Bitcoin隔離された証人とは何ですか？セグウィットの技術的改善

Bitcoin隔離された証人（segwit）の基本を理解する

Bitcoin一般にSegwitと呼ばれる分離された証人は、2017年8月にBitcoinネットワークに実装されたプロトコルアップグレードです。その主な目標は、スケーラビリティの問題に対処し、トランザクション効率を改善することでした。 「分離」という用語は分離を指し、「証人」はトランザクションに含まれるデジタル署名に関するものです。メイントランザクションブロックから署名データを分離することにより、SEGWITを使用すると、同じブロックサイズの制限内でより多くのトランザクションを処理できます。

元のBitcoinブロックサイズは1 MBに制限され、1秒あたり確認できるトランザクションの数を制限しました。 Bitcoin採用が成長するにつれて、この制限により、取引手数料が増加し、確認時間が遅くなりました。 Segwitは、実際のブロックサイズの制限を変更せずにブロック容量を効果的に増加させるための新しい構造を導入しました。

Segwitはどのようにトランザクションデータを再構成しますか？

従来のBitcoinトランザクションでは、各トランザクションにはトランザクションデータ（送信者、受信機、金額など）と署名データ（証人とも呼ばれます）の両方が含まれています。署名データは、トランザクション合計サイズの最大65％を占めることができます。 SEGWITを使用すると、この署名データはメイントランザクションブロックの外側に移動されます。

• トランザクション自体に保存される代わりに、証人データは個別に保存されます。
• 証人ブロックと呼ばれる新しいフィールドが導入されますが、これはベースブロックと同じ方法で1 MBブロックサイズの制限の対象ではありません。
• この再構成により、有効なブロックサイズが約1.8 MBに増加し、ブロックごとにより多くのトランザクションを処理できます。

この構造の変更は、トランザクション順応性として知られる長年の問題も解決しました。この問題では、第三者が確認前にトランザクションIDを変更し、スマートコントラクトやLightningネットワークのような第2層ソリューションの混乱を引き起こす可能性があります。

segwitを実装することの利点

segwitはBitcoinエコシステムにいくつかの顕著な改善をもたらしました。

• ブロック容量の増加：メイントランザクションブロックから署名データを削除することにより、より多くのトランザクションが単一のブロックに収まることができます。これにより、スループットが直接改善され、ネットワーク上の輻輳が軽減されます。

• 取引手数料の削減：ブロックごとに利用可能なスペースが増えると、ユーザーは限られたブロックスペースに積極的に入札する可能性が低くなります。その結果、SEGWITの活性化後、平均取引手数料が減少しました。

• セキュリティの改善：SEGWITは、トランザクション署名のより厳格な検証ルールを実施し、ネットワークを介して伝播する無効なトランザクションのリスクを減らします。

• 2番目の層ソリューションのサポート：SEGWIT固定トランザクション順応性、 Lightningネットワークなどの高度なオフチェーンプロトコルの開発を可能にします。

• ハードウェア効率の向上：SEGWITトランザクションは、マイニングハードウェアの処理を最適化する方法で構成され、検証時間が速く、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上します。

Segwitによって導入された技術的な変更

技術的な観点から、Segwitはトランザクションがどのようにシリアル化され、ハッシュされるかを変更しました。新しいトランザクション形式を導入し、ブロック重量の計算方法を更新しました。

• 新しいバージョンフィールド：Segwitはトランザクションにバージョンバイトを追加し、古いノードとの互換性を破ることなく将来のアップグレードを可能にしました。

• 目撃者向けのマークルツリー：新しいマークルツリーは、証人データに特に使用され、完全性と効率的な検証を確保します。

• ブロック重量計算：Blockサイズをバイト単独で測定する代わりに、Segwitはブロック重量と呼ばれる概念を使用します。ここで

  • 基本データ（目撃者を除く）に4に掛けられます
  • 証人データに1を掛けます
  • 総重量は4,000,000の重量ユニットを超えてはなりません

この柔軟なシステムは、容量を効果的に増加させながら、後方互換性を維持します。

Segwitの採用と財布の互換性

その活性化の後、Segwitの採用は、財布、交換、およびサービス全体で徐々に増加しました。ただし、すべてのBitcoinが最初にサポートされているSegwitに対処するわけではありません。ユーザーは、ウォレットがSEGWITアドレスと互換性があることを確認する必要がありました。これは、通常1または3ではなくBC1で始まります。

segwitを有効にするには：

• Segwitをサポートするバージョンにウォレットソフトウェアを更新します
• BECH32アドレスを生成します（例：BC1 ...）
• 受信当事者は、より低い料金の恩恵を受けるためにsegwitもサポートしていることを確認してください

Electrum 、 BlockChain.com 、 BitPay 、 Coinbaseを含む多くの主要な財布は、Segwitを完全にサポートしています。また、取引所は、ユーザーのコストを削減し、トランザクション速度を向上させるために広く採用しました。

よくある質問（FAQ）

Q：セグウィットウォレット以外のウォレットは、segwitアドレスからBitcoinを受信できますか？ A：はい、できます。 segwitは後方互換性があります。つまり、segwitアドレスから送信された資金は、レガシーアドレスで受け取ることができます。ただし、送信者は依然として低い料金の恩恵を受けますが、受信者はセグウィットトランザクションを自分で送信したい場合を除き、アップグレードする必要はありません。

Q：P2SH-P2WPKHとBECH32アドレスの違いは何ですか？ A： P2SH-P2WPKHアドレスは、「3」から始まり、レガシースクリプト形式内にSEGWIT機能をラップします。彼らは料金の節約を提供しますが、Native Segwitであり、最適な料金削減とエラー検出機能を提供するBech32アドレス（「BC1」から始まる）よりも効率が低いです。

Q：segwitは鉱夫にどのように影響しますか？ A：segwitは、鉱夫がブロックごとにより多くのトランザクションを含めることができるようにするため、スループットの増加によりより高い料金収益につながる可能性があります。さらに、トランザクションの検証中に計算負荷が減少し、マイニング効率が向上します。

Q：Bitcoinを使用するためにsegwitは必須ですか？ A：いいえ、segwitはオプションです。ユーザーは、レガシーアドレスとトランザクションの使用を続けることができます。ただし、segwitを採用した人は、より低い料金とより速い確認の恩恵を受けて、時間とともにますます有利になります。