什麼是隔離見證？ 比特幣鏈上擴容方法簡介 | 區塊鏈術語| OKX學院

適合初學者的比特幣 SegWit 介紹，包括 SegWit 是什麼、為什麼它很重要以及它實現了什麼

SegWit 是 2017 年 XNUMX 月透過軟分叉實施的比特幣升級的名稱。它的目的是增加比特幣網路可以處理的每個區塊的交易數量。 此外，它還解決了與交易延展性相關的罕見漏洞，並為比特幣增加了更大的可編程性，從而實現了比特幣閃電網路等進一步擴展的解決方案。

在這篇適合初學者的 SegWit 介紹中，我們解釋了 SegWit 是什麼、它的重要性以及升級的背景。 我們也評估了 SegWit 自採用以來的影響。

目錄：

什麼是比特幣的SegWit？

SegWit——「隔離見證（共識層）」的縮寫——是2017年XNUMX月在比特幣網路上實施的一種擴容機制。它的目的是減少交易資料的大小，以便在不增加區塊大小的情況下，每個區塊可以包含更多交易透過硬分叉進行限制。

除了增加比特幣的交易吞吐量之外，SegWit 還解決了網路上的其他一些問題。 首先，升級緩解了一種罕見的漏洞，即攻擊者可以在挖掘交易之前建立新的交易 ID。 然後，他們可以振振有詞地聲稱從未收到資金，因為寄件者將無法識別他們的交易，因為交易顯示在不同的 ID 下。 在SegWit下，計算交易ID不需要交易簽章資料。 因此，如果不良行為者更改了簽名數據，ID 仍保持不變。

SegWit 為比特幣帶來的另一個改進是提高了程式設計靈活性。 這有效地啟用了諸如閃電網路之類的第 2 層擴展解決方案。 閃電網路需要更複雜且相互依賴的交易。 如果沒有修復交易延展性，依賴其他交易的交易可能會透過更改簽名資料以及交易 ID 而變得無效。 由於 SegWit 將交易簽名與交易資料分開，並根據交易資料計算 ID，因此簽署資料的變更不會使未來的交易無效。

比特幣產業並未普遍支持隔離見證。 在其激活之前，一些人主張透過硬分叉增加區塊大小限制來擴展網路。 最終，該派系將引入區塊大小的增加。 由此產生的硬分叉創建了比特幣現金網路及其原生加密資產， BCH.

雖然並非比特幣網路中的所有利益相關者都立即升級到 SegWit，但事實上它是作為向後相容的變更實現的，這意味著它自己的啟動不會分裂網路。 與硬分叉相反，這種變化被稱為軟分叉，它確實存在分裂網絡的風險。

SegWit 簡史

SegWit 的程式碼是 出版 141 年 2015 月的比特幣改進提案 2016。BIP 的作者是開發人員 Eric Lombrozo、Johnson Lau 和 Pieter Wuille。 後來它在 XNUMX 年 XNUMX 月被引入比特幣核心用戶端。然而，很少有比特幣礦工批准這項變化，也沒有表示支援 SegWit。

比特幣雜誌的一篇報道 提示 一部分礦工反對 SegWit，因為他們受益於一種名為「AsicBoost」的漏洞，該漏洞使他們的效率提高了 20％，從而使他們獲得更多利潤。

2017 年 2 月，一群最強大的比特幣礦工和公司聚集在一起，起草了後來被稱為「紐約協議」的協議。 作為變革的一部分，他們同意啟動 SegWit 並增加區塊大小限制——這項升級被稱為「SegWit XNUMXX」。 與前一年在核心軟體中實施的隔離見證版本不同，此變更不向後相容於先前的比特幣軟體版本，並且存在分裂網路的風險。

《紐約協議》規定 SegWit 2X 的啟動時間為 2017 年 2 月。然而，比特幣社群中的許多人認為公司的秘密會議並不代表他們，並認為 SegWit XNUMXX 對加密貨幣整體去中心化精神構成威脅。

假名比特幣開發人員 Shaolin Fry 提出了一種稱為用戶激活軟分叉（UASF）的解決方案。 本質上，節點和錢包運營商將啟動隔離見證並拒絕非隔離見證區塊。 這將迫使礦工啟動升級，因為如果沒有用戶支持，比特幣挖礦很快就會變成徒勞無功的操作。

最終不需要 UASF，因為它的威脅足以說服礦工表示支持 SegWit。 礦工於 9 年 2017 月 XNUMX 日鎖定在 SegWit 中。

然而，在 SegWit 啟動之前，那些最致力於透過增加區塊大小來擴展比特幣的人卻分道揚鑣了。 一群所謂的「大區塊者」（即那些傾向於以不向後兼容的方式增加區塊大小來進行擴展的礦工）對網路區塊大小進行了更改，導致了創建比特幣現金的硬分叉。

對於比特幣網路來說，這段時期是一個動蕩的時期，在硬分叉和軟分叉周圍的塵埃落定之後，BTC 價格在 2017 年剩餘時間裡上漲至近 20,000 美元的歷史高點。

隔離見證如何運作？

SegWit 的功能如下 隔離 一筆交易的 見證數據 從交易數據來看。 在遺留系統中，區塊包含交易輸入（發送者）、輸出（接收者）和交易簽名資料。 當 SegWit 處於活動狀態時，區塊被劃分為 1 MB 的基本區塊和儲存交易資料的附加部分。 另一部分可儲存最多 3 MB 的見證資料。

因此，與普遍看法相反，SegWit 實際上是增加了區塊大小限制。 然而，增加的實施方式不會帶來網路分裂的風險。 那些不想將節點升級到 SegWit 的人仍然可以參與比特幣網路。

在傳統交易中，交易資料和簽章形成單一 Merkle 樹，也就是透過將不同資料片段散列在一起形成的資料結構，並從中建立交易 ID。 這意味著在挖掘交易之前更改簽名資料可能會導致不同的交易 ID。

在SegWit下，交易ID不依賴簽章資料。 因此，即使惡意實體確實設法更改了交易的簽名，它也不會影響任何交易 ID 或使依賴前一交易的任何交易無效。

儘管基本區塊仍然是 1 MB，但它可以包含每個區塊中更多交易的數據，因為如果沒有見證數據，交易最多可減少 65%。 這有效地使礦工能夠在每個區塊中包含更多數量的交易，從而將比特幣網路擴展到更多用戶。

除了增加比特幣的交易吞吐量外，SegWit 還可以實現更複雜的交易。 以前，相互依賴的交易可能會透過利用交易延展性漏洞而失效。 啟用 SegWit 後，交易 ID 不再依賴隨後可以變更的資料。 因此，依賴其他交易的交易不能被無效。 這使得額外的擴展解決方案成為可能，例如閃電網路。

SegWit位址格式

SegWit 交易使用兩種位址格式之一。 這使得您可以輕鬆確定您是從 SegWit 位址發送還是使用支援 SegWit 的錢包進行交易。

以「3」開頭的位址稱為「付款腳本雜湊」或「P2SH」位址。 這是一種較舊的地址格式，與傳統（或非隔離見證）和隔離見證交易相容。 不支援SegWit的錢包仍然可以使用此位址格式接收SegWit交易。 使用 P2SH 地址進行交易時，交易費用應略低於舊地址。

同時，Bech32 位址（也稱為本機 SegWit 位址）以「bc1」開頭。 使用 Bech32 位址的交易比 P2SH 交易使用的資料更少。 這種地址格式使得每個區塊可以進行更多交易，從而降低交易費用。 然而，它需要用於支援SegWit的錢包，這需要軟體升級。

為什麼隔離見證很重要？

SegWit 解決了比特幣開發人員和行業觀察家認為交易成本上升將限​​制網路採用的問題。 當比特幣區塊已滿時，交易會在所謂的「區塊」中等待 內存池.

交易保留在記憶體池中，直到礦工將它們包含在區塊中。 礦工根據包含的交易費用選擇包含哪些交易。 在比特幣區塊鏈嚴重擁堵期間，包含極小費用的交易將在內存池中等待很長時間，因為礦工會青睞支付較高費用的交易，因為這會帶來更大的盈利能力。

使用 SegWit，礦工可以在每個區塊中包含更多交易，因為每個 1 MB 基本區塊中儲存的資料比​​傳統格式下的資料小。 這會帶來更大的區塊容量和更少的在記憶體池中等待的交易。 等待的交易越少，交易以較低的費用包含在區塊中的機會就越大。 因此，全網平均交易費用將會下降。

此外，SegWit 支援在主比特幣區塊鏈之上建立額外的擴展解決方案。 今天第一個也是最有名的是閃電網路。 閃電網路使交易能夠在支付管道的鏈外進行。 由於這些交易不再需要立即挖礦成塊，等待挖礦的交易減少，進一步減輕了用戶增加交易費用的壓力。

對於那些支援SegWit的人來說，升級比透過硬分叉增加區塊大小限制更有利。 首先，軟分叉不會帶來網路分裂的風險，這可能會導致比特幣用戶感到困惑。

其次，升級不會對節點營運商提出額外的硬體需求。 比特幣更重要的品質之一是任何人都可以操作引用比特幣區塊鏈所需的硬體並確認交易本身的有效性。 區塊大小限制的增加將要求節點營運商使用更昂貴的硬體和額外的記憶體資源，從而提高網路集中度。

隔離見證成功了嗎？

由於它是可選的、向後相容的升級，SegWit 花了一段時間才真正對網路產生影響。 儘管它於 2017 年 2017 月啟動，但費用仍然達到了超出潛在比特幣用例的水平。 在 55 年的高峰期，平均交易費用達到 XNUMX 美元以上，使得小額交易或支付在經濟上不可行。

儘管一些生態系統參與者幾乎立即實施了升級，但錢包提供者和交易所等其他服務提供者花了很長時間才實施 SegWit。 到 2019 年底，只有一半的交易使用新格式。 目前，超過80%的交易 使用 隔離見證。

上圖顯示，隨著隔離見證的採用，以 BTC 支付的每日交易費用大幅減少。 儘管每天處理的鏈上交易數量已比 7 年高峰減少約 2017%，但所支付的費用仍僅是 1,500 年 22 月 2017 日支付給網路的 300 BTC 的一小部分。單日支付的總費用在在最近的高峰期間，比特幣的價格並未超過XNUMX BTC。

在評估隔離見證的影響時，重要的是要記住，升級使閃電網路成為可能。 閃電網路於 2018 年推出測試版，取得了巨大的成長。 2021 年初，擴容解決方案的總容量剛超過 1,000 BTC。 到 2022 年 3,650 月，該網路的總容量已成長至超過 XNUMX BTC。

閃電網路通道的數量同期也有所增加。 從 37,100 年初的 2021 個通道，到 86,500 年 2022 月達到峰值 XNUMX 個。這兩個指標都顯示閃電活動的強勁增長，而這只有 SegWit 才能實現。

顯然，SegWit 在對網路費用的影響以及對更複雜交易類型的支援方面都取得了成功。 除了閃電網路之外，最近的比特幣網路升級， 例如主根，以 SegWit 為基礎，進一步優化網路——透過解決交易的可延展性，軟分叉將實現尚未開發的創新。

不是 OKX 交易員？ 報名 今天就加入我們吧。