Τι είναι το Bitcoin SegWit και πώς λειτουργεί;

Η επεκτασιμότητα του Bitcoin είναι ένα διαρκές ζήτημα για το πιο δημοφιλές κρυπτογράφηση στον κόσμο και ένα πρόβλημα που οι προγραμματιστές του Bitcoin προσπάθησαν να λύσουν. Μια λύση που εισήχθη ήταν το soft fork SegWit, το οποίο άλλαξε τον αριθμό των συναλλαγών Bitcoin που μπορούσαν να υποβληθούν σε επεξεργασία ταυτόχρονα.

Ενώ η αύξηση του αριθμού των συναλλαγών ανά μπλοκ Bitcoin ακούγεται σαν μια σίγουρη νίκη, η SegWit είχε επίσης προβλήματα.

Πώς λειτουργούν οι συναλλαγές Bitcoin;

Οι συναλλαγές Bitcoin χρησιμοποιούν το μοντέλο UTXO (Unspent Transaction Output), στο οποίο κάθε συναλλαγή ξοδεύει το την έξοδο της προηγούμενης συναλλαγής στο blockchain και δημιουργεί μια νέα έξοδο που μπορεί να δαπανηθεί στα ακόλουθα συναλλαγή.

Από σχεδίαση, δεν διαθέτετε διακριτικό Bitcoin. Αντίθετα, σας ανήκει το μη δαπανηθέν αποτέλεσμα ενός καθορισμένου αριθμού προηγούμενων συναλλαγών. Μπορείτε να αποδείξετε την ιδιοκτησία αυτής της εξόδου μέσω της απαιτούμενης διεύθυνσης, ψηφιακού κλειδιού και ψηφιακής υπογραφής.

Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να στείλετε bitcoin στον καλύτερο φίλο σας. Θα χρησιμοποιήσετε πρώτα ένα ιδιωτικό κλειδί για να υπογράψετε ένα μήνυμα που περιέχει την είσοδο, την έξοδο και την ποσότητα. Η συναλλαγή μεταδίδεται σε ολόκληρο το δίκτυο Bitcoin και όλοι οι χρήστες μπορούν να τη δουν.

Όταν ένας κόμβος λαμβάνει τη συναλλαγή, ελέγχει εάν:

• Το ιδιωτικό κλειδί σας ταιριάζει με το δημόσιο κλειδί που ισχυρίζεστε ότι κατέχετε
• Το άθροισμα των εισροών είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των εξόδων του
• Η έξοδος δεν δαπανάται.

Εάν η συναλλαγή πληροί αυτούς τους τρεις κανόνες, επαληθεύεται και μεταβιβάζεται σε άλλους κόμβους, οι οποίοι επαναλαμβάνουν τη διαδικασία επαλήθευσης. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει πολύπλοκα μαθηματικά παζλ, τα οποία οι ανθρακωρύχοι έχουν τα υψηλότερα crypto hash rate έχουν τις καλύτερες πιθανότητες να λύσουν πρώτα.

Οι κόμβοι εξόρυξης ανταγωνίζονται για να λύσουν τους γρίφους και, εάν είναι επιτυχείς, εξορύσσουν το πρότυπο μπλοκ σε ένα αμετάβλητο μπλοκ στην αλυσίδα μπλοκ. Το μπλοκ μεταδίδεται σε ολόκληρο το δίκτυο και είναι σαφές ότι ο καλύτερος φίλος σας κατέχει τη νέα έξοδο που δεν έχει δαπανηθεί.

Ποιο είναι το ελάττωμα της ελαττότητας της συναλλαγής;

Η επεκτασιμότητα και η ταχύτητα δεν είναι τα μόνα ζητήματα που μαστίζουν το blockchain του bitcoin. Δυστυχώς, υπάρχει επίσης το "ελάττωμα της ελαττότητας συναλλαγών", ένα ελάττωμα που επιτρέπει την αλλαγή της ψηφιακής υπογραφής μιας συναλλαγής πριν επιβεβαιωθεί στο blockchain.

Αυτή η τροποποίηση γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε η συναλλαγή να διατηρεί τη μαθηματική της λογική αλλά να αποδίδει διαφορετικό αποτέλεσμα όταν εκτελείται μέσω ενός αλγόριθμου κατακερματισμού.

Πάρτε, για παράδειγμα, την αξία υπογραφής της συναλλαγής σας με τον καλύτερο φίλο σας, η οποία ήταν (5). Αν αλλάξει σε (5-10+10), η μαθηματική τιμή εξακολουθεί να είναι 5, αλλά αν κατακερματίσουμε αυτές τις διαφορετικές εκδόσεις, έχουμε διαφορετικά αποτελέσματα.

Δεδομένου ότι ο κατακερματισμός είναι ο τρόπος με τον οποίο προσδιορίζεται η συναλλαγή στο blockchain, αυτή η αλλαγή προκαλεί μερικά προβλήματα.

• Οι κακοί ηθοποιοί μπορούν να δημιουργήσουν μια δεύτερη αντικρουόμενη συναλλαγή πριν επιβεβαιωθεί η πρώτη, προκαλώντας σύγχυση, καθυστέρηση και συμφόρηση στο δίκτυο.
• Καθιστά προβληματική για τους προγραμματιστές blockchain τη δημιουργία λύσεων δεύτερου επιπέδου που αποσκοπούν στη βελτίωση της ταχύτητας και της επεκτασιμότητας του mainnet.

Επομένως, αυτό είναι ένα ελάττωμα με τη δυνατότητα να κάνει την τήρηση βιβλίων blockchain εφιάλτη και έχουν εφαρμοστεί αρκετές λύσεις για την επίλυσή του. Και εκεί έρχεται το bitcoin SegWit.

Τι είναι το Bitcoin SegWit;

Το Segregated Witness (SegWit) είναι μια αναβάθμιση πρωτοκόλλου blockchain Bitcoin που αναπτύχθηκε κυρίως για την προστασία από την ελαττότητα των συναλλαγών.

Το SegWit προτάθηκε για πρώτη φορά το 2015 ως α πιρούνι blockchain για τη βελτίωση της επεκτασιμότητας. Το SegWit θα το πετύχει αυτό διαχωρίζοντας τις ψηφιακές υπογραφές από τα δεδομένα συναλλαγών, επιτρέποντας την αποθήκευση περισσότερων συναλλαγών σε ένα μόνο μπλοκ και μειώνοντας τον χρόνο που απαιτείται για την επεξεργασία ενός μπλοκ.

Το soft fork SegWit εφαρμόστηκε τελικά το 2017, εισάγοντας πολλές βελτιώσεις στο blockchain του Bitcoin, εκτός από την επίλυση του ελαττώματος της ελαττότητας και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των συναλλαγών.

Τι είναι το SegWit2x;

Πριν από την εφαρμογή του SegWit, υπήρξε μια μικρή σύγκρουση στην κοινότητα του Bitcoin λόγω μιας πρότασης για αναβάθμιση του hard fork με στόχο την αύξηση του ορίου μεγέθους μπλοκ από 1MB σε 2MB για τη βελτίωση της ταχύτητας επεξεργασίας συναλλαγών, εξ ου και ο όρος "SegWit2x."

Ενώ πολλοί ενδιαφερόμενοι υποστήριξαν την ιδέα, προέκυψαν διαφωνίες εντός της κοινότητας και η έλλειψη συναίνεσης οδήγησε σε διάσπαση. Η αποσχισθείσα φατρία σχημάτισε το Bitcoin Cash (BCH), ενώ η μητρική ομάδα συνέχισε να εφαρμόζει το SegWit.

Πώς λειτουργεί το Bitcoin SegWit;

Το SegWit λειτουργεί διαχωρίζοντας ορισμένα δεδομένα από το μπλοκ, καθιστώντας το μη διαθέσιμο για τροποποιήσεις. Αυτός ο διαχωρισμός δημιουργεί δύο τμήματα. Το πρώτο τμήμα του μπλοκ περιέχει τις διευθύνσεις πορτοφολιού του αποστολέα και του παραλήπτη, ενώ το δεύτερο τμήμα περιέχει τις ψηφιακές υπογραφές, γνωστές και ως "δεδομένα μαρτύρων".

Επειδή τα δεδομένα μαρτύρων διαχωρίζονται από το κύριο μπλοκ, ελευθερώνεται περισσότερος χώρος στο μπλοκ για να καταγραφούν περισσότερα δεδομένα συναλλαγών. Αυτό, με τη σειρά του, αυξάνει τη χωρητικότητα του μπλοκ και επηρεάζει άμεσα την απόδοση του δικτύου Bitcoin, βελτιώνοντας σημαντικά την επεκτασιμότητα.

Από την άλλη πλευρά, τα διαχωρισμένα δεδομένα, δηλαδή η ψηφιακή υπογραφή, κρυπτογραφούνται και αποθηκεύονται σε μια πλευρική αλυσίδα. Αυτό το πρόσθετο επίπεδο ασφάλειας πάνω από τον διαχωρισμό από το κύριο δίκτυο καθιστά αδύνατη την αλλαγή της ψηφιακής υπογραφής της συναλλαγής, επιλύοντας έτσι το ελάττωμα της ελαττότητας.

Πλεονεκτήματα του Bitcoin SegWit

Το SegWit παρέχει πολλά οφέλη στο δίκτυο Bitcoin.

• Επιλύει την ελατότητα των συναλλαγών: Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το SegWit διορθώνει το ελάττωμα της ευελιξίας των συναλλαγών που προκάλεσε μεγάλη σύγχυση και συμφόρηση στο blockchain του bitcoin. Αυτό επέτρεψε πιο αξιόπιστες και ασφαλείς συναλλαγές.
• Βελτιωμένη ασφάλεια: Με την επίλυση της ευελιξίας των συναλλαγών, η SegWit έκανε το δίκτυο bitcoin πιο ασφαλές και λιγότερο ευάλωτο σε επιθέσεις. Διευκόλυνε επίσης την εφαρμογή νέων χαρακτηριστικών ασφαλείας στο μέλλον.
• Βελτιωμένη επεκτασιμότητα: Επεκτασιμότητα είναι η αύξηση της απόδοσης ενός συστήματος. Αυτό συνέβη με το Bitcoin μετά το soft fork SegWit. Περισσότερες συναλλαγές θα μπορούσαν να συμπεριληφθούν σε μπλοκ λόγω της απελευθέρωσης χώρου, της παροχής μειωμένων τελών συναλλαγών και ταχύτερων χρόνων επιβεβαίωσης συναλλαγών.
• Χαμηλότερα τέλη συναλλαγής: Καθώς περισσότερες συναλλαγές μπορούσαν να χωρέσουν σε ένα μπλοκ Bitcoin, ο ανταγωνισμός για χώρο μπλοκ μειώθηκε, γεγονός που με τη σειρά του μείωσε τα τέλη συναλλαγής. Αυτό ήταν ιδιαίτερα ωφέλιμο για μικρές συναλλαγές.
• Βελτιωμένη συμβατότητα: Λόγω του ότι είναι ένα soft fork, το SegWit επέτρεψε την επεκτασιμότητα του blockchain ενώ άνοιξε επίσης την πόρτα για μελλοντικές αναβαθμίσεις (όπως η αναβάθμιση Taproot) στο δίκτυο Bitcoin. Αυτή η ευελιξία παρέχει στο blockchain τη δυνατότητα να εφαρμόζει νέες δυνατότητες και βελτιώσεις.
• Εμπνευσμένη δημιουργία του Lightning Network (LN): Όταν το SegWit βελτίωσε την επεκτασιμότητα, ο κώδικάς του ενέπνευσε την ανάπτυξη μιας λύσης Layer-2: το Δίκτυο Lightning. Ο κωδικός του LN επιτρέπει τη δημιουργία ενός καναλιού πληρωμής εκτός αλυσίδας μεταξύ δύο συναλλασσόμενων μερών, βελτιώνοντας την ταχύτητα του δικτύου και μειώνοντας το κόστος συναλλαγής.

Το SegWit ήταν μια κρίσιμη αναβάθμιση στο δίκτυο Bitcoin επειδή προσέφερε λύσεις που βελτίωσαν την απόδοσή του και έκαναν την εμπειρία καλύτερη για τους χρήστες bitcoin. Ωστόσο, δεν ήρθε χωρίς το μερίδιο των νέων προκλήσεων.

Μειονεκτήματα του SegWit

Το μαλακό πιρούνι SegWit παρουσίασε μερικά πιθανά μειονεκτήματα.

Για παράδειγμα, ενώ πολλά ανταλλακτήρια και πορτοφόλια έχουν υιοθετήσει το SegWit, δεν υποστηρίζουν όλοι οι κόμβοι το νέο πρωτόκολλο. Επιπλέον, δεδομένου ότι το SegWit μειώνει τις χρεώσεις συναλλαγών ενώ απαιτεί υποστήριξη για το sidechain των δεδομένων των μαρτύρων, οι ανθρακωρύχοι που προσανατολίζονται στο κέρδος το αντιπαθούν και μπορεί να είναι απρόθυμοι να το εφαρμόσουν.

Επιπλέον, λόγω του τεράστιου μεγέθους του δικτύου Bitcoin, το SegWit δεν αρκεί για να αντιμετωπίσει το ζήτημα της επεκτασιμότητας του. Υπάρχει ανάγκη για σημαντική προσαρμογή του blockchain για να μειωθεί το μέγεθός του και να αυξηθεί η επεκτασιμότητα σε επίπεδο παρόμοιο με τα εναλλακτικά blockchain.

Παρόλο που το SegWit έχει αυτά τα μειονεκτήματα, είναι σαφές ότι τα οφέλη ασφάλειας και επεκτασιμότητας υπερτερούν κατά πολύ των προβλημάτων.

Ήταν το Bitcoin SegWit μια καλή ιδέα;

Το SegWit απέτρεψε ένα ελάττωμα από το να προκαλέσει τόση καθυστέρηση στο blockchain του Bitcoin σε μια εποχή που η υιοθέτησή του κέρδιζε έλξη. Πράγματι, πέρασε πολύς καιρός για να εφαρμοστεί η ανάπτυξη. Ενώ ορισμένοι ανθρακωρύχοι είχαν αρνητικό αντίκτυπο στα πορτοφόλια τους, το soft fork βελτίωσε την ασφάλεια και την αξιοπιστία του blockchain, επηρεάζοντας θετικά το δίκτυο Bitcoin.