O que é o SegWit e como ele funciona

Bem-vindo ao outro guia para iniciantes em criptomoedas! Hoje, vou falar para vocês o que é o SegWit.

Existem centenas de criptomoedas no mercado e cada uma delas tem um conjunto de regras que orientam a maneira como elas funcionam. Esse conjunto de regras é chamado de  protocolo . Então, o que isso tem a ver com o SegWit? E o que é o SegWit?

Bem, como todos os programas de computador, as criptomoedas precisam ser atualizadas e melhoradas. Bugs e falhas são descobertos que precisam ser corrigidos. É isso que acontece quando o seu laptop pede para você desligar e atualizar.

Quando uma criptomoeda precisa ser atualizada ou melhorada, é necessário fazer alterações em seu protocolo. O SegWit foi uma atualização feita no protocolo Bitcoin no ano passado.

Neste guia, vou contar tudo o que você precisa saber sobre o SegWit. Eu vou lhe dizer o que é o SegWit e como ele funciona. Também vou dizer quais melhorias foram feitas na rede Bitcoin e o que essas melhorias significam para seus usuários.

No final deste guia, você nunca mais terá que se perguntar: “O que é SegWit?”.

Vamos começar observando de onde veio o SegWit e o que ele estava tentando alcançar…

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A história do SegWit

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A idéia do SegWit foi introduzida por Pieter Wuille em uma conferência do Bitcoin em 2015. Wuille é um desenvolvedor de Bitcoins e co-fundador da Blockstream, uma empresa de software especializada em segurança digital para serviços financeiros.

Wuille sugeriu o SegWit como uma solução para uma falha no protocolo Bitcoin. No desenvolvimento de software, as soluções para falhas são chamadas de patches . O problema que ele queria consertar é chamado maleabilidade da transação . A maleabilidade da transação é uma maneira nerd de dizer que o Bitcoin pode ser roubado dos usuários, ao alterar-se pequenas partes das informações da transação. Não se preocupe, vou abordar tudo isso com mais detalhes na próxima seção.

A proposta SegWit de Wuille causou um grande debate na comunidade Bitcoin e foram quase dois anos antes de ir ao ar. Foi finalmente ele ativado em 23 de agosto de 2017. O mesmo patch foi aplicado ao protocolo Litecoin, em 10 de maio de 2017.

O SegWit corrigiu o problema de maleabilidade da transação e também possibilitou algumas outras melhorias no protocolo Bitcoin. No entanto, ainda ele tem muitos críticos e nem todos os usuários da rede Bitcoin aceitaram as mudanças. Alguns membros da comunidade Bitcoin discordaram tanto do SegWit que criaram suas próprias criptomoedas rivais!

Antes de entrarmos nisso, vamos examinar mais de perto o problema da maleabilidade das transações. Então, o que é a maleabilidade das transações e o que a SegWit está fazendo para pará-la?

A maleabilidade da transação é bastante complicada. Para entender, primeiro você precisa entender como as transações do Bitcoin funcionam...

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Noções básicas de blockchain

O Bitcoin é uma enorme rede formada por milhares de computadores, chamados  nós.  Cada nó mantém um registro completo de cada transação Bitcoin que já foi feita. Esse registro é chamado de blockchain .

A maior parte do trabalho envolvido no processamento de novas transações é feita por nós especiais, chamados mineradores . Os usuários pagam taxas de transação aos mineradores pelo trabalho que fazem. Novas transações só podem ser adicionadas ao blockchain depois que os mineradores as colocam em grupos de transações, chamados  blocos. Cada bloco na blockchain do Bitcoin contém 1 MB de informações de transação.

Leva-se cerca de  10 minutos  para a rede processar um bloco de transações, mas isso pode levar muito mais tempo. A rede Bitcoin pode processar entre  3-7  transações por segundo (Tx / s). No entanto, isso pode diminuir muito quando a rede está ocupada.

Agora vou usar dois exemplos para mostrar como as transações simples do Bitcoin funcionam. A primeira será uma transação Bitcoin padrão. A segunda será uma transação na qual um usuário aproveita a maleabilidade da transação para roubar o Bitcoin de outro usuário.

Transações para iniciantes

Lucy quer enviar 10 Bitcoins (BTC) para Jude. Para fazer isso, Lucy e Jude precisam de dois tipos de informação:

• Um endereço público:  é como um endereço de e-mail Bitcoin. Um endereço público é um local digital para a Lucy enviar o Bitcoin. Jude tem um endereço público para  receber o  Bitcoin. Endereços públicos podem ser vistos por toda a rede.
• Uma chave privada:  se os endereços públicos são como endereços de e-mail, as chaves privadas seriam como senhas. Eles provam que os endereços públicos - e, portanto, o próprio Bitcoin - pertencem a Lucy e Jude. Apenas Lucy pode ver a chave privada de Lucy e apenas Jude pode ver a chave privada de Jude.

Vamos ver como é a transação na rede Bitcoin…

Transação Bitcoin Padrão

Como os 10 BTCs vai de Lucy para Jude?

1. Lucy transmite uma solicitação para a rede. A solicitação contém o endereço público de Jude, o valor enviado (10 BTC) e uma taxa de transação para os mineradores. Ele também contém a assinatura feita com a chave privada de Lucy,  que ela usa para provar que ela tem 10 BTC para enviar. Essa informação de assinatura é chamada de dados da testemunha.
2. Mineradores processam a transação.  Eles colocam as informações de Lucy junto com as de Jude e as criptografam  . Isso significa que eles transformam as informações em uma linha de código de computador. Esse código é chamado de ID da  transação.
3. As filas de transação aguardando para serem processadas.  Se Lucy tiver anexado uma taxa de transação baixa, a mesma poderá ficar na fila por um longo tempo! É como pedir comida em um restaurante. Se você não der uma gorjeta o garçom, então pode levar muito tempo para que sua comida chegue! Lucy pode acelerar o processo enviando a transação novamente, mas com uma taxa mais alta. O ID da transação é agora incluído nos IDs de transação de outros usuários e criptografado novamente. Esse processo continua até que o limite de 1 MB de informações de transação seja atingido e um bloco seja formado.
4. O bloco está confirmado.  O bloco é transmitido para a rede. Se mais de metade de todos os nós concordarem que as informações contidas nele são válidas, então o bloco poderá ser confirmado e adicionado ao blockchain. Jude recebe 10 BTC de Lucy.

É assim que acontece a maioria das transações de Bitcoin. Em seguida, quero mostrar como a maleabilidade da transação pode afetar as transações e, em seguida, poderemos perguntar: o que a SegWit está fazendo a acerca disso?

Como funciona a maleabilidade da transação

Usando o mesmo exemplo, mostrarei como a maleabilidade da transação pode ser usada, por Jude, para enganar Lucy e enviar-lhe 20 BTC em vez de 10. Veja como funciona…

A falha de maleabilidade da transação no código do Bitcoin permite que Jude altere os dados de testemunha de Lucy. Tudo isso antes que a transação seja confirmada. Isso altera o ID da transação, sem alterar a transação em si (que ainda é 10 BTC, sendo enviado de Lucy para Jude).

Quando essa transação alterada é confirmada pela rede, ela cancela a transação original. Agora Jude entra em contato com Lucy para reclamar que ele não recebeu os 10 BTC, embora ele realmente tenha recebido!

Lucy verifica e vê que a transação original não passou. Ela agora atribui uma taxa de transação mais alta e a envia novamente. Esta nova transação é processada pela rede. Jude recebe mais 10 Bitcoins!

Lucy, os mineradores e o resto da rede não têm como saber que isso está acontecendo. Depois que as transações forem confirmadas e adicionadas ao blockchain, elas não poderão ser alteradas ou excluídas. Abaixo está um gráfico mostrando como a maleabilidade de transações é problemática para a rede Bitcoin.

Fonte: bitcoinmagazine

As transações afetadas pela maleabilidade da transação são mostradas em vermelho.

Então, o que é SegWit e o que ele faz para resolver o problema da maleabilidade das transações?

Corrigindo a maleabilidade da transação

Conforme mencionei anteriormente, o SegWit é um patch projetado por Pieter Wuille para impedir a maleabilidade das transações. A maneira como ele funciona é realmente muito simples. Para impedir que os dados de testemunhas fossem usados ​​para alterar os IDs das transações, Wuille sugeriu removê-los da transação! Simples, certo?

O nome completo do SegWit é  segregated witness (testemunha segregada) . Segregar significa remover ou separar, então SegWit significa literalmente remover os dados de testemunha.

O testemunha segregada cria uma  sidechain,  onde os dados das testemunhas são armazenados longe do blockchain principal. Isso impede que os IDs de transação sejam alterados por usuários desonestos, como o Jude!

A coisa mais inteligente sobre o Bitcoin SegWit é que ele é  compatível com versões anteriores. Isso significa que os nós que são atualizados com o protocolo SegWit ainda podem trabalhar com nós que não foram atualizados. Esse tipo de atualização é chamada de  soft fork . Atualizações que não são compatíveis com versões anteriores são chamadas de  hard forks. Os hard forks podem dividir as redes e levar à criação de novas criptomoedas.

Pieter Wuille queria que o SegWit fosse compatível com versões anteriores e, portanto, uma atualização do tipo soft-fork. Para fazer isso, ele precisava projetá-lo para que os dados de testemunhas ainda fossem registrados no blockchain principal. A solução encontrada foi criptografar todos os dados de testemunhas, de um bloco, na sidechain do SegWit e armazenar esse  código raiz  no blockchain principal. Isso permitiu que o Bitcoin SegWit corrigisse a maleabilidade da transação sem se tornar uma atualização hard-fork.

Agora você sabe como a testemunha segregada impede a maleabilidade da transação, mas a história do SegWit Bitcoin não termina aí. O SegWit afetou a rede Bitcoin de maneiras que Pieter Wuille nunca imaginaria!

Em seguida, vou falar sobre a  escalabilidade  e a  lightning network.  Vou começar com escalabilidade ...

Então, qual é a escalabilidade do SegWit?

Escalabilidade do SegWit Bitcoin

Primeiro, deixe-me explicar o que é escalabilidade. Escalabilidade é a capacidade de uma rede processar grandes quantidades de transações, sem que as velocidades de transação diminuam. Se uma rede for escalonável, ela poderá processar as transações com maior rapidez à medida em que cresce, ou até mais rápido. Infelizmente, a maioria das transações de criptomoedas ficam mais lentas à medida em que a rede cresce.

As criptomoedas têm um problema de escalabilidade porque as transações são processadas por  consenso . Conforme mencionei anteriormente, mais da metade dos nós na rede Bitcoin precisam concordar que uma transação é válida antes de adicioná-la ao blockchain. Quanto mais nós houver na rede, mais tempo levará para chegar-se a um acordo ou  consenso.

A comunidade Bitcoin tem debatido, já há algum tempo, maneiras diferentes de escalar a rede. O problema piora à medida que a plataforma se torna mais popular, de modo que o tempo está se esgotando para encontrar uma solução.

Quando Pieter Wuille criou o Bitcoin SegWit, ele acidentalmente melhorou a escalabilidade da rede também! Os dados de testemunhas costumavam ocupar  65% de cada bloco Bitcoin. Removendo os dados de testemunhas, os blocos Bitcoin SegWit agora têm espaço para muito mais informações sobre as transações.

Cada bloco agora tem um peso de bloco definido, que é limitado a 4MB. O peso de um bloco é uma combinação dos 1MB de informação armazenada no blockchain principal e os dados de testemunha armazenados em uma sidechain. A testemunha segregada permite que a rede processe mais transações, sem alterar o tamanho geral do blockchain do Bitcoin.

Então, se alguém perguntar a você, “qual é a escalabilidade do SegWit?”, Você pode dizer a eles que é uma maneira de processar mais transações na rede Bitcoin. Isso torna a rede  mais leve,  removendo os dados de testemunhas de transações, sem afetar o tamanho do blockchain do Bitcoin.

Agora, quero falar sobre outro desenvolvimento interessante que o SegWit está tornando possível. Para que o SegWit está sendo usado agora?

A lightning network

A lightning network é outra solução para o problema de escalabilidade do Bitcoin e ela não funcionaria sem testemunhas segregadas.

A lightning network permite que os usuários configurem canais de pagamento para realizarem micropagamentos . Vamos usar Lucy e Jude para outro exemplo:

Jude trabalha para Lucy. Ela paga 1 bilhão por dia. Em vez de processar a transação na blockchain principal, Lucy e Jude criaram um canal de pagamento privado onde a Lucy pode enviar o Bitcoin diretamente para o Jude. Ela envia um micropagamento de 1 BTC por dia. Cada micropagamento precisa ser assinado por Lucy e Jude. Por esse motivo, eles são chamados  de transações de assinatura múltipla.

Jude trabalha para Lucy por dez dias. No final dos dez dias, Lucy e Jude fecham o canal de pagamento. Neste ponto, todos os micropagamentos são transmitidos para a rede como uma transação de 10 BTC.

Canais de pagamento, como esses, formam a base de uma rede de milhares de micropagamentos acontecendo longe da blockchain principal. As transações são adicionadas ao blockchain principal apenas quando os usuários fecham o canal de pagamento. Então, o que a SegWit está fazendo para tornar isso possível?

Micropagamentos são  transações não confirmadas,  que só se tornam válidas quando o canal de pagamento é fechado e o saldo total de transações é processado pela rede. Sem Bitcoin SegWit, os usuários poderiam alterar os IDs de transação, em transações de assinatura múltipla, usando a maleabilidade de transação. Isso significaria um caos para o sistema e o deixaria completamente impraticável.

Agora você sabe o que é SegWit, como ele funciona e o que isso significa para a rede Bitcoin. Antes de terminar, vou dar uma rápida recapitulação das vantagens do SegWit. Eu também vou falar sobre algumas das críticas e alguns dos problemas que ele causou ...

O que é SegWit: os prós

PROs

O que é SegWit: os contras

CONs

✗ Não está sendo usado por nós suficientes. Muitos mineradores não gostam do SegWit. As taxas mais baixas afetam seus lucros e eles também não apreciam ter que sustentar o sidechain de dados de testemunhas, o qual não fornece nenhuma receita de taxas. Outros serviços Bitcoin - como as carteiras  - também têm demorado para suportar as mudanças do SegWit. Em fevereiro de 2018, quase seis meses depois de ter sido ativado, apenas  14%  das transações de Bitcoin foram feitas usando o Bitcoin da SegWit. Os números melhoraram desde então, mas a rede ainda está longe de estar completamente atualizada.

✗ É uma solução de curto prazo para problemas de longo prazo. Alguns desenvolvedores de Bitcoin reclamaram que o protocolo SegWit não vai longe o suficiente para resolver o problema de escalabilidade. Eles alegam que apenas grandes mudanças no tamanho do blockchain do Bitcoin e na maneira como as transações são processadas ajudarão a escalar a plataforma no futuro.

✗ O SegWit causou divisões na comunidade Bitcoin. As divergências em torno do SegWit causaram vários hard forks. O mais conhecido deles é o Bitcoin Cash (BCH).

Agora você tem todos os fatos, você pode responder "O que é SegWit?" por si só. Antes de ir, quero compartilhar algumas considerações finais com você…

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Conclusão

Quando Pieter Wuille projetou o SegWit, ele queria corrigir os problemas que a maleabilidade de transação estava causando. Mas o SegWit fez muito mais do que isso. Ele criou uma discussão massiva sobre o futuro da própria plataforma Bitcoin. O Bitcoin tem quase dez anos. Ele ainda é a maior criptomoeda do mundo, mas alguns estão começando a questionar se ele é o melhor.

Existem centenas de novos projetos blockchain, oferecendo algumas tecnologias de criptografia mais avançadas. Alguns vêem o SegWit Bitcoin como uma mudança positiva para a rede. No entanto, outros o vêem como um símbolo das limitações do Bitcoin.

O debate SegWit continua em toda a comunidade Bitcoin, e agora você sabe o suficiente para ter sua opinião. O que é Segwit para você? É um novo desenvolvimento empolgante que levará o Bitcoin para o futuro? Ou é uma solução temporária para os problemas muito maiores que a rede Bitcoin enfrenta? Pense nisso e até a próxima!