Сегодня протокол Segregated Witness становится частой причиной споров, ведь многие обсуждают его судьбу в криптовалютном мире. Многие вовсе называют вопрос принятия или отказа от блокчейна краеугольным камнем, на котором может остановиться развитие экосистемы Биткоина. Но стоит быть объективными и рассматривать лишь те варианты, в которых есть доля истины. Таким образом, мы оставим в покое тему SegWit в плане размера блока. Кроме этого, мы постараемся отвлечься от технологии и кода протокола, ведь этот вопрос поднимали очень часто, а поэтому он уже потерял свою актуальность. Кроме этого, мы попытаемся раскрыть положительный эффект от внедрения SegWit на функционирование цифрового кошелька Trezor и остальных криптовалютных бумажников.

В свое время Марек Палатинус, возглавляющий SatoshiLabs, заявил о том, что SegWit окажется открытием для большинства аппаратных кошельков. И этому предположению есть много объяснений, так как появление нового протокола позволит забыть о многих закоренелых проблемах, которые сегодня усложняют жизнь цифровых бумажников.

Операции в Биткоин-сети

 В платежной сети Биткоина кошелек не занимается хранением реальных, либо виртуальных денег. На него возлагается функция сбережения личных ключей, которые необходимы для проведения подписей в операциях. Таким образом, вся сеть работает на записях транзакций, тогда как сведения об операциях записываются в блокчейн.

Пока SegWit остается только в теории, любые операции в сети представляют собой набор, состоящий из трех типов данных – непосредственно, подписи, а также входа и выхода. При этом входов или выходов может быть много. Подпись служит своеобразной печатью, подтверждающей право на расход средств – ее создает пользователь при помощи персонального ключа, тогда как другие члены сети смогут ее подтвердить, сверяя с публичным ключом.

В нашей фантазии Петя Вове хочет передать сумму размером в 10 Биткоинов. Для этого придется создавать новую операцию, которая будет содержать адрес Владимира, как получателя, с общеизвестным ключом. Но совсем недавно на счет Петра уже были сброшены сразу три транзакции размером в 3,4 и 5 Биткоинов. Каждой из них присвоим порядковые номера №1, №2 и №3. Суммарно эти сделки немного превышают требуемые 10 Биткоинов, для перевода между Петей и Вовой, но двух из них не достаточно для того, чтобы осуществить операцию. Таким образом, в новой операции Петру придется добавлять собственный адрес в качестве выхода и указывать, что он желает на него перевести 1,5 Биткоина. Отметим, что общая сумма выходов все равно не будет равна количеству входов (11,5 и 12), но их разница будет комиссией, необходимой для осуществления сделки. Ведь майнеры бесплатно не занимаются добавлением записей об операциях в блок.

Идентификация входов

 Аппаратный кошелек Trezor, как и любой другой цифровой бумажник, при создании транзакции будет запрашивать сведения об используемых выходах, чтобы в этой операции использовать их, как входы. Но суммы некоторых из прошлых выходов невозможно узнать, поэтому остаются известны только идентификаторы сделок, а также положение выходов в использованных переводах. По этой причине при создании Петей операции не будут указываться суммы отдельных входов, а видны только идентификаторы прежних сделок и состояние выходов в них.

При необходимости кошелек способен подтянуть информацию о входах (которые совсем недавно еще были выходами), но правильными ли будут эти сведения? Что, если кто-то успел перехватить эти данные и внести в них изменения? Также до сих пор нет четких рамок размера комиссионных за операцию. Фактически, пеню называют лишь разницей между входящей и выходящей суммами. К сожалению, подобный подход предоставляет шансы для проведения хакерской атаки, в случае с которой значение одного входа будет выше, чем думает пользователь. Таким образом, может исчезнуть некоторое количество вознаграждения. Подобную ситуацию также называют комиссионной атакой.

 

Тем не менее, разработчики нашли выход из такой ситуации. В аппаратных кошельках Trezor с этой целью используется метод верификации. Для подтверждения правильности определения входа бумажник ориентируется на криптографическую идентификацию при помощи хэша. Таким образом, кошелек ориентируется на сведения предыдущей операции и сравнивает их с той информацией, которая была записана в блокчейне. Если хэши аналогичны, значит, в ходе сделки не вносились изменения в значения входа.

Слабые возможности аппаратных кошельков

 За счет верификации входов можно повысить степень безопасности при сделках, и при этом она не составит труда для пользователей. Но возникают сложности, когда новая операция включает в себя большее количество входов и появляется необходимость в анализе хэша предыдущих сделок. В то же время, аппаратные кошельки не имеют достаточного количества мощности и уступают даже смартфонам и обычным компьютерам, а поэтому для них эта операция становится непосильной. По этой причине Trezor теряет лишнее время на проведение операций, особенно когда в них принимает участие большое количество малых входов.

Слабая вычислительная мощность – не единственная проблема в этой ситуации, ведь сделки с хэшированием сети масштабируются квадратичным путем, а не линейным. Поэтому для их реализации потребуется не в 2, а в 4 раза больше времени.

Влияние SegWit на процесс

 При использовании SegWit операции осуществляются так, что необходимость в верификации попросту исчезает. Причиной тому функционал протокола, который автоматически определяет информацию о предыдущих выходах вместе с подписями к операции. Поэтому кошелек просто лишается необходимости в проверке данных или хэшировании, что сохраняет время пользователей. Казалось бы, речь идет о небольшой особенности протокола, но она может серьезно помочь аппаратным бумажникам и повысить уровень безопасности при осуществлении транзакций. Чем меньшим будет количество сделок, осуществляемых при помощи такого кошелька, тем ниже вероятность того, что могут случиться проблемы. Кроме этого, наличие значения предыдущего выхода не позволит никому по ходу дела изменять значение входа.

В то же время, при помощи Segregation Witness кошельку не нужно заниматься подписью каждого отдельного входа – вначале он будет хэшировать все входы, после чего будет подписывать хэш. За счет этого нагрузка на аппаратный бумажник снижается и появляется возможность ускорить каждую из транзакций. Автоматически исчезает проблема квадратичной обработки операций с хэшированием подписи, которые теперь будут проходить с линейной последовательностью. Таким образом, при двойном увеличении размера операции в два раза повысится и время вычисления.

Нужна ли активация SegWit?

Segregation Witness – протокол, который способен существенно ускорить работу кошельков, поэтому сегодня кажется бессмысленным постоянное откладывание его интеграции «на потом». Тем более, огромными являются преимущества обновления для владельцев аппаратных бумажников. И при этом в статье мы упомянули только те преимущества SegWit, которые не касаются размера блока. Но при этом протокол по-прежнему пребывает в замороженном состоянии, так как политические дебаты не позволяют воспользоваться уникальным продуктом разработчиков.