Τι είναι ο Διαχωρισμένος Μάρτυρας (SegWit);

Η Διαχωρισμένη Μαρτυρία (SegWit) ήταν μια αναβάθμιση που έγινε στον πηγαίο κώδικα του Bitcoin στις 1 Αυγούστου 2017.

Παρά τις βελτιώσεις που πολλοί είδαν στην αλυσίδα μπλοκ του Bitcoin, η SegWit συνάντησε ισχυρή αντίθεση που χώρισε την κοινότητα. 

Στην καρδιά του ζητήματος υπήρχε ένα ανταγωνιστικό συμφέρον μεταξύ της κερδοφορίας των ανθρακωρύχων και των προγραμματιστών δικτύου που επιδίωκαν να κάνουν το Bitcoin φθηνότερο και ταχύτερο στη χρήση.

Η ένταση προκάλεσε ένα ρήγμα στην κοινότητα, που κορυφώθηκε στην πρώτη ενεργοποιημένη από χρήστες ήπια διακλάδωση του δικτύου και σε μια εχθρική διαίρεση. Η διαίρεση γέννησε μια σειρά νέων έργων που προήλθαν από το Bitcoin, συμπεριλαμβανομένου του Bitcoin Cash.

Μέχρι σήμερα, η SegWit παραμένει ένα από τα πιο αμφιλεγόμενα γεγονότα στην ιστορία του Bitcoin. Ωστόσο, έχει αποδειχθεί ότι είναι μια από τις πιο σημαντικές ενημερώσεις για τη μακροχρόνια βιωσιμότητα του πρωτοκόλλου. 

Κάθε χρόνο, πολλοί στην κοινότητα του Bitcoin γιορτάζουν την 1η Αυγούστου ως "ημέρα ανεξαρτησίας του Bitcoin." Αυτό το γεγονός σηματοδοτεί την περίσταση όταν η θέληση του λαού θριάμβευσε ενάντια στα κεντρικά συμφέροντα των καθιερωμένων εταιρειών εξόρυξης Bitcoin.

Ας εξερευνήσουμε καθένα από αυτά τα γεγονότα καθώς συνέβησαν και ας αποκαλύψουμε την ιστορία πίσω από τη SegWit.

Πριν από την ενεργοποίηση της SegWit, η χωρητικότητα μπλοκ του Bitcoin είχε παραμείνει αμετάβλητη για πολλά χρόνια. Η χωρητικότητα μπλοκ αναφέρεται στον μέγιστο αριθμό συναλλαγών που μπορούν να καταγραφούν μέσα σε ένα δεδομένο μπλοκ.

Όταν το Bitcoin λανσαρίστηκε το 2009, ο δημιουργός του Satoshi Nakamoto δεν είχε ορίσει κανένα παράμετρο για το πόσο μεγάλα θα μπορούσαν να είναι τα μπλοκ του Bitcoin.

Ωστόσο, το 2010, ο Nakamoto πρόσθεσε μυστικά ένα όριο μεγέθους μπλοκ 1 megabyte (MB) χωρίς την έγκριση άλλων συνεισφερόντων του Bitcoin.

Πολλοί πίστευαν ότι ο Nakamoto περιέλαβε το όριο για να αποτρέψει μελλοντικές κατανεμημένες επιθέσεις άρνησης υπηρεσίας (DDoS) που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το δίκτυο.

Αυτή η σταθερή ανώτατη τιμή στη χωρητικότητα μπλοκ είχε την ανεπιθύμητη επίδραση να περιορίσει τη δυνατότητα του Bitcoin να κλιμακωθεί με διάφορους τρόπους.

Μόνο ένας περιορισμένος αριθμός συναλλαγών μπορεί να χωρέσει στο συγκριτικά μικρό μπλοκ 1MB που υιοθέτησε τώρα το Bitcoin. Αυτή η μικρή χωρητικότητα σήμαινε ότι το δίκτυο του Bitcoin μπορούσε να επεξεργαστεί μόνο περίπου 2–3 συναλλαγές bitcoin (BTC) ανά δευτερόλεπτο — πολύ μακριά από τα παραδοσιακά δίκτυα ψηφιακών πληρωμών που μπορούν να επεξεργαστούν δεκάδες χιλιάδες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο.

Επιπλέον, για ένα μπλοκ συναλλαγών να θεωρείται έγκυρο ως μέρος της εξόρυξης bitcoin διαδικασίας, πρέπει να λάβει έξι επιβεβαιώσεις. Με άλλα λόγια, πρέπει να προστεθούν έξι νέα μπλοκ στην αλυσίδα μπλοκ μετά το επίμαχο μπλοκ πριν αυτό οριστικοποιηθεί. Με μέσο χρόνο μπλοκ δέκα λεπτών, αυτό σημαίνει ότι οι επιβεβαιώσεις μπλοκ bitcoin διαρκούν περίπου μία ώρα.

Τη στιγμή που μόνο μια χούφτα «Cypherpunk» κρυπτογράφοι γνώριζαν για το bitcoin, δεν ήταν απαραίτητα ένα μεγάλο ζήτημα. Αλλά, αν το δίκτυο Bitcoin έπρεπε να γίνει ένα παγκόσμιο «σύστημα ηλεκτρονικών χρημάτων peer-to-peer» όπως το φανταζόταν ο Satoshi στο λευκό βιβλίο του Bitcoin, τα πράγματα έπρεπε να αλλάξουν.

Η χαμηλή ροή του Bitcoin, περιορισμένη από τη μικρή χωρητικότητα μπλοκ του, σήμαινε ότι οι χρεώσεις ήταν επίσης συγκριτικά πολύ υψηλότερες από ότι είναι σήμερα.

Ακολουθεί ένας εύκολος τρόπος για να κατανοήσετε αυτό το ζήτημα. Φανταστείτε ότι στέκεστε έξω σε ένα πλήθος ανθρώπων μετά την παρακολούθηση μιας θεατρικής παράστασης. Όλοι από το θέατρο θέλουν να πάρουν ταξί για το σπίτι ταυτόχρονα. Αν υπάρχουν πολλά ταξί γύρω, θα πρέπει να είναι εύκολο για όλους να φτάσουν στο σπίτι. Αλλά, αν υπάρχουν μόνο λίγα ταξί, οι άνθρωποι μπορεί να προσπαθήσουν να πληρώσουν υψηλότερη τιμή στους οδηγούς ταξί για να τους ενθαρρύνουν να τους πάρουν πρώτους στο σπίτι. Ανάλογα με τη ζήτηση, οι τιμές για τα ταξί μπορεί να εκτοξευτούν σημαντικά υψηλότερα από την κανονική τιμή.

Οι χρεώσεις του Bitcoin λειτουργούν με αυτές τις ίδιες αρχές προσφοράς και ζήτησης. Αν πολλοί άνθρωποι θέλουν οι συναλλαγές τους να επεξεργαστούν ταυτόχρονα, κάποιοι μπορεί να επιλέξουν να πληρώσουν περισσότερα σε χρεώσεις για να επεξεργαστεί η συναλλαγή τους νωρίτερα από τους εξορύκτες. Κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής χρήσης στο δίκτυο Bitcoin, η συμφόρηση μπορεί να οδηγήσει σε ανταγωνισμό μεταξύ των χρηστών, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει απότομη αύξηση των χρεώσεων συναλλαγών.

Μια άλλη εγγενής λεπτομέρεια σχετικά με τον τρόπο που λειτουργούσαν τα μπλοκ Bitcoin ήταν γνωστή ως μεταβλητότητα συναλλαγών. Πριν από το SegWit, οι άνθρωποι μπορούσαν να αλλάξουν την ταυτότητα μιας συναλλαγής πριν αυτή λάβει αρκετές επιβεβαιώσεις στην αλυσίδα μπλοκ.

Η λήψη των πληροφοριών που σχετίζονται με μια συγκεκριμένη συναλλαγή και η εκτέλεση τους μέσω μιας συνάρτησης κατακερματισμού δημιουργεί μια ταυτότητα συναλλαγής. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις συναρτήσεις κατακερματισμού στο άρθρο μας Πώς χρησιμοποιούν οι κρυπτονομίσματα την κρυπτογραφία;

Αλλά για απλότητα, μπορείτε να σκεφτείτε αυτούς τους αναγνωριστικούς αριθμούς συναλλαγών ως ψηφιακά αποτυπώματα που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση και αναφορά συναλλαγών στο blockchain.

Η αλλαγή του αναγνωριστικού συναλλαγής δημιουργεί έναν εντελώς νέο hash που μπορεί μερικές φορές να μπερδέψει το λογισμικό πελάτη του blockchain. Όλοι οι κόμβοι εκτελούν λογισμικό πελάτη για να αλληλεπιδρούν με το blockchain και να εκτελούν σημαντικούς ρόλους όπως η επαλήθευση δεδομένων.

Αυτό το σφάλμα πλαστικότητας στον κώδικα του Bitcoin άνοιξε την πόρτα σε κακόβουλες επιθέσεις. Ένα από τα πιο διαβόητα παραδείγματα επίθεσης πλαστικότητας συναλλαγών ήταν η παραβίαση του ανταλλακτηρίου Mt. Gox το 2014 — γνωστή για το ότι ήταν η μεγαλύτερη παραβίαση bitcoin στην ιστορία.

Οι ειδικοί ανέφεραν ότι ένας χάκερ, ή μια ομάδα χάκερ, άδειασε το πορτοφόλι bitcoin του ανταλλακτηρίου Mt. Gox. Το έκαναν αυτό εν μέρει αλλάζοντας το αναγνωριστικό συναλλαγής των αναλήψεών τους. 

Η επίθεση πλαστικότητας συναλλαγών έκανε να φαίνεται ότι οι αναλήψεις δεν επιβεβαιώνονταν στο blockchain, ενώ στην πραγματικότητα επιβεβαιώνονταν.

Αυτή η ευπάθεια, σε συνδυασμό με άλλες διαδρομές επίθεσης, επέτρεψε στους χάκερ να αποσπάσουν πάνω από 840.000 BTC από το ανταλλακτήριο.

Ο συνεισφέρων του Bitcoin Pieter Wuille παρουσίασε πρώτος την αναβάθμιση SegWit σε μια εκδήλωση Bitcoin στο Χονγκ Κονγκ το 2015.

Η λύση του ήταν καινοτόμος σε τρία μέτωπα. Το SegWit βελτίωσε την κλιμακωσιμότητα του Bitcoin, αφαίρεσε την πλαστικότητα και επέτρεψε στους κόμβους να υιοθετήσουν τη νέα δομή συναλλαγών. Το καλύτερο από όλα, αυτό θα μπορούσε να εφαρμοστεί χωρίς να χρειαστεί σκληρή διακλάδωση του δικτύου.

Η πρόταση του Wuille αύξησε τη χωρητικότητα μπλοκ του Bitcoin "διαχωρίζοντας" τα δεδομένα "μάρτυρα" από ένα μπλοκ και μεταφέροντάς τα στη συναλλαγή coinbase. Οι συναλλαγές coinbase είναι οι πρώτες συναλλαγές μέσα σε κάθε νέο μπλοκ Bitcoin. Η συναλλαγή coinbase είναι υπεύθυνη για την έκδοση νέων νομισμάτων κρυπτονομισμάτων στην κυκλοφορία ως ανταμοιβή για τη διαδικασία εξόρυξης bitcoin.

Οι ανθρακωρύχοι που επιτυγχάνουν να κερδίσουν τον διαγωνισμό απόδειξης εργασίας βασισμένο στην κρυπτογραφία του Bitcoin κερδίζουν αυτά τα νέα νομίσματα ως "ανταμοιβές μπλοκ."

Τα δεδομένα μάρτυρα, γνωστά επίσης ως ScriptSig ή Script Ξεκλειδώματος, περιλαμβάνουν ψηφιακή υπογραφή και πληροφορίες δημόσιου κλειδιού που απαιτούνται για να ξεκλειδώσουν το μεταφερόμενο bitcoin. Η αναβάθμιση SegWit εισήγαγε ένα ξεχωριστό "πεδίο μάρτυρα" για το μέρος ScriptSig μιας συναλλαγής.

Με την επεξεργασία των πληροφοριών ψηφιακής υπογραφής ξεχωριστά από το πεδίο εισόδου συναλλαγής, υπήρχε περισσότερος χώρος για συναλλαγές σε κάθε μπλοκ.

Περισσότερες συναλλαγές ανά μπλοκ ισοδυναμούν με υψηλότερες δυνατότητες ροής συναλλαγών. Έτσι, αντί για 2-3 συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, το Bitcoin μπορεί να επεξεργαστεί μεταξύ 7-10 συναλλαγών SegWit ανά δευτερόλεπτο. Η αυξημένη χωρητικότητα σημαίνει επίσης χαμηλότερες χρεώσεις, καθώς η blockchain του Bitcoin μπορεί να διαχειριστεί υψηλότερο όγκο συναλλαγών.

Παρά τη διαχωριστική γραμμή, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι κόμβοι εξακολουθούν να επεξεργάζονται τόσο τα δεδομένα συναλλαγών όσο και τα δεδομένα μάρτυρα στην αλυσίδα. Δεν χρησιμοποιούνται sidechain ή πρωτόκολλα Layer 2.

Πριν από το SegWit, οι εξορύκτες μέτρησαν τα μπλοκ bitcoin με βάση το μέγεθος (σε bytes). Αυτό το σύστημα λειτουργούσε καλά όταν τα μπλοκ περιείχαν τόσο δεδομένα μάρτυρα όσο και δεδομένα συναλλαγών, αλλά αντιμετώπισε προβλήματα όταν αυτά διαχωρίστηκαν.

Για να ξεπεραστεί αυτό, η αναβάθμιση εισήγαγε μια μέτρηση που ονομάζεται βάρος μπλοκ για να διαχειριστεί το μέγεθος των μπλοκ.

Με αυτή την έννοια, κάθε μπλοκ 1 megabyte αποτελείται από 4.000.000 μονάδες βάρους (WU). Κάθε συναλλαγή λαμβάνει ένα βάρος με βάση τον παρακάτω τύπο:

Βασικό μέγεθος συναλλαγής σε bytes (χωρίς δεδομένα μάρτυρα) * 3 + Συνολικό μέγεθος συναλλαγής σε bytes.

Αφαιρώντας τα δεδομένα του πεδίου μάρτυρα από τον υπολογισμό, οι συναλλαγές SegWit έχουν πολύ χαμηλότερο βάρος. Από την άλλη πλευρά, μια μη SegWit συναλλαγή περιέχει ακόμα δεδομένα μάρτυρα. Αυτό σημαίνει ότι οι μη SegWit συναλλαγές ζυγίζουν πάντα 4 φορές περισσότερο από τις συναλλαγές SegWit.

Αυτή η έννοια θεωρητικά αυξάνει το μέγεθος ενός μπλοκ bitcoin από 1MB σε 4MB, εάν ένα μπλοκ αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από δεδομένα μάρτυρα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι δυνατό στην πράξη.

Το κύριο όφελος του συστήματος βάρους είναι ότι ενθαρρύνει τους εξορύκτες να επεξεργάζονται μπλοκ που περιέχουν κυρίως συναλλαγές SegWit. Υποθέτοντας ότι οι συναλλαγές SegWit φέρουν τα ίδια τέλη με τα κλασικά μπλοκ, ένας εξορυκτής μπορεί να επεξεργαστεί πολύ περισσότερες συναλλαγές SegWit ανά μπλοκ. Όσο περισσότερες συναλλαγές επεξεργάζονται ανά μπλοκ, τόσο περισσότερα τέλη κερδίζουν.

Ένα κερδισμένο-κερδισμένο και για τις δύο πλευρές. Ή τουλάχιστον έτσι θα σκεφτόσασταν.

Στη δομή SegWit, το κατακερματισμένο ID συναλλαγής περιέχει μόνο τις πληροφορίες της συναλλαγής, όχι τις πληροφορίες του πεδίου μάρτυρα.

Αυτή η αλλαγή αφαιρεί το τροποποιήσιμο στοιχείο μιας συναλλαγής bitcoin που προηγουμένως επέτρεπε επιθέσεις παραλλαγής.

Ως αποτέλεσμα, δευτερεύουσες λύσεις κλιμάκωσης όπως το Δίκτυο Bitcoin Lightning έγιναν δυνατές.

Πολλοί στην κοινότητα ανάπτυξης ένιωθαν ότι το SegWit δεν πήγε αρκετά μακριά για να αντιμετωπίσει τα προβλήματα κλιμάκωσης του Bitcoin.

Τα κύρια επιχειρήματα κατά της ενεργοποίησης του SegWit περιλαμβάνουν:

• Η αυξημένη ικανότητα του Bitcoin των 7-10 συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο είναι ακόμα πολύ μακριά από το να είναι αρκετή για ένα αποκεντρωμένο, παγκόσμιο σύστημα πληρωμών.
• Τα τέλη θα παραμείνουν σχετικά υψηλά, καθιστώντας πράγματα όπως οι μικροσυναλλαγές οικονομικά μη βιώσιμα.
• Οι εξορυκτές μπορούν ακόμα να επεξεργάζονται κλασικά μπλοκ συναλλαγών, πράγμα που σημαίνει ότι η παραλλαγή είναι ακόμα απειλή.
• Αργότερα ανακαλύφθηκε ότι το SegWit θα αναιρούσε τον μηχανισμό ASICBOOST της Bitmain, μια εκμετάλλευση που χρησιμοποιούνταν για να αυξήσει σημαντικά την αποδοτικότητα των εξορυκτικών ρυθμίσεων.

Περίπου ένα χρόνο μετά την πρόταση του Wuille, αυτός και άλλοι προγραμματιστές του Bitcoin Core, συμπεριλαμβανομένου του Eric Lombrozo, είχαν ετοιμάσει τον κώδικα για να τεθεί σε λειτουργία στην επερχόμενη ενημέρωση Bitcoin Core 0.13.1. Το μόνο βήμα που απομένει για την ενεργοποίηση του SegWit ήταν να αρχίσουν οι εξορυκτές να επεξεργάζονται νέα μπλοκ SegWit. 

Για να εδραιωθεί η εφαρμογή του, πάνω από το 95% όλων των εξορυκτών bitcoin θα έπρεπε να δείξουν υποστήριξη για το SegWit εντός των πρώτων δύο εβδομάδων από την έναρξή του — ένα σημαντικό εμπόδιο δεδομένων των συνθηκών εκείνη την εποχή.

Περίττο να πούμε, μεγάλες εταιρείες εξόρυξης όπως η Bitmain ήταν ακόμα δυσαρεστημένες με τις προτεινόμενες αλλαγές και αρνήθηκαν να υποστηρίξουν την ενεργοποίηση του SegWit.

Στις αρχές του 2017, ένας ψευδώνυμος προγραμματιστής με το όνομα "Shaolinfry" ανέφερε την πιθανότητα οι κόμβοι του Bitcoin να επιβάλουν ένα soft fork σε μια δημοσίευση bitcoin-dev. 

Ένας χρήστης-ενεργοποιημένος soft fork δεν είχε ποτέ επιχειρηθεί στο δίκτυο Bitcoin πριν, αλλά θα επέτρεπε στους προγραμματιστές να προχωρήσουν με το SegWit με περίπου 51% υποστήριξη από τους ανθρακωρύχους. Αυτοί που αρνούνταν να υποστηρίξουν τα νέα μπλοκ κινδύνευαν να έχουν τα μπλοκ τους απορριφθέντα από τους κόμβους. Η λύση δεν ήταν χωρίς τους κινδύνους της. Εάν το SegWit δεν λάβει επαρκή υποστήριξη από τους ανθρακωρύχους, το αποτέλεσμα θα οδηγούσε αναπόφευκτα σε διαχωρισμό αλυσίδας.

Αυτοί που ήταν κατά του SegWit πρότειναν μια διαφορετική αναβάθμιση hard fork SegWit 2X αντί. Μία που θα υλοποιούσε το SegWit και θα αύξανε το μέγεθος μπλοκ του Bitcoin σε 2MB.

Σε αντίθεση με την πρώην αναβάθμιση, το SegWit 2X δεν θα ήταν συμβατό με προηγούμενες εκδόσεις του πελάτη Bitcoin. Αυτές οι αλλαγές σήμαιναν ότι οι κόμβοι θα έπρεπε να ενημερώσουν το λογισμικό τους για να συνεχίσουν να λειτουργούν στο δίκτυο.

Οι κορυφαίες εταιρείες της βιομηχανίας συναντήθηκαν στο Consensus 2017 και υπέγραψαν συλλογικά ένα μνημόνιο που ονομάζεται "η Συμφωνία της Νέας Υόρκης." Αυτό το έγγραφο καθόρισε σχέδια για το SegWit να τεθεί σε εφαρμογή το καλοκαίρι και για το μέγεθος μπλοκ του Bitcoin να αυξηθεί σε 2MB μέχρι τον Νοέμβριο.

Πριν από τον Νοέμβριο, ο Shaolinfry συνέταξε δύο Προτάσεις Βελτίωσης Bitcoin (BIPs); BIP148 και BIP149. Η πρώτη εκπροσωπούσε μια σκληρή και γρήγορη λύση; σήμα υποστήριξης για τα μπλοκ SegWit ή οι κόμβοι θα απορρίψουν τα μπλοκ σας. Η δεύτερη παρείχε έναν μεγαλύτερο χρονικό ορίζοντα για τους ανθρακωρύχους να ενταχθούν, ορίζοντας μια προθεσμία ενεργοποίησης για τον Ιούλιο του επόμενου έτους.

Καθώς η ημερομηνία πλησίαζε, ο μηχανικός εγγύησης της Bitmain, James Hillard, πρότεινε ένα νέο BIP; BIP91. Η λύση του επιδίωκε να καταστήσει συμβατά το SegWit 2X και το BIP148 μεταξύ τους. Γιατί να ρισκάρετε έναν διαχωρισμό αλυσίδας λόγω δύο ανταγωνιστικών ενημερώσεων SegWit όταν μπορείτε να τα κάνετε και τα δύο συμβατά;

Στις 1 Αυγούστου, η επαρκής υποστήριξη εξόρυξης εδραίωσε την ενεργοποίηση του SegWit. Η δεύτερη φάση της Συμφωνίας της Νέας Υόρκης, ωστόσο, απέτυχε να λάβει την ίδια υποστήριξη.

Η αποτυχία αύξησης του μεγέθους του μπλοκ του Bitcoin σε 2MB οδήγησε στη δημιουργία του Bitcoin Cash (BCH) — ενός νέου διακλαδωμένου έργου από την αλυσίδα μπλοκ του Bitcoin.

Η εισαγωγή του SegWit και η απόφαση της κοινότητας να απορρίψει την αύξηση του μεγέθους του μπλοκ αντιπροσώπευαν μια ιστορική στιγμή για την ευρύτερη κοινότητα του Bitcoin.

Το SegWit έδειξε τη σημασία της συναίνεσης όταν πρόκειται για αλλαγές στην αλυσίδα μπλοκ του Bitcoin, καθώς και την έκταση της αποκέντρωσης της εξουσίας που προσέφερε το bitcoin.

Κανένα μεμονωμένο άτομο δεν ήταν σε θέση να αναλάβει το δίκτυο και να δει την πρότασή του να υλοποιείται.

Αντίθετα, η κοινότητα συζήτησε, επανέλαβε και συνέχισε τη μακρά διαδικασία επίτευξης συναίνεσης ως συλλογική ομάδα — όχι υπό την κατεύθυνση ενός μόνο ατόμου.

Τώρα που έχετε μάθει τα πάντα για το SegWit, είστε έτοιμοι να συνεχίσετε το κρυπτονόμισμα σας και να αγοράσετε bitcoin;

Δείτε τον οδηγό μας στο Κέντρο Μάθησης Kraken για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με Πώς να αγοράσετε Bitcoin (BTC) και να εγγραφείτε για έναν λογαριασμό με το Kraken σήμερα.