關於隔離見證(SegWit)的初學者指南

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關於隔離見證(SegWit)的初學者指南
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什麼是隔離見證?

隔離見證(SegWit)是2015年開發的升級協議。引入該概念是為了解決區塊鍊網絡當下面臨的可擴展性問題。

平均統計,比特幣網絡每10分鐘驗證一次新區塊,每個區塊包含幾筆交易。這樣,區塊大小會直接影響每個區塊中可以確認的交易數量。目前,比特幣區塊鏈每秒能夠處理約7筆交易。

隔離見證的主要思想是重新組織區塊數據,使簽名不再與交易數據存儲在一起。換句話說,SegWit升級包括將驗證人(簽名)與交易數據隔離。這能夠將更多交易存儲在單個區塊中,從而增加網絡的交易吞吐量。

由於每秒只能處理大約7筆交易,因此比特幣交易有時可能需要很長時間才能完成。與傳統的支付解決方案和金融網絡(每秒可以處理數千筆交易)相比,速度要慢得多。

隔離見證由比特幣開發者Pieter Wuille和其他比特幣核心貢獻者於2015年開發升級。 2017年8月,隔離見證升級被作為比特幣網絡上的軟分叉進行實施。

現今,有多個使用隔離見證協議的加密貨幣項目,包括比特幣和萊特幣。協議升級帶來了許多優勢,例如提高了交易速度和區塊容量。此外,隔離見證還解決了所謂的交易延展性問題(如下所述)。


隔離見證的主要優勢是什麼?

增加容量

隔離見證的最大優勢之一就是增加區塊容量。通過從交易輸入中刪除簽名數據,可以在一個區塊中存儲更多交易。

事務包括兩個主要部分:輸入和輸出。本質上,輸入包含發送者的公共地址,而輸出包含接收者的公共地址。但是,發送人必須證明他們已經轉移了資金,並且必須使用數字簽名

如果沒有隔離見證,則簽名數據最多可佔用一個區塊的65%。使用隔離見證,會把簽名數據從交易的輸入中移除。這使有效區塊大小從1 MB增加到大約4 MB。

請注意,隔離見證並不僅僅是區塊大小的增加。相反,它是一種工程解決方案,可以在不增加區塊大小限制的情況下增加有效區塊的大小(這將需要硬分叉)。更具體地說,實際區塊大小仍為1 MB,但有效塊大小的限制為4 MB。

此外,隔離見證還引入了區塊權重的概念。我們可以將區塊權重視為替代區塊大小的概念。本質上,區塊權重是一種度量單位,它包括所有的區塊數據:包括交易數據(1 MB)和簽名數據(最大3 MB),這些數據不再是輸入字段的一部分。


交易速度提升

除了可以存儲更多交易的區塊,隔離見證還能夠提高交易速度,由於區塊鏈中可能存儲大量的交易數據。即使區塊的出塊時間相同,但區塊中可以容納更多的事務,因此TPS會更高。

交易速度的提升也能夠幫助降低比特幣網絡的交易成本。在實施隔離見證之前,每筆交易費用大多在30美元以上。但是,隨著隔離見證的實施,交易成本大幅降低至每筆交易1美元。


交易延展性修復

比特幣面臨的另一個主要問題是篡改交易簽名。如果簽名被篡改,則可能導致兩方之間的交易被破壞。由於存儲在區塊鏈上的數據實際上是不可變的,因此無效交易會永久存儲在區塊鏈上。

使用隔離見證,簽名不再是交易數據的一部分,從而消除了更改此數據的可能性。此修復程序支持在區塊鏈社區內進行進一步的創新,包括二層協議和智能合約


隔離見證和閃電網絡

通過修復交易可擴展性問題,需要對第二層協議進行開發。簡而言之,第二層協議是在諸如比特幣之類的區塊鏈之上構建的新平台或產品。較流行的第二層協議之一是閃電網絡,即鏈下離線支付網絡。

閃電網絡是在比特幣網絡上運行的第二層協議。閃電網絡的主要目的是支持在較短的時間內確認更多交易,從而給用戶帶來更快的交易。交易在鏈下收集,以此形成有效地緩衝區,以供比特幣網絡進行最終處理。

閃電網絡最初是為比特幣開發的。但是,其他幾個加密貨幣和區塊鏈項目也在努力實施該技術。這不僅會減少確認時間,而且會促進可延展性問題解決方案的開發。


SegWit與SegWit2x

SegWit是軟分叉升級,意味著它支持向後兼容。換句話說,未更新SegWit的比特幣節點仍然能夠處理交易。但是,隔離見證還有另一個可實施的版本,稱為SegWit2x(S2X),該版本需要進行硬分叉升級。

SegWit和SegWit2x之間的主要區別在於,後者不僅將包括交易批處理的更改,而且還包括增加區塊大小(從1MB增加到2MB)。儘管如此,較大的區塊大小會增加節點操作員和礦工的負擔,因為他們要處理更多的數據。

另一個顯著區別是SegWit提案由比特幣社區支持和執行。其中也催生了UASF的概念,UASF代表用戶激活的軟分叉。

另一方面,SegWit2x建議對管理比特幣的基本規則進行實質性修改。但是由於開發人員無法就其採用和實施達成共識,因此SegWit2x最終被暫停。


總結

SegWit的實施標誌著比特幣協議的大型升級,該協議也是由分佈式社區所支持和實施,也使其更具吸引力。

SegWit的推出能夠有效解決比特幣和其他區塊鍊網絡的相關問題,尤其是在可擴展性方面邁出的重要一步。通過SegWit和第二層協議的結合,區塊鍊網絡可以處理大量交易,並具有更高的效率和更低的成本。

儘管SegWit是一種功能強大且極具創新的解決方案,但目前尚未得到完全推廣。當前,使用SegWit協議的比特幣地址約佔53%。

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