隔离见证可以解决区块链网络的哪些问题

什么是隔离见证？

隔离见证（SegWit）是2015年开发的升级协议。引入该概念是为了解决区块链网络当下面临的可扩展性问题。

平均统计，比特币网络每10分钟验证一次新区块，每个区块包含几笔交易。这样，区块大小会直接影响每个区块中可以确认的交易数量。目前，比特币区块链每秒能够处理约7笔交易。

隔离见证的主要思想是重新组织区块数据，使签名不再与交易数据存储在一起。换句话说，SegWit升级包括将验证人（签名）与交易数据隔离。这能够将更多交易存储在单个区块中，从而增加网络的交易吞吐量。

由于每秒只能处理大约7笔交易，因此比特币交易有时可能需要很长时间才能完成。与传统的支付解决方案和金融网络（每秒可以处理数千笔交易）相比，速度要慢得多。

隔离见证由比特币开发者Pieter Wuille和其他比特币核心贡献者于2015年开发升级。2017年8月，隔离见证升级被作为比特币网络上的软分叉进行实施。

现今，有多个使用隔离见证协议的加密货币项目，包括比特币和莱特币。协议升级带来了许多优势，例如提高了交易速度和区块容量。此外，隔离见证还解决了所谓的交易延展性问题（如下所述）。

隔离见证的主要优势是什么？

增加容量

隔离见证的最大优势之一就是增加区块容量。通过从交易输入中删除签名数据，可以在一个区块中存储更多交易。

事务包括两个主要部分：输入和输出。本质上，输入包含发送者的公共地址，而输出包含接收者的公共地址。但是，发送人必须证明他们已经转移了资金，并且必须使用数字签名。

如果没有隔离见证，则签名数据最多可占用一个区块的65％。使用隔离见证，会把签名数据从交易的输入中移除。这使有效区块大小从1 MB增加到大约4 MB。

请注意，隔离见证并不仅仅是区块大小的增加。相反，它是一种工程解决方案，可以在不增加区块大小限制的情况下增加有效区块的大小（这将需要硬分叉）。更具体地说，实际区块大小仍为1 MB，但有效块大小的限制为4 MB。

此外，隔离见证还引入了区块权重的概念。我们可以将区块权重视为替代区块大小的概念。本质上，区块权重是一种度量单位，它包括所有的区块数据：包括交易数据（1 MB）和签名数据（最大3 MB），这些数据不再是输入字段的一部分。

交易速度提升

除了可以存储更多交易的区块，隔离见证还能够提高交易速度，由于区块链中可能存储大量的交易数据。即使区块的出块时间相同，但区块中可以容纳更多的事务，因此TPS会更高。

交易速度的提升也能够帮助降低比特币网络的交易成本。在实施隔离见证之前，每笔交易费用大多在30美元以上。但是，随着隔离见证的实施，交易成本大幅降低至每笔交易1美元。

交易延展性修复

比特币面临的另一个主要问题是篡改交易签名。如果签名被篡改，则可能导致两方之间的交易被破坏。由于存储在区块链上的数据实际上是不可变的，因此无效交易会永久存储在区块链上。

使用隔离见证，签名不再是交易数据的一部分，从而消除了更改此数据的可能性。此修复程序支持在区块链社区内进行进一步的创新，包括二层协议和智能合约。

隔离见证和闪电网络

通过修复交易可扩展性问题，需要对第二层协议进行开发。简而言之，第二层协议是在诸如比特币之类的区块链之上构建的新平台或产品。较流行的第二层协议之一是闪电网络，即链下离线支付网络。

闪电网络是在比特币网络上运行的第二层协议。闪电网络的主要目的是支持在较短的时间内确认更多交易，从而给用户带来更快的交易。交易在链下收集，以此形成有效地缓冲区，以供比特币网络进行最终处理。

闪电网络最初是为比特币开发的。但是，其他几个加密货币和区块链项目也在努力实施该技术。这不仅会减少确认时间，而且会促进可延展性问题解决方案的开发。

SegWit与SegWit2x

SegWit是软分叉升级，意味着它支持向后兼容。换句话说，未更新SegWit的比特币节点仍然能够处理交易。但是，隔离见证还有另一个可实施的版本，称为SegWit2x（S2X），该版本需要进行硬分叉升级。

SegWit和SegWit2x之间的主要区别在于，后者不仅将包括交易批处理的更改，而且还包括增加区块大小（从1MB增加到2MB）。尽管如此，较大的区块大小会增加节点操作员和矿工的负担，因为他们要处理更多的数据。

另一个显著区别是SegWit提案由比特币社区支持和执行。其中也催生了UASF的概念，UASF代表用户激活的软分叉。

另一方面，SegWit2x建议对管理比特币的基本规则进行实质性修改。但是由于开发人员无法就其采用和实施达成共识，因此SegWit2x最终被暂停。

总结

SegWit的实施标志着比特币协议的大型升级，该协议也是由分布式社区所支持和实施，也使其更具吸引力。

SegWit的推出能够有效解决比特币和其他区块链网络的相关问题，尤其是在可扩展性方面迈出的重要一步。通过SegWit和第二层协议的结合，区块链网络可以处理大量交易，并具有更高的效率和更低的成本。

尽管SegWit是一种功能强大且极具创新的解决方案，但目前尚未得到完全推广。当前，使用SegWit协议的比特币地址约占53％。