SegWitとは何か？Bitcoinの高度なオンチェーン・スケーリング手法の解説

Segregated Witness（SegWit）は、Bitcoinがグローバル決済システムへと進化する過程で直面したスケーラビリティ課題を解決する、画期的な技術革新です。本記事では、SegWitの基本概念、技術構造、そしてBitcoinユーザーや暗号資産業界全体に及ぼす影響について詳しく解説します。

SegWitの概要

SegWitは、Bitcoinネットワークのスケーラビリティ問題に対応するために生まれた技術です。Satoshi Nakamotoが設計した初期のBitcoinは、1ブロックにつき1メガバイトの容量に制限され、毎秒約7件の取引しか処理できませんでした。人気の高まりとともにこの制限がボトルネックとなり、数万件の取引が滞留し、送金手数料も急騰しました。

2015年にBitcoin開発者Pieter WuilleとBitcoin Coreの貢献者によって提案され、2017年のソフトフォークで正式導入されたSegWitは、ハードフォークを必要とせず、1ブロックの情報処理能力を1.7倍に拡張しました。この技術はBitcoinのみならず、Litecoinなど主要な暗号資産にも採用され、取引処理能力向上に寄与しています。

SegWitの技術的仕組み

SegWitの根幹は、取引データのブロック内での構造を再設計する点にあります。Bitcoinの取引は、「基本取引データ」と「ウィットネスデータ」の2要素で構成されます。基本取引データは残高や送金情報を記録し、ウィットネスデータには署名情報が格納されており、本人認証と取引の正当性を担保します。

SegWitの重要な発想は、署名情報がブロック内スペースの最大65%を占めている点に着目したことです。SegWitはウィットネスデータを主取引構造から分離し、別領域に保存することで、1メガバイトの制限内で実際の取引情報のスペースを拡大します。この分離により、合意パラメータを変更せずに処理件数を増やし、ネットワークのスループットを向上させます。

SegWitの主なメリット

SegWitは、Bitcoinの機能性とユーザー体験を強化する3つの主な利点をもたらします。

1つ目はブロック容量の拡大です。ウィットネスデータを分離することで、署名情報が占めていた最大65%のスペースが解放され、より多くの取引データが格納できるようになり、1ブロックあたりの取引件数が増加します。

2つ目は取引速度の向上です。Layer-2スケーリング技術に近いデータレイヤリングを導入し、計算資源や保存領域をコア取引情報に集中させることで、TPS（毎秒取引数）が増加しました。SegWit導入後、平均取引手数料も大幅に減少しています。

3つ目はLightning Networkへの対応です。SegWitはメインチェーンの負荷軽減により、代表的なLayer-2スケーリングであるLightning Networkの基盤を整えました。Lightning Networkはオフチェーンで決済チャネルを構築し、SegWitがオンチェーン処理を効率化します。また、署名情報と取引データの完全分離により、取引のマリアビリティ（改ざん可能性）を排除し、信頼性の高いオフチェーン決済を可能にしています。さらに、データ容量拡大と2021年のTaprootアップグレードにより、Ordinals等のNFT機能も実現しました。

SegWitの活用方法

一般ユーザーは、SegWitによって従来アドレスより安全性が向上し、ブロック容量拡大による高速な取引認証、そして従来のウォレットアドレスに比べて大幅に低い手数料というメリットを享受できます。

Bitcoinアドレスには主に4つの形式があり、特徴が異なります。レガシー（P2PKH）アドレスは「1」から始まり、最初期の形式ですがSegWitの恩恵はありません。ネスト型（P2SH）アドレスは「3」から始まり、複数署名によるマルチシグ機能をサポートします。

SegWit対応アドレスは2種類あり、ネスト型SegWit（P2SH）アドレスも「3」から始まり、古いノードにも認識される後方互換性があります。ネイティブSegWit（Bech32）アドレスは「bc1」で始まり、BIP173（2017年）で定義され、可読性向上、効率的なBase32エンコーディング、小型QRコード、エラー検出強化、最も低い手数料などの利点があります。

最新のP2TR（Bech32m）形式は「bc1p」で始まり、Taproot機能に対応します。Bech32仕様のバグ修正のため導入され、Bitcoin NFTやOrdinals NFT取引も可能です。手数料は他のSegWitアドレスと同水準で、普及率も急速に拡大しています。

アドレス形式の違い

アドレス形式の選択は主に取引手数料に影響します。SegWit対応アドレス（「3」始まり）は、従来型（「1」始まり）より約24%安い手数料で送金可能です。ネイティブSegWit（「bc1」始まり）は従来型より35%安く、マルチシグアドレスと比較すると最大70%の手数料削減が可能です。Taprootアドレスは、BTC NFTやOrdinals NFT機能をサポートしつつ、他のSegWitアドレスと同様の手数料です。

まとめ

Segregated Witnessは、Bitcoinの進化における重要な分岐点であり、革新的なプロトコル設計によってネットワークのセキュリティや分散性を損なうことなくスケーラビリティ問題を解決しました。取引データと署名データの分離によって、ブロック容量が1.7倍に拡大し、手数料が大幅に削減され、取引マリアビリティの脆弱性も解消されました。

SegWitは、単なる性能向上に留まらず、Lightning Networkの技術基盤を確立し、Layer-2によるスケーリングとメインチェーンの決済セキュリティを両立させました。TaprootアップグレードはSegWitの構造を継承し、Bitcoin OrdinalsやNFT機能を追加しています。

現在、多くの主要暗号資産プラットフォームやウォレットがSegWitを標準装備し、ユーザーに高速取引、低手数料、高い安全性を提供しています。Bitcoinの進化の中でSegWitは、後方互換性を維持しつつネットワークの成長と新機能を可能にするプロトコルアップグレードの好例です。SegWit対応アドレスの利用は、コスト削減と取引効率化を実現し、Bitcoinネットワーク全体の健全性とスケーラビリティ向上に貢献します。

FAQ

BitcoinにおけるSegWitとは？

SegWit（Segregated Witness）は、取引署名を分離することにより、スケーラビリティと手数料削減を実現するBitcoinのアップグレードです。2017年導入後、ブロックサイズの制約や取引速度の課題を解消しました。

SegWitアドレスへのBTC送金は可能ですか？

はい、SegWitアドレスへのBTC送金は可能です。すべてのBitcoin取引と完全互換性があり、円滑な送金が可能です。

BTCとSegWitの違いは？

BTC SegWitは、標準的なBTCよりも低い取引手数料を実現します。効率的な取引にはSegWitアドレスが必要です。資金損失を防ぐため、取引所のSegWit対応を事前に確認してください。