SegWitとは何ですか?
Segregated Witness (SegWit) は、2015 年に開発されたプロトコル アップグレードです。このコンセプトは、ブロックチェーン ネットワークが現在も直面しているスケーラビリティの問題に対する解決策として導入されました。
平均して、ビットコイン ネットワークは 10 分ごとに新しいブロックを検証します。各ブロックには複数のトランザクションが含まれています。そのため、ブロック サイズは各ブロックで確認できるトランザクションの数に影響します。現在、ビットコイン ブロックチェーンは 1 秒あたり約 7 件のトランザクションを処理できます。
SegWit の主なアイデアは、ブロック データを再編成して、署名がトランザクション データと一緒に配置されないようにすることです。言い換えると、SegWit のアップグレードは、証人 (署名) をトランザクション データから分離することから構成されます。これにより、1 つのブロックにさらに多くのトランザクションを保存できるようになり、ネットワークのトランザクション スループットが向上します。
1 秒あたり約 7 件のトランザクションしか処理できないため、ビットコインのトランザクションは完了までに長い時間がかかることがあります。これは、1 秒あたり数千件のトランザクションを処理できる従来の支払いソリューションや金融ネットワークと比較すると、かなり遅いと言えます。
SegWit は、2015 年にビットコイン開発者の Pieter Wuille 氏と他のビットコイン コア貢献者によって開発されました。2017 年 8 月、SegWit アップグレードはビットコイン ネットワークのソフト フォークとして実装されました。
現在、ビットコインやライトコインなど、いくつかの暗号通貨プロジェクトが SegWit を使用しています。プロトコルのアップグレードにより、トランザクション速度やブロック容量の向上など、多くの利点がもたらされました。また、SegWit は、いわゆるトランザクションの展性バグ (後述) を解決しました。
SegWit の主な利点は何ですか?
容量増加
SegWit の最大の利点の 1 つは、ブロック容量の増加です。トランザクション入力から署名データを削除することで、1 つのブロック内にさらに多くのトランザクションを保存できます。
トランザクションは、入力と出力という 2 つの主要なコンポーネントで構成されます。基本的に、入力には送信者のパブリック アドレスが含まれ、出力には受信者のパブリック アドレスが含まれます。ただし、送信者は、送金する資金があることを証明する必要があります。これは、デジタル署名を使用して行います。
SegWit がない場合、署名データはブロックの最大 65% を占める可能性があります。SegWit を使用すると、署名データはトランザクションの入力から移動されます。これにより、有効なブロック サイズが 1 MB から約 4 MB に増加します。
SegWit は実際のブロック サイズの増加ではないことに注意してください。ブロック サイズの制限を増やすことなく (ハード フォークが必要)、有効なブロック サイズを増やすためのエンジニアリング ソリューションです。具体的には、実際のブロック サイズは 1 MB のままですが、有効なブロック サイズの制限は 4 MB です。
また、SegWit ではブロック ウェイトという概念が導入されました。ブロック ウェイトは、ブロック サイズという概念に代わる概念と考えることができます。基本的に、ブロック ウェイトは、トランザクション データ (1 MB) や、もはや入力フィールドの一部ではない署名データ (最大 3 MB) など、すべてのブロック データを含む尺度です。
取引速度の向上
より多くのトランザクションを保存できるブロックにより、SegWit はブロックチェーン上を移動するトランザクションの量が増えるため、トランザクション速度を向上させることもできます。ブロックのマイニングに同じ時間がかかる場合でも、ブロック内で処理されるトランザクションの数が増えるため、TPS 率は高くなります。
トランザクション速度の向上は、ビットコイン ネットワークでのトランザクション コストの削減にも役立っています。SegWit 以前は、トランザクション 1 回あたり 30 ドル以上かかることも珍しくありませんでした。しかし、SegWit により、そのコストはトランザクション 1 回あたり 1 ドル未満に劇的に削減されました。
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トランザクションの柔軟性の修正
ビットコインの大きな問題は、トランザクション署名が改ざんされる可能性があることでした。署名が変更されると、2 者間のトランザクションが破損する可能性があります。ブロックチェーンに保存されるデータは事実上変更不可能であるため、無効なトランザクションがブロックチェーンに永久に保存される可能性があります。
SegWit により、署名はトランザクション データの一部ではなくなり、このデータを変更する可能性がなくなります。この修正により、第 2 層プロトコルやスマート コントラクトなど、ブロックチェーン コミュニティ内でさらなるイノベーションが可能になりました。
SegWit と Lightning ネットワーク
第 2 層プロトコルの開発は、トランザクションの可塑性バグを修正することで部分的に可能になりました。簡単に言えば、第 2 層プロトコルとは、ビットコインなどのブロックチェーン上に構築される新しいプラットフォームまたは製品のことです。最も人気の高い第 2 層プロトコルの 1 つは、オフチェーンのマイクロペイメント ネットワークである Lightning Network です。
ライトニング ネットワークは、ビットコイン ネットワーク上で動作する第 2 層プロトコルです。ライトニング ネットワークの主な目的は、より多くのトランザクションをより短時間で確認できるようにし、ユーザーのトランザクションを高速化することです。トランザクションはオフチェーンで収集され、ビットコイン ネットワークが最終的に処理できるように効果的にバッファリングされます。
ライトニング ネットワークは、もともとビットコイン向けに開発されました。しかし、他のいくつかの暗号通貨やブロックチェーン プロジェクトも、この技術を自社のネットワークに実装する取り組みを進めています。これにより、トランザクションの確認時間が短縮されるだけでなく、スケーラビリティの問題に対する新しいソリューションの開発も促進されます。
セグウィット vs.セグウィット2x
SegWit はソフトフォークアップグレードであり、下位互換性があります。つまり、SegWit を含むように更新されていない Bitcoin ノードでも、トランザクションを処理できます。ただし、SegWit2x (S2X) と呼ばれる別の SegWit 実装が提案されており、ハードフォークアップグレードが必要になります。
SegWit と SegWit2x の主な違いは、後者ではトランザクションのバッチ処理の変更だけでなく、ブロック サイズの増加 (1MB から 2MB へ) も含まれることです。それでも、ブロック サイズが大きくなると、処理するデータが増えるため、ノード オペレーターとマイナーの負担が増加します。
もう 1 つの注目すべき違いは、SegWit 提案がビットコイン コミュニティによってサポートされ、実施されたことです。この出来事により、ユーザー アクティベート ソフト フォーク (UASF) の概念が生まれました。
一方、SegWit2x は、ビットコインを管理する基本ルールの 1 つに大幅な変更を提案しました。しかし、開発者がその採用と実装について合意に達することができなかったため、SegWit2x 運動は最終的に中断されました。
ネストされた SegWit とネイティブ SegWit (bech32)
つまり、ネイティブ SegWit (bech32 とも呼ばれます) は、ネストされた SegWit のアップデート バージョンです。bech32 形式は、トランザクション速度の向上、エラー検出メカニズムの改善、トランザクション手数料のさらなる低減を実現します。また、bech32 アドレスは小文字なので、読みやすくなります。
非 SegWit (レガシー)、ネストされた SegWit、ネイティブ SegWit (bech32) アドレス間のブロックチェーン トランザクションは完全に互換性があることに注意してください。ただし、すべての取引所と暗号通貨ウォレットが SegWit をサポートしているわけではないため、SegWit アドレスに直接資金を引き出すことができない場合があります。
Binance 取引所は、ビットコイン (BTC) の SegWit 入金と出金をサポートしています。詳細については、SegWit FAQ をご覧ください。
終わりに
SegWit の実装は、ビットコインの最大のプロトコル アップグレードであり、分散型コミュニティによってサポートされ実装されたという事実により、さらに興味深いものとなっています。
SegWit の導入は、ビットコインやその他のブロックチェーン ネットワークに関連する多くの問題、特にスケーラビリティの問題を解決する上で大きな前進でした。SegWit と第 2 層プロトコルの組み合わせにより、ブロックチェーン ネットワークはより多くのトランザクションを、より効率的に、より低コストで処理できるようになります。
強力で革新的なソリューションであるにもかかわらず、SegWit はまだ完全には採用されていません。現在、SegWit を使用している Bitcoin アドレスの割合は約 53% です。
