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Breaking it down: eine einführung in den segregierten zeugen

Krypto Breaking it down: eine einführung in den segregierten zeugen

Die Unterstützung für Segregated Witness, ein von Bitcoin Core-Entwickler vorgeschlagener Blockgrößen- und Bitcoin-Netzwerkskalierungsmechanismus Pieter Wuille auf der Scaling Conference Hong Kong ist seit seiner Einführung am 7. Dezember 2015 exponentiell gewachsen. Eine wachsende Zahl prominenter Bitcoin-Startups wie CoinKite, Mycelium und BitGo haben bereits ihre Unterstützung für Segregated Witness angekündigt und Pläne zur Einführung des Mechanismus aufgestellt in ihre Plattformen.

Was ist Segregierter Zeuge?

Das Kernkonzept von Segregated Witness ist es, Transaktionen in verschiedene Fragmente aufzuteilen, die separat verarbeitet werden können, anstatt Transaktionen als ein einziges Datenpaket zu behandeln. Auf diese Weise können digitale Signaturen, die in der Transaktion aufgezeichnet wurden, in einem separaten Merkle-Baum außerhalb der Transaktion und des Blocks verschoben werden, wodurch Platz für weitere Signaturen und Transaktionsdaten bleibt.

Lasst uns das durchbrechen ...

Wie Gavin Andressen erklärt, beruht die Verwirrung des Segregierten Zeugen hauptsächlich auf seinem Namen. Der Name Segregated Witness beschreibt den Prozess des "Trennens" oder Trennens digitaler Signaturen, die auch als "Zeugen" bezeichnet werden. "Segregierter Zeuge bedeutet in einfacheren Worten die Trennung von digitalen Signaturen von Transaktionen.

Ich mag segregierten Zeugen: // t. co / tWWz1CKUhE (aber es braucht einen besseren Namen)

- Gavin Andresen (@gavinandresen) 9. Dezember 2015

Im Wesentlichen Bitcoin-Transaktionsdaten, die die Abrechnung einer Peer-to-Peer-Zahlung auf dem Bitcoin-Netzwerk bedeutet , gleicht eine kleine Komponente des gesamten Transaktionsdatensatzes aus.

Die allgemeine Struktur einer einzelnen Bitcoin-Transaktion enthält diese drei Hauptfelder: lock_time, Liste der Ausgaben und Liste der Eingaben. Eine Eingabe ist eine Referenz auf eine Ausgabe einer vorherigen Transaktion. Die Liste der Eingaben in einer Transaktion listet mehrere Eingaben von früheren Transaktionen auf und wird addiert, um von den Ausgaben der neuen Transaktion verwendet zu werden.

Die Eingabe enthält auch die erste Hälfte von Bitcoins Skript-System namens scriptSig. Im Wesentlichen ist ein Skript eine Liste von Anweisungen, die innerhalb jeder Transaktion aufgezeichnet werden, wodurch der nächste Benutzer im Netzwerk Zugriff auf die Transaktion erhält. Die andere Hälfte des Skriptsystems des Netzwerks, scriptPubKey genannt, befindet sich in der Ausgabe einer Transaktion, die Anweisungen zum Senden von Bitcoins enthält.

Wenn eine Transaktion stattfindet, verwendet Bitcoin ein Forth-artiges Skript-System, um zu überprüfen, ob Eingaben berechtigt sind, die Werte von referenzierten Ausgaben zu sammeln. Die scriptSig und scriptPubKey werden ausgewertet, um die Eingabe zu autorisieren. Um den Diebstahl von Bitcoins zu verhindern, benötigen scriptPubKeys die scriptSig, um eine oder mehrere Signaturen zum Entsperren von Bitcoin hinzuzufügen.Segregated Witness verschiebt die digitalen Signaturen aus Transaktionen in einem separaten Merkle-Baum, der die gleiche Struktur wie die Transaktion Merkle Tree hat.

Der Merkle-Baum ist ein Baum, der durch Hashing von gepaarten Daten erstellt wird, bis ein einzelner Hash übrig bleibt. Im Bitcoin-Netzwerk werden alle Blätter im Merkle-Baum als Transaktionen aus einem einzelnen Block betrachtet. Wenn also der Segregated Witness vollständig implementiert ist, autorisiert Bitcoin die Ausgaben früherer Ausgaben mit Hilfe der Signaturen aus dem Signaturbaum anstelle des gesamten Standard-scriptSig-Feldes.

Vorteile

Seit Segregated Witness einen bedeutenden Teil der Transaktion in einen anderen Speicher oder einen Merkle-Baum verlagert oder entfernt (außerhalb der Transaktion und des Standardblocks), ermöglicht es jeder Transaktion, die Blockgröße zu optimieren.

Während seiner Rede bei Scaling Bitcoin Hong Kong schlug Pieter Wuille einen 75% igen Rabatt auf die von Signaturdaten belegte Fläche vor. Wenn Wuilles Vorschlag richtig implementiert wird, können fast vier Mal so viele Signaturdaten in jedem Block gespeichert werden.

Die Implementierung von Segregated Witness löst auch Probleme mit der Formbarkeit des Bitcoin-Netzwerks. Bitcoin-Transaktionen werden durch einen 64-stelligen hexadezimalen Hash-Wert identifiziert, der als Transaktionsidentifizierer (txid) bekannt ist und laut dem Bitcoin-Kernteam "sowohl auf den ausgegebenen Münzen als auch darauf basiert, wer die Ergebnisse der Transaktion ausgeben kann . "

Unglücklicherweise erlaubt es die Art, wie der txid berechnet wird, dass jeder kleine Änderungen an der Transaktion vornehmen kann, die seine Bedeutung nicht ändern, aber die txid ändern werden. Dies wird als Formbarkeit von Drittanbietern bezeichnet. BIP 62 ("Umgang mit Formbarkeit") versuchte, diese Probleme punktuell anzusprechen, war jedoch zu kompliziert, um als Konsenskontrolle durchgeführt zu werden, und wurde zurückgezogen.

Zusammenfassend kann das Bitcoin-Netzwerk mit Segregated Witness von Folgendem profitieren:

  • Erhöhung der Blockgrößenkapazität, ohne die Blockgröße tatsächlich zu erhöhen
  • Beseitigung der Transaktionsformbarkeit
  • Betrag ablehnen von Daten
  • Weitere Skriptaktualisierungen
  • Natürliche betrugssichere Verifizierung
  • Bandbreitenoptimierung für die Knotensynchronisation

Einschränkungen

Unabhängig von den Vorteilen der Implementierung von Segregated Witness geben Bitcoin-Experten wie Gavin Andressen an, dass sie einfach die Mechanismus zur Optimierung der Blockgröße ist nicht ausreichend. Seit das Bitcoin Core-Team seine Unterstützung für das BIP 248 von Adam Back angekündigt hat, haben einige vorgeschlagen, BIP 248 und Segregated Witness zu verschmelzen.

Segregierter Zeuge ist notwendig, aber nicht ausreichend. Wir müssen auch das Blockgrößenlimit erhöhen. Untätigkeit ist eine radikale Umgestaltung von Bitcoin - AndreasMAntonopoulos (@aantonop) 29. Dezember 2015

BIP 248, vorgeschlagen von Adam Back von Blockstream, zielt darauf ab, die Blockgröße um 2, 4, dann 8 Megabyte in T + 6 zu erhöhen Monate, 2 Jahre und 4 Jahre. Durch Implementieren von BIP 248 und Segregated Witness konnte das Bitcoin-Netzwerk skalieren, ohne dass harte Gabeln gezwungen wurden, die das Netzwerk negativ beeinflussen und möglicherweise das Protokoll brechen könnten.

"Als nächstes planen wir den Gangwechsel, um uns auf die harte Gabel vorzubereiten, die Adam Backs Vorschlag für 2-4-8 neben Segregated Witness, wo die Grenzen für die Optimierungen des Segregated Witness ( die Grenzen wären ungefähre Grenzen, die weiterhin Signaturdaten umfassen würden ", schrieb der Mitbegründer von OneName Ryan Shea mit den Bitcoin Core-Entwicklern.

Wie die Core-Entwickler vorschlagen, ist BIP 248 + Segregated Witness ab sofort eine praktikable Option. Mit der wachsenden Popularität von Bitcoin Classic ist es jedoch immer noch schwierig, über die Entscheidung von Minenarbeitern zu spekulieren, insbesondere über den Konsens einflussreicher Minenpools in China.

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