Що таке технологія SegWit? Огляд розумного підходу масштабування Bitcoin для різних мереж

Вступ до технології SegWit у Bitcoin для початківців

Технологія SegWit (Segregated Witness) є ключовою технічною інновацією в історії Bitcoin. Сатоші Накамото при створенні Bitcoin заклав фундаментальне обмеження: максимальний розмір кожного блоку становить один мільйон байтів. Це обмеження призвело до суттєвого скорочення кількості транзакцій у кожному блоці, що стало причиною проблем із масштабуванням.

Зі зростанням популярності Bitcoin, збільшенням кількості користувачів і транзакцій, мережа стала перевантаженою. Новий блок у мережі Bitcoin створюється приблизно кожні десять хвилин. Через обмеження розміру блоку лише близько семи транзакцій за секунду проходить у середньому. Така пропускна здатність призводить до затримок і підвищення комісій, тому виникла нагальна потреба в ефективному технічному рішенні.

Огляд SegWit

SegWit — це скорочення від Segregated Witness. Технологію запропонував розробник Bitcoin Пітер Вулле за участю команди Bitcoin Core у 2015 році. У 2017 році SegWit офіційно впровадили через механізм "soft fork" (м’яке оновлення ланцюга).

Впровадження SegWit дозволило збільшити обсяг інформації, яку можна обробити в одному блоці, приблизно у 1,7 раза. Головні переваги — розширення ефективної місткості блоку, прискорення обробки транзакцій і покращення масштабованості мережі. Технологія також стала основою для рішень другого рівня, як-от Lightning Network.

Технічні принципи SegWit

Щоб зрозуміти роботу SegWit, потрібно знати, що транзакція Bitcoin складається з двох частин: даних транзакції та даних свідка. Дані транзакції містять адреси відправника й одержувача, а також суми Bitcoin. Дані свідка включають цифровий підпис, що підтверджує право власності на кошти та дійсність транзакції.

Основна проблема — дані свідка, особливо підписи, займають значний простір у блоці, до 65% від розміру транзакції. Це знижує ефективність використання блоку для додаткових транзакцій. SegWit розділяє дані свідка та основні дані транзакції, зберігаючи їх в окремій секції блоку. Такий підхід звільняє простір, дозволяючи включати більше транзакцій у кожен блок.

Ключові переваги SegWit

Технологія SegWit має низку базових переваг для оптимізації роботи мережі Bitcoin:

Збільшення місткості блоку: Відокремлення даних свідка дає змогу звільнити значний простір у блоці. Підписи можуть займати до 65% обсягу блоку, їх винесення дозволяє обробляти більше транзакцій при тому ж розмірі блоку.

Швидше підтвердження транзакцій: Оптимізація використання простору блоку дозволяє системі Bitcoin ефективніше опрацьовувати основні дані транзакцій. Це зменшує час підтвердження й середню вартість транзакції приблизно до одного долара.

Підтримка протоколу Lightning Network: Це визначальна перевага для масштабування. Lightning Network — рішення другого рівня, яке дає змогу проводити транзакції поза основним блокчейном. Платіжні канали дозволяють здійснювати швидкі та дешеві перекази, а фінальний підсумок фіксується у основному ланцюгу. Технологія SegWit є основою для надійної та ефективної роботи Lightning Network.

Як впроваджується SegWit

Для користувачів технологію SegWit можна застосувати через гаманець з адресами, що підтримують SegWit. Такі адреси мають три основні переваги:

1. Підвищена безпека: Адреси SegWit забезпечують вищий рівень безпеки порівняно з традиційними, оскільки підписи обробляються так, що їх складно підробити.

2. Більша швидкість: Завдяки розширеній місткості й оптимізованій обробці транзакції підтверджуються швидше.

3. Низькі комісії: Транзакційні комісії для SegWit-адрес істотно нижчі, ніж для класичних адрес, що дозволяє економити кошти.

Для використання технології потрібно створити гаманець з підтримкою SegWit-адрес і застосовувати його для надсилання та отримання Bitcoin.

Формати адрес Bitcoin

Bitcoin має кілька типів адрес, кожен із власними характеристиками та перевагами:

Legacy (P2PKH): Традиційний формат адрес, що починається з "1". Це оригінальний тип адрес Bitcoin, який досі застосовується, але не має переваг SegWit.

Nested SegWit (P2SH): Адреси з цифрою "3" на початку — це сумісний формат SegWit. Створений для підтримки роботи із застарілими системами, дозволяє використовувати частину переваг SegWit. Застосовується і для мультипідписних адрес.

Native SegWit (Bech32): Адреси з "bc1q" на початку, кодування Bech32. Це власний формат для SegWit, із посиленою безпекою, покращеною перевіркою помилок і мінімальними комісіями. Формат нечутливий до регістру, що знижує ризик помилок.

Taproot (P2TR): Адреси з "bc1p" на початку, стандарт Bech32m. Це новітній формат адрес з підтримкою Taproot, що дозволяє використовувати розширені функції, зокрема Bitcoin NFT та Ordinals.

Відмінності між адресами: Native SegWit та SegWit

Відмінності між типами адрес проявляються у комісіях і функціональності:

• Сумісні з SegWit адреси (з "3" на початку) дозволяють економити близько 24% на комісії порівняно з класичними адресами (з "1").
• Власні SegWit-адреси (з "bc1q" на початку) економлять близько 35% на комісії порівняно з класичними адресами.
• У порівнянні native segwit vs segwit compatible адреси, власний SegWit забезпечує вищу ефективність і менші комісії завдяки оптимізованій структурі.
• Адреси SegWit загалом дозволяють заощадити до 70% на комісії порівняно з традиційними мультипідписними адресами.
• Адреси Taproot (з "bc1p" на початку) підтримують додаткові функції, як зберігання Bitcoin NFT і Ordinals, з комісіями, подібними до сумісних SegWit-адрес.

Головна різниця в порівнянні native segwit vs segwit — власний SegWit (Bech32) призначений саме для SegWit і забезпечує максимальну ефективність, а вкладений SegWit — це проміжне рішення для збереження сумісності з попередніми системами.

Висновки

Технологія SegWit — це фундаментальне технічне досягнення на шляху Bitcoin до масштабованості й ефективності. Розділення даних свідка та основних даних транзакції суттєво збільшило кількість транзакцій у блоці, підвищило швидкість роботи мережі та знизило вартість транзакцій.

Вплив SegWit не обмежується лише цими покращеннями. Технологія також вирішила критичну вразливість, пов’язану із змінюваністю транзакцій, яка дозволяла змінювати ідентифікатори транзакцій до підтвердження. SegWit розширив програмованість Bitcoin і відкрив шлях для масштабних рішень, як-от Lightning Network.

Використання SegWit-адрес дає змогу користувачам отримувати менші комісії, швидші транзакції та підвищену безпеку. Усвідомлення різниці між native segwit та segwit compatible адресами дозволяє приймати обґрунтовані рішення щодо типу адреси. Технологія SegWit залишається фундаментом майбутніх інновацій в екосистемі Bitcoin, а власний SegWit — провідним стандартом оптимізації та ефективності.

FAQ

Чи можу я переказати BTC з Native SegWit на SegWit?

Так, можливо переказати BTC з Native SegWit на SegWit-адресу. Обидва типи адрес повністю сумісні, і транзакції між ними проходять напряму.

Що краще: SegWit чи Native SegWit?

Native SegWit (Bech32) має перевагу — він забезпечує більшу пропускну здатність, нижчі комісії та кращу масштабованість порівняно зі стандартним SegWit.

Чи можу я переказати Bitcoin з native SegWit на taproot?

Так, можна переказати Bitcoin з native SegWit на Taproot-адресу. Вони повністю сумісні. Taproot пропонує підвищену ефективність і менші комісії.

Що буде, якщо відправити Bitcoin на SegWit-адресу?

Ваш Bitcoin успішно надійде на SegWit-адресу. Транзакція проходить у мережі за стандартною процедурою, а комісія буде нижчою, ніж для класичних адрес, завдяки оптимізованому використанню простору блоку в SegWit.