Cos'è SegWit? Un'introduzione all'approccio di ridimensionamento on-chain di Bitcoin | Glossario Blockchain| Accademia OKX

Un'introduzione per principianti al SegWit di Bitcoin, incluso cos'è SegWit, perché è importante e cosa ottiene

SegWit è il nome di un aggiornamento Bitcoin implementato tramite un soft fork nell'agosto 2017. Mirava ad aumentare il numero di transazioni per blocco che la rete Bitcoin poteva elaborare. Inoltre, ha affrontato un raro exploit relativo alla malleabilità delle transazioni e ha aggiunto una maggiore programmabilità a Bitcoin, consentendo ulteriori soluzioni di ridimensionamento come Lightning Network di Bitcoin.

In questa introduzione a SegWit per principianti, spieghiamo cos'è SegWit, la sua importanza e il background dell'aggiornamento. Valutiamo anche l'impatto di SegWit dalla sua adozione.

Sommario:

Cos'è il SegWit di Bitcoin?

SegWit — abbreviazione di "testimone segregato (livello di consenso)" — è un meccanismo di ridimensionamento implementato sulla rete Bitcoin nell'agosto 2017. Mirava a ridurre la dimensione dei dati delle transazioni in modo che più transazioni potessero essere incluse in ogni blocco senza aumentare la dimensione del blocco limite tramite un hard fork.

Oltre ad aumentare il throughput delle transazioni di Bitcoin, SegWit ha anche affrontato un paio di altri problemi sulla rete. In primo luogo, l'aggiornamento mitiga un raro exploit in cui un utente malintenzionato può creare un nuovo ID transazione prima che una transazione venga estratta. Possono quindi affermare plausibilmente di non aver mai ricevuto i loro fondi perché il mittente non riconoscerà la loro transazione perché appare con un ID diverso. In SegWit, il calcolo dell'ID transazione non richiede i dati della firma della transazione. Pertanto, se un cattivo attore altera i dati della firma, l'ID rimane lo stesso.

Un altro miglioramento apportato da SegWit a Bitcoin è stata una maggiore flessibilità di programmazione. Ciò ha effettivamente consentito soluzioni di ridimensionamento Layer-2 come Lightning Network. Lightning Network richiede transazioni più complesse che dipendono l'una dall'altra. Senza la correzione della malleabilità della transazione, le transazioni dipendenti da altre possono essere invalidate modificando i dati della firma e, di conseguenza, l'ID transazione. Poiché SegWit separa le firme delle transazioni dai dati delle transazioni e calcola l'ID da questi ultimi, una modifica ai dati delle firme non può invalidare le transazioni future.

L'industria Bitcoin non supportava universalmente SegWit. Prima della sua attivazione, alcuni hanno sostenuto il ridimensionamento della rete aumentando il limite della dimensione del blocco tramite un hard fork. Alla fine, questa fazione introdurrà un aumento della dimensione del blocco. L'hard fork risultante ha creato la rete Bitcoin Cash e il suo asset crittografico nativo, BCH.

Sebbene non tutte le parti interessate della rete Bitcoin siano state aggiornate immediatamente a SegWit, il fatto che fosse implementato come una modifica compatibile con le versioni precedenti significava che la sua stessa attivazione non divideva la rete. A differenza di un hard fork, tale modifica è nota come soft fork, che rischia di dividere una rete.

Una breve storia di SegWit

Il codice di SegWit era pubblicato come Bitcoin Improvement Proposal 141 nel dicembre 2015. Gli autori del BIP erano gli sviluppatori Eric Lombrozo, Johnson Lau e Pieter Wuille. Successivamente è stato introdotto nel client Bitcoin Core nell'ottobre 2016. Tuttavia, pochi minatori di Bitcoin hanno approvato la modifica e non hanno segnalato di supportare SegWit.

Un rapporto su Bitcoin Magazine suggerisce che una fazione di minatori era contraria a SegWit perché beneficiava di un exploit noto come "AsicBoost" che dava loro il 20% di efficienza in più, rendendoli più redditizi.

Nel maggio 2017, un gruppo dei più potenti minatori e società di Bitcoin si è incontrato e ha redatto quello che in seguito sarebbe stato chiamato l'Accordo di New York. Hanno deciso di attivare SegWit e aumentare il limite di dimensione del blocco come parte della modifica, un aggiornamento denominato "SegWit 2X". A differenza della versione SegWit implementata nel software Core l'anno precedente, la modifica non era retrocompatibile con le precedenti versioni del software Bitcoin e rischiava di dividere la rete.

L'accordo di New York prevedeva l'attivazione di SegWit 2X per novembre 2017. Tuttavia, molti all'interno della comunità Bitcoin hanno ritenuto che un incontro clandestino di aziende non li rappresentasse e hanno percepito SegWit 2X come una minaccia all'etica decentralizzata generale delle criptovalute.

Lo pseudonimo sviluppatore di Bitcoin Shaolin Fry ha escogitato una soluzione nota come soft fork attivato dall'utente o UASF. In sostanza, gli operatori di nodi e portafogli attiverebbero SegWit e rifiuterebbero i blocchi non SegWit. Ciò spingerebbe i minatori ad attivare l'aggiornamento perché, senza il supporto dell'utente, il mining di Bitcoin diventa rapidamente un'operazione futile.

L'UASF alla fine non era necessario, poiché la minaccia era sufficiente per convincere i minatori a segnalare il supporto di SegWit. Minatori bloccati in SegWit il 9 agosto 2017.

Prima dell'attivazione di SegWit, tuttavia, coloro che si sono maggiormente impegnati a ridimensionare Bitcoin tramite un aumento della dimensione del blocco hanno preso strade separate. Una modifica alla dimensione dei blocchi della rete implementata da un gruppo di cosiddetti "big blocker", ovvero minatori che preferivano il ridimensionamento aumentando la dimensione dei blocchi in un modo non compatibile con le versioni precedenti, ha portato all'hard fork che ha creato Bitcoin Cash .

Il periodo è stato tumultuoso per la rete Bitcoin e, dopo che la polvere che circondava le forcelle hard e soft si è calmata, il prezzo di BTC ha trascorso il resto del 2017 a salire fino al massimo storico di quasi $ 20,000.

Come funziona SegWit?

SegWit funziona di segregare di una transazione dati dei testimoni dai dati della transazione. Nel sistema legacy, i blocchi contenevano input di transazione (mittenti), output (ricevitori) e dati di firma della transazione. Con SegWit attivo, i blocchi vengono partizionati in un blocco base di 1 MB e in una sezione aggiuntiva che memorizza i dati delle transazioni. L'altra sezione può memorizzare fino a 3 MB di dati del testimone.

Pertanto, contrariamente alla credenza popolare, SegWit è in realtà un aumento del limite della dimensione del blocco. Tuttavia, l'aumento è stato attuato in modo tale da non rischiare di dividere la rete. Coloro che non hanno voluto aggiornare i propri nodi a SegWit possono comunque partecipare alla rete Bitcoin.

Nelle transazioni legacy, i dati delle transazioni e le firme formavano un unico albero Merkle, ovvero una struttura di dati formata dall'hashing di diversi pezzi di dati insieme, da cui veniva creato un ID transazione. Ciò significava che la modifica dei dati della firma, possibile prima dell'estrazione di una transazione, comportava un ID transazione diverso.

In SegWit, l'ID transazione non dipende dai dati della firma. Pertanto, anche se un'entità dannosa è riuscita a modificare la firma di una transazione, non avrebbe alcun impatto sugli ID transazione o invalidato qualsiasi transazione dipendente da una precedente.

Sebbene il blocco di base sia ancora 1 MB, può includere i dati di più transazioni per blocco perché, senza i dati di controllo, le transazioni sono fino al 65% più piccole. Ciò consente ai miner di includere un numero maggiore di transazioni in ogni blocco, scalando la rete Bitcoin a più utenti.

Oltre ad aumentare il throughput delle transazioni di Bitcoin, SegWit consente anche transazioni più complesse. In precedenza, le transazioni dipendenti l'una dall'altra potevano essere invalidate sfruttando il bug di malleabilità delle transazioni. Con SegWit attivo, gli ID transazione non dipendono più da dati che possono essere successivamente modificati. Pertanto, le transazioni con dipendenze da altre transazioni non possono essere invalidate. Ciò consente soluzioni di ridimensionamento aggiuntive, come Lightning Network.

Formato indirizzo SegWit

Le transazioni SegWit utilizzano uno dei due formati di indirizzo. Questo rende molto facile determinare se stai inviando da un indirizzo SegWit o effettuando transazioni con un portafoglio che supporta SegWit.

Gli indirizzi che iniziano con un "3" sono noti come Pay to Script Hash o P2SH. Questo è un formato di indirizzo precedente compatibile con transazioni legacy (o non SegWit) e SegWit. I portafogli che non supportano SegWit possono comunque ricevere transazioni SegWit utilizzando questo formato di indirizzo. Le commissioni di transazione dovrebbero essere leggermente inferiori rispetto agli indirizzi legacy quando si effettuano transazioni con indirizzi P2SH.

Nel frattempo, gli indirizzi Bech32, noti anche come indirizzo SegWit nativo, iniziano con "bc1". Le transazioni che utilizzano indirizzi Bech32 utilizzano meno dati rispetto alle loro controparti P2SH. Questo formato di indirizzo consente ancora più transazioni per blocco, con conseguenti commissioni di transazione ancora più basse. Tuttavia, richiede i portafogli utilizzati per supportare SegWit, che richiede un aggiornamento del software.

Perché SegWit è importante?

SegWit affronta l'aumento dei costi di transazione che gli sviluppatori di Bitcoin e gli osservatori del settore hanno capito limiterebbe l'adozione della rete. Quando i blocchi di Bitcoin sono pieni, le transazioni attendono in quello che è noto come il MemPool.

Le transazioni rimangono nella mempool finché un miner non le include in un blocco. Il miner seleziona quali transazioni includere in base alla commissione di transazione inclusa. Le transazioni che includono una commissione molto piccola rimarranno nella mempool per molto tempo durante i periodi di forte congestione sulla blockchain di Bitcoin perché i minatori preferiranno le transazioni con pagamenti di commissioni più elevate, poiché si traduce in una maggiore redditività.

Con SegWit, i miner possono includere più transazioni per blocco perché i dati archiviati nel blocco di base da 1 MB sono più piccoli per ciascuno rispetto al formato legacy. Ciò si traduce in una maggiore capacità di blocco e un minor numero di transazioni in attesa nel mempool. Con un minor numero di transazioni in attesa, c'è una maggiore possibilità di avere una transazione inclusa in un blocco con una commissione inferiore. Pertanto, la commissione media di transazione attraverso la rete diminuirà.

Inoltre, SegWit abilita soluzioni di ridimensionamento extra costruite su livelli sopra la blockchain principale di Bitcoin. Il primo e il più famoso oggi è il Lightning Network. Lightning Network consente di effettuare transazioni fuori catena nei canali di pagamento. Poiché queste transazioni non richiedono più l'estrazione immediata in un blocco, sono in attesa di essere estratte meno transazioni, alleviando ulteriormente la pressione sugli utenti per aumentare le commissioni di transazione.

Per coloro che supportano SegWit, l'aggiornamento è più favorevole rispetto all'aumento del limite della dimensione del blocco tramite un hard fork. Innanzitutto, un soft fork non rischia di dividere la rete, il che potrebbe creare confusione tra gli utenti di Bitcoin.

In secondo luogo, l'aggiornamento non impone richieste hardware aggiuntive agli operatori del nodo. Una delle qualità più importanti di Bitcoin è che chiunque può utilizzare l'hardware necessario per fare riferimento alla blockchain di Bitcoin e confermare la validità delle transazioni stesse. Un aumento del limite della dimensione del blocco richiederebbe agli operatori del nodo di utilizzare hardware più costoso con risorse di memoria aggiuntive, aumentando la centralizzazione della rete.

SegWit ha avuto successo?

Poiché si tratta di un aggiornamento opzionale compatibile con le versioni precedenti, SegWit ha impiegato del tempo per avere un impatto reale sulla rete. Sebbene sia stato attivato nell'agosto 2017, le commissioni hanno comunque raggiunto livelli che prezzavano i potenziali casi d'uso di Bitcoin. Al suo apice del 2017, la commissione di transazione media ha raggiunto più di $ 55, rendendo le piccole transazioni o pagamenti economicamente irrealizzabili.

Sebbene alcuni partecipanti all'ecosistema abbiano implementato l'aggiornamento quasi immediatamente, i fornitori di portafogli e altri fornitori di servizi come gli scambi hanno impiegato molto tempo per implementare SegWit. Entro la fine del 2019, solo la metà di tutte le transazioni utilizzava il nuovo formato. Oggi più dell'80% delle transazioni uso Segwit.

Il grafico sopra mostra che le commissioni di transazione giornaliere pagate in BTC si sono ridotte considerevolmente con l'adozione di SegWit. Sebbene il numero di transazioni on-chain elaborate al giorno abbia raggiunto circa il 7% al di sotto del picco del 2017, le commissioni pagate sono rimaste una piccola frazione dei 1,500 BTC pagati alla rete il 22 dicembre 2017. Commissioni totali pagate in un solo giorno non hanno superato i 300 BTC durante i picchi più recenti.

Nel valutare l'impatto di SegWit, è importante ricordare che l'aggiornamento ha reso possibile la rete Lightning. Lanciato come versione beta nel 2018, Lightning Network ha registrato un'enorme crescita. All'inizio del 2021, la soluzione di scaling aveva una capacità totale di poco più di 1,000 BTC. Ad aprile 2022, la capacità totale della rete era cresciuta fino a oltre 3,650 BTC.

Nello stesso periodo è aumentato anche il numero di canali Lightning Network. Da 37,100 all'inizio del 2021, i canali hanno raggiunto il picco di 86,500 a marzo 2022. Entrambe le metriche mostrano una forte crescita dell'attività Lightning, resa possibile solo da SegWit.

Evidentemente, SegWit è stato un successo sia in termini di impatto sulle tariffe di rete che di supporto di tipi di transazione più complessi. Oltre alla rete Lightning, i più recenti aggiornamenti della rete Bitcoin, come Taproot, si basa su SegWit per ottimizzare ulteriormente la rete e, affrontando la malleabilità delle transazioni, il soft fork consentirà innovazioni ancora da sviluppare.

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