Khả năng mở rộng của Bitcoin là một vấn đề đang diễn ra đối với loại tiền điện tử phổ biến nhất thế giới và là vấn đề mà các nhà phát triển Bitcoin đã phải vật lộn để giải quyết. Một giải pháp được giới thiệu là ngã ba mềm SegWit, làm thay đổi số lượng giao dịch Bitcoin có thể được xử lý đồng thời.
Mặc dù việc tăng số lượng giao dịch trên mỗi khối Bitcoin nghe có vẻ như là một chiến thắng chắc chắn, nhưng SegWit cũng có vấn đề.
Giao dịch Bitcoin hoạt động như thế nào?
Các giao dịch bitcoin sử dụng Mô hình UTXO (Đầu ra giao dịch chưa xác định), trong đó mỗi giao dịch sử dụng đầu ra của giao dịch trước đó trên chuỗi khối và tạo ra một đầu ra mới có thể được sử dụng trong giao dịch sau.
Theo thiết kế, bạn không sở hữu mã thông báo Bitcoin. Thay vào đó, bạn sở hữu đầu ra chưa chi tiêu của một số giao dịch trước đó. Bạn có thể chứng minh quyền sở hữu đầu ra này thông qua địa chỉ cần thiết, khóa kỹ thuật số và chữ ký số.
Giả sử bạn muốn gửi bitcoin cho người bạn thân nhất của mình. Trước tiên, bạn sẽ sử dụng khóa riêng để ký một thông báo có chứa đầu vào, đầu ra và số tiền. Giao dịch được phát tới toàn bộ mạng Bitcoin và tất cả người dùng đều có thể nhìn thấy nó.
Khi một nút nhận được giao dịch, nó sẽ kiểm tra xem:
- Khóa riêng của bạn khớp với khóa chung mà bạn yêu cầu sở hữu
- Tổng đầu vào lớn hơn tổng đầu ra
- Đầu ra là chưa tiêu.
Nếu giao dịch đáp ứng ba quy tắc này, nó sẽ được xác minh và chuyển đến các nút khác, lặp lại quá trình xác minh. Quá trình này bao gồm các câu đố toán học phức tạp, mà những người khai thác có tỷ lệ băm tiền điện tử cao nhất có cơ hội tốt nhất để giải quyết trước.
Các nút khai thác cạnh tranh để giải các câu đố và nếu thành công, chúng sẽ khai thác mẫu khối thành một khối bất biến trong chuỗi khối. Khối được phát tới toàn bộ mạng và rõ ràng là người bạn thân nhất của bạn sở hữu đầu ra chưa được sử dụng mới.
Lỗ hổng về tính linh hoạt trong giao dịch là gì?
Khả năng mở rộng và tốc độ không phải là vấn đề duy nhất gây khó khăn cho chuỗi khối bitcoin. Thật không may, còn có “lỗ hổng về tính linh hoạt của giao dịch”, một lỗi cho phép thay đổi chữ ký số của một giao dịch trước khi nó được xác nhận trên chuỗi khối.
Việc sửa đổi này được thực hiện theo cách sao cho giao dịch giữ nguyên logic toán học của nó nhưng mang lại một kết quả khác khi chạy qua thuật toán băm.
Lấy ví dụ, giá trị chữ ký của giao dịch của bạn với người bạn thân nhất của bạn, đó là (5). Nếu nó được thay đổi thành (5-10+10), giá trị toán học vẫn là 5, nhưng nếu chúng ta băm các phiên bản khác nhau này, chúng ta sẽ nhận được các kết quả khác nhau.
Vì hàm băm là cách giao dịch được xác định trong chuỗi khối nên thay đổi này gây ra một số vấn đề.
- Những kẻ xấu có thể tạo giao dịch xung đột thứ hai trước khi giao dịch đầu tiên được xác nhận, gây nhầm lẫn, chậm trễ và tắc nghẽn trong mạng.
- Nó khiến các nhà phát triển blockchain gặp khó khăn khi xây dựng các giải pháp lớp thứ hai nhằm cải thiện tốc độ và khả năng mở rộng của mạng chính.
Vì vậy, đây là một khiếm khuyết có khả năng biến việc ghi sổ kế toán blockchain trở thành cơn ác mộng và một số giải pháp đã được triển khai để giải quyết nó. Và đó là nơi SegWit bitcoin xuất hiện.
Bitcoin SegWit là gì?
Segregated Witness (SegWit) là một bản nâng cấp giao thức chuỗi khối Bitcoin được phát triển chủ yếu để bảo vệ chống lại tính linh hoạt của giao dịch.
SegWit lần đầu tiên được đề xuất vào năm 2015 như một nhánh rẽ của blockchain để cải thiện khả năng mở rộng. SegWit sẽ thực hiện điều này bằng cách tách chữ ký số khỏi dữ liệu giao dịch, cho phép lưu trữ nhiều giao dịch hơn trong một khối và giảm thời gian cần thiết để xử lý một khối.
Ngã ba mềm SegWit cuối cùng đã được triển khai vào năm 2017, giới thiệu nhiều cải tiến cho chuỗi khối Bitcoin, bên cạnh việc giải quyết lỗ hổng về tính linh hoạt và cải thiện hiệu quả giao dịch.
SegWit2x là gì?
Trước khi SegWit được triển khai, đã có một chút tranh cãi trong cộng đồng Bitcoin do đề xuất nâng cấp hard fork nhằm tăng giới hạn kích thước khối từ 1MB lên 2MB để cải thiện tốc độ xử lý giao dịch, do đó có thuật ngữ “SegWit2x”.
Trong khi nhiều bên liên quan ủng hộ ý tưởng này, những bất đồng nảy sinh trong cộng đồng và sự thiếu đồng thuận dẫn đến chia rẽ. Phe ly khai đã thành lập Bitcoin Cash (BCH), trong khi nhóm mẹ tiếp tục triển khai SegWit.
Bitcoin SegWit hoạt động như thế nào?
SegWit hoạt động bằng cách tách một số dữ liệu khỏi khối, khiến dữ liệu đó không có sẵn để sửa đổi. Sự tách biệt này tạo ra hai phần. Phần đầu tiên của khối chứa địa chỉ ví của người gửi và người nhận, trong khi phần thứ hai chứa chữ ký số, còn được gọi là “dữ liệu nhân chứng”.
Bởi vì dữ liệu nhân chứng được tách ra khỏi khối chính, nhiều không gian hơn trong khối được giải phóng để ghi lại nhiều dữ liệu giao dịch hơn. Đổi lại, điều này làm tăng dung lượng của khối và tác động trực tiếp đến hiệu suất của mạng Bitcoin, cải thiện đáng kể khả năng mở rộng.
Mặt khác, dữ liệu tách biệt, tức là chữ ký số, được mã hóa và lưu trữ trên một sidechain. Lớp bảo mật được bổ sung này nằm trên sự tách biệt khỏi mạng chính khiến không thể thay đổi chữ ký số của giao dịch, do đó giải quyết được lỗ hổng về tính linh hoạt.
Ưu điểm của Bitcoin SegWit
SegWit cung cấp một số lợi ích cho mạng Bitcoin.
- Giải quyết tính linh hoạt của giao dịch: Như đã đề cập trước đó, SegWit sửa lỗ hổng về tính linh hoạt của giao dịch gây ra nhiều nhầm lẫn và tắc nghẽn trong chuỗi khối bitcoin. Điều này cho phép các giao dịch đáng tin cậy và an toàn hơn.
- Cải thiện an ninh: Bằng cách giải quyết tính linh hoạt của giao dịch, SegWit đã làm cho mạng bitcoin trở nên an toàn hơn và ít bị tấn công hơn. Nó cũng giúp việc triển khai các tính năng bảo mật mới trong tương lai trở nên dễ dàng hơn.
- Khả năng mở rộng được cải thiện: Khả năng mở rộng là sự gia tăng hiệu suất của một hệ thống. Đó là những gì đã xảy ra với Bitcoin sau đợt chia tách mềm SegWit. Nhiều giao dịch hơn có thể được đưa vào các khối do không gian được giải phóng, giúp giảm phí giao dịch và thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn.
- Phí giao dịch thấp hơn: Vì nhiều giao dịch có thể nằm gọn trong một khối Bitcoin, nên sự cạnh tranh về không gian khối giảm đi, từ đó giảm phí giao dịch. Điều này đặc biệt có lợi cho các giao dịch nhỏ.
- Cải thiện khả năng tương thích: Nhờ là một soft fork, SegWit đã kích hoạt khả năng mở rộng của chuỗi khối đồng thời mở ra cơ hội cho các bản nâng cấp trong tương lai (như bản nâng cấp Taproot) cho mạng Bitcoin. Tính linh hoạt này cung cấp cho blockchain khả năng triển khai các tính năng và cải tiến mới.
- Cảm hứng tạo ra Lightning Network (LN): Khi SegWit cải thiện khả năng mở rộng, mã của nó đã truyền cảm hứng cho sự phát triển của giải pháp Lớp 2: Lightning Network. Mã của LN cho phép tạo kênh thanh toán ngoài chuỗi giữa hai bên giao dịch, cải thiện tốc độ của mạng chính và giảm chi phí giao dịch.
SegWit là một bản nâng cấp quan trọng đối với mạng Bitcoin vì nó cung cấp các giải pháp giúp cải thiện hiệu suất và mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người dùng bitcoin. Tuy nhiên, nó đã không đến nếu không có những thách thức mới.
Nhược điểm của SegWit
Ngã ba mềm SegWit đã đưa ra một số nhược điểm tiềm ẩn.
Ví dụ: trong khi nhiều sàn giao dịch và ví đã áp dụng SegWit, không phải tất cả các nút đều hỗ trợ giao thức mới. Hơn nữa, vì SegWit giảm phí giao dịch trong khi yêu cầu hỗ trợ cho sidechain dữ liệu nhân chứng, những người khai thác hướng đến lợi nhuận không thích nó và có thể miễn cưỡng áp dụng nó.
Hơn nữa, do kích thước khổng lồ của mạng Bitcoin, SegWit không đủ để giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của nó. Cần phải điều chỉnh đáng kể chuỗi khối để giảm kích thước và tăng khả năng mở rộng lên mức tương tự như các chuỗi khối thay thế.
Mặc dù SegWit có những nhược điểm này, nhưng rõ ràng là lợi ích về bảo mật và khả năng mở rộng vượt xa các vấn đề.
Bitcoin SegWit có phải là một ý tưởng hay không?
SegWit đã ngăn chặn một lỗ hổng gây ra quá nhiều độ trễ trong chuỗi khối Bitcoin vào thời điểm việc áp dụng nó đang đạt được sức hút. Thật vậy, đó là một thời gian dài sắp tới để phát triển được thực hiện. Trong khi một số công cụ khai thác gặp phải tác động tiêu cực đến ví của họ, soft fork đã cải thiện tính bảo mật và độ tin cậy của chuỗi khối, tác động tích cực đến mạng Bitcoin.