Что такое технология SegWit? Введение в интеллектуальное масштабирование Bitcoin в разных сетях

Введение для начинающих: технология SegWit в Bitcoin

Технология SegWit (Segregated Witness) — одно из ключевых технических достижений в истории Bitcoin. При разработке Bitcoin Сатоши Накамото заложил фундаментальное ограничение: размер блока составляет всего один миллион байт. Это ограничение ограничивает количество транзакций в блоке, вызывая проблемы масштабируемости.

С ростом популярности Bitcoin и увеличением числа пользователей сеть стала сильно загруженной. Новый блок появляется примерно каждые 10 минут, и из-за ограничения размера блока в миллион байт сеть может обрабатывать только около семи транзакций в секунду. Ограниченная пропускная способность приводит к задержкам и повышенным комиссиям, поэтому вопрос эффективного технологического решения становится особенно актуальным.

Введение в SegWit

SegWit — сокращение от Segregated Witness; эту технологию в 2015 году предложили разработчик Bitcoin Питер Вилле и команда Bitcoin Core. Официально SegWit появился в сети Bitcoin в 2017 году через soft fork.

Внедрение SegWit увеличило обработку информации в каждом блоке примерно в 1,7 раза. Главные преимущества: расширенная ёмкость блока, ускорение обработки транзакций, улучшенная масштабируемость сети. Кроме того, технология открыла путь для решений второго уровня, таких как Lightning Network.

Технические принципы SegWit

Для понимания SegWit важно знать, что каждая транзакция Bitcoin состоит из двух частей: данных транзакции и данных свидетеля. Данные транзакции включают адреса отправителя и получателя, а также передаваемые суммы. Данные свидетеля содержат цифровые подписи, подтверждающие право на средства и валидность транзакции.

Основная проблема заключалась в том, что данные свидетеля — особенно подписи — занимают до 65% размера блока. Это нерационально использует пространство, которое можно потратить на дополнительные транзакции. Решение SegWit: отделить данные свидетеля от основной транзакции и хранить их в отдельной области блока. Это освобождает блок и позволяет включать больше транзакций.

Основные преимущества SegWit

Технология SegWit даёт ряд ключевых преимуществ для повышения эффективности сети Bitcoin:

Увеличение ёмкости блока: После разделения данных свидетеля в исходном блоке освобождается значительный объём. Подписи могли занимать до 65% блока; их отделение позволяет включать намного больше транзакций при прежнем размере блока.

Быстрое завершение транзакций: Оптимизируя использование блока, система Bitcoin фокусируется на основных данных транзакции. Это ускоряет подтверждение и снижает среднюю стоимость транзакции примерно до одного доллара.

Поддержка Lightning Network: Это главное преимущество для долгосрочного масштабирования. Lightning Network — решение второго уровня для обработки транзакций вне основной цепи. Оно позволяет создавать платёжные каналы между участниками для быстрых и дешёвых операций, а итоговый результат фиксируется в основном блокчейне. Для безопасной работы Lightning Network технология SegWit необходима.

Как работает SegWit

Обычные пользователи могут применять SegWit, используя кошельки с поддержкой таких адресов. Адреса SegWit дают три основных преимущества:

1. Повышенная безопасность: Адреса SegWit обеспечивают более высокий уровень безопасности, поскольку подписи обрабатываются так, что их сложно подделать.

2. Высокая скорость: Благодаря расширенной ёмкости и эффективной обработке транзакции подтверждаются быстрее.

3. Низкая стоимость: Комиссии на адресах SegWit значительно ниже, чем на традиционных адресах, что позволяет экономить пользователям.

Для использования SegWit достаточно создать кошелёк с поддержкой таких адресов и отправлять или получать Bitcoin через него.

Форматы адресов Bitcoin

Существует несколько форматов адресов Bitcoin, каждый обладает своими особенностями и преимуществами:

Legacy (P2PKH): Традиционные адреса, начинаются с «1». Это исходный формат, который всё ещё широко используется, но не поддерживает преимущества SegWit.

Nested SegWit (P2SH): Адреса, начинаются с «3», совместимы с SegWit. Формат создан для совместимости с устаревшими системами и частично реализует преимущества SegWit. Также используется для мультиподписей.

Native SegWit (Bech32): Адреса, начинаются с «bc1q», используют кодировку Bech32. Это нативный формат SegWit, обеспечивающий повышенную безопасность, лучшую защиту от ошибок и минимальные комиссии. Формат нечувствителен к регистру.

Taproot (P2TR): Адреса, начинаются с «bc1p», используют стандарт Bech32m. Это новый стандарт, поддерживающий расширенные функции Taproot, в том числе работу с Bitcoin NFT (Ordinals).

Тонкие отличия: native SegWit vs SegWit

Различия между адресами проявляются в комиссиях и функционале:

• Адреса SegWit (начинаются с «3») позволяют экономить примерно 24% на комиссиях по сравнению с традиционными адресами («1»).
• Нативные адреса SegWit («bc1q») экономят около 35% на комиссиях по сравнению с традиционными адресами.
• В сравнении native segwit и segwit compatible native SegWit обычно обеспечивает более высокую эффективность и низкие комиссии благодаря оптимизации формата.
• Адреса SegWit позволяют экономить до 70% на комиссиях по сравнению с мультиподписными традиционными адресами.
• Taproot-адреса («bc1p») поддерживают дополнительные функции, такие как хранение Bitcoin NFT и Ordinals, а комиссии схожи с адресами SegWit.

Главное различие: native SegWit (Bech32) адреса специально созданы для SegWit и дают максимальную эффективность, а вложенные адреса SegWit обеспечивают переходную совместимость с устаревшими системами.

Заключение

SegWit — важнейшее технологическое решение для масштабируемости и эффективности Bitcoin. Отделение данных свидетеля от основной транзакции позволило значительно увеличить количество обрабатываемых транзакций в блоке, ускорить работу сети и снизить комиссии.

При этом значение SegWit выходит за рамки прямых улучшений. Технология устранила критическую проблему изменяемости транзакций, позволявшую модифицировать идентификаторы до подтверждения. Кроме того, SegWit расширил программируемость Bitcoin, открыв дорогу решениям масштабирования второго уровня, например, Lightning Network.

Использование адресов SegWit обеспечивает низкие комиссии, быструю обработку и высокую безопасность. Зная различия между native segwit и segwit compatible адресами, пользователи могут осознанно выбирать оптимальный формат. По мере развития экосистемы Bitcoin технология SegWit остаётся фундаментом инноваций, а native SegWit лидирует по эффективности и оптимизации.

FAQ

Могу ли я отправить BTC с native SegWit на SegWit?

Да, можно отправлять BTC с native SegWit на SegWit-адрес. Оба типа адресов полностью совместимы и поддерживают прямые транзакции между собой.

Что лучше: SegWit или native SegWit?

Native SegWit (Bech32) лучше стандартного SegWit: обеспечивает большую пропускную способность, более низкие комиссии и лучшие возможности масштабирования.

Могу ли я отправить Bitcoin с native SegWit на Taproot?

Да, можно отправить Bitcoin с native SegWit на адрес Taproot. Оба типа адресов полностью совместимы. Taproot обеспечивает повышенную эффективность и низкие комиссии.

Что будет, если отправить Bitcoin на SegWit-адрес?

Ваш Bitcoin поступит на SegWit-адрес. Транзакция обработается с более низкой комиссией, чем на традиционные адреса, благодаря эффективному использованию пространства блока SegWit.