Hiểu về Bitcoin SegWit: Hướng dẫn thực tiễn về hiệu quả trên chuỗi

Tại sao Bitcoin cần một bản nâng cấp tốc độ

Giới hạn kích thước khối một megabyte ban đầu của Bitcoin là đủ khi Satoshi Nakamoto lần đầu thiết kế mạng, nhưng ràng buộc này đã trở thành một điểm nghẽn quan trọng khi việc áp dụng tăng vọt. Với các khối được tạo ra khoảng mỗi mười phút và mỗi khối chỉ chứa tối đa hàng chục giao dịch, khả năng xử lý của Bitcoin đã ổn định ở khoảng bảy giao dịch mỗi giây.

Hậu quả ngay lập tức và đau đớn. Trong các khoảng thời gian tắc nghẽn, số lượng giao dịch tồn đọng tăng lên hàng chục nghìn, với phí giao dịch tăng vọt lên hàng chục đô la. Người dùng nhìn chằm chằm một cách bất lực khi các giao dịch của họ mất vài ngày để được xác nhận. Cộng đồng tiền điện tử đang rất cần một giải pháp kỹ thuật có thể mang lại xác nhận nhanh hơn mà không từ bỏ mô hình bảo mật cốt lõi của Bitcoin.

SegWit: Giải pháp tinh tế

SegreGated Witness (SegWit) đã ra đời như một câu trả lời cho những thách thức mở rộng này. Nhà phát triển Bitcoin Pieter Wuille và các cộng tác viên khác của Bitcoin Core đã đề xuất đổi mới này vào năm 2015, với việc triển khai hoàn toàn thông qua một soft fork vào năm 2017. Tác động là rất lớn: dung lượng khối tăng 1,7 lần và thông lượng giao dịch cải thiện đáng kể.

Hôm nay, Bitcoin, Litecoin và Bitcoin Cash đều hỗ trợ SegWit. Công nghệ này cho thấy hứa hẹn đặc biệt như một nền tảng cho các giải pháp lớp hai, đặc biệt là Mạng Lightning—một lớp thanh toán riêng biệt được thiết kế để xử lý các giao dịch có khối lượng lớn ngoài chuỗi trong khi vẫn duy trì các đảm bảo về an ninh của Bitcoin.

SegWit Thực Sự Hoạt Động Như Thế Nào

Mỗi giao dịch Bitcoin bao gồm hai thành phần khác nhau: dữ liệu giao dịch ( ghi lại sự di chuyển tài sản giữa các địa chỉ ) và dữ liệu chứng kiến ( các chữ ký mã hóa chứng minh quyền ).

Kiến trúc Bitcoin truyền thống đối xử với cả hai yếu tố một cách bình đẳng, với thông tin chữ ký tiêu tốn tới 65% không gian khối. Lựa chọn thiết kế này vô tình tạo ra sự không hiệu quả không cần thiết—người nhận chỉ cần xác minh rằng quỹ tồn tại và người gửi đã ủy quyền cho việc chuyển nhượng; họ không yêu cầu dữ liệu chữ ký chi tiết chiếm giữ không gian giá trị trên blockchain.

Bước đột phá của SegWit là tách biệt những mối quan tâm này. Bằng cách trích xuất thông tin chữ ký và lưu trữ nó độc lập trong cấu trúc giao dịch, giao thức đạt được ba điều đồng thời:

Khả năng mở rộng khối: Dữ liệu chữ ký không còn cạnh tranh cho cùng một không gian hạn chế như các bản ghi giao dịch, hiệu quả tăng số lượng giao dịch phù hợp trên mỗi khối.

Phí giảm: Sau SegWit, chi phí giao dịch trung bình đã giảm xuống còn khoảng 1 đô la - một sự giảm mạnh so với các mức trước đó.

Bảo mật nâng cao: Dữ liệu giao dịch và dữ liệu chữ ký vẫn được tách biệt về cấu trúc loại bỏ các lỗ hổng biến đổi và tạo ra các dấu vết kiểm toán vĩnh viễn không thể bị sửa đổi hồi tố.

Chọn định dạng địa chỉ Bitcoin của bạn

Việc triển khai SegWit đã tự bộc lộ qua nhiều định dạng địa chỉ, mỗi định dạng đều cung cấp những đánh đổi khác nhau:

Địa chỉ di sản (P2PKH, bắt đầu bằng 1) Định dạng gốc vẫn được hỗ trợ rộng rãi. Trong khi tương thích toàn cầu, những địa chỉ này không hưởng lợi từ việc tăng hiệu quả của SegWit và dẫn đến phí cao hơn.

Pay-to-Script-Hash (P2SH, bắt đầu với 3) Ban đầu được thiết kế cho ví nhiều chữ ký, địa chỉ P2SH bắt đầu bằng 3 cũng có thể đại diện cho tính tương thích SegWit. Chúng tiết kiệm khoảng 24% phí so với các địa chỉ cũ và duy trì khả năng tương thích rộng rãi với các nút cũ hơn.

Địa chỉ Native SegWit (Bech32, bắt đầu bằng bc1q) Được thiết kế nguyên bản cho SegWit, địa chỉ Bech32 đạt được 35% tiết kiệm phí so với các định dạng cũ. Mã hóa sử dụng Base32 thay vì Base58, tạo ra mã QR ngắn hơn và chuỗi ký tự không phân biệt chữ hoa chữ thường giúp giảm lỗi gõ. Độ dài cố định (42 ký tự cho địa chỉ chuẩn P2WPKH, 62 ký tự cho chữ ký đa chữ P2WSH) tăng cường bảo mật thông qua việc xác thực độ dài.

Địa chỉ Taproot (Bech32m, bắt đầu bằng bc1p) Tiêu chuẩn mới nhất, ra mắt cùng với Taproot vào năm 2021. Bech32m đã tinh chỉnh thuật toán kiểm tra để ngăn chặn một lỗ hổng hiếm nhưng nguy hiểm, nơi các địa chỉ có thể chấp nhận các ký tự bổ sung mà không bị phát hiện. Các địa chỉ Taproot cho phép các ordinal Bitcoin và chức năng token không thể thay thế trong khi vẫn duy trì cấu trúc phí cạnh tranh.

So sánh Hiệu quả Địa chỉ

Chi phí tiết kiệm tích lũy nhanh chóng:

• Địa chỉ tương thích SegWit ( bắt đầu bằng 3) giảm chi phí 24% so với địa chỉ truyền thống
• Địa chỉ SegWit gốc (bc1q) đạt được mức giảm 35%
• Địa chỉ Taproot tiết kiệm gần 70% so với các định dạng di sản đa chữ ký.

Đối với người dùng thực tế, điều này chuyển đổi thành những khác biệt chi phí có ý nghĩa giữa các ví giao dịch tần suất cao.

Sự áp dụng và triển khai trong thế giới thực

Đến tháng 8 năm 2020, tỷ lệ sử dụng SegWit đã đạt 67% trên toàn mạng—một tỷ lệ chấp nhận đáng chú ý cho thấy sự thâm nhập hiện tại có thể vượt quá 70%. Phần mềm ví hiện đại bao gồm ví OKX đã tích hợp hỗ trợ SegWit đầy đủ, tự động cung cấp địa chỉ nhân chứng cô lập trên các hệ sinh thái Bitcoin, Litecoin và Bitcoin Cash.

Các nền tảng giống nhau hiện hỗ trợ địa chỉ Taproot một cách tự nhiên, cho phép người dùng tham gia vào các thị trường BTC NFT và Ordinals đang nổi lên trong khi đồng thời giảm bớt ma sát giao dịch. Cách tiếp cận theo lớp này—kết hợp cải tiến hiệu quả trên chuỗi (SegWit) với các trường hợp sử dụng đang nổi lên (Taproot) và các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi (Lightning Network)—cho thấy sự tiến hóa của Bitcoin từ hệ thống thanh toán đơn giản đến lớp thanh toán lập trình.

SegWit đại diện cho một thời điểm bước ngoặt trong sự phát triển kỹ thuật của Bitcoin, chứng minh rằng các giải pháp mở rộng tồn tại trong các ràng buộc của giao thức. Thay vì từ bỏ kiến trúc phi tập trung của Bitcoin, các nhà phát triển đã phát hiện ra cách làm cho nó rõ ràng hiệu quả hơn.