O que é SegWit? Introdução à abordagem inovadora de escalabilidade on-chain do Bitcoin

O Bitcoin, sendo a primeira criptomoeda do mercado, enfrentou obstáculos relevantes de escalabilidade conforme sua base de usuários cresceu. Satoshi Nakamoto projetou o Bitcoin originalmente com um limite de tamanho de bloco de um milhão de bytes, suficiente apenas para um número restrito de transações. No início, essa capacidade atendia ao mercado de nicho. Contudo, com o aumento da popularidade, a rede passou a enfrentar congestionamentos críticos. As atualizações da rede Bitcoin ocorrem a cada dez minutos, processando em média sete transações por segundo, o que resulta em filas de dezenas de milhares de transações nos períodos de pico. As taxas de transação chegaram a patamares elevados e o tempo de confirmação aumentou significativamente durante esses períodos. Para superar esse cenário, tornou-se necessário desenvolver uma solução técnica inovadora capaz de acelerar o processamento das transações e reduzir custos.

Apresentação do SegWit

O Segregated Witness (SegWit) foi criado como resposta direta ao desafio de escalabilidade do Bitcoin. Proposto em 2015 pelo desenvolvedor Pieter Wuille e outros colaboradores do Bitcoin Core, o SegWit trouxe uma solução revolucionária para aumentar o volume de transações. Implementado oficialmente por meio de um soft fork na rede Bitcoin em 2017, o SegWit aumentou em 1,7 vez a capacidade de processamento de dados de cada bloco. A adoção do SegWit se expandiu para outras criptomoedas relevantes, como Litecoin e Bitcoin Cash. Os principais benefícios incluem maior capacidade dos blocos, maior velocidade nas transações e escalabilidade otimizada, resolvendo limitações que antes restringiam o crescimento do Bitcoin. O SegWit segue como uma das atualizações de protocolo mais relevantes da história do Bitcoin, estabelecendo as bases para uma rede mais eficiente.

Princípios técnicos do SegWit

Para entender a inovação do SegWit, é fundamental analisar a estrutura das transações de Bitcoin. Cada transação é composta por dois elementos: dados básicos de transação e dados de testemunha (witness). Os dados de transação registram saldos e valores transferidos; já os dados de testemunha contêm as assinaturas que validam a identidade do usuário. Os usuários se preocupam mais com as informações de saldo, enquanto a verificação de identidade exige pouco espaço no registro. O destinatário precisa apenas da confirmação de disponibilidade dos ativos, sem necessidade de detalhes sobre o remetente.

Entretanto, na estrutura tradicional, os dados de testemunha—especialmente as assinaturas—consomem até 65% do espaço de armazenamento do bloco de transação. Essa ineficiência causa atrasos nas transferências e eleva o custo de inclusão. O SegWit resolve esse problema ao extrair os dados de testemunha da transação principal e armazená-los separadamente. Isso permite melhor aproveitamento do espaço do bloco, acelera o processamento e reduz o esforço computacional da rede. Ao segregar os dados de testemunha, o SegWit transforma a organização e validação das transações, tornando a gestão de dados da blockchain muito mais eficiente.

Principais vantagens do SegWit

O SegWit oferece benefícios significativos para o funcionamento e a experiência dos usuários do Bitcoin. Primeiro, aumenta a capacidade do bloco ao liberar espaço antes ocupado pelas assinaturas. Estudos mostram que as assinaturas podem representar até 65% do espaço de um bloco de transação. Com o SegWit, o espaço liberado permite processar muito mais transações dentro do mesmo limite de tamanho.

Segundo, o SegWit acelera o ritmo das transações ao adotar um processamento em camadas, conceito semelhante às soluções de layer-2 do Ethereum. O sistema concentra poder computacional e maior armazenamento para processar os dados essenciais das transações, reduzindo a carga da rede. Isso potencializa o número de transações por segundo (TPS), e dados indicam que os custos médios de operação caíram consideravelmente após a adoção do SegWit.

Terceiro, o SegWit cria condições favoráveis para a Lightning Network, principal solução de expansão layer-2 off-chain do Bitcoin. A Lightning Network adiciona uma camada extra à blockchain, com canais dedicados para pagamentos, permitindo grandes transferências de forma rápida por meio do processamento off-chain. O SegWit aprimora o processamento dos dados críticos on-chain, aliviando a pressão sobre a Lightning Network e viabilizando soluções mais avançadas de escalabilidade.

Além disso, o SegWit separa por completo os dados de transação dos dados de assinatura. Ao longo do processamento, as assinaturas ficam fora do registro principal, eliminando riscos de adulteração. Esse modelo evita que informações incorretas fiquem gravadas permanentemente na blockchain e facilita programas de reparo e expansão dos registros. O SegWit também foi precursor dos Bitcoin Ordinals, permitindo a inserção de dados arbitrários em transações e inscrições em satoshis. Em 2021, o upgrade Taproot aprimorou essa base, possibilitando armazenamento de dados arbitrários de testemunha, expandindo limites e viabilizando NFTs Ordinals e outras aplicações inovadoras.

Aplicação do SegWit

Para o usuário comum, o SegWit proporciona três vantagens principais: segurança superior em relação aos endereços tradicionais, processamento mais ágil das transações e taxas reduzidas diante dos endereços convencionais. Para aproveitar esses benefícios, basta utilizar endereços de carteira Segregated Witness ao transferir Bitcoin. O uso do SegWit segue em forte expansão, com grandes plataformas e carteiras adotando o recurso amplamente.

Os formatos de endereço Bitcoin se dividem em quatro categorias, cada uma com características específicas. O formato Legacy (P2PKH) começa com "1" e representa o modelo original do Bitcoin, ainda utilizado. P2PKH significa Pay To Public Key Hash. Exemplo: 1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u.

O formato Nested (P2SH), começando com "3", serve para endereços de múltiplas assinaturas. P2SH (Pay-to-Script-Hash) utiliza scripts de resgate e seus hashes para entrada e saída nas transações. Suporta funções mais complexas, geralmente usadas para assinaturas múltiplas, em que várias partes autorizam a operação. Exemplo: 3EktnHQD7RiAE6uzMj2ZifT9YgRrkSgzQX.

O formato Nested SegWit (P2SH), também iniciado por "3", representa endereços compatíveis com Segregated Witness. Por utilizar encapsulamento P2SH, esses endereços são reconhecidos por nós antigos. Exemplo: 3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN. Não é necessário distinguir entre endereços multiassinatura e compatíveis com SegWit iniciados por "3"—ambos são amplamente aceitos e permitem envio para endereços iniciados por "1" ou "bc1". Essa retrocompatibilidade facilitou a adoção do SegWit em todo o ecossistema Bitcoin.

O formato Native SegWit (Bech32), iniciado por "bc1", representa os endereços nativos Segregated Witness. Definido no BIP173 em 2017, o Bech32 foi criado especialmente para SegWit. Exemplo: bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3. Tem como principal característica a insensibilidade a maiúsculas/minúsculas (apenas 0-9 e a-z), evitando erros e melhorando a leitura. Adota Base32 em vez de Base58, requer menos caracteres e otimiza cálculos, além de garantir maior compactação em QR Codes. O Bech32 também aprimora a segurança pelo sistema de checksum, minimizando endereços inválidos. Sua compatibilidade nativa elimina a necessidade de espaço adicional para encapsular endereços SegWit em P2SH, tornando as taxas menores e o processo mais eficiente.

Os endereços segwit versão 0 iniciados por "bc1q" são do tipo Pay-to-Witness-Public-Key-Hash (P2WPKH), com 42 caracteres fixos, enquanto os Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) têm 62 caracteres fixos. O P2WPKH é usado para endereços comuns; o P2WSH, para multiassinaturas.

Uma vulnerabilidade descoberta em 2019 mostrou que endereços Bech32 terminados com "P" poderiam passar na verificação de checksum mesmo se um "Q" fosse inserido acidentalmente, permitindo o envio de Bitcoin para endereços inválidos e inacessíveis. Entretanto, os limites de comprimento dos endereços SegWit (20 ou 32 bytes) impedem esse problema, pois caracteres adicionais tornam o endereço inválido e o software rejeita a operação.

O formato P2TR (Bech32m) iniciado por "bc1p" corresponde aos endereços Taproot. Exemplo: bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2m. Para resolver a vulnerabilidade do Bech32, foi criado o padrão Bech32m, que adiciona um dígito extra ao checksum, garantindo que qualquer caractere a mais gere checksums inválidos. Esse padrão se aplica apenas aos endereços Taproot e futuros, enquanto os endereços SegWit permanecem protegidos pelos limites de comprimento. Conforme o BIP0350, endereços segwit nativos versão 0 continuam no Bech32, enquanto os de versão 1 ou superior usam Bech32m. Os endereços Taproot (versão 1) sempre começam com "bc1p" e possibilitam funcionalidades de BTC NFT e Ordinals NFT.

Diferenças sutis entre os endereços

A análise dos formatos revela diferenças relevantes nos custos de transação com o SegWit. Endereços compatíveis com SegWit (iniciados por "3") reduzem as taxas em cerca de 24% em comparação aos tradicionais (iniciados por "1"). Já os SegWit nativos (iniciados por "bc1") oferecem economia de aproximadamente 35%. Endereços SegWit ("bc1" ou "3") podem gerar até 70% de redução nas taxas em relação aos de múltiplas assinaturas ("3"). Endereços Taproot apresentam taxas similares aos iniciados por "3", além do suporte a BTC NFT e Ordinals NFT. Essas vantagens tornam os endereços SegWit cada vez mais atrativos para usuários e empresas que buscam otimizar custos operacionais.

Conclusão

O Segregated Witness marca um avanço decisivo na trajetória do Bitcoin, ampliando a quantidade de transações processadas por bloco e enfrentando desafios críticos de escalabilidade. Além de expandir a capacidade, o SegWit resolve falhas raras de maleabilidade de transações e potencializa a programabilidade do Bitcoin, viabilizando soluções como a Lightning Network. O processamento em camadas e a separação dos dados de testemunha dos dados principais tornaram o Bitcoin mais eficiente, seguro e econômico. Hoje, grandes plataformas de criptomoedas adotam o SegWit em diversos formatos de endereço—Legacy, Nested SegWit, Native SegWit e Taproot—cada um com vantagens para diferentes necessidades. A crescente adoção do SegWit confirma sua relevância na superação das limitações originais do Bitcoin. À medida que o Bitcoin evolui, as inovações do SegWit formam a base para melhorias futuras, mostrando que avanços bem planejados podem elevar o desempenho da blockchain sem comprometer os princípios de segurança e descentralização. Entender o SegWit é indispensável para quem deseja compreender a arquitetura técnica do Bitcoin e seu desenvolvimento contínuo.

FAQ

O que é SegWit no Bitcoin?

SegWit é uma atualização do Bitcoin que separa os dados de testemunha dos dados de transação, aumentando a capacidade e a escalabilidade. Essa tecnologia reduz o tamanho das transações e permite incluir mais operações em cada bloco.

Posso enviar BTC para um endereço SegWit?

Sim, é possível enviar BTC para um endereço SegWit. O recurso é totalmente compatível e sua transação será processada normalmente.

Qual é a diferença entre BTC e SegWit?

O BTC SegWit oferece taxas de transação menores em relação ao BTC padrão. Para usufruir dessas taxas reduzidas, é necessário utilizar endereços SegWit, embora nem todas as exchanges já sejam compatíveis.