区块链解读——隔离见证

2021-10-30

区块链解读，隔离见证（Segregated Witness）

近日，Segregated Witness在比特币区块高度481824处被黑客攻击，Segregated Witness落地。 这是对隔离见证的简要说明。

2015年12月，比特币核心开发者Pieter Wuille在香港提出了隔离见证（Segregated Witness）软分叉，以彻底解决区块大小和交易效率的问题。 用户交易时比特币的区块大小不能超过，会将比特币发送到不同于传统地址的地址。 当这些比特币要被花费时，他们的签名（即见证）不会被记录为交易 ID 的一部分，而是被单独处理。 也就是说，交易ID完全由交易状态决定，不受witness部分的影响。

首先，隔离见证是比特币的升级扩容方案。 由于交易量的增加和比特币区块大小的限制，区块很快被填满，导致交易处理效率越来越低。 比特币有一个从图形图表可以看出：

扩容其实是很有必要的。 只有扩展区块容量以容纳更多的交易，单位时间内才能处理更多的交易。

Segregated Witness，这是直译。 不要只是试图理解这个概念。 让我们从事务开始来解释这个概念。 在上一篇文章中，我解释了比特币交易。 其中，比特币中的数据结构UTXO，UTXO直接决定了交易中资金的使用和控制。 在比特币交易中，交易基于输入和输出信息。 输入的信息证明了资金的所有权。 转账过程中，转账方需要用自己的私钥签名，表明资金可以使用，同时加上收款人的地址，表明资金转给了谁？ 这个过程中的签名占用了很多字节。 比特币网络中的矿工需要验证签名，而网络中的普通节点只需要知道资金是否可用。 简单来说，大 多数节点不涉及自己的交易，也不太关心这个签名。 于是就有了在比特币系统中隔离签名信息的提议，所以只要在UTXO中放一个指向签名信息的指针即可。 从数据结构上看，隔离见证方案是将原始UTXO信息分为输入、输出和签名（见证）。 我们用几张图来说明一下，可能比较容易理解：

当前区块及区块链结构图：

隔离见证后的区块及区块链结构图：

Segregated Witness突破1M区块限制后，由于Segregated Witness是升级方案，会出现分叉问题。 Segregated Witness分叉后，如图：

当然，在Segregated Witness之前已经讨论过各种问题，

隔离见证增加了技术疏忽。 shoehorning signed merkel roots into coinbase information so that segregated witness can be deployed as a soft fork 的想法是一团糟，我们要将多少非品牌组件放入比特币基础层？ 我们要让软分叉成为一项常规活动吗？ 我认为除了需要访问更大设备的开发人员之外，没有人会从中受益。

SegWit 无法回滚，因为对于未升级的客户来说，SegWit 交易看起来像是每个人都支付了费用。 在Segregated Witness**之后，如果通过大部分矿工软件的自愿降级来回滚Segregated Witness，那么Segregated Witness输出的所有资金都可能被不法矿工拿走。 随着更多资金被锁定在 SegWit 输出中，矿工相互勾结的动机更高。 相反，增加块大小的硬分叉可以通过减小块大小的软分叉回滚。

SegWit实际上并没有增加区块大小，它只是以不同的方式计算区块大小比特币的区块大小不能超过，对SegWit数据进行折扣。 这意味着正常的非隔离见证交易将不被计算在内。 这也意味着只有当比特币网络上的每个人都使用隔离见证交易时，才能实现有效的块大小增加。 鉴于隔离见证的采用不可预测，交易处理能力的实际增长可能是当前速率的 1 到 2 倍。 这就是为什么我将 SegWit 区块大小的增加称为“虚假增长”。

Segregated Witness分析之前这个地址的优缺点，有兴趣的可以参考：

隔离证人仍在地面上。 它改变了比特币数据块中的存储方式，增加了块容量并兼容以前版本的软件。 Segregated Witness终于在比特币上被激活，那么之前开发者构建的闪电网络将得到更好的应用。

笔者是区块链初学者，很多东西都是在慢慢摸索。 之所以写下这些基本概念，一方面是为了整理自己的学习，另一方面也是希望能有更多的交流和学习的机会。 感兴趣的可以直接关注公众号或加作者微信。

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