¿Qué es SegWit? Introducción al método inteligente de escalabilidad en cadena de Bitcoin

Segregated Witness (SegWit) es un avance tecnológico esencial en la evolución de Bitcoin, que resuelve los problemas de escalabilidad surgidos conforme la red superó su mercado inicial. Cuando Satoshi Nakamoto diseñó Bitcoin, estableció un límite de un millón de bytes por bloque, restricción que se fue tornando problemática con el crecimiento de la red. Los bloques, generados cada diez minutos y limitados a procesar alrededor de siete transacciones por segundo, provocaban frecuentes congestiones, acumulando decenas de miles de transacciones pendientes, comisiones elevadas que alcanzaban varios dólares y retrasos de días en los momentos de mayor demanda. SegWit surgió como solución a estos cuellos de botella, logrando procesar transacciones más rápido y con comisiones menores, sin poner en riesgo la seguridad de la red.

Presentación de SegWit

La tecnología Segregated Witness fue propuesta en 2015 por Pieter Wuille, desarrollador de Bitcoin, junto a otros miembros de Bitcoin Core, como respuesta integral a las limitaciones de velocidad en el procesamiento de transacciones. Se implementó oficialmente en la red en 2017 mediante una soft fork, aumentando instantáneamente la capacidad de procesamiento de cada bloque en un 1,7. Este avance marcó un hito en la evolución técnica de Bitcoin, sin necesidad de recurrir a una hard fork conflictiva.

La adopción de SegWit se extendió rápidamente más allá de Bitcoin, con criptomonedas como Litecoin y Bitcoin Cash implementando la tecnología para aprovechar sus ventajas. Los principales beneficios de SegWit se concentran en tres áreas clave: mayor capacidad de bloque para procesar más transacciones, mayor velocidad gracias a la optimización del formato de datos y escalabilidad mejorada para el crecimiento futuro de la red. Estas mejoras respondieron a las preocupaciones de usuarios y desarrolladores sobre la capacidad de Bitcoin como red de pagos viable.

Principios técnicos de SegWit

Para entender SegWit es necesario analizar la estructura básica de las transacciones en Bitcoin. Cada transacción consta de dos partes: los datos de la transacción y los datos de testigo. Los datos de la transacción registran información clave, como saldos y montos transferidos, mientras que los datos de testigo verifican la identidad del usuario mediante firmas criptográficas. Los usuarios se interesan sobre todo por la información de los activos, como los saldos, mientras que la verificación de identidad, aunque necesaria, no requiere ocupar demasiado espacio en la transacción.

La ineficiencia del diseño original de Bitcoin radicaba en el hecho de que los datos de testigo—específicamente las firmas—ocupaban una cantidad desproporcionada de espacio dentro de los bloques de transacción, ralentizando las transferencias y aumentando los costes de empaquetado. En una transacción típica, el receptor solo necesita confirmar que los activos están disponibles para transferir, sin conocer detalles del proceso de verificación de identidad del remitente.

La innovación de SegWit consiste en extraer los datos de testigo del bloque principal de la transacción y almacenarlos por separado en una nueva estructura. Esto consigue reducir el tamaño efectivo de los datos de la transacción en el bloque principal, permite incluir más transacciones dentro del límite de un megabyte y acelera el procesamiento general. Al aislar los datos de las firmas, SegWit optimiza el uso del espacio del bloque sin afectar la seguridad ni la funcionalidad.

Ventajas principales de SegWit

SegWit ofrece varias ventajas sustanciales que transforman la eficiencia operativa y la experiencia de usuario en Bitcoin.

Mayor capacidad de bloque

El análisis estadístico muestra que la información de las firmas puede ocupar hasta el 65 % del espacio de un bloque de transacciones de Bitcoin. Con SegWit, al segregar estos datos de testigo, el espacio original del bloque queda disponible para más información de transacciones. Este cambio arquitectónico aumenta la capacidad del bloque sin modificar el límite de un megabyte, permitiendo procesar muchas más transacciones por bloque. El resultado es un uso más eficiente del espacio, resolviendo directamente el reto de escalabilidad que frenaba el crecimiento de Bitcoin.

Mayor velocidad de transacción

SegWit utiliza un enfoque de procesamiento de datos por capas, similar conceptualmente a las soluciones de capa 2 en Ethereum, procesando la información de Bitcoin en capas separadas para mejorar el rendimiento de las transacciones. Tras la adopción de SegWit, el sistema de transacciones de Bitcoin concentra más potencia de cálculo y más capacidad de almacenamiento en la información de las transacciones, en vez de la verificación de firmas. Este enfoque reduce notablemente la carga computacional frente a la estructura anterior, aumentando teóricamente la tasa de transacciones por segundo (TPS). Los datos empíricos demuestran que, tras implementar SegWit, el coste medio por transacción ha bajado de forma significativa, reflejando mayor eficiencia y menor congestión en la red.

Compatibilidad con Lightning Network

Lightning Network es la expansión de capa 2 más relevante de Bitcoin, diseñada para resolver los retos de escalabilidad mediante el procesamiento de transacciones fuera de la cadena. Lightning Network añade una capa adicional sobre la blockchain de Bitcoin, creando canales de pago que permiten transferencias rápidas y de alto volumen en cualquier circunstancia. Este procesamiento fuera de la cadena complementa la optimización en cadena de SegWit, que prioriza los datos más importantes directamente en la blockchain.

Al reducir la presión sobre la blockchain principal, SegWit crea condiciones favorables para la implementación y operación de Lightning Network. La separación de los datos de transacción y firma en la arquitectura de SegWit añade un beneficio de seguridad: excluye por completo los datos de firma en determinadas fases del procesamiento, eliminando la maleabilidad de las transacciones (vulnerabilidad por la que la información de una transacción podría ser alterada antes de la confirmación). Esta protección evita que información incorrecta quede registrada permanentemente en la blockchain y aporta ventajas para programas de reparación de transacciones y futuras expansiones de protocolo.

Además, SegWit es precursor de la tecnología de ordinales de Bitcoin, ampliando los límites para incluir datos arbitrarios en las transacciones. Esto permite grabar inscripciones en satoshis individuales. La actualización Taproot se basa en este fundamento, creando sistemas que facilitan el almacenamiento de datos de testigo arbitrarios y continúan ampliando los límites de datos en las transacciones, permitiendo la creación de NFTs de ordinales en Bitcoin.

Aplicación práctica de SegWit

Para el usuario, SegWit aporta tres ventajas prácticas que impactan directamente el uso cotidiano de criptomonedas. Primero, las direcciones SegWit ofrecen mayor seguridad que las tradicionales, gracias a estructuras criptográficas mejoradas y protección ante la maleabilidad. Segundo, permiten procesar transacciones más rápido con bloques más grandes y verificación acelerada. Tercero, reducen significativamente las comisiones frente a las direcciones tradicionales, a veces hasta un 35 % menos que los formatos anteriores.

Implementar esta tecnología es sencillo: basta con utilizar una dirección de monedero compatible con SegWit para recibir Bitcoin y disfrutar automáticamente de estos beneficios. La adopción de SegWit ha aumentado notablemente en los últimos años, reflejando el reconocimiento generalizado de sus ventajas entre usuarios y proveedores de servicios.

Los formatos de dirección de Bitcoin se dividen principalmente en varios tipos, cada uno con sus propias características:

Direcciones Legacy

Las direcciones Legacy (P2PKH) comienzan por el número 1 y corresponden a la estructura original de Bitcoin, que sigue utilizándose actualmente. Ejemplo: 1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u. P2PKH significa Pay To PubKey Hash, pago a hash de clave pública. Aunque funcionales, estas direcciones no aprovechan las optimizaciones de SegWit.

Direcciones SegWit anidadas

Las direcciones SegWit anidadas (P2SH) comienzan por 3 y son compatibles con SegWit. Ejemplo: 3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN. Estas direcciones utilizan el formato Pay-to-Script-Hash (P2SH), permitiendo la funcionalidad de SegWit y manteniendo compatibilidad con nodos antiguos que no reconocen las direcciones SegWit nativas. El formato P2SH admite funciones más complejas, usado sobre todo en direcciones multifirma que requieren varias firmas digitales. Las direcciones que empiezan por 3 son ampliamente soportadas y pueden enviar Bitcoin a direcciones que empiezan por 1 y bc1.

Direcciones SegWit nativas

Las direcciones SegWit nativas (Bech32) empiezan por bc1q y son direcciones diseñadas para la funcionalidad óptima de SegWit. Ejemplo: bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3. Definidas en BIP173, las direcciones Bech32 son insensibles a mayúsculas y minúsculas (solo usan caracteres 0-9 y a-z), lo que evita confusiones y mejora la legibilidad.

Estas direcciones emplean codificación Base32 en vez de Base58, requieren menos caracteres y permiten cálculos más eficientes y almacenamiento más compacto en códigos QR. Bech32 ofrece mayor seguridad por su código de detección de errores, minimizando el riesgo de direcciones inválidas. Al ser nativas de SegWit, no requieren espacio extra para encapsular direcciones SegWit en P2SH, lo que reduce las comisiones. Entre sus ventajas sobre Base58: códigos QR más pequeños, mayor resistencia a errores, mejor seguridad, insensibilidad a mayúsculas y mejor legibilidad al usar solo minúsculas.

Para direcciones SegWit versión 0 que empiezan por bc1q, las de tipo Pay-to-Witness-Public-Key-Hash (P2WPKH) tienen longitud fija de 42 caracteres, y las de tipo Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) de 62 caracteres. P2WPKH se usa para direcciones simples y P2WSH para multifirma.

Se detectó una pequeña vulnerabilidad: si el último carácter de una dirección Bech32 es P, y se añaden Qs por error, el checksum puede pasar sin dar aviso. Sin embargo, las direcciones SegWit tienen límites estrictos de longitud (20 o 32 bytes), por lo que añadir Qs crea una dirección inválida que los monederos rechazan.

Direcciones Taproot

Las direcciones P2TR (Bech32m) empiezan por bc1p y corresponden a las direcciones Taproot; ejemplo: bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2mOn. Para solucionar la vulnerabilidad de checksum en Bech32, se propuso el estándar Bech32m en BIP0350. Bech32m añade un dígito extra al cálculo del checksum, asegurando que cualquier carácter adicional genere un checksum inválido.

Este estándar se aplica solo a direcciones Taproot y futuros formatos, mientras que las direcciones SegWit versión 0 siguen usando Bech32, ya protegidas por sus límites de longitud. Las direcciones SegWit nativas versión 1 (Taproot) Bech32m siempre empiezan por bc1p y permiten la tenencia de BTC NFT y funcionalidad de Ordinals NFT.

Diferencias entre formatos de dirección

El análisis de eficiencia de comisiones entre los distintos formatos revela diferencias notables que afectan la experiencia del usuario y la economía de la red:

• Las direcciones compatibles con SegWit (algunas que empiezan por 3) ahorran aproximadamente un 24 % en comisiones respecto a las tradicionales (que empiezan por 1)
• Las direcciones SegWit nativas (que empiezan por bc1) ahorran cerca de un 35 % respecto a las tradicionales (que empiezan por 1)
• Las direcciones SegWit (que empiezan por bc1 y algunas por 3) pueden ahorrar hasta un 70 % respecto a las multifirma (algunas que empiezan por 3)
• Las direcciones Taproot permiten tenencia de BTC NFT y Ordinals NFT, con comisiones similares a las direcciones que empiezan por 3

Estas diferencias reflejan cómo cada formato aprovecha el espacio de bloque y la eficiencia de procesamiento, siendo los más recientes generalmente más rentables y funcionales.

Conclusión

Segregated Witness es un avance clave en la evolución de Bitcoin, que resuelve con éxito los problemas de escalabilidad más importantes sin perder compatibilidad con versiones anteriores ni seguridad. Al separar los datos de testigo de los de transacción, SegWit aumentó la capacidad efectiva del bloque en un 1,7 sin alterar el límite de un megabyte, logrando una solución eficaz basada en innovación arquitectónica y no en cambios polémicos de protocolo.

La tecnología SegWit aporta beneficios concretos: mayor capacidad de bloque para más transacciones, procesamiento más rápido que reduce los tiempos de confirmación, comisiones menores que mejoran la accesibilidad y eliminación de la maleabilidad en las transacciones, reforzando la seguridad. Además, SegWit sentó las bases para soluciones avanzadas como Lightning Network y nuevas aplicaciones como los ordinales y NFT en Bitcoin.

La adopción generalizada por Bitcoin, Litecoin y Bitcoin Cash valida la eficacia y relevancia de SegWit. La infraestructura moderna de criptomonedas integra completamente SegWit junto con las direcciones Taproot, permitiendo a los usuarios optimizar sus transacciones, reducir comisiones y acceder a nuevas aplicaciones basadas en Bitcoin. Mientras Bitcoin sigue evolucionando para responder a la creciente demanda, SegWit se mantiene como un hito demostrando cómo las mejoras de protocolo bien diseñadas logran grandes avances sin perder las características que hacen valioso y seguro a Bitcoin. Entender SegWit es esencial para cualquier usuario que quiera optimizar sus transacciones y aprovechar todo el potencial de la infraestructura actual de Bitcoin.

Preguntas frecuentes

¿Qué es SegWit en Bitcoin?

SegWit (Segregated Witness) es una mejora de Bitcoin que separa las firmas de las transacciones del resto de los datos, aumentando la velocidad y la capacidad de los bloques. Fue implementada en 2017 para resolver problemas de escalabilidad.

¿Puedo enviar BTC a una dirección SegWit?

Sí, puedes enviar BTC a una dirección SegWit. La transacción se procesará normalmente, ya que las direcciones SegWit son totalmente compatibles con las transacciones estándar de Bitcoin.

¿Cuál es la diferencia entre BTC y SegWit?

BTC SegWit ofrece comisiones de transacción más bajas que el BTC estándar. Para usar transacciones SegWit es necesario disponer de una dirección SegWit, aunque no todos los exchanges las admiten.