یکی از پیشرفتهای بزرگی که بیت کوین از زمان پیدایش آن داشته است،
یکی از مهمترین و متحولکنندهترین این بلاک چین بوده است.
SegWit انقباض Segregated Witness o Segregated Witness است،
نامی که برای تغییر در قالب تراکنش بیت کوین استفاده می شود.
این پیشنهادی از سوی شرکت Blockstream و تیم توسعه مشتری Bitcoin Core است.
این سافت فورک،
در یکی از BIP پیشنهاد شد ،
به طور خاص تحت BIP-141، تحت نام “شاهد جدا شده (لایه اجماع)”.
با این بهبود بیت کوین، دو مشکل به دنبال حل شد:
حل مشکل شکل پذیری تراکنش.
بهبود مقیاس پذیری شبکه بیت کوین.
اما استفاده از آن فراتر از بیت کوین گسترش یافت و به بلاک چین های دیگر مانند لایت کوین،
دیجی بایت، ورت کوین و حتی EOS رسید.
همه آنها مشکل مشابهی برای حل کردن داشتند و SegWit را به عنوان یک راه حل ایده آل برای آنها دیدند.
تولد SegWit
در طول رونق ارزهای دیجیتال، بیت کوین به دلیل نحوه عملکرد ساختار تراکنش با مشکلاتی مواجه شد.
این محدودیت ها زمانی آشکارتر شد که بیت کوین با سطوح بالایی از تراکنش ها مواجه شد.
نتیجه این بود که بیت کوین نتوانست تعداد زیادی از تراکنش های شبکه را به طور بهینه انجام دهد.
توانایی آن برای انجام ۷ تا ۸ تراکنش در ثانیه برای نیازهای شبکه و تعداد کاربران رو به رشد آن کافی نبود.
علاوه بر این،
توسعه دهندگان خطر جدی شکل پذیر بودن تراکنش های بیت کوین را در نظر گرفتند.
که می تواند منجر به دستکاری هایی شود که می تواند منجر به از دست رفتن صدها یا هزاران بیت کوین در شبکه شود.
یک وضعیت غیر قابل قبول دیگر.
برای حل این مشکل، توسعه دهندگان Bitcoin Core و Blockstream دست به کار شدند.
پس از کار سخت،
SegWit با پیشنهادی در ۲۱ دسامبر ۲۰۱۵ توسط توسعه دهندگان Eric Lombrozo، Johnson lau y Pieter Wuille ارائه شد.
SegWit برای حل مشکل انعطاف پذیری و مقیاس پذیری تراکنش بیت کوین پیشنهاد کرده بود.
برای دستیابی به این هدف، SegWit اسکریپت های بیت کوین و امضاهای رمزنگاری شده را به یک ساختار بلوک جدید جدا می کند.
در حالی که بلوک های دارای تراکنش ها در ساختار دیگری بودند.
همه اینها، بدون شکستن توانایی تأیید امضاها و معاملات در هر ساختار در هر زمان به لطف درخت مرکل.
مشکلات حل شده توسط SegWit
دو مشکل وجود دارد که SegWit در بیت کوین حل کرد:
چکش خواری و توانایی بهبود مقیاس پذیری آن.
برای درک کاملتر هر دو نکته،
بهتر است آنها را با دقت بیشتری توضیح دهید:
چکش خواری، این امکان وجود دارد که شخص ثالثی بتواند کد یا سریال را به میل خود تغییر دهد.
در اصل در بیت کوین، این ویژگی نوعی حمله انکار سرویس (DoS) در نظر گرفته می شود.
این به این دلیل است که چکشخواری منجر به شناسه تراکنش (TXID)، ممکن است در تراکنشهای تایید نشده تغییر کند.
این مشکل به این واقعیت مربوط می شود که هش های امضای بیت کوین از اسکریپت امضا (scriptSig) محافظت نمی کنند.
این اسکریپت شامل یک نوع امضا (secp256k1) است.
علاوه بر این، روش محاسبه TXID به شما امکان می دهد که یک شخص ثالث مخرب شناسه یک تراکنش تایید نشده خاص را تغییر دهد.
این دو مشکل ضعفی ایجاد میکنند که به مهاجم اجازه میدهد تا زمانی که تراکنش در حالت تایید نشده است، TXID را به میل خود تغییر دهد.
در نتیجه این اصلاح،
اگر میخواهید یک TXID خاص را در شبکه ردیابی کنید،
نمیتوانید آن را پیدا کنید زیرا اصلاح شده است. این امر باعث می شود گیرنده به فرستنده بی اعتماد شود و حتی اعتماد به کل شبکه را از بین ببرد.
برای توضیح راحت تر وضعیت فوق، به این مثال توجه کنید:
ماریا با دانیل معامله کرده است.
وجوه حاصل از آن تراکنش توسط دانیل برای پرداخت به صوفیه در تراکنش دوم استفاده خواهد شد.
اما اتفاق می افتد که یک ماینر به اشتباه یا یک شخص ثالث مخرب TXID تراکنش را از ماریا به دانیل تغییر می دهد و آن را با آن TXID متفاوت تایید می کند.
یعنی پرداخت دانیل به صوفیه باطل می شود.
در این سناریو، صداقت طرفین شروع به ایفای نقش ماورایی می کند.
این به این دلیل است که اگر دنیل صادق باشد، وجوه را به ماریا پس خواهد فرستاد. اما اگر صادق نیستید، می توانید ارزهای دیجیتال را نگه دارید.
با این مثال میتوانیم به روشی ساده ببینیم که وقتی وجوه به مقصد میرسند، این کار را با TXID متفاوت از خالق خود (ماریا) انجام میدهند.
بنابراین دومی (دانیل) متوجه خواهد شد که تراکنش او از شبکه ناپدید شده است.
با تغییر شناسه بدون بی اعتبار کردن تراکنش مورد نظر، تراکنش های فرزند باطل می شوند.
این به این دلیل است که تراکنش های جدید به تراکنش های قدیمی مرتبط هستند.
مقیاس پذیری
بدترین مشکلی که توسعه دهندگان و حامیان بیت کوین با آن مواجه بودند، مقیاس پذیری بود.
ترافیک بالا در شبکه بیت کوین، بسیار دور از وعده تراکنش های سریع و ارزان است.
این به این دلیل است که افزایش بیت کوین محدودیت خود را در شبکه به حدی رساند که تایید یک تراکنش ساعت ها طول کشید.
علاوه بر این،
هزینه هر کمیسیون امکان استفاده از بیت کوین برای پرداخت های خرد را از بین برد.
این یک فاجعه کوچک بود که برای جامعه ای که از بیت کوین به عنوان یک فناوری پرداخت جهانی، سریع و ایمن حمایت می کرد، هزینه زیادی داشت.
برای رسیدگی
به این موضوع، توسعه دهندگان SegWit به دنبال کاهش این وضعیت و پایه گذاری اشکال جدیدی از مقیاس پذیری بودند.
برای ایجاد آن، SegWit اسکریپت ها و امضاهای تراکنش ها را در یک ساختار جدید جدا یا جدا می کند.
در همان زمان، امکان افزایش اندازه بلوک به ۱.۸ مگابایت با توجه به اندازه اصلی بلوک های ۱ مگابایتی وجود داشت.
این تأثیر زیادی بر مقیاس پذیری و تعداد تراکنش های هر بلوک در بیت کوین دارد.
به لطف این، امکان قرار دادن تراکنش های بیشتری در یک بلوک و افزایش تعداد تراکنش های پردازش شده در هر ثانیه وجود داشت.
وضعیتی که تاثیر مثبتی بر کاهش هزینه کمیسیون و سرعت تایید تراکنش دارد.
با این حال، SegWit همچنین اجازه داد تا با غلبه بر مشکل چکشخواری و امضاهای درون بلوکها، ساخت سیستمهای مقیاسپذیری جدید را آغاز کند.
در این مورد خاص به شبکه لایتنینگ اشاره می کنیم.
این راه حل مقیاس پذیری طراحی شده توسط Blockstream از همان قالب SegWit برای انجام تراکنش ها در کانال های خود استفاده می کند.
وضعیتی که مستقیماً در مستندات Lightning Network RFC روشن شده است.
تاثیر SegWit بر بیت کوین
SegWit یک تغییر بسیار مهم در مدیریت تراکنش های بیت کوین بوده است.
از یک طرف، یک سافت فورک را به شبکه بیت کوین آورده است که به گره های قدیمی (بدون SegWit) و گره های SegWit اجازه می دهد همزمان کار کنند.
همه اینها بدون وقفه در کار شبکه، یا به خطر انداختن امنیت آن.
از سوی دیگر،
SegWit راه را برای اندازه بلوک های بزرگتر برای بیت کوین باز می کند.
یکی از بزرگترین تغییرات ساختاری SegWit این است که حداکثر اندازه بلاک بیت کوین را از ۱ مگابایت به ۴ مگابایت در نظر بگیرید.
به این ترتیب SegWit به روز رسانی های مهم در اندازه بلوک های بیت کوین را بدون نیاز به اعمال هارد فورک و عواقب آن تضمین می کند.
یکی دیگر از تغییرات عمده SegWit این است که نوع جدیدی از آدرس های بیت کوین به نام آدرس های SegWit که با “Bc1” یا “۳” شروع می شود، ایجاد کرده است.
علاوه بر این،
SegWit یک کاربر با کیف پول SegWit را قادر میسازد تا ارزهای رمزنگاری شده را برای کاربری با کیف پول (و آدرس) قدیمی ارسال کند.
به این ترتیب، کاربر دارای SegWit از هزینه کمتر برای هر تراکنش و تایید سریعتر بهره مند می شود. همین امر می تواند برعکس اتفاق بیفتد،
یک کاربر قدیمی می تواند با استفاده از یک آدرس قدیمی، اما بدون بهره مندی از مزایای SegWit، ارزهای دیجیتال را برای کاربر با SegWit ارسال کند.
در همان زمان،
پیشنهاد SegWit پایههایی را برای ایجاد شبکه لایتنینگ فعال کرد.
این به این دلیل است که SegWit در این ساختار جدید ضروری است تا اطمینان حاصل شود که تراکنشهای خارج از زنجیره در برابر حمله چکشخواری آسیبپذیر نیستند.
وضعیتی که در وایت پیپر از شبکه لایتنینگ به تفصیل توضیح داده شده است.
مزایایSegWit
حملات چکشخواری تراکنشها را ممنوع میکند.
این با جدا کردن داده های امضا از بقیه داده ها در یک تراکنش است.
اندازه بلوک ها را حداکثر تا ۴ مگابایت افزایش دهید.
وجود دادههای شاهد اختیاری میشود و تنها زمانی مورد نیاز خواهد بود که گرهها نیاز به تأیید یک تراکنش داشته باشند، اما نه برای تأیید آن.
SPVs (Simplified Payment Verification) عملکرد آن را بهبود می بخشد.
این به دلیل کاهش اندازه تست های تایید و استفاده از پهنای باند است.
هنگام حل مشکل چکشخواری، اساس پروتکلهای مقیاسپذیری مانند شبکه لایتنینگ را بنویسید.
رقابت برای نرخ های اولویت در بین کاربران کاهش می یابد.
این در نتیجه کمیسیون شبکه را کاهش می دهد.
فعال سازی SegWit در شبکه بیت کوین
در ۲۰۱۷استخراج کنندگان بیت کوین به روز رسانی نرم افزاری جدیدی را انجام دادند.
در این زمان، ماینرها از پروتکل مشخص شده در پیشنهاد بهبود بیت کوین پیروی کردند.
BIP-91. این امر راه را برای این به روز رسانی و فعال سازی نهایی SegWit هموار کرد.
در این پیشنهاد کار لوک دشجر برای موفقیت این عملیات تعیین کننده بود.
آگوست ۲۰۱۷ نقطه عطف بزرگ دیگر به دست آمد.
در آن زمان گفته شد که ۱۰۰ درصد از گروه های استخراج بیت کوین از SegWit پشتیبانی می کنند.
با این حال، SegWit حداقل تا ۲۱ آگوست به طور کامل فعال نمی شود.
پس از این مرحله، ماینرها می توانند بلوک هایی را که شامل تراکنش های SegWit نمی شوند، رد کنند.
سرانجام، در ۲۳ آگوست ۲۰۱۷، SegWit به طور رسمی در طول شبکه پشتیبانی ۴۸۱.۸۲۲ ۹۹.۹۵% استخراج بلوک فعال شد.
