ビットコインネットワークでは、マイナーはトランザクションを検証し、新しいブロックを追加する責任を負っています。 その見返りに、彼らは新しく鋳造されたビットコインで報われます。 これらのタスクを実行するには、高度なコンピューターハードウェアが必要です。 コンピューターはバリデーターとして機能し、ノードと呼ばれます。

ネットワーク上のユーザー数が増え続けるにつれて、より多くのトランザクションを検証し、より多くのブロックを追加する必要があります。 ビットコインブロックサイズは1MBに制限されており、新しいブロックは10分ごとに作成されます。 ネットワーク上の各ブロックには平均2,700のトランザクションが含まれており、処理速度は毎秒7〜8トランザクションです。 これにより、処理できるトランザクションの数と、ブロックに追加されるトランザクションの数が制限されます。 これらすべてがビットコインネットワークの減速につながりました。

この問題を解決するために、開発者のPieter Wuilleは、2015年12月に開催されたスケーリングビットコイン会議で、分離された証人のアイデア(SegWit)を提案しました。 当初、このアイデアは、可鍛性のバグとして知られるネットワーク上のバグを修正することでした。 このバグにより、ネットワーク上の誰もがトランザクションデータを改ざんできます。 監視データをベースブロックから分離することで、このバグの解決策とブロックチェーンのスケーリングが可能になりました。 そのため、この記事では、SegWitがビットコインネットワークでのこれらの問題の処理にどのように役立つかを探ります。

セグウィットとは何ですか?

分離された証人(SegWit)は、ビットコインブロックチェーンの更新であり、監視データをベースブロックから分離します。 これは、可鍛性のバグの問題を解決し、ネットワークを拡張することを目的とした改善です。 監視データをベースブロックから分離することにより、ブロック内により多くのスペースが作成され、元のブロックサイズである1MBを変更することなく、より多くのトランザクションに対応できます。

SegWitのアイデアは、2015年に開発者のピーター・ウイユによって提案されました。 SegWit はトランザクションを 2 つの部分に分割します。 監視データはベースブロックから分離されますが、ブロックチェーンの一部のままになります。 元の部分には送信者と受信者のウォレットアドレスが含まれ、他の部分にはスクリプトと署名が含まれています。 この分離により、ブロック内のトランザクションを増やす余地が生まれます。 また、ベースブロックから監視データを削除することで、ネットワーク内の未確認のトランザクションを変更することはできません。 ビットコインは、このアイデアを活性化した最初のブロックチェーンではありません。 SegWitは2017年5月にライトコイン(LTC)でアクティブ化され、2017年8月23日にビットコインされました。

SegWitが対処する問題

SegWitは、ブロックチェーンが直面する2つの主要な問題に対処するのに役立ちました。 1つはスケーラビリティの問題であり、トランザクションの可鍛性に続きます。 これらの問題をさらに深く掘り下げて、SegWitの導入でそれらがどのように処理されたかを見てみましょう。

拡張性

ビットコインの送受信には、2つの重要な情報が必要です。 公開アドレスと秘密キー。 受信者は、資金を受け取るために使用されるパブリックアドレスを提供し、このアドレスはネットワーク全体に表示されます。 一方、送信者は、資金を含むウォレットの所有者であることを証明するために、秘密鍵を使用してトランザクションに署名します。

ビットコインを送信するユーザーは、ネットワークに要求を送信します。 このリクエストには、受信者のパブリックアドレス、送信される金額、および鉱夫の手数料が含まれています。 その後、要求はトランザクション ID と呼ばれるコード行に変換されます。 トランザクションは処理され、ネットワーク上でキューに入れられます。 ブロック制限に達すると、ブロックはノード全体にブロードキャストされます。 ブロックが半数以上のノードによって有効なブロックとして受け入れられた場合、ブロックチェーンに追加されます。 この時点で、トランザクションは成功したと言います。

ネットワークが拡大し、ユーザー数とトランザクションが増えるにつれて、トランザクションの処理が非常に遅くなりました。 この問題は、ブロックチェーン内のブロックのサイズ制限にまでさかのぼります。 ブロックに監視データが含まれているため、トランザクション用のスペースは限られています。 これにより、輻輳が発生し、それに対応する高い取引コストが発生します。 これらの問題により、ビットコインが高速で安価な取引方法として使用されるという考えは避けられています。

トランザクションの可鍛性

これは、SegWitの導入で対処されたもう一つの大きな問題です。 トランザクションの可鍛性は、トランザクションが確認される前に誰かがトランザクションコードを変更できるようにするサービス拒否攻撃(DoS)の一形態です。 この行為は、トランザクションをチェックすると有効なままであるが、ハッシュされるとまったく異なるものを生成する方法で行われるため、ほとんど発見できません。 ただし、監視データをベースブロックから離して配置すると、誰もトランザクションを変更できなくなります。 そのような事態が発生した場合でも無効となり、初期トランザクションには影響しません。

これをよりよく理解するために例を使用しましょう。 ジェームズはジェーンに20BTCを送りたいと考えています。 彼はこの要求をネットワークにブロードキャストしました。 リクエストには、ジェーンの公開アドレス、20 BTC、取引手数料、および送金する資金がある証拠としての秘密鍵が含まれます。 これは監視データと呼ばれます。 この情報は、トランザクション ID と呼ばれる 1 行のコードに変換されます。 トランザクションが確認されるのを待つ過程で、このコードにより、ジェーンはトランザクションIDが同じままで証人データを変更できます。 そうすることで、誰も危害が起こったと疑うことはありません。 この変更により元のトランザクションが上書きされ、ジェーンは20BTCを受け取ります。

彼女の利己的な理由で、ジェーンはジェームズに電話をかけ、20BTCを受け取っていないと不平を言います。 確認した後、彼はトランザクションが実行されなかったことを発見し、さらに20BTCをジェーンに送信します。 この場合、誰もジェーンの邪悪な計画を検出することはできません。 さらに、ブロックチェーンに追加されたレコードは不変であり、消去することはできません。 したがって、このシナリオでは、それについて何もできません。 監視データを削除してベースブロックの外側に配置することで、誰もトランザクションを上書きできなくなります。

セグウィットの他の利点

SegWitはビットコインネットワークに大きな影響を与えました。 スケーラビリティとトランザクションの可鍛性の問題に対処することとは別に、開発には他の利点があり、そのいくつかは次のとおりです。

より速く、より安価なトランザクション

多数の人が同時にネットワークを利用している場合、これはトランザクションに非常に多くの遅延を引き起こします。 これに加えて、多くの人がキューに入っているため、トランザクションのコストもそれに応じて増加します。 ベースブロックチェーンから証人データを移動することで、ブロック内のスペースが増えるだけでなく、スループットが向上し、トランザクションコストが削減されました。

レイヤー2スケーリングソリューションへの道を開く

ライトニングネットワークなどのレイヤー2スケーリングソリューションのアイデアは、SegWitなしでは生まれません。 レイヤー2スケーリングソリューションは、セキュリティのためにメインブロックチェーンに強く依存しています。 誰もがメインネットワーク上のデータを変更でき、ブロックチェーンのセキュリティが侵害された状況では、その派生物の運命はどうなるでしょうか? SegWitは、このセキュリティ問題への対処を支援し、新たな改善と開発の余地を与えました。

セグウィットの挫折

ブロックチェーンビットコインを拡張し、トランザクションの可鍛性に対するソリューションを提供しているにもかかわらず、誰もがこの開発をサポートしているわけではありません。 これにより、ネットワークのいくつかのハードフォークが発生しました。

その中で目立つのは、2017年にビットコインキャッシュ(BCH)を生み出したハードフォークです。 ほとんどの鉱夫は、より低い手数料が彼らの利益に影響を与えるので、この開発を支持していません。 さらに、証人データサイドチェーンをサポートするという考えは、彼らに何の利益も与えません。 これは、SegWitの幅広い採用に対する課題でした。

SegWitはまた、長期的な問題に対する短期的な解決策として多くの人に見られています。 彼らは、SegWitはネットワークのスケーリングにあまり役立たないと主張していますが、むしろそれは将来のより多くの開発を支援する足がかりです。

セグウィットはソフトフォークですか?

ソフトフォークは、新しいブロックチェーンを生み出さないブロックチェーンの改善です。 したがって、すべての兆候から、SegWitはネットワークの進歩に大きく貢献したビットコインネットワークのソフトフォークです。

結論

SegWitは、ビットコインネットワークを大幅に改善し、ネットワーク全体のセキュリティをスケーリングおよび改善しました。 これは、ネットワークを拡張するために行われた最も初期の進歩の1つであり、より大きな開発への道を開きました。

これらすべてにもかかわらず、ビットコインコミュニティの全員がスケーリングとセキュリティの永続的なソリューションとしてこのアイデアを受け入れたわけではありません。 これにより、これらの新しいブロックチェーンにはビットコインよりも大きなブロックサイズが組み込まれることを念頭に置いて、ブロックチェーンのさまざまなハードフォークが発生しました。

これまでに見てきたすべてのことから、この開発についてどう思いますか? あなたはそれを一時的な解決策だと思いますか? それについて考えて、次回お会いしましょう!