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セグウィットとは何ですか?
SegWitが提供するメリット
スループットの向上
トランザクション速度の向上
トランザクションの可塑性を修正する
SegWitとライトニングネットワーク
SegWit と SegWit2x
結論
セグウィットとは何ですか?
Segregated Witness (SegWit) は、2015 年に開発されたプロトコルのアップデートです。この概念は、ブロックチェーン ネットワークがこれまで直面し、今後も直面し続けるスケーラビリティの問題の解決策として提示されました。
平均して、ビットコイン ネットワークは 10 分ごとに新しいトランザクション ブロックを検証します。このように、ブロックサイズは各ブロックで確認できるトランザクション数に影響します。現在、ビットコイン ブロックチェーンは 1 秒あたり約 7 件のトランザクションを処理できます。
SegWit の主なアイデアは、署名がトランザクション情報とは別に配置されるように、ブロック内のデータを再編成することです。言い換えれば、SegWit の更新は、トランザクションから証人 (署名) を分離することで構成されます。これにより、ブロック内のトランザクション数を増やすことでネットワーク スループットを向上させることができます。
ビットコインは 1 秒あたり約 7 件のトランザクションしか提供できないため、1 秒あたり数千件のトランザクションを処理できる従来の決済ソリューションや金融ネットワークと比較して、ネットワークは送金の処理に時間がかかることがあります。
SegWit は、ビットコイン開発者のピーター ウィルと他のビットコイン コア メンバーによって 2015 年に開発されました。 2017 年 8 月に、このアップデートはビットコイン ネットワークのソフト フォークとして実装されました。
現在、ビットコインやライトコインなど、SegWit を使用した暗号通貨プロジェクトがいくつかあります。プロトコルのアップグレードにより、トランザクション速度の向上やスループットの向上など、多くのメリットがもたらされました。さらに、SegWit は、いわゆるトランザクション可塑性エラーを解決します (これについては、この記事で後ほど詳しく説明します)。
SegWitが提供するメリット
スループットの向上
SegWit の最も基本的な利点の 1 つは、ブロック容量の増加です。出力トランザクション データから署名を削除すると、より多くのトランザクションを 1 つのブロックに収めることができます。
トランザクションには、入力と出力という 2 つの主要なコンポーネントがあります。受信データには送信者のパブリック アドレスが含まれ、送信データには受信者のパブリック アドレスが含まれます。ただし、送信者は、別のユーザーに送金するために必要な資金を持っていることを証明し、デジタル署名でこれを確認する必要があります。
SegWit を使用しないと、署名データがブロック全体の最大 65% を占める可能性があります。 SegWit を使用すると、トランザクション入力から署名を削除できます。これにより、ブロック容量が 1 MB から約 4 MB に増加します。
SegWit にはブロック サイズ自体の増加は含まれないことに注意してください。これは、ブロックの現在のサイズを増やすことなく (ハード フォークの場合にのみ可能です)、ブロックの可能性を最大限に活用できるようにするエンジニアリング ソリューションです。実際のブロック サイズは 1 MB のままですが、有効なブロック サイズは 4 MB になります。
これに加えて、SegWit はブロックの重みというアイデアを思いつきました。ブロックの重さは、そのサイズの概念に代わる概念として考えることができます。基本的に、ブロックの重みは、入力部分の一部ではなくなったトランザクション データ (1 MB) と署名 (最大 3 MB) を含む、ブロックの内容全体を含む測定値です。
トランザクション速度の向上
ブロックはより多くのトランザクションに対応できるため、SegWit はブロックチェーン上のトランザクションの速度向上に役立ちます。ブロックのマイニングにかかる時間は同じにもかかわらず、処理されるトランザクションの数が増加し、それに応じて TPS も高くなります。
トランザクション速度の向上は、ビットコイン ネットワークでのトランザクション コストの削減にも役立ちました。アップデート前は、1 回の取引につき 30 ドル以上支払うのが一般的でした。 SegWit は手数料コストを 1 ドル未満まで劇的に削減しました。
トランザクションの可塑性を修正する
ビットコインの主な問題の 1 つは、トランザクションの暗号署名を偽造できることでした。署名にわずかな変更が加えられた場合でも、その識別子の損傷につながる可能性があり、その結果、二者間のトランザクション全体に影響を与えることになります。ブロックチェーンに保存されているデータは事実上不変であるため、そのようなトランザクションは履歴に永久に残る可能性があります。
SegWit のおかげで、署名はトランザクションの一部ではなくなり、この種のデータを変更する可能性がなくなりました。この修正により、レイヤー 2 プロトコルやスマート コントラクトなど、ブロックチェーン コミュニティのさらなる革新が可能になりました。
SegWitとライトニングネットワーク
レイヤ 2 プロトコルの開発は、トランザクションの順応性を排除することによって部分的に可能になりました。簡単に言うと、レイヤー 2 プロトコルは、ビットコインなどのブロックチェーン上に構築された新しいプラットフォームまたは製品です。最も人気のあるレイヤー 2 プロトコルの 1 つは、ライトニング ネットワークとオフチェーンのマイクロペイメント ネットワークです。
ライトニング ネットワークは、ビットコイン ネットワーク上で実行されるレイヤー 2 プロトコルです。ライトニング ネットワークの主な目標は、短期間により多くのトランザクションを確認できるようにし、ユーザーが初めての暗号通貨をより迅速に交換できるようにすることです。トランザクションは収集され、オフチェーンでバッファリングされ、後でビットコイン ネットワーク上で処理されます。
ライトニング ネットワークはもともとビットコイン専用に設計されました。ただし、他のいくつかの暗号通貨およびブロックチェーン プロジェクトは、このテクノロジーをネットワークに統合することに取り組んでいます。これにより、トランザクションの確認時間が短縮されるだけでなく、スケーラビリティの問題に対する新しいソリューションの開発にも役立ちます。
SegWit と SegWit2x
SegWit は、下位互換性を提供するソフト フォークです。つまり、アップグレードされていないビットコイン ネットワーク上のノードは、引き続きトランザクションを処理できます。ただし、ネットワークのハード フォークを伴う SegWit2x (S2X) と呼ばれる別のバージョンの SegWit も提案されています。
SegWit と SegWit2x の主な違いは、ハードフォーク オプションはトランザクションのバッチ順序を変更するだけでなく、ブロック サイズも (1 MB から 2 MB に) 増加することです。このような変更により、より多くのデータが処理されるため、ノードとマイナーの負荷が増加する可能性があります。
もう 1 つの注目すべき違いは、SegWit アップデートがビットコイン コミュニティによってサポートおよび実装されたことです。この出来事により、ユーザー起動ソフト フォークの略である UASF (ユーザー起動ソフト フォーク) と呼ばれる概念が生まれました。
一方、SegWit2x は、ビットコインを管理する基本ルールの 1 つに対する大幅な変更を提案しました。しかし、開発者はアップデートの採用と実装に関して合意に達することができなかったため、SegWit2x の開発は最終的に保留されました。
結論
SegWit の実装は、ビットコイン プロトコルへの最大のアップデートとなりました。また、それが分散型コミュニティによってサポートおよび実装されたという事実により、SegWit はさらに興味深いものになっています。
SegWit のソフト フォークは、ビットコインやその他のブロックチェーン ネットワークに関連する多くの問題、特にスケーラビリティに関する問題を解決するための重要なステップでした。 SegWit とレイヤー 2 プロトコルの組み合わせのおかげで、ブロックチェーンはより低コストでより多くのトランザクションをより効率的に処理できます。
これは強力で革新的なソリューションですが、現時点ではネットワーク内の全員がこのアップデートを完全に受け入れているわけではありません。現在、SegWit を使用しているビットコイン アドレスの割合は約 53% です。
