Что такое сегвит Биткойна

Предыстория

С начала 2015 года Биткойн сообщество было вовлечено в длительную, почти детективную, историю по изменению размера блока Биткойна. Первые решения были предложены Джеффом Гарзиком, Гэвином Андресеном и Майком Херном, всеми известными и уважаемыми разработчиками в то время биткойн ядра. Каждое из этих предложенных изменений базировалось на необходимости увеличения размера блоков, составляющих блокчейн, и соответствующего обратно не совместимого обновления протокола, известного как хард форк (Hard Fork — жесткая вилка).

 

В течение двух лет велась спорная дискуссия о том, какой вариант масштабирующего решения будет лучшим. За это время один из основных игроков Майк Херн, уставший от полемики, публично объявил Биткойн мертвым, придумал совместно с Гевином Андресеном Bitcoin XT – форк в виде набора патчей поверх Bitcoin Core и остался на позиции неизбежности, именно, хард форка.

 

Такое решение двух столпов разработки Биткойна привело сообщество в состояние чрезвычайного положения.

 

Значительное число других разработчиков, которые за два последующих года стали авторитетными и, в том числе, влияющими на нынешнее сообщество разработчиков Bitcoin, не соглашались с необходимостью масштабирования за счёт изменения размера блока, требующего жесткой вилки.

 

Эта группа позже предложила оптимизирующий “мягкий” вариант Segregated Witness (Segregated Witness – сегрегированное (отделённое) свидетельство, как правило, сокращается до SegWit), обновление, которое использует более сложные методы масштабирования, с обратной совместимостью.

 

SegWit был увековечен как BIP141 (Bitcoin Improvement Proposal — предложение по улучшению биткойнов) в конце декабря 2015 года.

 

Но консенсусное решение Биткойн сообществом было принято только в августе 2017 года

Трудности принятия решения

Существует пять типов заинтересованных сторон в любой криптовалютной транзакционной проверке Proof of Work (PoW – подтверждение выполненной работы):

 

1. Разработчики — создают программное обеспечение blockchain,
2. Miners обрабатывают двойную проверку транзакций и “запечатывают “ найденным хэшем сформированный блок,
3. Ноды (nodes – узлы) хранят блокчейн и обрабатывают транзакции в сети,
4. Пользователи и приложения инициирующие транзакции.

 

В то время как пользователи и приложения наполняют сеть Биткойна транзакциями, распределенная инфраструктура Bitcoin работает на тонком балансе сил между разработчиками, майнерами и нодами.

 

Неспособность достигнуть консенсуса по необходимым измененияи в блокчейне, в данном случае соглашения о размере блока Биткойна, может создать хаос и неразбериху, так как такие изменения требуют как минимум 80% (а лучше 95%) согласованных действий всех сторон:

 

• майнеры и узлы могут отклонить код, созданный разработчиками,
• узлы могут отклонять типы транзакций, которые пытаются выполнить майнеры,
• майнеры обеспечивают безопасность (или не обеспечивают, если им не достаточно комиссии) сети в обмен на возможность получить прибыль от сбора платы за обработку и новые монеты.

Достаточно, чтобы какая-нибудь группа этих участников (или части разных групп) не согласилась принять изменения и процесс обновления системы становится невозможен, так как возникает две конкурентные ветки блокчейна и, в конечном итоге, одна из них обречена на исчезновение.

 

Каждые 10 минут майнеры создают блок транзакций и добавляют его к предыдущим блокам, хранящимся в блокчейне, копии которого хранятся на узлах, сохраняющих главную книгу Биткойна неограниченно долго.

 

 

 

Актуальный размер блока, по состоянию на конец 20017 года, 1 мегабайт, который вмещает, примерно, 2000 транзакций (размеры усреднённых транзакций выросли с 250 до 500 байт), что эквивалентно 3 транзакциям в секунду. Для сравнения платёжная система Visa в это же время в пике транзакционной нагрузки выдаёт более 50 000 транзакций/1 сек.

 

Как только предел 3 транзакции/1 сек достигнут, начинают расти очереди транзакций на подтверждение майнерами и, пропорционально очереди, ставки комиссионных  для приоритетной проверки и включения в блок.

 

 

 

 

Если надо быстрое подтверждение, вместо нескольких центов, транзакции только за 2017 год выросли до 5 и даже больше 10 долларов США (см. рисунок). Более терпеливые пользователи могут установить низкую плату, но им может потребоваться семьдесят два часа для транзакции, или отправка её по новой.

Как работает SegWit

SegWit построен на достаточно простой идее, но реализация её оказалась очень тернистой. Дело в том, что в каждой транзакции содержится два типа данных: базовая информация и «подтверждение» (англ. witness).

 

В witness входит криптографическая подпись и открытый ключ, подтверждающие намерения владельца потратить свои биткойны. Чтобы избежать хард форка, было решено оптимизировать блокчейн изменив код, то есть осуществить софт форк:

Информацию о подтверждениях вынести в расширенную часть блока. Фактически, расширенная часть – это сайдчейн (sidechain) SegWit-а, создающий удобство для пользователей:

 

• В блокчейне остаётся прежний 1 Мб + 3Мб выносятся в sidechain SegWit.
• Переход на SegWit не обязателен, можно работать и со старыми кошельками и другим софтом, не смешивая транзакции с софт форковыми.
• Попутно решена проблема с “пластичностью” транзакций (вероятностно-статистическая возможность изменения “witness” информации).

 

Появилась возможность, отсутствовавшая до запуска SegWit , разработки таких перспективных разработок, как:

 

1. Lightning Network,
2. Меркеризованные Абстрактные Синтаксические Деревья (MAST), «атомные свопы» (активно применяется в Litecoin),
3. Более быстрое подписание транзакций в аппаратных кошельках,
4. Более эффективный алгоритм подписей Шнорра,
5. TumbleBit и многие другие.

 

Но главная проблема – комфортный размер блока, решена не была!

 

SegWit — это временное решение, которое и дальше можно будет развивать “подпорками”, уничтожающими изящество и красоту блокчейна и создающими дополнительные риски в ближайшем будущем.

---

Если вы через 5 лет будете использовать бумажную валюту, то над вами будут смеяться

---