O que é SegWit? Uma introdução à abordagem inteligente de escalabilidade on-chain do Bitcoin

Segregated Witness (SegWit) representa uma evolução tecnológica essencial para o Bitcoin, solucionando questões centrais de escalabilidade que se tornaram evidentes quando a rede superou seu público inicial. Na concepção original de Satoshi Nakamoto, o Bitcoin possuía um limite de capacidade de um milhão de bytes por bloco, restrição que, com o crescimento do uso, passou a gerar problemas. Com blocos gerados a cada dez minutos e limitados a cerca de sete transações por segundo, a rede enfrentava congestionamentos frequentes, acumulando filas de dezenas de milhares de transações, taxas elevadas que chegavam a dezenas de dólares e atrasos de processamento de vários dias em períodos de pico. O SegWit foi desenvolvido para superar esses gargalos, tornando o processamento das transações mais ágil, reduzindo taxas e preservando a segurança da rede.

Apresentação do SegWit

A tecnologia Segregated Witness foi proposta em 2015 pelo desenvolvedor Pieter Wuille e outros colaboradores do Bitcoin Core como solução abrangente para os limites de velocidade no processamento de transações. Sua implementação oficial ocorreu via soft fork em 2017 na rede Bitcoin, aumentando imediatamente a capacidade de processamento dos blocos em 1,7 vezes. Este avanço marcou um ponto crucial na evolução técnica do Bitcoin, sem exigir um hard fork controverso.

O SegWit rapidamente ultrapassou o Bitcoin e foi implementado em criptomoedas como Litecoin e Bitcoin Cash. Os principais benefícios do SegWit estão em três áreas: maior capacidade do bloco para mais transações, mais velocidade por estrutura de dados otimizada e escalabilidade ampliada para o crescimento futuro da rede. Essas melhorias resolveram as principais preocupações de usuários e desenvolvedores sobre a capacidade do Bitcoin como rede de pagamentos.

Princípios técnicos do SegWit

Para entender o SegWit, é preciso analisar a estrutura das transações de Bitcoin. Cada transação contém dois componentes: dados básicos e dados de witness. Os dados de transação registram informações como saldos e valores, enquanto os dados de witness comprovam a identidade do usuário por assinatura criptográfica. Usuários focam nos ativos e saldos, enquanto a verificação de identidade, mesmo sendo necessária, não precisa ocupar grande espaço na transação.

A ineficiência do Bitcoin original estava nos dados de witness—especialmente as assinaturas—consumindo espaço excessivo no bloco, prejudicando a eficiência das transferências e elevando os custos. Em uma transação típica, o destinatário precisa apenas da confirmação de que os ativos estão disponíveis, não dos detalhes de verificação do remetente.

O SegWit extrai os dados de witness do bloco principal da transação, armazenando-os em estrutura separada. Isso reduz o tamanho efetivo dos dados no bloco, permite mais transações no limite de um megabyte e acelera o processamento geral. Ao isolar as assinaturas, o SegWit otimiza o uso do espaço sem comprometer a segurança ou a funcionalidade.

Principais vantagens do SegWit

O SegWit traz vantagens que aprimoram significativamente a eficiência operacional do Bitcoin e a experiência dos usuários.

Capacidade ampliada do bloco

Estudos mostram que assinaturas podem ocupar até 65% do espaço de um bloco de transações Bitcoin. Ao separar esses dados com SegWit, o espaço do bloco se torna disponível para o processamento de mais transações, sem alterar o limite de um megabyte, permitindo maior volume processado por bloco. O resultado é uso mais eficiente do espaço e solução direta para o problema de escalabilidade.

Taxa de transação mais ágil

O SegWit utiliza processamento de dados em camadas, conceito semelhante às soluções de layer-2 do Ethereum, e trata informações em camadas distintas para ampliar o throughput. Após adoção do SegWit, o sistema de transações do Bitcoin dedica mais potência computacional e espaço ao processamento dos dados de transação, em vez da verificação de assinaturas. Isso reduz o esforço computacional comparado ao modelo anterior, aumentando a taxa teórica de transações por segundo (TPS). Dados mostram que, após o SegWit, o custo médio por transação caiu de forma consistente, evidenciando eficiência e menor congestionamento.

Compatibilidade com Lightning Network

O Lightning Network é a principal solução de expansão de layer 2 do Bitcoin, criada para escalar via processamento de transações off-chain. Ele adiciona uma camada à blockchain do Bitcoin, criando canais de pagamento para transferências rápidas e em grande volume. Esse processamento off-chain complementa a otimização on-chain do SegWit, que prioriza dados críticos na blockchain.

Ao reduzir a pressão sobre a blockchain principal do Bitcoin, o SegWit cria condições favoráveis à implementação do Lightning Network. A separação dos dados de transação e de assinatura no SegWit também traz mais segurança: elimina as assinaturas de certas etapas, impedindo maleabilidade de transações—quando dados poderiam ser alterados antes da confirmação. Isso garante que informações incorretas não fiquem registradas permanentemente e traz benefícios para programas de reparo e futuras expansões de protocolo.

Além disso, o SegWit foi precursor da tecnologia de ordinais do Bitcoin, ampliando limites para posicionamento arbitrário de dados em transações. Isso possibilita inscrições gravadas em satoshis individuais. O upgrade Taproot se baseou nesse fundamento, facilitando o armazenamento de witness arbitrários e expandindo limites nas transações, viabilizando os NFTs de ordinais no Bitcoin.

Como o SegWit é aplicado

Para o usuário, a tecnologia SegWit traz três benefícios práticos: primeiro, endereços SegWit são mais seguros que endereços tradicionais, devido à criptografia avançada e proteção contra maleabilidade; segundo, permitem processamento mais rápido graças à capacidade ampliada dos blocos e verificação otimizada; terceiro, reduzem significativamente as taxas, chegando a 35% a menos que carteiras antigas.

Para utilizar a tecnologia, basta receber Bitcoin em um endereço compatível com SegWit. O uso do SegWit cresceu bastante nos últimos anos, evidenciando o reconhecimento de seus benefícios por usuários e prestadores de serviço.

Os formatos de endereço do Bitcoin são divididos em tipos, cada um com características próprias:

Endereços Legacy

Endereços Legacy (P2PKH) começam com o número 1, representando a estrutura original do Bitcoin. Exemplo: 1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u. P2PKH significa Pay To PubKey Hash, ou pagamento para o hash da chave pública. Esses endereços não se beneficiam das melhorias do SegWit.

Endereços SegWit aninhados

Endereços SegWit aninhados (P2SH) começam com 3 e são compatíveis com SegWit. Exemplo: 3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN. Eles usam o Pay-to-Script-Hash (P2SH), permitindo SegWit e compatibilidade com nós antigos que não reconhecem SegWit nativo. O P2SH suporta funções mais complexas, como multiassinatura, exigindo múltiplas assinaturas digitais para autorizar transações. Endereços iniciados por 3 são amplamente aceitos e podem enviar para endereços que começam por 1 e bc1.

Endereços SegWit nativos

Endereços SegWit nativos (Bech32) começam com bc1q, projetados para funcionalidades SegWit otimizadas. Exemplo: bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3. Definidos no BIP173, são insensíveis a maiúsculas/minúsculas (usando apenas 0-9 e a-z), evitando confusão e facilitando leitura.

Utilizam Base32 ao invés de Base58, exigindo menos caracteres e proporcionando cálculos mais eficientes e QR codes menores. O Bech32 oferece detecção de erros aprimorada (checksum), minimizando endereços inválidos. Compatibilidade nativa elimina espaço extra para SegWit em P2SH, reduzindo taxas. Vantagens sobre Base58 incluem QR codes menores, maior resistência a erros, segurança superior, insensibilidade a maiúsculas/minúsculas e legibilidade aprimorada.

Para endereços SegWit versão 0 iniciados por bc1q, P2WPKH tem comprimento fixo de 42 caracteres, e P2WSH de 62. P2WPKH é usado para endereços comuns; P2WSH para multiassinatura.

Foi identificada uma vulnerabilidade: se o último caractere for P, inserir Qs extras pode passar na verificação do checksum. Contudo, SegWit tem limites rigorosos de 20 ou 32 bytes, e Qs excedentes tornam o endereço inválido, sendo recusado pela carteira.

Endereços Taproot

Endereços P2TR (Bech32m) começam com bc1p, como bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2mOn. Para corrigir a vulnerabilidade do Bech32, foi criado o Bech32m (BIP0350), que adiciona um dígito extra ao checksum, tornando caracteres adicionais sempre inválidos.

O padrão Bech32m é exclusivo para Taproot e formatos futuros; SegWit versão 0 segue o Bech32 antigo, pois já está protegido pelo limite de bytes. Endereços nativos SegWit versão 1 (Taproot) sempre começam com bc1p e suportam armazenamento de BTC NFT e funcionalidades de Ordinals NFT.

Diferenças entre os formatos de endereço

A eficiência de taxas varia conforme o formato de endereço, impactando o custo e a experiência do usuário:

• Endereços compatíveis com SegWit (alguns iniciados por 3) economizam cerca de 24% nas taxas em comparação aos tradicionais (iniciados por 1)
• Endereços SegWit nativos (iniciados por bc1) economizam cerca de 35% em relação aos tradicionais
• Endereços SegWit (iniciados por bc1 e alguns por 3) podem economizar até 70% em relação aos multiassinatura (alguns iniciados por 3)
• Endereços Taproot suportam BTC NFT e Ordinals NFT, com taxas similares aos iniciados por 3

Essas diferenças refletem a eficiência de cada formato no uso do espaço do bloco e no processamento das transações, com os formatos mais recentes oferecendo maior economia e funcionalidade.

Conclusão

Segregated Witness é um divisor de águas na evolução do Bitcoin, resolvendo limitações críticas de escalabilidade, mantendo compatibilidade retroativa e segurança. Ao separar dados de witness dos dados de transação, o SegWit aumentou a capacidade dos blocos em 1,7 vezes, sem mudar o limite de um megabyte, mostrando inovação arquitetural sem alterações polêmicas de protocolo.

O SegWit traz benefícios concretos: mais capacidade por bloco, processamento mais rápido, taxas menores e eliminação de vulnerabilidades de maleabilidade. Além disso, pavimentou o caminho para soluções como o Lightning Network e aplicações inovadoras como ordinais e NFTs no Bitcoin.

A adoção por criptomoedas como Bitcoin, Litecoin e Bitcoin Cash confirma a eficácia do SegWit. A infraestrutura atual já integra o SegWit e os endereços Taproot, permitindo transações otimizadas, taxas reduzidas e acesso a novas aplicações. À medida que o Bitcoin evolui, o SegWit representa um marco de como melhorias bem planejadas aumentam o desempenho sem perder as características fundamentais do Bitcoin. Entender o SegWit é essencial para quem quer otimizar suas transações e aproveitar todo o potencial da infraestrutura moderna do Bitcoin.

FAQ

O que é SegWit no Bitcoin?

SegWit (Segregated Witness) é uma atualização do Bitcoin que separa as assinaturas das transações dos dados, aumentando a velocidade e a capacidade dos blocos. Implementado em 2017, resolve questões de escalabilidade.

Posso enviar BTC para um endereço SegWit?

Sim, você pode enviar BTC para um endereço SegWit. A transação será processada normalmente, pois endereços SegWit são totalmente compatíveis com transações regulares do Bitcoin.

Qual a diferença entre BTC e SegWit?

O BTC SegWit oferece taxas de transação menores do que o BTC padrão. Para transações SegWit, é necessário usar endereços SegWit, mas nem todas as exchanges oferecem suporte a esse formato.