Что такое Segregated Witness (SegWit)?

Основы

Segregated Witness (SegWit) — это обновление протокола, введённое в 2015 году как решение проблемы масштабируемости блокчейна. В настоящее время блокчейн Биткоина может обрабатывать лишь около 7 транзакций в секунду, что по сравнению с традиционными платёжными системами и финансовыми сетями, способными обрабатывать тысячи транзакций в секунду, занимает много времени. Идея SegWit заключается в реорганизации данных блока так, чтобы подписи больше не хранились вместе с данными транзакций. Обновление подразумевает отделение свидетелей (подписей) от данных транзакций, что позволяет разместить больше транзакций в одном блоке и повысить пропускную способность сети.

SegWit был разработан в 2015 году Питером Вёйле (Pieter Wuille) и другими участниками Bitcoin Core. В августе 2017 года обновление SegWit было реализовано как софт-форк в сети Биткоина. Сегодня несколько криптовалютных проектов используют SegWit, включая Bitcoin и Litecoin. Обновление протокола принесло множество преимуществ, таких как повышение скорости транзакций и ёмкости блоков, а также решение проблемы изменяемости транзакций. В среднем сеть Биткоина подтверждает новый блок каждые 10 минут, и каждый блок содержит несколько транзакций. Размер блока влияет на количество транзакций, которые могут быть подтверждены в нём.

Преимущества SegWit

SegWit даёт сети Биткоин несколько преимуществ. Одним из самых значимых является увеличение ёмкости блока. Благодаря SegWit в блок можно поместить больше транзакций, поскольку данные подписей удаляются из поля входа. Ранее данные подписей могли занимать до 65% блока, но теперь они отделены от поля входа, что позволяет эффективному размеру блока увеличиться с 1 МБ примерно до 4 МБ.

SegWit не является прямым увеличением физического размера блока, это инженерное решение для увеличения эффективного размера блока. Физический размер блока остаётся 1 МБ, но предельный эффективный размер блока составляет 4 МБ, что рассчитывается с использованием понятия веса блока.

Поскольку в каждом блоке обрабатывается больше транзакций, SegWit также увеличивает скорость подтверждения и снижает комиссии. До внедрения SegWit комиссии за транзакцию могли превышать $30, тогда как после внедрения SegWit они зачастую опускаются ниже $1 за транзакцию.

SegWit также устранил проблему изменяемости транзакций, которая была серьёзной проблемой для Bitcoin. Изменение подписи транзакции могло повредить транзакцию между двумя сторонами, а данные, записанные в блокчейн, являются неизменяемыми, что делало подобные некорректные транзакции постоянными. SegWit решил эту проблему, отделив подписи от данных транзакций, что открыло возможности для дальнейших инноваций в блокчейн‑сообществе, таких как решения второго уровня и смарт‑контракты.

SegWit и Lightning Network 

Исправление проблемы изменяемости транзакций проложило путь для разработки протоколов второго уровня — новых платформ, построенных поверх блокчейнов, таких как Bitcoin. Одним из популярных протоколов является Lightning Network — оффчейн‑сеть микроплатежей, цель которой — подтверждать больше транзакций за меньшее время, обеспечивая пользователям более быстрые переводы. Транзакции буферизуются вне цепочки и позднее агрегируются и обрабатываются в сети Биткоина.

Изначально разработанная для Bitcoin, Lightning Network рассматривается и другими блокчейн‑проектами как способ снизить время подтверждения транзакций и найти новые решения проблем масштабируемости.

SegWit против SegWit2x

Предложенная реализация SegWit2x (S2X) в сети Биткоина требовала бы хард‑форка, тогда как SegWit является обратно‑совместимым софт‑форком. Ключевое различие между SegWit и SegWit2x заключалось в том, что последняя не только меняла способ упаковки транзакций, но и предполагала увеличение размера блока (с 1 МБ до 2 МБ). Однако больший размер блока увеличил бы нагрузку на операторов нод и майнеров, так как объёмы обрабатываемых данных возросли бы.

Хотя предложение SegWit было поддержано и принято сообществом Биткоина, движение SegWit2x в итоге было приостановлено из‑за отсутствия консенсуса среди разработчиков по его внедрению. Внедрение SegWit также породило концепцию UASF (user‑activated soft fork) — пользовательского активационного софт‑форка.

Вложенный SegWit и Native SegWit (bech32) 

Native SegWit, также называемый bech32, является улучшенной версией вложенного (Nested) SegWit. Он даёт несколько преимуществ, включая более быструю обработку транзакций, более надёжные механизмы обнаружения ошибок и более низкие комиссии. Адреса bech32 также легче читать, так как они написаны строчными буквами.

Важно отметить, что транзакции совместимы между не‑SegWit (Legacy), Nested SegWit и Native SegWit адресами. Однако не все биржи и криптокошельки поддерживают SegWit, поэтому вы можете не иметь возможности напрямую снять средства на SegWit‑адрес.

Заключение

Поддержка и внедрение SegWit сообществом децентрализованных участников стало одним из самых значительных обновлений протокола Биткоина. SegWit решил ряд проблем масштабируемости, связанных с Биткоином и другими блокчейн‑сетями, что сделало его важным шагом вперёд. Благодаря SegWit и протоколам второго уровня блокчейн‑сети могут обрабатывать больше транзакций эффективнее и с меньшими затратами.

Однако, несмотря на значимость и инновационность решения, полное принятие SegWit ещё не достигнуто. В настоящее время лишь 53% адресов Биткоина используют SegWit.