O que é o SegWit? Introdução à Estratégia Inteligente de Escalabilidade On-Chain do Bitcoin

O Bitcoin, enquanto criptomoeda pioneira, enfrentou graves desafios de escalabilidade à medida que a sua base de utilizadores foi crescendo. Satoshi Nakamoto definiu originalmente um limite de tamanho de bloco de um milhão de bytes, que só permitia acomodar um número restrito de transacções. Nos primeiros tempos do Bitcoin, esta capacidade era adequada para o mercado de nicho. Contudo, à medida que o Bitcoin se popularizou, a congestão da rede tornou-se um problema crucial. A rede Bitcoin actualiza-se aproximadamente a cada dez minutos, processando em média sete transacções por segundo, o que leva a filas de espera de dezenas de milhares de transacções nos períodos de maior procura. As comissões atingiram valores elevados e os tempos de confirmação aumentaram consideravelmente durante os congestionamentos. Esta conjuntura exigiu uma solução técnica inovadora para aumentar a velocidade do processamento das transacções e reduzir custos.

Apresentação do SegWit

O Segregated Witness (SegWit) surgiu como resposta ao desafio de escalabilidade do Bitcoin. Proposto em 2015 pelo programador Pieter Wuille, em conjunto com outros colaboradores do Bitcoin Core, o SegWit representou uma abordagem inovadora para aumentar a capacidade de transacção. A tecnologia foi oficialmente implementada através de um soft fork na rede Bitcoin em 2017, resultando num aumento de 1,7 vezes da capacidade de processamento de informação por bloco. A adopção do SegWit estendeu-se além do Bitcoin, abrangendo criptomoedas como Litecoin e Bitcoin Cash. Entre os principais benefícios do SegWit destacam-se o aumento da capacidade de bloco, maior rapidez nas transacções e optimização da escalabilidade, suprindo limitações fundamentais que restringiam o crescimento do Bitcoin. O SegWit continua a ser uma das actualizações de protocolo mais relevantes na história do Bitcoin, servindo de base para uma maior eficiência da rede.

Princípios Técnicos do SegWit

Para compreender a inovação do SegWit, importa analisar a estrutura das transacções Bitcoin. Cada transacção Bitcoin é composta por dois elementos: dados básicos da transacção e dados de testemunha. Os dados da transacção registam saldos e montantes transferidos; os dados de testemunha incluem as assinaturas que autenticam a identidade do utilizador. Os utilizadores interessam-se sobretudo por informações essenciais como os saldos, sendo que a verificação de identidade não exige grande espaço de armazenamento no registo da transacção. O destinatário só precisa de confirmação de que os fundos se encontram disponíveis, não sendo necessário aceder a informação detalhada sobre o remetente.

Na estrutura tradicional das transacções Bitcoin, os dados de testemunha — em particular as assinaturas — podem ocupar até 65% do espaço de um bloco de transacção. Esta ineficiência atrasa o processamento e aumenta os custos de inclusão das transacções. O SegWit resolve esta limitação ao extrair os dados de testemunha da informação principal da transacção, armazenando-os separadamente. Esta separação permite uma utilização mais eficiente do espaço do bloco, acelera o processamento das transacções e reduz o esforço computacional da rede. Ao separar os dados de testemunha, o SegWit reestrutura de raiz a organização e validação das transacções Bitcoin, criando um modelo mais eficiente de gestão de dados na blockchain.

Principais Vantagens do SegWit

O SegWit oferece múltiplas vantagens relevantes que reforçam a funcionalidade e a experiência de utilização do Bitcoin. Em primeiro lugar, aumenta a capacidade de bloco ao libertar espaço antes ocupado pelas assinaturas. A análise estatística mostra que as assinaturas podem representar até 65% do espaço de um bloco Bitcoin. Com a implementação do SegWit, a capacidade libertada permite processar substancialmente mais dados de transacção dentro do mesmo limite por bloco.

Em segundo lugar, o SegWit acelera a taxa de transacções por via de um processamento de dados em camadas, numa lógica semelhante às soluções layer-2 do Ethereum. O sistema de transacções Bitcoin concentra mais capacidade computacional e espaço de armazenamento no processamento da informação central, reduzindo significativamente a carga da rede. Esta optimização aumenta teoricamente as transacções por segundo (TPS), com dados a evidenciar que os custos médios de transacção diminuíram substancialmente após a adopção do SegWit.

Em terceiro lugar, o SegWit cria condições favoráveis para a Lightning Network, a principal solução de expansão layer-2 do Bitcoin, concebida para responder aos desafios de escalabilidade fora da cadeia. A Lightning Network estabelece uma camada adicional na blockchain do Bitcoin, com canais de pagamento dedicados, permitindo liquidações rápidas de grandes transferências por via de processamento off-chain. O SegWit complementa esta solução ao processar eficientemente dados prioritários na cadeia, aliviando a pressão sobre a Lightning Network e permitindo soluções de escalabilidade mais sofisticadas.

Além disso, o enquadramento técnico do SegWit separa completamente os dados de transacção dos dados de assinatura. Em todo o sistema de processamento, as assinaturas dos utilizadores são excluídas do registo principal da transacção, eliminando o risco de manipulação da informação. Esta arquitectura evita que dados incorrectos fiquem permanentemente registados na cadeia e beneficia programas de recuperação e correcção de informação. O SegWit serviu ainda de base aos Bitcoin Ordinals, permitindo a inserção de dados arbitrários em transacções e a gravação de inscrições em satoshis individuais. A actualização Taproot de 2021 expandiu esta base, facilitando o armazenamento de dados arbitrários de testemunha e alargando os limites de dados, viabilizando tokens não fungíveis Bitcoin Ordinals e outros casos de uso inovadores.

Como o SegWit é Aplicado

Para utilizadores comuns, a tecnologia SegWit oferece três benefícios principais: maior segurança face a endereços tradicionais, processamento mais rápido graças à capacidade extensível dos blocos e taxas de transacção inferiores em comparação com endereços de carteira convencionais. É possível aceder a estas vantagens recorrendo a endereços de carteira segregated witness para transferências Bitcoin. A utilização do SegWit tem vindo a crescer significativamente, com as principais plataformas e fornecedores de carteiras a suportar amplamente a funcionalidade SegWit nos seus serviços.

Os formatos de endereço Bitcoin dividem-se essencialmente em quatro categorias, cada uma com características distintas. Os endereços Legacy (P2PKH), começando por "1", correspondem ao formato original do Bitcoin, ainda em uso. P2PKH significa Pay To Public Key Hash. Exemplo: 1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u.

Os endereços Nested (P2SH), começando por "3", funcionam como endereços multi-assinatura. O P2SH (Pay-to-Script-Hash) recorre a scripts de resgate e hashes de scripts para scripts de entrada e saída das transacções. Estes endereços suportam funções mais avançadas do que os tradicionais, sendo utilizados sobretudo em esquemas multi-assinatura onde várias assinaturas digitais autorizam transacções. Por exemplo, um endereço controlado por três partes pode exigir duas assinaturas para autorizar uma transferência. Exemplo: 3EktnHQD7RiAE6uzMj2ZifT9YgRrkSgzQX.

Os endereços Nested SegWit (P2SH), também começando por "3", são compatíveis com segregated witness. Como utilizam métodos de embalagem P2SH, são reconhecidos por nós legados. Exemplo: 3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN. Não é necessário distinguir entre endereços multi-assinatura e compatíveis com SegWit começados por "3" — ambos são amplamente suportados e permitem enviar Bitcoin para endereços começados por "1" ou "bc1". Esta compatibilidade retroactiva facilitou a adoção do SegWit em todo o ecossistema Bitcoin.

Os endereços Native SegWit (Bech32), começando por "bc1", representam endereços segregated witness nativos. Definidos no BIP173 em 2017, os endereços Bech32 foram desenvolvidos para o SegWit. Exemplo: bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3. Entre as principais características estão a insensibilidade a maiúsculas (apenas 0-9 e a-z), evitando confusões e melhorando a legibilidade. Utilizam codificação Base32 (em vez da tradicional Base58), requerendo menos caracteres e permitindo armazenamento mais eficiente em códigos QR. O Bech32 garante maior segurança graças à optimização do checksum, minimizando a ocorrência de endereços inválidos. A compatibilidade nativa elimina a necessidade de espaço adicional para incorporar endereços SegWit em endereços P2SH, resultando em taxas mais baixas e maior eficiência.

Para endereços segwit de versão 0 começados por "bc1q", os endereços Pay-to-Witness-Public-Key-Hash (P2WPKH) têm sempre 42 caracteres, enquanto os Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) têm 62 caracteres fixos. O P2WPKH serve normalmente endereços comuns, enquanto o P2WSH suporta endereços multi-assinatura.

Uma vulnerabilidade descoberta em 2019 revelou que endereços Bech32 terminados em "P" podiam passar a verificação do checksum mesmo com caracteres "Q" adicionados, permitindo o envio de Bitcoin para endereços inválidos e não gastáveis. Contudo, os limites de comprimento dos endereços SegWit (20 ou 32 bytes) impedem o problema, pois qualquer carácter extra cria endereços inválidos que o software de carteira rejeita.

Os endereços P2TR (Bech32m), começando por "bc1p", correspondem a endereços Taproot. Exemplo: bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2m. Para mitigar a vulnerabilidade do Bech32, foi criado o padrão Bech32m, que acrescenta um dígito ao checksum para garantir que qualquer carácter extra gera checksums inválidos. Este padrão aplica-se apenas a Taproot e endereços futuros, enquanto os endereços SegWit continuam protegidos pelos limites de comprimento existentes. Segundo o BIP0350, os endereços segwit nativos de versão 0 mantêm Bech32, enquanto os de versão 1 ou superior usam Bech32m. Os endereços Taproot (versão 1) começam sempre por "bc1p" e suportam NFT BTC e funcionalidades Ordinals NFT.

Diferenças Subtis Entre Endereços

Analisando os formatos de endereço, existem diferenças relevantes de custo associadas ao SegWit. Os endereços compatíveis com SegWit (começando por "3") permitem poupanças de cerca de 24% nas taxas face aos endereços tradicionais ("1"). Os endereços SegWit nativos ("bc1") proporcionam cerca de 35% de poupança relativamente aos endereços tradicionais. Os endereços SegWit ("bc1" ou "3") podem poupar até 70% nas taxas face aos endereços multi-assinatura ("3"). Os endereços Taproot apresentam taxas semelhantes aos endereços "3", com a vantagem adicional de suportarem NFT BTC e Ordinals. Estas eficiências tornam os endereços SegWit cada vez mais atractivos para utilizadores e empresas que pretendem optimizar custos de transacção.

Conclusão

O Segregated Witness é um marco na evolução do Bitcoin, aumentando de forma significativa o número de transacções processadas por bloco e resolvendo desafios críticos de escalabilidade. Para além de expandir a capacidade de transacção, o SegWit elimina a vulnerabilidade da maleabilidade das transacções e reforça a programabilidade do Bitcoin, permitindo soluções como a Lightning Network. A abordagem em camadas ao processamento de dados, aliada à separação dos dados de testemunha da informação central, melhorou substancialmente a eficiência, segurança e rentabilidade do Bitcoin. Actualmente, as principais plataformas de criptomoedas já suportam o SegWit em vários formatos de endereço — Legacy, Nested SegWit, Native SegWit e Taproot —, cada um com vantagens específicas. A adopção generalizada do SegWit, crescente desde a sua implementação, comprova a sua eficácia na superação das limitações de escalabilidade do Bitcoin. À medida que o Bitcoin evolui, as inovações do SegWit constituem a base para melhorias futuras, demonstrando que melhorias de protocolo inteligentes podem potenciar o desempenho da blockchain sem comprometer a segurança ou a descentralização. Compreender o SegWit é fundamental para quem pretende dominar a arquitectura técnica do Bitcoin e acompanhar a sua evolução.

FAQ

O que é o SegWit no Bitcoin?

O SegWit é uma actualização do Bitcoin que separa dados de testemunha dos dados de transacção, aumentando a capacidade e escalabilidade. Reduz o tamanho das transacções, permitindo mais transacções por bloco.

Posso enviar BTC para um endereço SegWit?

Sim, pode enviar BTC para um endereço SegWit. É totalmente compatível e a transacção será processada normalmente.

Qual a diferença entre BTC e SegWit?

O BTC SegWit permite taxas de transacção mais baixas face ao BTC standard. Para usufruir destas taxas reduzidas, é necessário usar endereços SegWit, mas nem todas as plataformas os suportam.