什么是 SegWit？比特币链上扩容方案详解

比特币作为加密货币的开创者，在用户基数不断扩大之际，面临着显著的扩容难题。中本聪设计比特币时，区块大小上限为 100 万字节，仅能承载有限交易量。在早期，比特币这一容量足以满足小众需求，但伴随普及度提升，网络拥堵成为突出问题。比特币网络每约 10 分钟更新一次，平均每秒处理 7 笔交易，峰值期间易出现数万笔交易积压。交易手续费随之上涨，拥堵时确认延迟明显加剧，因此亟需创新技术方案提升交易效率并降低成本。

SegWit 技术简介

隔离见证（Segregated Witness，SegWit）是比特币扩容问题的技术突破。由开发者 Pieter Wuille 与 Bitcoin Core 团队成员于 2015 年提出，SegWit 首创性地提升了交易处理能力。该技术于 2017 年以软分叉方式在比特币网络上线，使单个区块的处理能力提升至原来的 1.7 倍。SegWit 不仅在比特币应用，还推广至 莱特币和比特币现金等主流加密资产。SegWit 的核心优势在于区块容量扩展、交易速度提升与扩容优化，有效突破比特币原本的技术瓶颈。作为比特币协议史上最重要的升级之一，SegWit 为网络效率提升奠定了坚实基础。

SegWit 技术原理

理解 SegWit 的创新，需要分析比特币交易结构。每笔交易由基本交易数据和见证数据两部分组成。交易数据记录余额与金额，见证数据则承载用户身份验证签名。用户主要关注资产和余额，身份验证数据并不需要在交易记录中大量存储。转账接收方只需确认资产可用，无需了解详细的发送方信息。

而传统比特币交易中，见证数据（签名信息）往往占用区块高达 65% 的空间，导致转账效率低、打包成本高。SegWit 技术通过将见证数据从交易主信息中剥离并独立存储，极大提升了区块空间利用率，加快交易处理速度，降低网络计算压力。隔离见证后，比特币交易的组织与验证方式得到根本优化，区块链数据管理更加高效。

SegWit 主要优势

SegWit 带来多项显著优势，有效提升比特币性能与用户体验。首先，通过释放原先签名信息占用的区块空间，区块容量显著提升。数据统计显示，签名数据可占据高达 65% 的区块空间。SegWit 实施后，释放出的空间使每个区块可处理更多交易信息。

其次，SegWit 通过分层数据处理机制加快交易速度，思路与 以太坊的 Layer 2 方案类似。系统将算力和存储资源集中在核心交易数据处理上，显著减轻网络负担。理论上交易速度（TPS）提升明显，数据显示 SegWit 推广后平均交易成本明显下降。

第三，SegWit 为闪电网络等二层协议扩展创造了技术基础。闪电网络通过链下支付通道，能在任何场景下高速完成大额转账。SegWit 在链上高效处理优先数据，减轻了闪电网络运行压力，使更高级扩容方案成为现实。

此外，SegWit 技术架构实现了交易数据与签名数据的彻底分离。整个交易处理过程中，用户签名数据不会进入主交易记录，从而杜绝交易信息篡改风险。此架构防止错误信息永久上链，并为交易信息修复功能的扩展与应用带来积极作用。SegWit 还是比特币 Ordinals 发展的前提，突破了交易中任意数据的存储限制，实现铭文刻录于单个聪上。2021 年的 Taproot 升级则在此基础上拓展了见证数据存储机制，进一步扩展数据容量，推动了 Ordinals NFT 等创新应用。

SegWit 的应用方式

普通用户使用 SegWit 技术可享三大优势：比传统地址更安全、更快的交易处理（区块容量可扩展），以及更低的交易手续费。只需使用隔离见证钱包地址进行比特币转账，即可获得这些好处。近年 SegWit 使用率持续提升，主流交易平台和钱包均广泛支持 SegWit 功能。

目前比特币地址格式主要分为四类，各有特点。传统地址（Legacy，P2PKH）以“1”开头，是最早的比特币地址格式，仍被沿用。P2PKH 即 Pay To Public Key Hash。示例：1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u。

嵌套地址（Nested，P2SH）以“3”开头，为多签名地址。P2SH（Pay-to-Script-Hash）采用赎回脚本及哈希实现交易输入输出脚本。此类地址功能更复杂，常用于多签名场景，即需多方签名授权转账。比如三方共同控制的地址，任意两方签名即可转账。示例：3EktnHQD7RiAE6uzMj2ZifT9YgRrkSgzQX。

嵌套 SegWit（P2SH）地址同样以“3”开头，为隔离见证兼容地址。因采用 P2SH 封装，这类地址可被传统节点识别。示例：3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN。用户无需区分以“3”开头的多签名与隔离见证地址，这两类均被广泛支持，且可向以“1”或“bc1”开头地址转账。此向后兼容性推动了 SegWit 的顺利推广。

原生 SegWit（Bech32）地址以“bc1”开头，是原生隔离见证地址。BIP173 于 2017 年定义 Bech32 编码，专为 SegWit 设计。示例：bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3。Bech32 仅包含 0-9 和 a-z，不分大小写，提升可读性且防止混淆。该格式采用 Base32 编码，字符更少，二维码存储更高效。Bech32 还优化了校验和错误检测机制，提高地址安全性并减少无效地址出现。原生 SegWit 无需额外空间嵌入至 P2SH 地址，手续费更低，效率更高。

以“bc1q”开头的版本 0 segwit 地址，Pay-to-Witness-Public-Key-Hash（P2WPKH）长度固定为 42 字符，Pay-to-Witness-Script-Hash（P2WSH）则为 62 字符。P2WPKH 常用于普通地址，P2WSH 适用于多签名场景。

2019 年发现的漏洞指出，Bech32 地址以“P”结尾时，即使误加“Q”字符仍能通过校验和，可能致比特币发送至无效且不可花费的地址。但 SegWit 地址长度限制（20 或 32 字节）可防止此类问题，额外字符生成的地址会被钱包软件拒绝。

P2TR（Bech32m）格式地址以“bc1p”开头，为 Taproot 地址。示例：bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2m。为解决 Bech32 漏洞，Bech32m 标准应运而生，校验和多加一位，确保多余字符生成无效地址。新标准适用于 Taproot 及后续地址，SegWit 地址仍受长度限制保护。BIP0350 规定，原生 segwit 0 版继续采用 Bech32，1 版及以上使用 Bech32m。Taproot 地址（版本 1）始终以“bc1p”开头，支持 BTC NFT 持有及 Ordinals NFT 功能。

地址格式的费用差异

不同地址格式在 SegWit 实施后，转账成本差异明显。SegWit 兼容地址（以“3”开头）较传统地址（以“1”开头）可节省约 24% 的手续费。原生 SegWit 地址（以“bc1”开头）能节省约 35% 的手续费。SegWit 地址（以“bc1”或“3”开头）相比多签名地址（同样以“3”开头），手续费最高可减少 70%。Taproot 地址与“3”开头的地址费用相近，且支持 BTC NFT 持有与 Ordinals NFT 功能。如此高性价比，使 SegWit 地址成为用户和企业优化比特币交易成本的首选。

总结

隔离见证是比特币协议演进中的里程碑，极大提升了每个区块的交易处理能力，有效解决了扩容难题。除交易容量提升外，SegWit 还杜绝了罕见的交易可变性漏洞，增强了比特币的可编程性，推动闪电网络等扩容方案落地。其分层处理与见证数据分离机制，显著优化了比特币效率、安全性和交易成本。如今主流加密平台都支持多类 SegWit 地址格式，包括传统、嵌套 SegWit、原生 SegWit 和 Taproot，满足多元需求。SegWit 的持续普及，充分证明其对比特币扩容瓶颈的有效解决。随着比特币不断发展，SegWit 创新为后续升级奠定坚实基础，显示协议技术优化如何在保障安全与去中心化下显著提升区块链性能。深刻理解 SegWit，是把握比特币技术架构与未来发展趋势的必修课。

常见问题

比特币中的 SegWit 是什么？

SegWit 是比特币升级方案，将见证数据与交易数据分离，提升容量和扩展性。交易体积更小，每个区块可处理更多笔交易。

可以向 SegWit 地址转账 BTC 吗？

可以，SegWit 地址完全兼容，您的 BTC 转账会正常处理。

BTC 与 SegWit 有何区别？

BTC SegWit 的转账手续费比标准 BTC 更低。需使用 SegWit 地址才能享受低手续费，但部分交易所暂不支持。