آشنایی کامل با فناوری سگ‌ویت (SegWit): راهکار نوین برای افزایش سرعت، کاهش هزینه و امنیت در شبکه بیت‌کوین

آیا تمایل دارید با فناوری SegWit (سگ‌ویت) آشنا شوید؟ در این مقاله، به بررسی جامع این فناوری، تاریخچه و کاربردهای آن در شبکه بیت‌کوین (BTC) می‌پردازیم.

رصد و درک نوآوری‌های فنی در بازار رمزارزها برای همه فعالان این حوزه ضروری است؛ چه ماینر، تریدر یا علاقه‌مند به فناوری‌های نوین. اگرچه سگ‌ویت چند سالی است که معرفی شده، اما همچنان یکی از فناوری‌های مهم و تاثیرگذار در بهبود کارایی بلاک‌چین بیت‌کوین محسوب می‌شود.

در این نوشتار، هدف آن است که پرسش «سگ‌ویت چیست؟» پاسخ داده شود. ضمن توضیح نحوه عملکرد این فناوری، مزایا و معایب آن در شبکه بیت‌کوین نیز بررسی خواهد شد.

سگ‌ویت چیست؟

در سال ۲۰۱۵، پیتر ویول (پروتکل‌نویس مشهور در حوزه بیت‌کوین) پیشنهاد اصلاحی به نام SegWit (Segregated Witness) را ارائه داد که نهایتاً در اوت ۲۰۱۷ توسط شبکه بیت‌کوین پیاده‌سازی شد. هدف اصلی این بروزرسانی رفع مشکل malleability یا تغییرپذیری تراکنش‌ها بود؛ مشکلی که امکان تغییر شناسه منحصربه‌فرد یا امضای دیجیتال تراکنش‌ها پیش از تأیید نودهای شبکه توسط ماینرها را فراهم می‌کرد.

این اصلاح علاوه بر رفع این مشکل، قابلیت مقیاس‌پذیری بیت‌کوین را بهبود بخشید و ساختار تراکنش‌ها را به گونه‌ای تغییر داد که نودهای شبکه بتوانند تراکنش‌های بیشتری در هر بلوک جای دهند. در نتیجه، کارایی و سرعت تراکنش‌ها افزایش یافت و هزینه‌ها کاهش یافت.

با وجود مزایای قابل توجه، SegWit با مخالفت‌هایی مواجه شد که منجر به شکاف در جامعه بیت‌کوین شد. درگیری اصلی میان ماینرها، که نگران سودآوری خود بودند، و توسعه‌دهندگان، که به دنبال افزایش سرعت و کاهش هزینه تراکنش‌ها بودند، شکل گرفت. این تنش‌ها منجر به راه‌اندازی اولین hard fork توسط کاربران شد و زمینه‌ساز پروژه‌هایی مانند بیت‌کوین‌کاش (BCH) شد.

در ساختار جدید، SegWit با جدا کردن داده‌های شاهد (Witness data) از داده‌های تراکنش، امکان ثبت تعداد بیشتری تراکنش در هر بلوک را فراهم کرد. این تغییر، عملاً تغییر امضای دیجیتال تراکنش‌ها را تقریباً غیرممکن ساخت، که در صورت رخ دادن، می‌تواند تراکنش‌های مرتبط دیگر را نیز بی‌اعتبار کند و امکان سوءاستفاده توسط افراد مخرب را کاهش دهد.

علاوه بر این، محدودیت اندازه بلوک را افزایش داد و ظرفیت شبکه را برای پردازش تراکنش‌های بیشتر در ثانیه (TPS) ارتقاء داد. این اصلاح، نقش مهمی در بهبود کارایی و امنیت شبکه بیت‌کوین ایفا کرد و گامی مهم در مسیر توسعه فناوری بلاک‌چین محسوب می‌شود.

مکانیزم عملکرد SegWit چگونه است؟

برای درک نحوه عملکرد SegWit (سگویت)، ابتدا باید با ساختار یک تراکنش بیت‌کوین آشنا شد.

در تراکنش‌های بیت‌کوین، معمولاً دو بخش اصلی وجود دارد: داده‌های تراکنش و داده‌های شاهد. داده‌های تراکنش شامل آدرس‌های فرستنده و گیرنده، مقدار انتقال یافته و اطلاعات مهم دیگر است، در حالی که داده‌های شاهد شامل امضاهای دیجیتال است که صحت و اعتبار تراکنش را تایید می‌کنند.

پیش از معرفی سگویت، این دو بخش در یک بلاک ذخیره می‌شدند، که این موضوع محدودیت‌هایی در سایز بلاک ایجاد می‌کرد و همچنین شبکه را در معرض آسیب‌پذیری‌های مربوط به تغییرپذیری تراکنش‌ها قرار می‌داد. با اجرای سگویت، این مشکل برطرف شد و تراکنش‌ها به گونه‌ای سازمان‌دهی شدند که داده‌های شاهد جدا از داده‌های تراکنش ذخیره شوند، این کار باعث افزایش ظرفیت بلاک و بهبود امنیت شبکه شد.

روش SegWit چگونه مشکل تغییرپذیری تراکنش‌ها را برطرف کرد؟

سگ‌وِیت (SegWit) با هدف رفع مشکل مالت‌الیته در تراکنش‌های بیت‌کوین، اقدام به جداسازی امضاها از داده‌های تراکنش کرد. مالت‌الیته در تراکنش‌ها زمانی رخ می‌دهد که پس از امضا، افراد مخرب بتوانند داده‌های اضافی به اسکریپت (ScriptSig) اضافه کرده یا امضای موجود در آن را تغییر دهند.

از آنجا که اسکریپت، که در قالب ScriptSig شناخته می‌شود، همراه با امضاها جزو شناسه تراکنش است، هر تغییری در این بخش‌ها منجر به تغییر در شناسه تراکنش می‌شود. این موضوع می‌تواند مشکلات امنیتی و اعتبارسنجی ایجاد کند.

در نتیجه، سگ‌وِیت با انتقال تمامی داده‌های مربوط به امضا و کلید عمومی از ScriptSig به بخش جدیدی به نام witness، این مشکل را برطرف کرد. این بخش جدید، که در تراکنش‌های سگ‌وِیت وجود دارد، در شناسه تراکنش لحاظ نمی‌شود و بنابراین، پس از امضا، ScriptSig ثابت باقی می‌ماند و امکان تغییر آن بدون اثرگذاری بر شناسه تراکنش وجود ندارد. این رویکرد، امنیت و ثبات تراکنش‌ها را به طور قابل‌توجهی افزایش داد.

افزایش حجم بلوک توسط فناوری SegWit چگونه صورت گرفت؟

در به‌روزرسانی SegWit، اندازه بلاک‌های بیت‌کوین با معرفی سیستم اندازه‌گیری جدیدی به نام وزن بلاک (block weight) افزایش یافت. این سیستم امکان قرارگیری تعداد بیشتری تراکنش در هر بلاک را فراهم کرد، بدون اینکه محدودیت اندازه بلاک مستقیماً تغییر کند.

پیش از این، حداکثر اندازه هر بلاک در شبکه بیت‌کوین ۱ مگابایت تعیین شده بود، که معمولاً معادل حدود ۱,۶۵۰ تراکنش در هر بلاک بود. با جایگزینی سیستم وزن بلاک، که بر مبنای واحدهای وزنی محاسبه می‌شود، محدودیت بر اساس حجم مستقیم حذف و امکان ثبت تا ۲,۷۰۰ تراکنش در هر بلاک فراهم شد. این تغییر باعث بهبود کارایی و کاهش تراکم تراکنش‌ها در شبکه بیت‌کوین شد.

کاربردهای فناوری SegWit در شبکه بیت‌کوین

سگ‌ویت (Segregated Witness) نقش مهمی در توسعه شبکه بیت‌کوین ایفا کرده است و چندین کاربرد کلیدی دارد که به بهبود عملکرد و امنیت این شبکه کمک می‌کند.

اولین و مهم‌ترین کاربرد سگ‌ویت، رفع مشکل تغییرپذیری تراکنش‌ها (transaction malleability) است. این مشکل که پیش‌تر در بیت‌کوین و رمزارزهای مشابه وجود داشت، امکان تغییر شناسه تراکنش قبل از تایید را فراهم می‌کرد و در نتیجه پیگیری تراکنش‌ها را دچار اختلال می‌نمود. سگ‌ویت با جدا کردن داده امضا از بخش اصلی تراکنش و قرار دادن آن در بخش مجزا، این مشکل را برطرف کرد و تراکنش‌ها را پس از امضا غیرقابل تغییر ساخت.

ثانیاً، سگ‌ویت با افزایش کارایی، محدودیت سایز بلوک را بهبود بخشید و امکان جای‌گیری تعداد بیشتری تراکنش در هر بلوک را فراهم کرد. این اقدام، ظرفیت شبکه را برای پردازش تراکنش‌های بیشتر در هر ثانیه افزایش داد و توانایی بیت‌کوین در پاسخگویی به حجم بالای فعالیت‌ها را ارتقاء بخشید.

ثالثاً، کاهش کارمزد تراکنش‌ها یکی دیگر از مزایای سگ‌ویت است. با افزایش ظرفیت بلوک، ماینرها قادر هستند تراکنش‌های بیشتری را در هر بلوک تایید کنند که این امر، عرضه فضای تراکنش را بیشتر و در نتیجه هزینه‌ها را در دوره‌های پرتقاضا کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، سگ‌ویت در مسیر توسعه راه‌حل‌های لایه‌دوم، مانند شبکه لایتنینگ (Lightning Network)، نقش اساسی ایفا کرده است. با حل مشکل تغییرپذیری تراکنش و بهبود مقیاس‌پذیری، این فناوری امکان تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر را فراهم کرده و به طور چشمگیری استفاده روزمره از بیت‌کوین را تسهیل کرده است.

از دیگر مزایای سگ‌ویت، افزایش انعطاف‌پذیری شبکه است که فرآیند پیاده‌سازی به‌روزرسانی‌های آینده را ساده‌تر ساخته است. ساختار مدولار تراکنش‌ها، توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد ویژگی‌ها و بهینه‌سازی‌های جدید را بدون نیاز به تغییرات اساسی در شبکه پیاده‌سازی کنند.

در نهایت، اصلاح مشکل تغییرپذیری تراکنش‌ها و بهبود کارایی، امنیت شبکه بیت‌کوین را در مقابل حملات و آسیب‌پذیری‌های مختلف تقویت کرده است. این فناوری، نقش مهمی در تثبیت و توسعه امنیتی و عملیاتی بیت‌کوین ایفا می‌کند.

مزایا و معایب فناوری SegWit در بلاک‌چین

در حالی که فناوری SegWit (سگ‌ویت) مزایای قابل توجهی برای شبکه بیت‌کوین (Bitcoin) به همراه داشته است، اما هم‌چنان با نقدها و چالش‌هایی مواجه است. در ادامه، نگاهی جامع به هر دو دیدگاه ارائه می‌شود.

مزایای این فناوری

در حوزه رمزارزها، به‌کارگیری فناوری SegWit (Segregated Witness) تاثیر قابل‌توجهی در بهبود عملکرد شبکه بیت‌کوین داشته است. این فناوری با افزایش ظرفیت تراکنش‌ها در هر بلاک، به کاهش تراکم شبکه و تسریع در انجام معاملات کمک می‌کند.

علاوه بر این، بهره‌گیری از SegWit منجر به کاهش هزینه‌های تراکنش می‌شود؛ زیرا استفاده بهینه‌تر از فضای بلاک امکان کاهش کارمزدهای پرداختی را فراهم می‌آورد. از نظر امنیت، این فناوری با حذف مشکل malleability تراکنش‌ها، امنیت تراکنش‌های بیت‌کوین را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد، به‌ویژه در تراکنش‌های پیچیده که چند امضا دارند.

همچنین، پیاده‌سازی SegWit زیرساخت لازم برای توسعه و ارتقای آینده‌پذیر پروتکل بیت‌کوین را فراهم می‌کند. این فناوری به‌عنوان پایه‌ای برای پروژه‌هایی مانند Lightning Network محسوب می‌شود که هدف آن‌ها افزایش سرعت و مقیاس‌پذیری شبکه است.

معایب

نرخ پذیرش: اگرچه میزان پذیرش SegWit (سگویت) در طول زمان افزایش یافته است، اما در ابتدای راه روند آن کند بود و بسیاری از کاربران و سرویس‌ها، از جمله کیف‌پول‌های بیت‌کوین، در ارتقاء به نسخه جدید تردید داشتند. همچنین، تعداد خدمات مرتبط با بیت‌کوین که از تغییرات سگویت پشتیبانی می‌کردند، محدودتر بود.

پیچیدگی فناوری: تغییراتی که سگویت معرفی کرد، پیچیدگی‌های فنی قابل‌توجهی داشت و نیازمند اصلاحات و به‌روزرسانی‌های عمده توسط توسعه‌دهندگان و ارائه‌دهندگان خدمات بود. این موضوع ممکن است روند پیاده‌سازی را کندتر کند.

بحث بر سر اندازه بلوک: سگویت منجر به ایجاد اختلاف نظر در جامعه بیت‌کوین شد. گروهی معتقد بودند که افزایش مستقیم اندازه بلوک، راه‌حلی ساده‌تر برای مشکلات مقیاس‌پذیری است، در حالی که برخی دیگر بر اجرای سگویت تأکید داشتند. این اختلاف نظر، منجر به تشکیل چندین هاردفورک، از جمله بیت‌کوین کش (Bitcoin Cash)، شد.

کاهش درآمد ماینرها: کاهش کارمزدهای تراکنش‌ها پس از پیاده‌سازی سگویت، ممکن است انگیزه فعالیت ماینرها را کاهش دهد، زیرا سود آن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. علاوه بر این، حمایت از سایدچین حاوی داده‌های witness، ممکن است برای برخی شرکت‌کنندگان بار مالی یا عملیاتی ایجاد کند، چون این بخش هیچ درآمدی برای ماینرها ندارد.

نتیجه‌گیری

در پایان، باید گفت که Segregated Witness (SegWit) یکی از مهم‌ترین به‌روزرسانی‌های ارز دیجیتال بیت‌کوین (Bitcoin) محسوب می‌شود که به حل مشکلات کلیدی مانند malleability تراکنش‌ها و محدودیت‌های مقیاس‌پذیری کمک کرده است. این فناوری با جدا کردن داده‌های شاهد (witness) از اطلاعات تراکنش، امکان ثبت تعداد بیشتری تراکنش در هر بلاک را فراهم کرده است. در نتیجه، نرخ تراکنش‌ها افزایش یافته و کارمزدهای مربوط کاهش یافته است.

همچنین، تفکیک داده‌ها به طور غیرمستقیم حجم بلاک‌های بیت‌کوین را افزایش داد و زمینه را برای بهبود مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه فراهم ساخت. این توسعه در نهایت موجب پدید آمدن شبکه‌های لایه دو (L2) بر بستر بلاک‌چین بیت‌کوین شد که نقش مهمی در افزایش سرعت و کاهش هزینه‌ها در تراکنش‌های روزمره ایفا می‌کنند.

منبع: کریپتو.نیوز