(转)SegWit 与 Lightning Network

作者：bai li
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常聽到比特幣需要「擴容」、然後又討論要不要支援「SegWit 隔離見證」，到底這個「SegWit 隔離見證」是甚麼？

它對比特幣會有甚麼影響？隔離見證（SegWit）背景「隔離見證」的英文是「Segregated Witness」，一般會簡稱為「SegWit」，是 Bitcoin Core 團隊提出的比特幣擴容方案之一，目前最多人使用的比特幣節點（node）軟體就是 Bitcoin Core 所開發的，他們團隊裡面也有很多知名的比特幣與區塊鏈開發者，所以他們在比特幣社區的「江湖地位」也比較高。

隔離見證起初的目標是為了解決比特幣的交易延展性（transaction malleability）攻擊問題，但因為隔離見證所用到的技術也可以令比特幣交易功能更多樣化，所以逐漸變成解決擴容問題的其中一個可行方案。

比特幣擴容問題有用比特幣的朋友或許會察覺到，近年傳送比特幣都需要等好一段時間對方才會收到，如果不幸設定的手續費過低，甚至可能會等上好幾天才能完成交易。出現這種狀況是因為比特幣網絡正面對「擴容問題」，因為比特幣區塊鏈每個區塊的容量有限（目前是 1MB），如果鏈上交易要求數量太多，一個區塊容不下所有交易，手續費較低的交易會先被忽略，直到有區塊有空間可以容下它們，這些交易才會被處理。

試想像比特幣的區塊是一架公車，而每一筆交易都是一個人，當要乘公車的人超過公車容量，不能上車的人就要等下一班，如果公車容許付較高車資的人先上車，那不願付高車資的人就要一直等下去。

那把區塊容量增加不就將問題解決了嗎？有些比特幣的開發者也是這麼想，所以在比特幣歷史中，就出現過幾個增加容量的建議方案，包括 Bitcoin Classic（2MB）、Bitcoin XT（8MB/20MB）和最近出現的 Bitcoin Unlimited（無限容量）。

那為什麼 Bitcoin Core 堅持保留 1MB 容量、還特意外加一個 SegWit，而這個看似比較複雜的方案，竟然是目前支持度最高的？

隔離見證擴容方案隔離見證的擴容方案主要分兩個部份，第一個部份是將區塊上限提升到最多 4MB… 喂！等一下！

剛不是說 Bitcoin Core 堅持保留 1MB 容量嗎？沒錯！隔離見證並沒有把比特幣原來的區塊容量改變，1MB 這個容量是被保留下來，但在這 1MB 之上，外加一個 3MB 的 SegWit 資料區塊，利用英文可能會表達得簡潔一點：
SegWit replaces the 1MB block-size limit with a 4MB block-weight limit

大家應該會察覺到「block-size」與「block-weight」兩個不同的字，所以隔離見證不像其他擴容方案那麼直覺地把區塊容量（block-size）變大，而是把區塊的「載量」（block-weight）增加。

聽起來很複雜？沒搞懂我在講甚麼？我們把公車的例子再搬過來講吧！

現在公車大小沒有變，要搭車的人還是一樣多，擠不上去的還是一大堆；這個時候我們在公車後面掛一個像露營車的貨車（SegWit 車箱！），所有上公車的人都要把背包和行李放到這個貨車上面，因為少了隨身物品，每個人佔的空間變少了，那公車就可以多載一些人，乘載量就變多了。

隔離見證的 3MB 區塊會把交易細明包括交易地址、金額、認證資料等分開來處理，從而提升原有 1MB 區塊能盛載的交易數量，效果跟直接把區塊變大差不多，而且這些本來雜七雜八的交易資料被分開處理掉，解決垃圾交易訊息擠滿原有區塊的問題。

閃電網絡（Lightning Network）說了這麼多還是在講隔離見證方案的「第一個部份」（這部分確實比較難理解），方案第二個部份是在比特幣網絡上再外加一個「閃電網絡（Lightning Network）」的東西，把原有比特幣鏈上金額較少的交易，轉移到這個閃電網絡來處理，完成後再記錄到原鏈上。

這是一種「鏈外交易（Off-chain transaction）」，目的是解決「微支付（micropayment）」所遇上的問題，加快交易速度，以太坊（Ethereum）也有類似的方案叫「Raiden Network」，我們之後會再詳細探討這種技術。

在公車路線旁邊再架一條鐵路，讓擠不上公車的人直接去坐火車，這樣子解決掉太多人要搭公車、而公車太小的問題。

隔離見證主要就是透過這兩種方法，雙管齊下去把擴容問題解決，因為在理論與技術層面都把比特幣交易網絡提昇到另一個層次，讓比特幣可以跟一般電子支付的功能和速度媲美，所以被認為是最好的解決方案，目前支持度比較高。

隔離見證啟動時間Bitcoin Core 團隊給了一個啟動隔離見證的時機，就是當 95%的網路算力都支持啟動，隔離見證就會被實裝。

為甚麼要 95%呢？因為如果支持度不夠，整個比特幣網絡就有機會被分裂成兩半，然後就會出現兩種不同的比特幣，嚴重影響比特幣的生態和經濟價值；但只要有 95%的算力支持，其餘的 5%會因為算力不足、沒有足夠礦工處理交易和保障網絡安全而慢慢被淘汰。

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