Що таке SegWit? Огляд ефективного підходу масштабування блокчейна Bitcoin

Segregated Witness (SegWit) — це ключове технологічне рішення в розвитку Bitcoin, що вирішує критичні питання масштабованості, які виникли із зростанням мережі від вузькоспеціалізованої технології до глобальної платіжної системи. У цій статті розглядаються основні принципи роботи, технічна архітектура та практичний вплив SegWit на користувачів Bitcoin і всю криптовалютну індустрію.

Що таке SegWit

Технологія SegWit виникла як відповідь на проблему масштабування Bitcoin. Початковий дизайн Satoshi Nakamoto обмежував розмір блоку одним мегабайтом, що дозволяло обробляти близько семи транзакцій за секунду. Зі стрімким зростанням популярності Bitcoin це обмеження призвело до серйозних затримок: черги транзакцій сягали десятків тисяч, а комісії за перекази стали значно вищими.

Розробник Bitcoin Pieter Wuille разом з командою Bitcoin Core запропонував SegWit у 2015 році, а офіційно технологію впровадили через "soft fork" у 2017 році. Innovaція дала змогу підвищити пропускну здатність одного блоку Bitcoin у 1,7 раза без необхідності "hard fork". Технологію SegWit також впровадили у провідних криптовалютах, таких як Litecoin, щоб покращити швидкість обробки транзакцій.

Технічні принципи роботи SegWit

Основою SegWit є зміна структури організації даних транзакцій у блоці. Кожна транзакція Bitcoin складається з двох частин: основних даних транзакції та даних свідка (witness). Основні дані містять інформацію про баланси та деталі переказу, а дані свідка включають підписи, що підтверджують особу та автентичність операції.

Головна ідея SegWit — підписи, необхідні для безпеки, займають до 65% простору блоку транзакцій Bitcoin. SegWit вилучає ці дані з основної структури транзакції та зберігає окремо. Це забезпечує більше місця для реальних транзакцій у межах обмеження одного мегабайта на блок. Така архітектура дозволяє обробляти більше транзакцій на кожен блок без зміни фундаментальних параметрів Bitcoin.

Головні переваги SegWit

SegWit надає три ключові переваги, які суттєво підвищують функціональність і зручність користування Bitcoin.

Перша перевага — збільшення місткості блоку. Відокремлення даних свідка дозволяє значно розширити простір для транзакцій. Оскільки підписи можуть займати до 65% простору блоку, їх вилучення дає змогу обробляти більше переказів у межах одного блоку.

Друга перевага — пришвидшення обробки транзакцій. Як і рішення другого рівня, SegWit використовує розшарування даних для оптимізації ефективності. Мережа концентрує ресурси на основних деталях транзакції, а не на перевірці підписів, що дозволяє досягати більшої кількості транзакцій за секунду (TPS). Після впровадження SegWit середня вартість транзакцій значно зменшилася.

Третя перевага — підтримка Lightning Network. SegWit створює оптимальні умови для роботи основної платіжної мережі другого рівня Bitcoin, зменшуючи навантаження на основний ланцюг. Lightning Network відкриває платіжні канали для позаланцюгових операцій, а SegWit забезпечує ефективну організацію даних у блоках. Повне розділення даних транзакції та підпису в SegWit усуває "transaction malleability" (можливість зміни ідентифікатора транзакції), що підвищує безпеку платіжних каналів. Завдяки розширеній місткості даних та оновленню Taproot у 2021 році в мережі Bitcoin з’явилися ordinals та невзаємозамінні токени (NFT).

Практичне використання SegWit

Для користувачів SegWit дає три основні переваги: підвищену безпеку відносно традиційних адрес, більшу місткість блоку з швидшою перевіркою транзакцій і значно менші комісії, ніж у стандартних гаманець адрес.

Наразі адреси Bitcoin існують у чотирьох основних форматах. Класичні (P2PKH) адреси починаються з "1" і є оригінальним форматом Bitcoin. Вони залишаються популярними, але не підтримують SegWit. Вкладені (P2SH) адреси, що починаються з "3", використовуються для мультипідписних транзакцій, дозволяючи застосовувати кілька цифрових підписів для авторизації.

Адреси SegWit мають два основні типи. Вкладені SegWit (P2SH) адреси, також з "3", забезпечують зворотну сумісність, пакуючи транзакції SegWit у формат, який розпізнається старими вузлами. Натівні SegWit (Bech32) адреси, що починаються з "bc1", є оптимальним форматом для SegWit. Визначені у BIP173 у 2017 році, кодування Bech32 має переваги: нечутливість до регістру, ефективне кодування Base32, компактні QR-коди, покращене виявлення помилок та найнижчі комісії серед усіх типів адрес.

Останній формат — P2TR (Bech32m), який починається з "bc1p" і підтримує Taproot. Впроваджений для виправлення незначної помилки у специфікації Bech32, Bech32m адреси підтримують зберігання Bitcoin NFT і транзакції Ordinals NFT, зберігаючи низькі комісії. SegWit активно впроваджується, і рівень його використання швидко зростає в мережі Bitcoin.

Відмінності між форматами адрес

Вибір формату адреси впливає насамперед на розмір комісії. Адреси SegWit (з "3") дають змогу зекономити близько 24% на комісіях порівняно з класичними адресами (з "1"). Натівні SegWit адреси (з "bc1") забезпечують економію до 35% відносно класичних адрес. Порівняно з мультипідписними адресами, адреси SegWit дозволяють скоротити комісії до 70%. Taproot адреси підтримують зберігання BTC NFT та Ordinals NFT з такими ж комісіями, як і інші формати SegWit.

Висновки

Технологія Segregated Witness є знаковим етапом розвитку Bitcoin. Вона показує, як інновації в протоколі допомагають вирішити проблему масштабування без порушення безпеки та децентралізації мережі. Відокремлення даних свідка від основних даних транзакції дозволило збільшити місткість блоку у 1,7 раза, суттєво знизити комісії та усунути уразливість "transaction malleability".

Вплив SegWit перевищує просте підвищення продуктивності. Технологія стала основою для розвитку Lightning Network, дозволяючи масштабувати Bitcoin за допомогою рішень другого рівня й забезпечуючи безпеку розрахунків на головному ланцюгу. Оновлення Taproot розширило архітектуру SegWit, додавши функції Bitcoin ordinals і NFT.

Сьогодні провідні криптовалютні платформи й гаманці інтегрували SegWit, надаючи користувачам можливість швидших транзакцій, менших комісій і більшої безпеки. SegWit залишається прикладом продуманого оновлення протоколу, що підтримує зворотну сумісність і відкриває нові можливості для розвитку мережі Bitcoin. Для користувачів використання адрес SegWit — це простий спосіб знизити витрати й підвищити ефективність транзакцій, сприяючи загальному розвитку та масштабованості мережі.

FAQ

Що таке SegWit у Bitcoin?

SegWit (Segregated Witness) — це оновлення Bitcoin, що розділяє підписи транзакцій для підвищення масштабованості та зменшення комісій. Впроваджене у 2017 році, воно вирішує обмеження розміру блоку й пришвидшує транзакції.

Чи можна переказувати BTC на адресу SegWit?

Так, можна переказувати BTC на адресу SegWit. Формат повністю сумісний з усіма транзакціями Bitcoin і забезпечує безперервні перекази.

Чим відрізняється BTC від SegWit?

BTC SegWit має нижчі комісії порівняно зі стандартним BTC. Для ефективних біржових транзакцій потрібні адреси SegWit. Перевіряйте підтримку біржі, щоб уникнути втрати коштів.