سگویت بیت کوین چیست؟ بررسی عملکرد و ویژگی های آپدیت سگویت SegWit

سگویت بیت کوین (Bitcoin SegWit) یک به‌روزرسانی در قالب یک سافت فورک (Soft Fork) در پروتکل بلاک چین این رمزارز است که تمرکز آن بیشتر بر حل مشکلات مقیاس‌پذیری (Scalability) از طریق افزایش حجم بلوک‌ها است. سگویت اطلاعات امضاها را از بلوک‌ها حذف کرده و حجم تراکنش‌ها را کاهش داده تا بتوان تعداد بیشتری تراکنش را در یک بلوک جای داد. سگویت بیت کوین قالب یا فرمت تراکنش‌های این رمزارز را تغییر داده و هدف اصلی آن، محافظت بیشتر در برابر تغییرپذیری اطلاعات تراکنش‌های بیت کوین (Malleability) و کاهش تعداد فرآیندهای پردازش تراکنش‌ها از طریق ارتقای ظرفیت هر بلوک است.

پادکست سگویت بیت کوین

پروتکل بیت کوین به‌طور منظم به‌روزرسانی شده و شاهد پیاده‌سازی ارتقاهای جدید است تا کمبودها و مشکلات موجود در شبکه را برطرف سازد. از زمان آغاز به کار بیت کوین در سال ۲۰۰۹، ارتقاهای زیادی در این بلاک چین پیاده‌سازی شده‌اند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، آپدیت سگویت بوده است.

سگویت بیت کوین باعث شده مهاجمان دیگر نتوانند اطلاعات تغییرپذیر تراکنش‌ها را به‌نفع خود دست‌کاری کنند. این ویژگی در تراکنش‌های بیت کوین باعث شده که بتوان بخش‌های کوچکی از اطلاعات هر تراکنش و در نهایت، شناسه یا آیدی تراکنش (Transaction ID) را تغییر داد و بلوک‌های نامعتبری را تولید کرد. سگویت بیت کوین به‌طور مستقیم در راستای منع چنین ویژگی عمل کرده و همچنین، سرعت فرآیند اعتبارسنجی تراکنش‌ها را ارتقا داده است.

در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، ابتدا بررسی می‌کنیم که سگویت چیست و سپس، به ارزیابی عملکرد و ویژگی‌های مثبت و منفی این ارتقا می‌پردازیم.

خرید و فروش و مشاهده نمودار لحظه ای قیمت تتر به تومان

سگویت چیست؟

ایده سگویت بیت کوین در ابتدا توسط پیتر ویول (Peter Wiulle) یکی از توسعه‌دهندگان این بلاک چین طی کنفرانس سال ۲۰۱۵ عنوان شد و در آگوست ۲۰۱۷ (مرداد ۱۳۹۶)، در شبکه فعال شد. واژه سگویت که کوچک‌شده عبارت “Segregated Witness” است، جداسازی شاهدان یا همان امضاهای تراکنش‌ها بوده و معرفی‌کننده ایده UASF یا «سافت فورک فعال‌شده توسط کاربر» است.

در میان بزرگ‌ترین پیشرفت‌هایی که بلاک چین بیت کوین از زمان پیدایش به خود دیده، سگویت یکی از مهم‌ترین آن‌ها است و یک ارتقای تحول‌آفرین برای این فناوری به‌شمار می‌آید. سگویت بیت کوین فرمت تراکنش‌ها را تغییر داده و پروپوزال و ایده سگویت را، تیم توسعه‌دهنده هسته بیت کوین (Bitcoin Core) از کمپانی بلاک‌استریم (Block Stream) ارائه کرده است. سگویت که تحت طرح ۱۴۱ بهبود بیت کوین (BIP-141) ارائه شد، مستقیماً به‌منظور حل دو مشکل در این شبکه پیاده‌سازی شده است؛ حل مشکل تغییرپذیری اطلاعات تراکنش‌ها و ارتقای سطح مقیاس‌پذیری بلاک چین.

شبکه بیت کوین با رشد فعالیت کاربران با مشکلاتی روبرو شد که یکی از آن‌ها، افزایش تعداد تراکنش‌ها و متعاقباً بلوک تراکنش‌ها بود. بلاک چین بیت کوین در هر ۱۰ دقیقه یک بلوک جدید تولید می‌کند و در آن زمان، حجم هر بلوک نمی‌توانست از ۱ مگابایت بیشتر شود؛ در نتیجه، تعداد محدودی از تراکنش‌ها در هر بلوک گنجانده می‌شدند.

این شرایط باعث شد در شبکه تراکم ایجاد شود و فرآیند پردازش و اعتبارسنجی تراکنش‌ها با تاخیر روبرو شود. در برخی مواقع تایید یک تراکنش بیت کوین تا چند ساعت زمان می‌برد و با رشد محبوبیت رمزارز برتر بازار بدون حضور آپدیت سگویت بیت کوین، عملکرد شبکه دچار کاهش سرعت شد.

طی همین دوره‌ها بود که ایده سگویت با تمرکز بر رفع تغییرپذیری اطلاعات تراکنش‌ها و مقیاس‌پذیری شبکه معرفی شد. طبق طرح سگویت، یک ساختار بلوکی جدید پیاده‌سازی شد که کد برنامه یا اسکریپت (Script) بیت کوین به‌همراه امضاهای رمزنگاری‌شده تراکنش‌ها را از ساختار قبلی جدا کرد. به‌دلیل استفاده از طراحی درخت مرکل (Merkle Tree) در ساختار شبکه و بلوک‌ها، سگویت بیت کوین عملکرد شبکه و نودها (Node) در اعتبارسنجی امضاها و تراکنش‌ها را مختل نکرد.

در طرح سگویت، تراکنش‌ها به دو بخش تقسیم می‌شوند؛ بخش متعلق به امضای تراکنش از محل سابق خود جدا شد و ساختاری جداگانه و اختصاصی در انتهای هر بلوک به آن تعلق گرفت. به این ترتیب، محل سابق امضا به اطلاعات فرستنده و گیرنده تراکنش داده شد و یک محل جدا برای امضاها و اسکریپت مربوطه در نظر گرفته شد. در نتیجه این جداسازی اطلاعات، فضای بیشتری در هر بلوک آزاد و تراکنش‌های بیشتری در آن گنجانده شد.

این طراحی مجدد در ساختار بلوک‌ها، حتی منجر به کاهش کارمزد تراکنش‌ها نیز شد؛ قبل از ارتقای سگویت بیت کوین، کارمزد تراکنش‌ها بر حسب حجم هر تراکنش سنجیده می‌شد و با ظهور مفهوم وزن بلوک (Block Weight)، کارمزد تراکنش‌ها بر اساس وزن محاسبه شد. از جایی که یکی از ویژگی های آپدیت سگویت کاهش بار عملیاتی شبکه بود، کارمزد اعتبارسنجی و ثبت تراکنش‌ها در شبکه نیز کاهش پیدا کردند.

ارتقای سگویت ابتدا جهت ارزیابی عملکرد، در ماه می ۲۰۱۷ (اردیبهشت ۱۳۹۶) تحت بلاک چین لایت کوین (Litecoin / LTC) اجرا شد و پس از تایید صحت عملکرد آن، در آگوست ۲۰۱۷ (مرداد ۱۳۹۶) در شبکه بیت کوین نیز فعال شد. همان‌طور که در بالا به آن اشاره شد، سگویت یک سافت فورک بوده که یعنی، این نسخه از بلاک چین با نودهایی که از آپدیت سگویت پشتیبانی نمی‌کنند نیز سازگار است و فول نودها نیازی به ارتقای نسخه بلاک چین خود به سگویت ندارند.

نحوه عملکرد سگویت بیت کوین

همان‌طور که پیش‌تر به آن اشاره شد، از ویژگی های آپدیت سگویت، حل مشکل انعطاف‌پذیری اطلاعات تراکنش‌ها و بهبود سطح مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین است. در این بخش به شرح مفصل این دو مورد می‌پردازیم تا نحوه عملکرد سگویت بیت کوین را بهتر متوجه شویم.

تغییرپذیری اطلاعات (Malleability): تغییرپذیری یا انعطاف اطلاعات یعنی که یک شخص ثالث می‌تواند یک کد یا عدد را به دلخواه خود تغییر دهد. در رابطه با بلاک چین بیت کوین، این قابلیت نوعی حمله منع سرویس (Denial of Service / DoS) به‌شمار می‌آید، چرا که این مسئله در نهایت اطلاعات موجود در آیدی یک تراکنش (TXID) را تغییر می‌دهد و ممکن است از این طریق، بتوان اطلاعات تراکنشی که در صف تایید قرار دارد را تغییر داد.

آدرس کانترکت ارزها در بلاک چین چیست و چه کاربردی دارد؟

در واقع علت چنین مشکلی عدم محافظت هش (Hash) امضاها از اسکریپت یا کد برنامه امضاها است و نمی‌توان اطلاعات این بخش را تایید یا امضا کرد. همچنین، نحوه محاسبه هش یا آیدی تراکنش به‌گونه‌ای است که پیش از تایید، امکان تغییر در آن وجود دارد. این دو مورد در کنار هم نقظه نفوذی را ایجاد کرده که یک مهاجم می‌تواند از طریق آن، آیدی یک تراکنش در انتظار تایید را تغییر دهد.

در نتیجه این تغییر، در صورت جست‌وجو برای آیدی تراکنش مورد نظر در مرورگر یا اکسپلورر بلاک چین (Blockchain Explorer)، نمی‌توان تراکنش را پیدا کرد زیرا آیدی آن تغییر یافته است. این مسئله موجب سلب اعتماد گیرنده از فرستنده می‌شود و حتی ممکن است منجر به از بین‌رفتن اعتماد کاربران به عملکرد کل شبکه شود.

مقیاس‌پذیری (Scalability): مقیاس‌پذیری بزرگ‌ترین چالش سر راه توسعه‌دهندگان و حامیان بیت کوین بود. ترافیک داده سنگین موجود در شبکه بیت کوین، این فناوری را از آرمان اصلی خود که یک سیستم پولی سریع و ارزان بود به‌شدت دور کرد. رشد فعالیت‌های شبکه، خرید بیت کوین و معاملات آن باعث شد عملکرد بهینه این بلاک چین با محدودیت روبرو شود، تا جایی که تایید یک تراکنش‌ها ساعت‌ها زمان می‌‌برد.

همچنین، این اتفاق منجر به افزایش کارمزدهای شبکه شد که استفاده از بیت کوین برای ریز‌پرداخت‌ها (Micropayments) را به هیچ‌عنوان منطقی و بهینه نشان نمی‌داد. در واقع این چالش، یک فاجعه کوچک بود که برای جامعه حامیان بیت کوین به‌عنوان یک فناوری امن، سریع، مطمئن و جهانی، گران تمام می‌شد.

توسعه دهندگان آپدیت سگویت بیت کوین برای رسیدگی به این موضوع، به‌نوعی بنیان و اساس مقیاس‌پذیری این بلاک چین را بنا کردند. در سگویت، اسکریپت تراکنش‌ها و امضاهای آن‌ها از هم جدا شد و یک قالب جدید به خود گرفتند و به‌طور همزمان، حجم بلوک‌ها از ۱ مگابایت به ۱.۸ مگابایت افزایش داده شد. این تغییرات اثرات فوق‌العاده مثبتی در رابطه با مقیاس‌پذیری بلاک چین و تعداد تراکنش‌های هر بلوک داشتند.

به این ترتیب، در هر بلوک تراکنش‌های بیشتری گنجانده شد و باعث شد تعداد تراکنش‌هایی که در هر ثانیه پردازش می‌شد افزایش پیدا کند. در ادامه این تغییرات، کارمزد تراکنش‌ها کاهش پیدا کرد و سرعت تاییدشدن تراکنش‌ها نیز بالاتر رفت.

در نهایت آپدیت سگویت بیت کوین با حل مشکل تغییرپذیری اطلاعات و مقیاس‌پذیری شبکه، باعث شد که بتوان مدل‌های دیگری از مقیاس‌پذیری را طراحی و اجرا کرد. یکی از این مدل‌ها شبکه لایتنینگ بیت کوین (Bitcoin Lightning Network) بود. این راه‌کار که لایه ۲ (Layer-2) از لایه های بلاک چین بیت کوین را تشکیل داده نیز توسط کمپانی بلاک‌استریم (Blockstream) و با استفاده از قالب‌بندی و ایده سگویت برای تراکنش‌ها و کانال‌های آن‌ها ساخته شده است.

مزایا و ویژگی های آپدیت سگویت بیت کوین

با پیاده‌سازی آپدیت سگویت بیت کوین در پروتکل بلاک چین، امکان راه‌اندازی مجموعه‌ای از راه‌کارهای مقیاس‌پذیری برای شبکه به‌وجود آمد. یکی از این راه‌کار امضاهای اشنور (Schnorr Signatures) بود. امضای اشنور نوعی از امضای دیجیتال بوده که طبق الگوریتمی با همین عنوان ساخته می‌شود.

امنیت امضاهای اشنور از طریق «مسائل غیر قابل حل لگاریتم گسسته» تامین می‌شود و به بیان ساده می‌توان گفت این نوع امضاها نسبت به امضاهای دیجیتال معمولی، فضای کمتری را در بلاک چین اشغال می‌کنند. این مسئله باعث شده بار عملیاتی بلاک چین کاهش و توان عملیاتی و خروجی آن از طریق مقیاس‌بندی در لایه ۱ شبکه، رشد پیدا کند.

آشنایی با تکنیک مقیاس‌بندی شاردینگ

سگویت فرآیند پردازش و مدیریت تراکنش‌های بیت کوین را متحول کرد؛ از یک سو، سگویت باعث شد نودهای سابق شبکه بتوانند با نودهای سگویت به‌طور همزمان فعالیت داشته باشند و عملکرد شبکه دچار تداخل نشود یا امنیت آن به خطر نیفتد.

از سویی دیگر، آپدیت سگویت بیت کوین باعث شد حجم بلوک‌ها افزایش پیدا کند؛ یکی از مهم‌ترین ویژگی های آپدیت سگویت قابلیت ارتقای حجم حداکثری یک بلوک از ۱ مگابایت تا ۴ مگابایت بود. به این ترتیب، سگویت توانست بلوک‌های بیت کوین را بدون نیاز به دردسرها و اجرای یک هارد فورک (Hard Fork) ارتقا و به‌روزرسانی کند.

یکی دیگر از ویژگی های آپدیت سگویت، ایجاد نوعی جدید از آدرس‌های بیت کوین به‌نام آدرس سگویت بوده که با حروف “bc1” یا “۳” شروع می‌شوند. همچنین، این آدرس‌‌ها با آدرس‌های سابق کیف پول بیت کوین سازگاری داشته و روند ارسال و دریافت رمزارز را مختل نکرده است. البته، یک کاربر هنگام ارسال بیت کوین از یک آدرس سگویت به یک آدرس معمولی از کارمزدهای کم سگویت بهره خواهد برد، اما چنانچه فردی از یک آدرس معمولی به یک آدرس سگویت بیت کوین ارسال کند، از مزایای سگویت بهره نخواهد برد.

آدرس‌های سگویت بیت کوین دو نوع دارند؛ یک نوع دارای فرمت “P2SH” هستند که با عدد “۳” آغاز می‌شوند که البته، همه آدرس‌هایی که با این رقم شروع می‌شوند لزوماً یک آدرس سگویت نیستند. دسته دوم آدرس‌هایی با فرمت “bench32” بوده که با عبارت “bc1” آغاز شده و آدرس دیگری غیر از سگویت وجود ندارد که با این حروف شروع شود.

آدرس‌های سگویت “P2SH” در واقع یک راه‌حل فوری بوده و کاملاً بهینه نیستند؛ با وجود این‌که استفاده از این آدرس‌ها کارمزدهای کمتری را نسبت به آدرس‌های عادی به‌همراه دارد، آدرس‌های سگویت با فرمت “bench32” هستند که کمترین کارمزد را به کاربر خود ارائه می‌دهند. برخی از پلتفرم‌ها و کیف پول‌هایی که از آدرس‌های سگویت بیت کوین پشتیبانی می‌کنند بیت کوین کُر (Bitcoin Core)، الکتروم (Electrum)، گرین (Green)، ترزور (Trezor)، لجر (Ledger) و چند کیف پول دیگر هستند.

معرفی بهترین کیف پول های ارز دیجیتال

اما شاید از میان مزایا و ویژگی های آپدیت سگویت بیت کوین، مهم‌ترین آن‌ها ارائه قابلیت مقایس‌بندی شبکه از طریق لایه ۲ (Layer-2) بلاک چین باشد. رفع چالش تغییرپذیری اطلاعات تراکنش‌ها باعث شد توسعه‌دهندگان بتوانند شبکه لایتنینگ بیت کوین را به‌طور امن پیاده‌سازی کنند.

لایتنینگ یک شبکه جدا از بلاک چین اصلی بیت کوین بوده که میان کاربران در شبکه‌های مختلف کانال ارتباطی برای انجام تراکنش ایجاد کرده و از اصول نظریه شش درجه جدایی (Six Degrees of Separation) برای ارتباط بین آن‌ها استفاده می‌کند. در این شبکه، تنها موجودی اولیه و موجودی نهایی یک کانال در بلاک چین اصلی ثبت می‌شوند و جزئیات تراکنش‌هایی که در هر کانال انجام شده در دفتر کل بلاک چین لحاظ نمی‌شوند. این فناوری باعث شده بار عملیاتی شبکه و کارمزد تراکنش‌ها کاهش و سرعت عملکرد شبکه افزایش پیدا کند.

به‌طور کل، مزایا و ویژگی های آپدیت سگویت بیت کوین را می‌توان در لیست زیر عنوان کرد:

• جلوگیری از حملات مرتبط با تغییر اطلاعات تراکنش‌ها (Malleability) از طریق تفکیک داده‌های امضا از سایر اطلاعات تراکنش.
• افزایش حجم بلوک به حداکثر ۴ مگابایت.
• ثبت و لحاظ‌کردن داده‌های امضا اختیاری شده و تنها در صورت نیاز نودها برای اعتبارسنجی تراکنش مورد نیاز است.
• تایید‌های پرداخت ساده‌شده (SPVs) که بهبود عملکرد شبکه را در پی داشته و حجم عملیات اعتبارسنجی و تایید و میزان استفاده از پهنای باند را کاهش می‌دهد.
• ایجاد بستری برای طراحی و ساخت راه‌کارهای مختلف مقیاس‌پذیری با حل مشکل امکان تغییر در اطلاعات تراکنش.
• کاهش کارمزدهای شبکه و کمترشدن رقابت میان نودها برای اولویت قراردادن تراکنش‌ها بزرگ با کارمزدهای بیشتر.

معایب آپدیت سگویت بیت کوین

علی‌رغم این‌که استفاده از تراکنش‌های سگویت بیت کوین طی سال‌های اخیر رشد قابل توجهی داشته، به‌دلیل اهمیت بالای این فناوری و هزینه سنگین این دارایی و به‌طور کل ریسک موجود در استفاده از آن، سازگاری کسب و کارها و پلتفرم‌های مختلف با این شبکه برای رسیدن به سطح مطلوب، زمان بیشتری را نسبت به آلت کوین‌ها نیاز دارد؛ حتی در حال حاضر، همه نهادهای ارائه‌دهنده خدمات پرداخت و استفاده از بیت کوین از تراکنش‌های سگویت پشتیبانی نمی‌کنند.

از طرفی دیگر، بیت کوین چندین هارد فورک داشته که هدف اصلی آن‌ها ارتقای سطح مقیاس‌پذیری چنین فناوری بوده است. برترین هارد فورک بیت کوین که بیت کوین کش (Bitcoin Cash / BCH) نام دارد، در سال ۲۰۱۷ اجرا شد و با فورک مجدد در سال ۲۰۱۸، توسعه‌دهندگان آن موفق شدند حجم بلوک‌های این بلاک چین را از ۱ مگابایت به ۸ مگابایت ارتقا دهند.

در ادامه، باید دید که چه نوع مقیاس‌پذیری میان رمزارزهای موجود، به‌عنوان بهترین و بهینه‌ترین راه‌کار شناخته می‌شود. علی‌رغم مزایای واضحی که راه‌کارهای مقیاس‌پذیری داشته‌اند، روند گسترش و استفاده از آن‌ها خیلی سریع نبوده است. در حال حاضر کمتر از ۲۰ درصد از تراکنش‌های بیت کوین از آپدیت سگویت استفاده می‌کنند؛ علت هم این‌جا است که کیف پول‌های کمی وجود دارند که با آپدیت سگویت بیت کوین سازگاری پیدا کرده‌اند.

هنگامی که آپدیت سگویت در کد اصلی برنامه بیت کوین پیاده‌سازی شود، میزان استفاده از آن نیز افزایش پیدا خواهد کرد. وب‌سایت رسمی هسته بیت کوین (Bitcoin Core) لیستی از کسب و کارها و پروژه‌های مختلف تشکیل داده که از سگویت پشتیبانی می‌کنند. با افزایش تعداد کیف پول‌هایی که از سگویت بیت کوین پشتیبانی می‌کنند، استفاده از این تراکنش‌ها بیشتر شده و کارمزد تراکنش‌ها نیز کاهش بیشتری پیدا می‌کند.

به‌علاوه، توسعه و پیشرفت شبکه لایتنینگ و دیگر راه‌کارهای لایه ۲ مشابه می‌تواند به پذیرش بیشتر آپدیت سگویت بیت کوین کمک کنند و مقیاس عملکرد و پتانسیل این شبکه را ارتقا دهند. چنین تغییراتی یک‌شبه اتفاق نمی‌افتند، اما اهمیت بسیار بالایی دارند و فناوری بیت کوین و بلاک چین را یک قدم به جلو هدایت می‌کنند.

در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، آپدیت سگویت بیت کوین، نحوه عملکرد و ویژگی‌های آن را مورد بررسی قرار دادیم. در صورت داشتن سوال در مورد این مبحث یا داشتن تجربه کار با سگویت، می‌توانید با ثبت نظر خود با ما در ارتباط باشید.

پاسخ به مهم‌ترین سوالات در مورد سگویت بیت کوین