آپگرید سگویت (SegWit) بیت کوین چیست و چه امکاناتی به این رمز ارز افزود؟

تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۰۳/۳۰

آخرین بروزرسانی : ۱۴۰۲/۰۲/۰۷

آپگرید سگویت (SegWit) بیت کوین چیست و چه امکاناتی به این رمز ارز افزود؟

سافت فورک سگویت بیت کوین راهکاری برای مقیاس پذیری، تسریع و کاهش هزینه تراکنش‌ های شبکه Bitcoin ارائه کرد. اما آپگرید SegWit چیست؟

سگویت (SegWit –> Segregated Witness) به عنوان یک آپگرید پروتکل شبکه بیت کوین، در سال 2015 توسعه یافت. این راه حلی جهت بهبود مقیاس پذیری بلاک چین بیت کوین بود، مشکلی که اغلب شبکه‌های بلاک چینی همچنان با آن دست و پنجه نرم می‌کنند. سگویت آپگریدی از نوع سافت فورک بود. قبل از اینکه بیشتر به بررسی این به‌روزرسانی اساسی Bitcion بپردازیم، لازم است مفهوم سافت فورک و هارد فورک را درک کنیم. یک Soft Fork در شبکه‌ای بلاک چینی به چه معنی است؟

تفاوت هارد فورک و سافت فورک

هارد فورک، نوعی آپگرید است که در آن برخی نودها تصمیم می‌گیرند تا قوانین جدید و در تضاد با قوانین قبلی را پیاده‌سازی کنند. در اینجا، بلاک چین به دو قسمت تقسیم می شود: یکی به روش قدیمی (بر اساس قوانین قبلی) کار می‌کند و دیگری از مجموعه مقررات جدید پیروی می‌کند. بنابراین دو زنجیره موازی به وجود می‌آید که تا قبل از نقطه‌ی جدایی، تمام بلاک‌ها عینا در هر دو بلاک چین مشابه هستند، اما از یک جا راهشان را سوا کرده‌اند. برای مثال، بیت کوین کش یک هارد فورک از زنجیره اصلی بیت کوین است که در سال 2017 از آن جدا شد و کوین مخصوص خود (BCH) را دارد.

در مقابل سافت فورک، نوع دیگری از به‌روزرسانی شبکه است که تغییراتش، در تضاد با قوانین قبلی نیستند و نودهای پذیرنده لازم نیست راهشان را از کل بلاک چین جدا کنند. در اینجا مجموعه مقررات جدید با قوانین قبلی سازگار هستند و نودها می‌توانند آن‌ها را قبول کنند یا به روش‌های قدیمی به کار خود ادامه دهند. سگویت نمونه‌ای از یک سافت فورک مهم در شبکه بیت کوین است. در ادامه بیشتر با این آپگرید و دستاوردهای آن برای شبکه مهمترین رمز ارز دنیا آشنا می‌شویم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره تفاوت هارد فورک و سافت فورک به مطلب جامع زیر مراجعه کنید:

بیشتر بخوانید: هارد فورک و سافت فورک چیست و چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

سگویت چیست؟

در شبکه بیت کوین به طور میانگین در هر ده دقیقه یک بلاک تولید می‌شود که هر کدام حاوی چند تراکنش است. تعداد تراکنش‌های موجود در هر بلاک به حجم آن بلاک بستگی دارد؛ حجم بلاک‌ تاثیر مستقیمی بر تعداد تراکنش‌های قابل تایید در هر بلاک دارد. در حال حاضر، تعداد تراکنش‌های پردازش شده در شبکه این رمز ارز، به طور متوسط 7 عدد در ثانیه است.

از آن جایی که فقط 7 تراکنش در هر ثانیه در شبکه بیت کوین پردازش می‌شوند، طبیعی است تا مدت زیادی را برای تایید یک تراکنش در شبکه منتظر بمانیم. در این حالت ما با شبکه‌ای روبه‌رو هستیم که حتی از سیستم‌های مالی سنتی هم کندتر عمل می‌کند. راهکارهای پرداخت معمولی و شبکه‌های مالی قادر به پردازش هزاران تراکنش در یک ثانیه هستند.

سگویت یک سری تغیرات اعمال شده روی بلاک چین Bitcoin به عنوان سافت فورک است که می‌خواهد مشکل سرعت و برخی دیگر از چالش‌ها در بیت کوین نتوورک را حل کند. پروتکل SegWit در سال 2015 توسط پیتر وولی (Pieter Wullie) و سایر توسعه‌دهندگان نرم افزار Bitcoin Core توسعه پیدا کرد. در آگوست سال 2017 این پروتکل به عنوان سافت فورک در شبکه بیت کوین اعمال شد.

هدف اصلی آپگرید سگویت بیت کوین سازماندهی مجدد دیتای بلاک است، به طوری که امضاها، دیگر کنار دیتای تراکنش قرار نمی‌گیرند. به عبارت دیگر SegWit (به عنوان ترکیب کلمات Segregate و Witness) به معنی جداکردن شواهد (امضاها) از اطلاعات تراکنش‌ها است. این مساله باعث می‌شود تا بلاک‌ها بتوانند تراکنش‌های کم حجم‌تر و بیشتری را در خود نگه دارند و توان عملیاتی شبکه در مجموع بالا برود.

امروز چندین پروژه رمز ارزی از روش جدا کردن امضاها از اطلاعات تراکنش‌ها برای افزایش سرعت و ظرفیت بلاک‌ها در شبکه استفاده می‌کنند. به عنوان مهمترین موارد باید به استفاده از سگویت در بیت کوین و لایت کوین اشاره کرد.

مزایای اجرای سافت فورک سگویت بیت کوین

آپگرید نام برده که از نوع سافت فورک است، مزایای زیادی برای شبکه Bitcoin به ارمغان آورد. بهبود سرعت تراکنش‌ها و ظرفیت بلاک‌ها از جمله آن‌ها است. این به‌روزرسانی، مشکل دیگری به نام شکل‌پذیری تراکنش‌ها (Transaction Malleability) را هم حل کرد. در ادامه بیشتر درباره دستاوردهای اجرای آپگرید سگویت بیت کوین صحبت می‌کنیم.

افزایش ظرفیت بلاک‌های بلاک چین

یکی از مزایای مهم این آپگرید افزایش ظرفیت بلاک‌ها است (با کوچک کردن دیتای تراکنش‌ها و نه بزرگ کردن خود بلاک‌ها). حذف دیتای امضا از ورودی تراکنش، حجم آن‌ها را کوچکتر می‌کند، در نتجه بلاک‌ها قادر به ذخیره کردن تراکنش‌های بیشتری خواهند بود.

هر تراکنش شامل دو قسمت اصلی ورودی و خروجی است. اساسا یک ورودی شامل آدرس عمومی فرستنده و خروجی، شامل آدرس گیرنده است. در همه تراکنش‌ها، فرستنده با استفاده از یک امضای دیجیتال باید ثابت کند برابر با پولی که در حال ارسال است، موجودی دارد. مشکل اینجاست این امضاهای دیجیتال، نزدیک به 65 درصد حجم کل بلاک‌ها را اشغال می‌کنند!

به لطف سگویت این امضا از ورودی تراکنش بیت کوین حذف می‌شود. همین امر باعث آزاد شدن حجم موثر و در عمل تبدیل یک بلاک 1 مگابایتی به 4 مگابایتی می‌شود (انگار که اندازه بلاک به این میزان افزایش پیدا کرده است، در حالی که هنوز امضاها را نیز قرار می‌دهیم). البته اگر بخواهیم واقعا حجم بلاک‌ها را در یک زنجیره افزایش دهیم، باید یک هارد فورک پیاده کنیم، اما سگویت با یک راه حل مهندسی شده و حذف دیتای اضافی، حجم موثر بلاک را افزایش داده است. در واقع پس از اعمال سگویت در بیت کوین حجم بلاک‌ها همان 1 مگابایت است، اما حجم موثر به 4 مگابایت افزایش پیدا کرده است.

با اجرای این به‌روزرسانی، همچنین ایده‌ی «وزن بلاک» مطرح شد. می‌توان این مفهوم را جایگزینی برای «معیار سایز بلاک» دانست. وزن هر بلاک مجموع کل داده‌ موجود در آن است و دیتای تراکنش‌ها (1 مگابایت)‌ و دیتای مربوط به امضاهای دیجیتال (تا 3 مگابایت) را شامل می‌شود (که البته دیگر بخشی از فیلد ورودی تراکنش نیستند). با آپگرید سگویت بلاک‌ها سنگین‌تر شده‌اند؛ تراکنش‌هایی که تا قبل از اجرای این سافت فورک 4 مگابایت فضا اشغال می‌کردند، اکنون در یک بلاک 1 مگابایتی، به شکلی چگال‌تر، فشرده شده‌اند.

افزایش سرعت تراکنش‌ها

وقتی هر بلاک در بلاک چین بیت کوین به لطف سگویت می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را جا بدهد، سرعت پردازش تراکنش‌ها در شبکه افزایش پیدا می‌کند؛ طی ده دقیقه‌ای که اضافه شدن یک بلاک به بلاک چین زمان نیاز دارد، تعداد تراکنش‌های بیشتری به پایگاه داده اضافه می‌شوند. اگرچه مدت زمان یافتن پاسخ مناسب برای یک بلاک و اضافه کردنش به بلاک چین در مقایسه با قبل یکسان است، اما بعد از اضافه شدنش به دیتابیس، تعداد تراکنش‌های بیشتری تایید خواهند شد که به معنی افزایش TPS (تعداد تراکنش در ثانیه) است.

افزایش سرعت تراکنش‌ به کاهش هزینه کارمزد انتقال کمک زیادی کرد. قبل از آپگرید سکویت بیت کوین پرداخت حدود 30 دلار کارمزد برای یک انتقال ساده اتفاق عجیبی نبود! بعد از سافت فورک SegWit، این رقم به پایین‌تر از 1 دلار کاهش پیدا کرد که تغییر بسیار قابل توجهی است.

رفع مشکل شکل‌پذیری تراکنش‌ها

یکی از مشکلات اساسی شبکه اولین رمز ارز دنیا، امکان دستکاری امضاها بود. اگر یک امضا تغییر کند، احتمالا منجر به خراب شدن معامله بین دو طرف خواهد شد. از آن جایی که به خاطر خواص بلاک چین، دیتای ذخیره شده در پایگاه داده بیت کوین عملا تغییر ناپذیر است، معاملات نامعتبر در صورت ثبت شدن، دیگر قابل بازگشت نخواهند بود. به عبارتی نمی‌توان وضعیت را به قبل برگرداند و خطا را جبران کرد. با آپگرید سگویت امضاها دیگر بخشی از دیتای (ورودی) تراکنش نیستند، در نتیجه امکان تغییر این داده از بین می‌رود.

به زبان ساده، باگ شکل‌پذیری تراکنش‌های بیت کوین که البته با اجرای سگویت برطرف شد، فرآیند تغییر شناسه منحصربه‌فرد (آیدی) یک تراکنش به وسیله تغییر دادن امضای مورد استفاده برای ایجاد آن تراکنش است.

این راهکار منجر به ابداعات تازه‌ای از قبیل پروتکل‌های لایه دوم و قرارداد‌های هوشمند شد. بعد از اجرای اولین سافت فورک اساسی بیت کوین از زمان سگویت تا امروز (آپگرید تپ روت)، بستر ساخت و اجرای قرارداد هوشمند بیشتر از قبل توسعه پیدا می‌کند.

سگویت و شبکه لایتنینگ بیت کوین

با رفع اشکال شکل‌پذیری تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین، توسعه پروتکل‌های لایه دومی در آن کمی ممکن شد. به زبان ساده، پروتکل‌های لایه دوم پلتفرم‌ها یا محصولات جدیدی هستند که روی یک بلاک چین (نظیر بلاک چین بیت کوین) ایجاد می‌شوند. یکی از شناخته شده‌ترین پروتکل‌های لایه دومی لایتنینگ نتورک (Lightning Network) نام دارد و یک شبکه برای انجام پرداخت‌های خرد خارج از زنجیره اصلی است.

لایتنینگ نتورک یک پروتکل لایه دومی است که روی بلاک چین بیت کوین کار می‌کند. هدف اصلی از توسعه آن، پردازش تعداد تراکنش‌های بیشتر در مدت زمان کوتاه‌تر بود که به کاهش انتظار تا تایید یک انتقال منجر می‌شود؛ این پروتکل لایه دومی تراکنش‌ها را در خود ذخیره و آماده پردازش نهایی در زنجیره اصلی می‌کند.

لایتنینگ نتورک در اصل برای بلاک چین بیت کوین توسعه یافت، اما اکنون چند پروژه رمز ارزی و بلاک چینی دیگر هم در حال کار روی این تکنولوژی برای شبکه‌های خود هستند. به لطف استفاده از این راهکار، علاوه بر کاهش زمان تایید معاملات، توسعه راهکارهای جدید برای رفع مشکل مقیاس‌پذیری نیز سرعت می‌گیرد.

مقایسه SegWit و SegWit2x

سگویت یک سافت فورک است. در یک به‌روزرسانی از این نوع، تغییرات پیش – سازگار (Backward-Compatible) هستند. در نتیجه نودها می‌توانند بدون آپدیت شدن و پذیرفتن تغییرات، باز هم در شبکه حضور داشته باشند و تراکنش‌ها را پردازش کنند. البته یک روش متفاوت برای اجرای سگویت در بیت کوین نیز پیشنهاد شده بود که به یک هارد فورک نیاز داشت. نام آن SegWit2x یا به طور مختصر S2X بود و پیشنهاد داد تا اندازه بلاک‌ها از 1 مگابایت به 2 مگابایت افزایش پیدا کند. وقتی اندازه بلاک‌ها زیاد می‌شود، موجب فشار مضاعف بر نودهای شبکه و ماینرها خواهد شد، چرا که داده‌ بیشتری را در هر مرتبه ایجاد بلاک‌ باید پردازش کنند.

تفاوت دیگر دو پروپوزال این بود که جامعه کاربران و توسعه‌دهندگان بیت کوین از سگویت حمایت کرد. در ادامه مفهوم (User Activated Soft Fork) UASF متولد شد که به معنی «سافت فورک فعال شده توسط کاربر» است. UASF به این معنی است که اعمال آپگرید روی بلاک چین «تنها با موافقت نودها» اتفاق می‌افتد. در مقابل سگویت 2 ایکس، اعمال تغییراتی اساسی در ساختار قوانین حاکم بر پروتکل بیت کوین را پیشنهاد کرده بود. توسعه‌دهندگان برای عملیاتی کردن آن‌ها به اتفاق نظر نرسیدند و این پروپوزال در نهایت تعلیق شد.

سگویت بومی شبکه بیت کوین

سگویت بومی (Native SegWit یا bech32) یک آپدیت برای ورژن اولیه سگویت (Nested SegWit) است. فرمت bech32 سرعت تراکنش بالاتر، مکانیسم بهتر برای ردیابی خطاها و حتی کارمزد کم‌تر تراکنش ها را ارائه کرد. همچنین در این پروتکل، آدرس‌ها از حروف کوچک تشکیل می‌شوند، به همین دلیل خواندنشان راحت‌تر است.

لازم به ذکر است که آدرس‌های غیر سگویت (با 1 شروع می‌شوند و به آدرس‌های Legacy‌ معروف هستند)، آدرس‌های SegWit (با 3 شروع می‌شوند) و آدرس‌های Native SegWit (با bc1 شروع می‌شوند) با یکدیگر سازگاری دارند. در نظر داشته باشید همه‌ی صرافی‌های ارز دیجیتال و کیف پول‌های رمز ارزی از SegWit پشتیبانی نمی‌کنند، در نتیجه ممکن است قادر به برداشت وجه و ارسال به یک آدرس سگویت نباشید.

بایننس به عنوان بزرگترین صرافی رمز ارزی دنیا، از واریز و برداشت بیت کوین با آدرس‌های سگویت پشتیبانی می‌کند.

سخن نهایی

سگویت بزرگترین آپگرید در پروتکل بیت کوین تا امروز محسوب می‌شود. این حقیقت که تصمیم برای اعمال چنین تغییر مهمی توسط اعضای یک جامعه غیر متمرکز گرفته شد و سپس به مرحله اجرا رسید، موضوع را جذاب‌تر می‌کند.

معرفی SegWit قدمی بزرگ به سمت رفع تعداد زیادی از مشکلات بیت کوین و دیگر شبکه‌های بلاک چینی (تا سال 2015) مخصوصا در زمینه مقیاس‌پذیری بود. مقیاس‌پذیری همچنان دغدغه‌ای اساسی برای بیت کوین، اتریوم و دیگر بلاک چین‌های بزرگ است.

ادغام سگویت و پروتکل‌های لایه دومی به شبکه‌های بلاک چینی اجازه می‌دهد تعداد تراکنش‌های بیشتری را (کارآمدتر و ارزان‌تر) مدیریت و پردازش کنند. جالب است بدانید با وجود قدرتمند و تاثیرگذار بودن این آپگرید، به خاطر سافت فورک بودن آن، هنوز بخش زیادی از گره‌های بیت کوین آن را اجرا نمی‌کنند. فقط 53 درصد کل آدرس‌های BTC از نوع سگویت هستند.

بعد از سگویت، مهمترین آپگرید شبکه بیت کوین تا امروز تپ روت نام دارد. قرار است این به‌روزرسانی در آبان 1400 اجرایی شود. برای آشنایی با تغییرات این به‌روزرسانی، به مطلب زیر مراجعه کنید: