SegWit: разбор технологии

Главная Статьи SegWit: разбор технологии

Рэм Фролов
Категория Статьи
228

Биткоин уже давно используется в качестве платежного средства. За эту криптовалюту пользователи имеют возможность приобретать товары или услуги. Минус состоит в том, что платформа Биткоин способна обрабатывать всего 3 операции в секунду. У системы VISA этот показатель составляет 1 тысячу.

Скорость обработки операций в сети Bitcoin связана с принятой структурой транзакций и самого блокчейна. С ростом популярности криптовалюты упомянутая проблема стала актуализироваться. В качестве ее решения было предложено внедрение технологии SegWit. Последняя должна улучшить показатель пропускной способности платформы, без модификации структуры блокчейна.

Особенности технологии SegWit

Полное название Segwit — Segregated Witness. Его дословный перевод звучит, как «отделенный свидетель». Чтобы лучше уловить смысл упомянутого термина нужно рассмотреть структуру операций, происходящих в системе.

Операция включает в себе две части:

  • Основные данные: сумма средств, отправитель и получатель.
  • Witness (сведения свидетеля): криптографический ключ, выступающий в роли подтверждения операции.

Последняя часть является проблемной. Поскольку ее можно подвергнуть изменениям уже после появления Witness в цепочке блоков. Подобные действия не помешают проведению операции. Однако это способно усложнить работу блокчейна. Неподтвержденные операции снижают скорость проведения следующих транзакций. Поскольку тянут за собой данные предыдущих операций.

Вывод: в сети Bitcoin трудно выполнять оперативные денежные переводы, и проводить серьезные форки. Используемый протокол делает сложным выполнение упомянутых действий.

Рассматриваемая особенность системы получила наименование — ошибка пластичности операций. Это и стало причиной разработки Segwit.

Форк Биткоина - биткоин кэш

История разработки технологии

Впервые о насущной необходимости улучшить Биткоин заговорили в 2012 году. Вероятные варианты преодоления проблемы предлагали программисты из Bitcoin-Core. Среди них: Грегори Максвелл, Люк Дашир, Рассел О’Коннор и другие программисты.

Летом 2014 года была открыта компания Blockstream. Ее создателями выступили криптографы Питер Вуйле, Адам Бэк и программист Грегори Максвелл. Основной вид деятельности организации — изучение и развитие технологии блокчейн.

Компания нашла решение существующей проблемы. Команда разработчиков предложила отделить Witness от части с основными данными операции. Функция, выполняющая эту задачу и получила название Segwit.

Хардфорк V.S. Софтфорк

Со временем возникла другая идея улучшения работы цепочки блоков Bitcoin. Она заключалась в увеличении объема блока. Изначально этот показатель составлял 1 МБ. Провести подобную модернизацию можно исключительно путем хардфорка. Речь идет о разделении сети посредством внедрения модификаций, несовместимых с имеющимся протоколом.

В отличие от упомянутого выше решения, Segwit — это софтфорк. Поскольку эта технология подразумевает частичное обновление изначального протокола. Идею хардфорка больше всех продвигал бывший тимлид компании Bitcoin-Core — Гэвин Андерсон.
Заметим, что вначале даже разработчики Segwit не знали, как внедрить предлагаемые изменения без жесткого форка системы. Эту проблему активно обсуждали на конференциях, которые были посвящены имеющимся проблемам масштабируемости Bitcoin. Первая из них проходила в Монреале, а вторая в Гонконге.

В промежутке между упомянутыми мероприятиями команда разработчиков, во главе которых стояли Дашир и Вуйле разработали механизм внесения необходимых изменений через софтфорк.

Было решено перенести сведения о Witness в новую часть блокчейна. Merkle Root этой информации предполагалось записывать операции, связанные с начислением монет добытчикам криптовалюты. Подобный подход дает возможность экономить место в имеющемся блоке, и сделать его объемней, не увеличивая размер занимаемого пространства.

Предложенный механизм решал проблему масштабируемости Биткоина. На втором мероприятии, проводимом в Гонконге, разработчики презентовали новую технологию — Segwit.

хардфорк и софтфорк биткоин

Код BIP141

В итоге был разработан код BIP141. Однако появилась группа добытчиков монет, которая настойчиво твердила о необходимости проведения хардфорка, с целью повысить размер одного блока до двух мегабайт. В итоге стороны пришли к компромиссу. Он заключался в подключении рассматриваемой технологии, и проведении хардфорка для изменения объема блока.

Осенью 2016 года Segwit интегрировали в Bitcoin 0.13.1. Чтобы активировать новую функцию нужно получить одобрение со стороны 95% вычислительных мощностей системы. По сути необходимо, чтобы нововведения приняло большинство майнеров.

Крупнейший майнерский пул ViaBTC открыто заявил об отказе в поддерживать Segwit. Причиной стали опасения получить серьезные убытки. Поэтому нововведение так и не было реализовано.

Весной 2017 года история получила продолжение. Был разработан новый подход UASF. Он состоял в том, что вопрос активации должен решаться на основе поддержки со стороны девяноста пяти процентов узлов.

Код BIP148

Новые код получил название — BIP148. Изначальную версию одобрили далеко не все разработчики из команды Bitcoin-Core. Код был доработан, получил и улучшен. Он получил наименование — BIP149.

В последнем месяце весны 2017 года произошла в встреча в Нью-Йорке. На мероприятии противники и сторонники нового протокола подписали компромиссное соглашение.
Итогом переговоров стало решение снизить необходимый консенсус с 95% до 80%. При этом было оговорено, что хардфорк будет проведен в течение шести месяцев после активации Segwit. Отметим, что ведущие разработчики компании Bitcoin-Core такие, как Вуйле, не принимали участие в упомянутой встрече.

После упомянутого события выросла популярность кода BIP148. Сообществу криптовалюты снова пришлось искать компромиссное решение. Его предложил программист компании Bitmain — Джеймс Хиллард. Решение совмещало в себе пункты, подписанного в Нью-Йорке документа, и BIP148.

Код BIP91

Новый подход получил название — BIP91. В этом формате и произошла активация Segwit в начале последнего летнего месяца 2017 года. За семь дней до проведения софтфорка часть добытчиков монет, не согласившихся с внедрением рассматриваемой технологии, произвела собственный хардфорк. В результате последнего появилась новая криптовалюта под названием — Bitcoin Cash.

Узнайте больше о криптовалюте Bitcoin Cash (BCH) можно по ссылке

Спустя некоторое время проведение Segwit2x провалилось. Часть майнеров провела свой хардфорк. Результатов этого события стало появление еще одной цифровой валюты — Bitcoin Gold.

Коды форка bitcoin

Какую проблему решает Segwit

Технология решает задачу оптимизации системы Биткоин, связанной с пластичностью проведения операций, и адаптации криптовалюты к новым рыночным условиям. Число и объемы транзакций растут с каждым днем. Это означает, что проблема масштабируемости стала ключевой.

Segwit модернизирует проведение транзакций, формирует обстоятельства для повышения размеров блоков. Технология должна решить следующие задачи:

  • Повысить защищенность от спам-атак и атак «дней рождения».
  • Создание условий для реализации моментальной конвертации цифровой валюты на фиатную без привлечения обменников и бирж.
  • Подготовка к подключению к протоколам второго уровня. Таких, как Lightning Network. В будущем возможно использование кроссчейновых транзакций.
  • Упрощение проверки статуса операции, снижение времени на запуск и синхронизацию ноды.
  • Снижение объемов блокчена. Это позволит экономить объем жесткого диска на нодах.
  • Снижение размеров операции на сорок восемь процентов. В одном блоке сможет разместиться большее число операций, даже без реального увеличение его объема.
  • Удаление подписи со сведениями Witness из бока. Это повышает его емкость, и увеличивает показатель пропускной способности платформы.

Если вкратце, рассматриваемая технология затрагивает проблемы, связанные с налаживанием взаимодействия с другими протоколами, масштабируемостью и степенью защищенности сети.

Поддержка Segwit

Рассматриваемую технологию с момента ее появления продвигали разработчики из Bitcoin-Core. В дальнейшем часть из них работали над новым проектом — Blockstream. Наиболее известный продукт упомянутой компании является Lightning Network.

Ключевыми фигурами в продвижении Segwit стали:

  • Джеймс Хиллард. Программист из компании Bitmain. Именно он предложил код BIP91, который стал компромиссом между сторонниками хардфорк и софтфорк. Благодаря разработанному им коду стало возможной активация технологии.
  • Чарли Ли. Автор сети Litecoin. Весной 2017 года он активировал Segwit в этой системе.
  • Shaolinfry. Программист, состоявший в коллективе программистов Litecoin. Он сформировал компромиссный вариант — UASF. На основе его позже сформировали документ, подписанный в Нью-Йорке.
  • Питер Вуйле. Ведущий программист Bitcoin-Core, и основатель Blockstream. Первым осуществил презентацию концепции рассматриваемой технологии на конференции в Гонконге в 2015 году.
  • Люк Дашир. Программист компании Bitcoin-Core. Был последовательным сторонником проведения софтфорка.
  • Владимир Ван дер Лаан. Программист команды Bitcoin-Core. Совершил первую публикацию Segwit в интернете.
  • Грегори Максвелл. Ведущий программист компаний BlockStream и Bitcoin-Core. Первым поднял проблему уровня пластичности операций в системе. Позже был автором плана масштабируемости. Обнаружил проблему в ASIC от Bitmain, делающая оборудование несовместимым с добычей монет Биткоин после внедрения новой технологии.

Улучшенный биткоин

Ключевые преимущества Segwit

Активация рассматриваемой технологии должна существенно улучшить работу системы Биткоин. К основным преимуществам протокола причисляют следующее:

  • Транзакции смогут осуществлять все пользователи. Включая тех, кто отказался от использования новой технологии. Участники сети, принявшие изменения смогут переводить средства с меньшим размером комиссионных.
  • Функция sighash перестанет быть экспоненциальной. Она станет линейной. В результате показатель скорости валидации, а также уровень безопасности системы существенно повысятся. Измененная функция также способствует упрощению функционирования аппаратных «портмоне» и формирует более благоприятную среду для производителей оборудования для майнинга.
  • Активация Segwit упрощает проведение возможных храдфорков в будущем для повышения уровня безопасности. Сейчас рассматривается замена подписи ECDSA на более продвинутый вариант — Schnorr.
  • Изменение порядка начисления комиссии. Это приведет к снижению стоимости проведения операций. При этом уровень «маржи» с транзакций станет формироваться сразу.
  • Объем транзакции в блоке становится меньше, но количество передаваемых сведений остается неизменным. Такой результат стал возможным благодаря переносу подписи. В итоге показатель пропускной способности существенно возрастает.
  • Новая технология устраняет возможность изменения подписи операции со стороны третьих лиц. В том числе, делает невозможным проведение атак «дней рождения». Новое решение делает проще создание новых «умных» контрактов.

Разработчики считают, что внедрение Segwit модифицирует экосистему Биткоин в лучшую сторону, и создает предпосылки для будущей модернизации сети.

segwit 2x хардфорк технология

Что говорят противники Segwit

Рассматриваемая технология еще не принята полностью системой Биткоин. Ее противники утверждают, что на окончательное внедрение протокола уйдут годы. Поскольку общая численность нодов уже превышает десять тысяч.

Многие сомневаются, что нововведения будут в принципе реализованы. Число пользователей, и транзакций растет с каждым днем. Поэтому в ближайшей перспективе увеличенного до двух мегабайт блока будет не достаточно для нормального функционирования экосистемы.

Технические нюансы оспаривают немногие. Поскольку для их критики необходимы серьезные знания в области программирования. Поэтому большинство аргументов несут в себе экономическую или политическую подоплеку.

Противники нового протокола утверждают, что внедрение технологии способствует ее централизации. Компанию BlockStream обвиняют в материальной заинтересованности, связанной с внедрением технологии Lightning Network.

Использование упомянутого протокола невозможно без применения Segwit. Якобы, именно по этой причине разработчики BlockStream являются такими активными сторонниками софтфорка.

Некоторые участники сообщества пошли на более решительные меры. Они осуществили собственный хардфорк, сформировав сеть с блоком, имеющем размер восемь мегабайтов. В итоге возникла новая криптовалюта Bitcoin Cash. Последнюю рассматривают в качестве наиболее опасного конкурента Биткоина.

Есть и те, кто утверждает, что внедрение новой технологии создаст для пользователей проблемы юридического характера. Однако, никакой серьезной аргументации они не приводят.

Что ожидать от хардфорка

Что ожидать от хардфорка

Соглашения, подписанные в конце весны 2017 года, указывают, что проведение Segwit2x, должно изменить объем блока до 2 МБ. В середине ноября прошлого года предполагалось осуществить его.

Многие аналитики прогнозировали возникновение раскола сообщества. В результате последнего появилось бы две криптовалюты, каждая из которых имела бы свой токен, стандарты и правила.

Хардфорк должен был решить проблему мастшабируемости. При этом он снижал уровень защищенности сети. К примеру, в нем отсутствовала функция, предотвращающая двойное расходование средств. Активация хардфорка также могла нанести убытки инвесторам и добытчикам монет.

В начале ноября прошлого года один из главных инициаторов Segwit2x Майкл Белш принял решение отменить хардфорк. Он объяснил это отсутствием компромисса между сторонниками и противниками нововведений. Таким образом, хардфорк перенесен на неопределенный срок. При этом Белш заявил, что рано или поздно Segwit2x будет реализован. Кстати, идею его внедрения поддерживает мощнейший майнерский пул BitPico.

Отмена хардфорка произошла из-за крайне негативной реакции на него со стороны многих разработчиков. В интернете была запущена целая компания против Segwit2x. Она получила название — NO2X.

После отмены решения о проведении хардфорка многие участники сообщества вздохнули с облегчением. Поскольку его реализация могла бы разрушить существующую сеть.

Некоторые аналитики уверены, что хардфорк обязательно будет проведен в будущем. Поскольку его отсутствие приведет к бурному росту популярности Bitcoin Cash. Как мы уже упоминали выше, размер блока в рамках упомянутой сети составляет 8 МБ.

Таким образом, конкуренция со стороны Bitcoin и Bitcoin Cash рано или поздно приведет к необходимости внедрения Segwit2x. Заметим, что это всего лишь предположение со стороны некоторых экспертов криптовалютного рынка.

Оцените публикацию:
Loading...

Комментарии пользователей

Оставьте первый комментарий!

Войти с помощью: 
  Подписаться  
Уведомлять о
Ваш пароль
успешно изменён!
Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Регистрация
*
*
*
*

Личный кабинет

Войти с помощью: 
  Я ознакомлен и согласен с условиями и правилами форума.
  Я ознакомлен и согласен с политикой конфиденциальности.
Генерация пароля
error: