0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

SegWit и Lightning Network: зачем нужны и что дают рынку криптовалют

SegWit и Lightning Network: зачем нужны и что дают рынку криптовалют

Уже несколько лет биткоин-сообщество обсуждает SegWit и Lightning Network – технологии, призванные решить проблемы криптовалюты №1. В последнее время обсуждения заметно активизировались, ведь разработчики из Bitcoin Core и Blockstream наконец-то перешли от слов к действиям. Что же представляют собой SegWit и Lightning Network? Зачем они нужны и могут ли повлиять на рыночные показатели криптовалют? Как они работают и где уже внедрены? Обо всем этом, а также о том, как инвесторам реагировать на криптовалюты с SegWit и Lightning Network, поговорим дальше!

  1. Что такое SegWit и как появился этот протокол?
  2. Что такое Lightning Network и как появилась эта сеть?
  3. Преимущества и недостатки SegWit и Lightning Network
  4. Где можно использовать SegWit и Lightning Network?
  5. Как внедрение SegWit и Lightning Network повлияет на рынок?

Что такое SegWit

SegWit — это сокращение от словосочетания Segregated Witness, которое переводится с английского, как «отделенный (сегрегированный) свидетель». Именно такое название носит обновление протокола, изменяющее способ хранения данных в блокчейне с целью улучшения его масштабируемости и скорости работы.

Одна из основных причин вышеописанных проблем заключается в ограничении размера блока биткоина — он не может весить больше 1 MB. В каждом блоке, как известно, содержится информация обо всех добавленных в него транзакциях. При этом большую часть веса транзакции занимают данные свидетеля (witness), записанные в строке кода scriptSig. Речь идет о цифровой подписи отправителя, подтверждающей его намерение перевести указанную в транзакции сумму монет. В каждом блоке эта информация суммарно занимает около 60%!

Второй проблемный момент заключается в том, что подпись формально может быть откорректирована уже после того, как транзакция появилась в блоке, а, значит, существует вероятность изменения ее идентификатора (хеша). В итоге следующие операции, входящие уже в другие блоки, замедляются из-за необходимости построения последовательной цепочки подтвержденных транзакций, для каждой из которых приходится «вытягивать» окончательные данные из прошлых сделок. Эта особенность транзакций получила название пластичности (гибкости) и является основным препятствием для внедрения решений второго уровня в блокчейны биткоина и схожих с ним криптовалют. Кроме того, эту уязвимость теоретически могли использовать злоумышленники, чтобы препятствовать включению транзакций в блоки.

SegWit (Сегвит) решает описанные проблемы путем вынесения раздела кода с цифровой подписью за пределы базовой структуры блокчейна в сайдчейн (побочную цепь) с блоками размером 4 MB. Таким образом повышается эффективность использования полезного объёма основных блоков (их размер остается стандартным — 1MB), что означает возможность включения в них большего количества транзакций (почти в два раза).

Также при помощи SegWit исчезает явление пластичности — внесение изменений в цифровые подписи больше не приводит к замене идентификаторов. Это значит, что транзакции подтверждаются быстрее и устраняются препятствия, мешающие развертыванию скоростных платежных каналов в виде надстроек к основной сети. Еще один приятный плюс — снижение комиссий за проведение переводов вплоть до 50%.

Еще лучше понять задачи и принцип работы технологии SegWit поможет видео ниже:

Что такое SegWit

Segregated witness benefits

Теперь, когда мы разобрались с технической частью, рассмотрим основные преимущеста segregated witness.

Transaction malleability

Одной из самых важных проблем, которые решает segwit является «изменяемость» транзакций, а если точнее, то их ID, являющиеся хешами. Разберемся немного подробнее.

В традиционном случае подписи, находящиеся внутри транзакции во входах, могут быть изменены третьей стороной без их инвалидации. Это позволяет изменять ID транзакции, являющийся ее хешем, не меняя никаких «фундаментальных» полей вроде входов/выходов/количества средств. Таким образом транзакция все еще валидна, однако теперь имеет другой ID, что создает возможность для разного рода атак, например denial-of-service.

Segwit решает эту проблему, т.к все подписи находятся снаружи транзакции, а значит не хешируются и их изменение никак не повлияет на ID транзакции. Также вводится отдельный идентификатор wtxid — он хеширует не только транзакцию но и всю witness часть, так что если транзакция передается без witness данных, то txid равен wtxid.

Решение данной проблемы позволяет создавать цепочки неподтвержденных транзакций без какого-либа риска — очень важное свойство для таких протоколов как Lightning Network.

Network and Storage Scaling

Witness данные зачастую составляют самую большую часть транзакции. В скриптах наподобие multisig’a они могут занимать до 75% места используемого транзакцией. Благодаря segwit’y передача подписей становится опциональной — нода запрашивает их только если собирается проводить валидацию транзакции. SPV (simple payment verification) клиенты или ноды, не поддерживающие сегвит, в таком случае могут не загружать лишние данные, экономя место на диске.

Block size increase and lower transaction fees

Segwit транзакции обходятся дешевле, нежели традиционные за счет скидки на хранение witness данных. Если быть точнее, то было изменено само понятие «размера» для segwit транзакций. Вместо обычного размера для них было введено понятие «виртуального размера» (virtual size) — все данные, хранящиеся в «witness», учитываются с коэффицентом в 0.25, что также позволяет разместить в блоке больше транзакций. Рассмотрим на примере.

Пусть у нас есть традиционная транзакция размером в 200 байт. В блок размера 1 МB поместится 5000 таких. Теперь возьмем ее segwit эквивалент, где примерно 120 байт это witness данные. Тогда ее vsize = 80 + 0.25 * 120 = 110 и теперь уже 9090 таких транзакций влезут в блок. Также при комиссии, допустим, в 40 satoshi/byte для 1ой транзакции мы получим комисси в 8000 сатоши, а для 2ой 4400 сатоши, что практически в два раза меньше.

Script Versioning

Как вы уже могли заметить, каждый locking script имеет байт, отвечающий за версию скрипта. Использование версий позволяет вносить дополнения и изменения (изменения в синтаксисе, новые операторы и тд.) в виде софт-форков.

Signature Verification Optimization

Segregated Witness также оптимизирует работу алгоритмов с подписями (CHECKSIG, CHECKMULTISIG и тд.). До segwit’a количество хеш-вычислений увеличивалось квадратично от количества подписей, в то время как в обновлении сложность алгоритма понижена до O(n).

Технически, 31 июля — второй дедлайн для майнеров, чтобы избежать раскола. Должно пройти две недели, в течение которых 95% хэш-мощностей будут сигнализировать о принятии SegWit.

На следующий день активируется BIP148, что делает его третьим и окончательным дедлайном для майнеров, чтобы избежать форка.

1 августа, в 00:00 UTC, все узлы BIP148 начнут отклонять любые блоки, которые не сигнализируют о готовности к SegWit. Если BitcoinCore—BIP141 или BTC1—BTC91 заблокированы и/или активированы во время, не должно быть раскола.

Если ни одно из этого не произошло, большинство майнеров (по хэш-силе) теперь имеют последний шанс избежать разрыва цепи: поддерживая BIP148 самостоятельно. Это гарантирует, что они всегда будут запрашивать самую длинную действующую цепочку в соответствии со всеми текущими узлами биткоина и активируют SegWit через BIP141.

В итоге блокчейн разделился: это запустило целую волну форков. О них подробно в статье Все форки биткоина.

Какую проблему решает Segwit

Технология решает задачу оптимизации системы Биткоин, связанной с пластичностью проведения операций, и адаптации криптовалюты к новым рыночным условиям. Число и объемы транзакций растут с каждым днем. Это означает, что проблема масштабируемости стала ключевой.

Segwit модернизирует проведение транзакций, формирует обстоятельства для повышения размеров блоков. Технология должна решить следующие задачи:

  • Повысить защищенность от спам-атак и атак «дней рождения».
  • Создание условий для реализации моментальной конвертации цифровой валюты на фиатную без привлечения обменников и бирж.
  • Подготовка к подключению к протоколам второго уровня. Таких, как Lightning Network. В будущем возможно использование кроссчейновых транзакций.
  • Упрощение проверки статуса операции, снижение времени на запуск и синхронизацию ноды.
  • Снижение объемов блокчена. Это позволит экономить объем жесткого диска на нодах.
  • Снижение размеров операции на сорок восемь процентов. В одном блоке сможет разместиться большее число операций, даже без реального увеличение его объема.
  • Удаление подписи со сведениями Witness из бока. Это повышает его емкость, и увеличивает показатель пропускной способности платформы.

Если вкратце, рассматриваемая технология затрагивает проблемы, связанные с налаживанием взаимодействия с другими протоколами, масштабируемостью и степенью защищенности сети.

Плюсы и минусы технологии Сегвит

Главным преимуществом технологии SegWit является тот факт, что проблема пластичности транзакций навсегда ушла в прошлое. С её внедрением операции с биткоином стали быстрее и безопаснее, благодаря чему популярность криптовалют заметно возросла. Это можно увидеть даже по динамике курса биткоина, который с момента внедрения SegWit начал уверенный поход «наверх». Технология способствовала снижению комиссий, взимаемых при осуществлении транзакций, а также открыла путь к новым разработкам в сфере безопасности и масштабируемости.

Но после внедрения этой технологии в криптовалютном сообществе произошел раскол, последствия которого наблюдаются и сейчас. Bitcoin SegWit не понравился многим майнерам, привыкшим неплохо зарабатывать на высоких комиссионных сборах, а также людям, использующим стратегию ходл. Некоторые эксперты считают, что SegWit так и не решил проблему масштабируемости, поэтому вскоре перед сообществом вновь станет проблема необходимости увеличения размера блока.

Что такое proof of stake? Читайте подробно об этом в нашей отдельной статье.

Что такое Segwit

Вкладывая деньги в монеты, инвестор хочет получить прибыль, и хочет получать ее стабильно и регулярно. Еще в начале 2017 года, когда называлась криптовалюта биткоин, вместе с повышенным интересом к ней обсуждалась и дата 1 августа. Именно в этот день должно было произойти разделение биткоина на несколько частей с целью улучшения протокола и пропускной способности.

Многие майнеры задавались вопросом масштабирования сети еще изначально, во время выхода на рынок этой крипты. Со временем предлагалось в качестве технического улучшения использовать версии Bitcoin Classic, Bitcoin Unlimited и Bitcoin XT. Наряду с остальными идеями мировая финансовая цифровая общественность поддержала мысль Питера Велле, который и считается автором понятия SegWit.

Разберемся, что же такого уникального в этом сегвите? Фактически, это настройка над уже существующим протоколом, которая не нарушает основные цепочки блоков. Сам же форк одновременно выполняет несколько ролей:

  • Обновление размера блока до адаптированного в транзакции;
  • 1 Мб превратился в 4000 юнитов (не путать с юнитами в некоторых компьютерных играх-стратегиях);
  • Повышение пропускной способности;
  • Улучшение пластичности транзакций;
  • Изменение природы идентификатора транзакций.

Интересно, но изначально только 40% майнеров поддерживали инновации, а к середине лета прошлого года их количество возросло практически в 2 раза. При этом оставались и те «добытчики электронного золота», которые в большей мере поддерживали Нью-Йоркское соглашение.

Чарли Шрем, сооснователь Bitcoin Foundation и BitInstant, утверждал, что главное в этом процессе не только техническое особенности, но еще и консенсус между большинством майнеров касательно договоренностей.

«Это последняя надежда объединиться промасштабировать Биткойн объединёнными усилиями перед лицом угрозы BIP148. Мы постараемся сделать всё возможное, чтобы как можно скорее развернуть и активировать его»

И как мы знаем, корректировки протокола все же были внесены, что и поспособствовало частичной коррекции различных несовершенств крипты.

История возникновения SegWit

Еще начиная с 2012 года внутри криптосообщества стал подниматься вопрос оптимизации блокчейна Bitcoin для ускорения подтверждения и проведения финансовых операций. Создатели проекта Bitcoin-Core Рассел Оконнор, Люк Дашир, а также Грегори Максвелл стали одними из первых людей, кто начал не только на словах, но и на деле проводить работу по разработке технических решений, позволяющих сократить время на проведение транзакций с использованием крипты.

В 2014 Максвелл, вместе с известными криптографами Адамом Бэком и Питером Вуйле основали компанию Blockstream, чьей основной задачей было изучение технологии блокчейн. Благодаря работе этих энтузиастов и было найдено решений, существующих с Witness проблем. Команда разработчиков предложила отделять эту часть информации от основной части трансакции. В итоге эта функция получила название Сегвит Биткоина.

5. Есть ли у SegWit недостатки?

SegWit связан с Биткоином и его основными принципами, поэтому его сильные и слабые стороны будут различаться в зависимости от того, кто его наблюдает.

Способность SegWit придавать блокам больший вес, или плотность транзакций, основана на идее, что некоторые данные блокчейна будут храниться вне исходной цепочки, которая вместо этого используется как своего рода ссылка или индекс. Некоторые полагают, что выгрузка данных из цепочки блоков уже является ошибкой, поскольку все равно, что признать, что одна цепочка блоков не может функционировать.

С этой точки зрения, сам SegWit – слабость, заражающая биткоин, и поэтому вместо того, чтобы внедрять SegWit, часть сообщества жестко раздвоена в новом блокчейне под названием Bitcoin Cash в 2017 году.

Bitcoin Cash – это, по сути, устаревший биткоин до SegWit, и его стратегия масштабирования заключается просто в увеличении размера блока и сохранении всех данных в цепочке. Это стратегия децентрализации, противоположная стратегии группы Bitcoin Core, которая рассматривает SegWit как первый стек на многослойной цепочке блоков.

Есть бесчисленное множество идей, которые сбрасывают биткоин или биткоин-кэш, или берут новый курс SegWit – это просто один шаг в том, что крупнейшая группа разработчиков крупнейшей криптовалюты считает правильный путь.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector