är avsedda att förbättra hastigheten och skalbarheten på huvudnätet.

Så detta är en defekt med potential att göra blockchain-bokföring till en mardröm, och flera lösningar har implementerats för att lösa det. Och det är där bitcoin SegWit kommer in.

Vad är Bitcoin SegWit?

Segregated Witness (SegWit) är en Bitcoin blockchain-protokolluppgradering som primärt utvecklats för att skydda mot transaktionsformbarhet.

SegWit föreslogs först 2015 som en blockchain gaffel för att förbättra skalbarheten. SegWit skulle åstadkomma detta genom att separera digitala signaturer från transaktionsdata, vilket gör att fler transaktioner kan lagras i ett enda block och minskar tiden som krävs för att behandla ett enda block.

SegWit-mjukgaffeln implementerades äntligen 2017, och introducerade många förbättringar av Bitcoin-blockkedjan, förutom att lösa formbarhetsbristen och förbättra transaktionseffektiviteten.

Vad är SegWit2x?

Innan SegWit implementerades var det lite tjafs i Bitcoin-communityt på grund av ett förslag till hårdgaffeluppgradering syftar till att öka blockstorleksgränsen från 1MB till 2MB för att förbättra transaktionsbehandlingshastigheten, därav termen "SegWit2x."

Medan många intressenter stödde idén, uppstod meningsskiljaktigheter inom samhället, och bristande konsensus ledde till splittring. Utbrytarfraktionen bildade Bitcoin Cash (BCH), medan modergruppen fortsatte med att implementera SegWit.

Hur fungerar Bitcoin SegWit?

SegWit fungerar genom att separera vissa data från blocket, vilket gör det otillgängligt för ändringar. Denna separation skapar två sektioner. Den första delen av blocket innehåller avsändarens och mottagarens plånboksadresser, medan den andra delen innehåller de digitala signaturerna, även kända som "vittnesdata".

Eftersom vittnesdata är separerade från huvudblocket frigörs mer utrymme i blocket för att mer transaktionsdata ska kunna registreras. Detta ökar i sin tur blockets kapacitet och påverkar direkt Bitcoin-nätverkets prestanda, vilket avsevärt förbättrar skalbarheten.

Å andra sidan är den segregerade datan, dvs den digitala signaturen, krypterad och lagrad på en sidokedja. Detta extra lager av säkerhet ovanpå separationen från huvudnätet gör det omöjligt att ändra transaktionens digitala signatur, vilket löser formbarhetsbristen.

Fördelar med Bitcoin SegWit

SegWit ger flera fördelar till Bitcoin-nätverket.

• Löser transaktionsformbarhet: Som nämnts tidigare fixar SegWit transaktionens formbarhetsbrist som orsakade mycket förvirring och överbelastning i bitcoin-blockkedjan. Detta möjliggjorde mer tillförlitliga och säkra transaktioner.
• Förbättrad säkerhet: Genom att lösa transaktionsformbarhet gjorde SegWit bitcoin-nätverket säkrare och mindre sårbart för attacker. Det gjorde det också lättare att implementera nya säkerhetsfunktioner i framtiden.
• Förbättrad skalbarhet: Skalbarhet är ökningen av ett systems prestanda. Det var vad som hände med Bitcoin efter SegWit mjukgaffel. Fler transaktioner kan inkluderas i block på grund av frigjort utrymme, vilket ger lägre transaktionsavgifter och snabbare transaktionsbekräftelsetider.
• Lägre transaktionsavgifter: Eftersom fler transaktioner kunde passas i ett Bitcoin-block minskade konkurrensen om blockutrymme, vilket i sin tur sänkte transaktionsavgifterna. Detta var särskilt fördelaktigt för små transaktioner.
• Förbättrad kompatibilitet: Genom att vara en mjuk gaffel, möjliggjorde SegWit blockkedjans utvidgbarhet samtidigt som det öppnade dörren för framtida uppgraderingar (som Taproot-uppgraderingen) till Bitcoin-nätverket. Denna flexibilitet ger blockkedjan möjligheten att implementera nya funktioner och förbättringar.
• Inspirerad skapelse av Lightning Network (LN): När SegWit förbättrade skalbarheten inspirerade dess kod utvecklingen av en Layer-2-lösning: Lightning-nätverket. LN: s kod möjliggör skapandet av en betalningskanal utanför kedjan mellan två transaktionsparter, vilket förbättrar huvudnätets hastighet och sänker transaktionskostnaden.

SegWit var en avgörande uppgradering av Bitcoin-nätverket eftersom det erbjöd lösningar som förbättrade dess prestanda och gjorde upplevelsen bättre för bitcoin-användare. Det kom dock inte utan sin beskärda del av nya utmaningar.

Nackdelar med SegWit

SegWit mjukgaffel introducerade ett par potentiella nackdelar.

Till exempel, medan många börser och plånböcker har antagit SegWit, stöder inte alla noder det nya protokollet. Dessutom, eftersom SegWit minskar transaktionsavgifterna samtidigt som det kräver stöd för vittnesdatasidokedjan, ogillar vinstorienterade gruvarbetare det och kan vara ovilliga att tillämpa det.

På grund av Bitcoin-nätverkets stora storlek är SegWit inte tillräckligt för att lösa problemet med skalbarhet. Det finns ett behov av en betydande justering av blockkedjan för att minska dess storlek och öka skalbarheten till en nivå som liknar alternativa blockkedjor.

Även om SegWit har dessa nackdelar är det tydligt att säkerhets- och skalbarhetsfördelarna vida överväger problemen.

Var Bitcoin SegWit en bra idé?

SegWit förhindrade ett fel från att orsaka så mycket eftersläpning i Bitcoin-blockkedjan vid en tidpunkt då dess antagande växte fram. Det dröjde faktiskt länge innan utvecklingen skulle genomföras. Medan vissa gruvarbetare upplevde en negativ inverkan på sina plånböcker, förbättrade den mjuka gaffeln blockkedjans säkerhet och tillförlitlighet, vilket påverkade Bitcoin-nätverket positivt.