SegWit là công nghệ gì? Giới thiệu về giải pháp mở rộng thông minh của Bitcoin trên các mạng lưới

Giới thiệu cơ bản về công nghệ SegWit của Bitcoin

Công nghệ SegWit (Segregated Witness) được xem là một trong những đổi mới kỹ thuật quan trọng nhất trong lịch sử Bitcoin. Khi Satoshi Nakamoto xây dựng Bitcoin, đã có một giới hạn cơ bản đặt ra: mỗi khối chỉ được phép có dung lượng tối đa một triệu byte. Điều này đồng nghĩa số lượng giao dịch ghi nhận trên mỗi khối sẽ bị giới hạn nghiêm ngặt, dẫn đến bài toán về khả năng mở rộng.

Khi Bitcoin ngày càng phổ biến và lượng người dùng cùng số giao dịch gia tăng mạnh, mạng lưới bắt đầu xuất hiện tình trạng tắc nghẽn rõ rệt. Mạng Bitcoin tạo ra một khối mới khoảng mỗi 10 phút, và với giới hạn một triệu byte, trung bình chỉ xử lý được khoảng 7 giao dịch mỗi giây. Việc giới hạn này khiến thời gian chờ đợi kéo dài, phí giao dịch tăng cao, đặt ra nhu cầu cấp thiết về một giải pháp kỹ thuật hiệu quả.

Giới thiệu về SegWit

SegWit, viết tắt của Segregated Witness, là công nghệ do Pieter Wuille cùng các thành viên nhóm Bitcoin Core đề xuất năm 2015. Công nghệ này chính thức được triển khai trên mạng Bitcoin vào năm 2017 thông qua cơ chế "soft fork".

Việc áp dụng SegWit giúp tăng dung lượng xử lý thông tin của mỗi khối lên khoảng 1,7 lần. Những lợi ích chính của SegWit gồm: mở rộng hiệu quả dung lượng khối, cải thiện tốc độ xử lý giao dịch và nâng cao khả năng mở rộng tổng thể của mạng lưới. Bên cạnh đó, SegWit cũng đặt nền móng cho các giải pháp lớp thứ hai như Lightning Network.

Nguyên lý kỹ thuật của SegWit

Để hiểu SegWit vận hành thế nào, cần biết rằng mỗi giao dịch Bitcoin có hai thành phần chính: dữ liệu giao dịch và dữ liệu nhân chứng. Dữ liệu giao dịch gồm các thông tin như địa chỉ gửi, địa chỉ nhận và số lượng Bitcoin chuyển đi. Dữ liệu nhân chứng chứa thông tin chữ ký số xác nhận quyền sở hữu và tính hợp lệ của giao dịch.

Vấn đề phát sinh khi dữ liệu nhân chứng, đặc biệt là chữ ký số, chiếm phần lớn dung lượng khối, có thể lên đến 65% tổng kích thước giao dịch. Điều này làm lãng phí không gian lưu trữ đáng lẽ có thể ghi nhận thêm giao dịch. Giải pháp thông minh của SegWit là tách riêng dữ liệu nhân chứng ra khỏi dữ liệu giao dịch cốt lõi và lưu ở vùng riêng của khối. Nhờ đó, không gian được giải phóng đáng kể, cho phép tăng số lượng giao dịch trong mỗi khối.

Ưu điểm nổi bật của SegWit

Công nghệ SegWit mang lại nhiều lợi ích cốt lõi, nâng cao hiệu suất toàn diện cho mạng Bitcoin:

Tăng dung lượng khối: Việc tách riêng dữ liệu nhân chứng giúp giải phóng nhiều không gian trong khối gốc. Nếu chữ ký số chiếm tới 65% không gian khối, loại bỏ phần này cho phép xử lý nhiều giao dịch hơn trên cùng một dung lượng khối.

Tốc độ xác nhận giao dịch nhanh hơn: Nhờ tối ưu hoá không gian khối, hệ thống Bitcoin tập trung xử lý dữ liệu giao dịch cốt lõi, giúp thời gian xác nhận giao dịch rút ngắn và phí giao dịch trung bình giảm xuống còn khoảng một đô la.

Hỗ trợ giao thức Lightning Network: Đây là tính năng quan trọng nhất về lâu dài. Lightning Network là giải pháp mở rộng lớp thứ hai, xử lý giao dịch ngoài chuỗi chính, tạo kênh thanh toán giữa các bên để giao dịch nhanh và phí thấp, chỉ ghi nhận kết quả cuối cùng lên blockchain chính. SegWit là nền tảng không thể thiếu giúp Lightning Network vận hành an toàn và hiệu quả.

Cách triển khai SegWit

Người dùng phổ thông có thể sử dụng công nghệ SegWit thông qua các địa chỉ ví hỗ trợ SegWit. Địa chỉ SegWit có ba ưu điểm chính:

1. Bảo mật vượt trội: Địa chỉ SegWit bảo mật cao hơn địa chỉ truyền thống, do dữ liệu chữ ký được xử lý theo cách khó bị can thiệp.

2. Tốc độ xử lý nhanh hơn: Nhờ dung lượng mở rộng và xử lý tối ưu, giao dịch được xác thực nhanh chóng.

3. Phí giao dịch thấp hơn: Phí giao dịch với địa chỉ SegWit thấp hơn nhiều so với địa chỉ truyền thống, giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng.

Để sử dụng SegWit, người dùng chỉ cần tạo ví hỗ trợ địa chỉ SegWit và sử dụng để gửi, nhận Bitcoin.

Các định dạng địa chỉ Bitcoin

Bitcoin có nhiều loại địa chỉ khác nhau, với những đặc điểm và ưu thế riêng biệt:

Legacy (P2PKH): Địa chỉ truyền thống bắt đầu bằng số "1". Đây là định dạng gốc của Bitcoin, vẫn được sử dụng phổ biến nhưng không được hưởng lợi từ các cải tiến của SegWit.

Nested SegWit (P2SH): Địa chỉ bắt đầu bằng số "3" là phiên bản SegWit tương thích. Định dạng này giúp đảm bảo tương thích với hệ thống cũ nhưng vẫn tận dụng được một phần lợi ích SegWit. Ngoài ra, đây cũng là định dạng cho địa chỉ đa chữ ký.

Native SegWit (Bech32): Địa chỉ bắt đầu bằng "bc1q" và dùng mã hóa Bech32. Đây là định dạng gốc của SegWit, bảo mật tốt hơn, kiểm tra lỗi hiệu quả và phí giao dịch thấp nhất. Định dạng này không phân biệt chữ hoa – chữ thường, giảm thiểu lỗi nhập liệu.

Taproot (P2TR): Địa chỉ bắt đầu bằng "bc1p", dùng chuẩn Bech32m nâng cấp. Đây là chuẩn địa chỉ mới nhất, hỗ trợ các tính năng nâng cao của Taproot, bao gồm lưu trữ Bitcoin NFT như Ordinals.

So sánh chi tiết giữa các địa chỉ: Native SegWit và SegWit

Sự khác biệt giữa các loại địa chỉ chủ yếu nằm ở phí giao dịch và chức năng sử dụng:

• Địa chỉ SegWit tương thích (bắt đầu bằng "3") giúp tiết kiệm khoảng 24% phí chuyển so với địa chỉ truyền thống (bắt đầu bằng "1").
• Địa chỉ Native SegWit (bắt đầu bằng "bc1q") tiết kiệm khoảng 35% phí chuyển so với địa chỉ truyền thống.
• Khi so sánh native segwit và segwit tương thích, native SegWit thường vượt trội hơn về hiệu quả và phí nhờ cấu trúc tối ưu.
• Địa chỉ SegWit nói chung tiết kiệm tới 70% phí chuyển so với địa chỉ đa chữ ký truyền thống.
• Địa chỉ Taproot (bắt đầu bằng "bc1p") hỗ trợ các tính năng nâng cao như lưu trữ Bitcoin NFT, Ordinals, và có phí giao dịch tương tự địa chỉ SegWit tương thích.

Khác biệt cốt lõi giữa native segwit và segwit tương thích là native SegWit (Bech32) được phát triển riêng cho SegWit, tối ưu hiệu suất tối đa; còn SegWit lồng ghép là giải pháp chuyển tiếp giữ khả năng tương thích với hệ thống cũ.

Kết luận

SegWit là bước tiến kỹ thuật quan trọng trên hành trình mở rộng và tối ưu hóa hiệu suất của Bitcoin. Việc tách dữ liệu nhân chứng khỏi dữ liệu giao dịch lõi giúp tăng đáng kể lượng giao dịch xử lý trên mỗi khối, cải thiện tốc độ mạng và giảm phí giao dịch.

Tuy nhiên, tầm quan trọng của SegWit còn vượt xa các cải tiến trực tiếp này. Công nghệ này còn giúp khắc phục lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng về tính thay đổi giao dịch (transaction malleability), vốn cho phép thay đổi định danh giao dịch trước khi xác nhận. SegWit cũng mở rộng khả năng lập trình cho Bitcoin, tạo tiền đề cho các giải pháp mở rộng tiên tiến như Lightning Network.

Sử dụng địa chỉ SegWit, người dùng được hưởng phí thấp, giao dịch nhanh và bảo mật vượt trội. Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa native segwit và segwit tương thích giúp lựa chọn định dạng phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng. Khi hệ sinh thái Bitcoin liên tục phát triển, SegWit tiếp tục giữ vai trò nền tảng cho đổi mới tương lai, với native SegWit dẫn đầu về tối ưu hóa và hiệu quả.

FAQ

Tôi có thể chuyển BTC từ Native SegWit sang SegWit không?

Có, bạn hoàn toàn có thể chuyển BTC từ địa chỉ Native SegWit sang SegWit. Hai loại địa chỉ này hoàn toàn tương thích và hỗ trợ giao dịch trực tiếp với nhau.

SegWit hay Native SegWit tốt hơn?

Native SegWit (Bech32) vượt trội hơn, mang lại khả năng xử lý giao dịch lớn, phí thấp và cải thiện khả năng mở rộng so với SegWit thông thường.

Tôi có thể chuyển Bitcoin từ native SegWit sang Taproot không?

Có, bạn có thể chuyển Bitcoin từ native SegWit sang địa chỉ Taproot. Hai chuẩn này hoàn toàn tương thích với nhau và Taproot còn mang lại hiệu quả cũng như phí giao dịch thấp hơn.

Nếu tôi gửi Bitcoin đến địa chỉ SegWit thì điều gì sẽ xảy ra?

Bitcoin của bạn sẽ được nhận thành công tại địa chỉ SegWit. Giao dịch diễn ra bình thường trên mạng lưới và phí thấp hơn so với địa chỉ truyền thống, nhờ SegWit tối ưu hóa không gian khối.