شرح SegWit: من مشكلة توقيع بيتكوين إلى التنفيذ الحديث

SegWit، المختصر لـ Segregated Witness، يمثل أحد أهم الترقيات التي طرأت على بروتوكول البيتكوين منذ نشأته. بدلاً من إعادة تصميم النظام بأكمله، عالج هذا التحسين المتطور ثغرات تقنية محددة مع تقديم تحسينات في البنية التحتية ستعيد تشكيل كيفية توسع البيتكوين. فهم ما يفعله SegWit ولماذا يهم يتطلب النظر في المشكلة التي صُمم لحلها.

المشكلة الأساسية: قابلية التلاعب بالمعاملات وعقبات الطبقة الثانية

قبل SegWit، واجه البيتكوين مشكلة تشفيرية غريبة تُعرف باسم قابلية التلاعب بالمعاملات. كانت التوقيعات الرقمية التي تتحقق من معاملات البيتكوين يمكن تعديلها بطرق تجعل المعاملة تظهر بشكل مختلف، حتى عندما يتم تعديلها بواسطة شخص لم ينشئها أصلاً. لم يُلغي ذلك صحة المعاملة أو يغير تأثيرها الأساسي — لا تزال العملات تنتقل من المرسل إلى المستقبل — لكنه خلق ثغرة أمنية حرجة جعلت من الصعب تقريبًا نشر حلول الطبقة الثانية.

شبكة Lightning وبروتوكولات الطبقة الثانية الأخرى تتطلب يقينًا مطلقًا بشأن سلامة المعاملات. بدون حل مشكلة قابلية التلاعب، لم تكن هذه الحلول التوسعية قادرة على العمل بشكل موثوق فوق البيتكوين. المشكلة لم تكن مجرد إزعاج؛ كانت طريقًا مسدودًا هندسيًا لتطور البيتكوين ليصبح نظام دفع عالي القدرة.

الحل التقني لـ SegWit: فصل بيانات الشاهد

تكمن أناقة SegWit في كيفية حله لمشكلة قابلية التلاعب بالمعاملات. من خلال نقل بيانات التوقيع — المسمى “بيانات الشاهد” — من مساحة المعاملة الرئيسية إلى جزء منفصل من كل كتلة بيتكوين، أزال SegWit القدرة على التلاعب بتوقيعات المعاملات. أدى هذا التنظيم الهيكلي إلى عدة تأثيرات لاحقة.

أولاً وقبل كل شيء، فتح المجال لتطوير الطبقة الثانية. يمكن الآن لشبكة Lightning وبروتوكولات مماثلة العمل بثقة، مما يفتح طرقًا لتمكين البيتكوين من معالجة عدد أكبر من المعاملات في الثانية بشكل أسي مقارنة بالسماحيات الأساسية. بالإضافة إلى هذه الفائدة الأساسية، قدم SegWit توسعة في سعة الكتلة من خلال آلية تقنية تسمى “وحدات الوزن”. بدلاً من زيادة حجم الكتلة ببساطة (وهو ما كان سيستلزم هجرة صعبة)، أعاد SegWit تعريف كيفية حساب بيانات الكتلة بذكاء، مما مكن الكتل من الوصول إلى حوالي 4 ميجابايت من البيانات نظريًا، ولكن بشكل أكثر واقعية حوالي 2 ميجابايت اعتمادًا على تكوين المعاملات.

هذا التعزيز في الكفاءة أدى إلى تقليل رسوم المعاملات للمستخدمين الذين يستخدمون محافظ متوافقة مع SegWit. بالإضافة إلى ذلك، أنشأ الهيكل التقني لـ SegWit ما يُعرف بـ “إصدارات السكريبت” — إطار عمل يسهل نشر تحسينات بيتكوين المستقبلية. أصبحت ابتكارات ناشئة مثل توقيعات Schnorr، التي ستعزز برمجة البيتكوين ومرونته، قابلة للتنفيذ.

كل ذلك تم عبر هجرة ناعمة، وهي ترقية متوافقة مع الإصدارات السابقة تتطلب دعم الأغلبية من قوة تعدين الهاش بدلاً من إجماع الشبكة الكامل. هذا الاختيار التقني تجنب نوعية الانقسام الشبكي الذي يمكن أن ينجم عن ترقيات هجرة صعبة مثيرة للجدل.

ابتكارات المطورين: كيف نفذ بيتكوين كور الترقية

تطلب تنفيذ SegWit جهود فرق متعددة. طورت شركة Blockstream نسخة مبكرة من المفهوم لمشروع السلسلة الجانبية Elements. ومع ذلك، جاء الاختراق عندما أدرك المساهم في بيتكوين كور Luke-jr أن إصدارًا متوافقًا مع الإصدارات السابقة يمكن نشره على شبكة البيتكوين الرئيسية نفسها.

تولى فريق تطوير بيتكوين كور مهمة التنفيذ، مع إريك لومبروزو، جونسون لاو، وبيتر ويول ككتاب اقتراحات تحسين بيتكوين (BIP) الرئيسيين والمطورين القياديين. شكل عملهم الأساس التقني، على الرغم من أن العديد من المطورين الأساسيين الآخرين ساهموا من خلال المراجعة، الاختبار، والتحسين. تطورت آلية التفعيل نفسها عبر مدخلات المجتمع — حيث طور مطور Litecoin Shaolinfry ومهندس Bitmain James Hilliard طرقًا بديلة للتفعيل عبر الإشارة، والتي ثبت لاحقًا أهميتها.

معركة التفعيل: المعدنون، المستخدمون، وUASF

يكشف مسار تنفيذ اقتراح SegWit عن التعقيدات السياسية الكامنة وراء الترقيات التقنية. على الرغم من اقتراحه علنًا في ديسمبر 2015 مع وجود الكود جاهزًا خلال عام، لم يُفعل SegWit إلا في 2017 — تأخير دام عامين بسبب رفض العديد من معدني البيتكوين الإشارة إلى دعمهم للترقية.

داخل المجتمع التقني للبيتكوين، واجه SegWit أقل قدر من الشكوك. كانت النقاشات الخارجية تركز على ما إذا كان ينبغي إعطاء الأولوية لنهج توسعة بديل أو إذا كان SegWit وحده كافياً. ومع ذلك، أصبحت هذه الخلافات المشروعة مرتبطة بالنزاع على التفعيل. تكهن بعض المراقبين بأن المعدنين كانوا يستخدمون SegWit كوسيلة ضغط في مفاوضات التوسعة الأوسع. والأكثر استفزازًا، أظهرت أدلة أن بعض عمليات التعدين كانت تستخدم تقنية مملوكة تسمى AsicBoost، والتي ثبت أنها غير متوافقة مع SegWit — مما يمنحهم حوافز مالية لعرقلة الترقية.

أدى هذا الجمود إلى حركة شعبية مضادة. في 2017، تجمع مستخدمو البيتكوين حول فكرة اقترحها Shaolinfry: هجرة ناعمة يتم تفعيلها بواسطة المستخدم (UASF). أعلن هؤلاء المستخدمون عن خطط لتفعيل SegWit على عقدهم الخاصة في ذلك الصيف بغض النظر عن تفضيلات المعدنين. إذا تم التنفيذ، كان من الممكن أن ينشأ شبكتان منفصلتان للبيتكوين — واحدة مع SegWit، والأخرى بدون — وهو سيناريو كارثي للنظام البيئي.

واجه هذا “الخيار النووي”، استسلم المعدنون قبل أيام قليلة من موعد UASF، باستخدام آلية تفعيل جديدة صممها James Hilliard للإشارة إلى دعم SegWit. بحلول أغسطس 2017، كان SegWit نشطًا على شبكة البيتكوين.

الاستخدام العملي: عناوين SegWit ورسوم المعاملات

يتطلب استخدام SegWit ببساطة استخدام محفظة دمجت التقنية. تولد هذه المحافظ عناوين SegWit وتوجه المعاملات تلقائيًا عبر آليات SegWit، مع استفادة المستخدمين على الفور من رسوم أقل.

هناك نوعان من تنسيقات عناوين SegWit. عناوين P2SH تبدأ بـ “3” — على الرغم من أن ليست كل العناوين التي تبدأ بـ 3 هي عناوين SegWit، مما يجعل التعرف البصري غير مثالي. عناوين Bech32، التي تبدأ بـ “bc1”، هي بالتأكيد من نوع SegWit وتوفر أدنى الرسوم من بين جميع أنواع عناوين البيتكوين. هذه المعاملات Bech32 أقل تكلفة من معاملات P2SH SegWit لأنها تستخدم بشكل أكثر كفاءة نظام وحدة الوزن.

العناوين التقليدية التي تبدأ بـ “1” ليست أبدًا عناوين SegWit. تشمل المحافظ الداعمة لـ SegWit بيتكوين كور، Electrum، Green، Trezor، Ledger، والعديد غيرها، على الرغم من أن اعتماد المحافظ كان تدريجيًا.

الاعتماد الحالي: لماذا SegWit ليست عالمية بعد

بعد أكثر من عقد على تفعيل SegWit، لا تزال الاعتمادية غير مكتملة. يستخدم أكثر من نصف معاملات البيتكوين الآن تقنية SegWit، ومع ذلك لا تزال أجزاء كبيرة من الشبكة تعتمد على تنسيقات المعاملات القديمة. يرجع هذا التبطيء المفاجئ في الاعتماد إلى عوامل تقنية وسياسية.

تشمل الحواجز التقنية عبء التنفيذ. بالنسبة للمؤسسات المالية الكبرى ومنصات الدفع، يتطلب دمج SegWit هجرة على مستوى النظام وموارد تطوير كبيرة. المطورون من المحافظ الصغيرة ومقدمو الخدمات ببساطة أولوية أقل للترقية مقارنة بميزات أخرى، على الرغم من أن التكامل بسيط نسبيًا.

كما أن هناك بعدًا سياسيًا قائمًا. بعض الكيانات تعارض بشكل مزعوم اعتماد SegWit كاحتجاج على نهج التوسعة الخاص به. قد يفضلون حلولًا مختلفة تمامًا أو يشتبهون في أن SegWit لا يعالج بشكل كاف قيود قدرة البيتكوين. حتى أن بعض المراقبين يظنون أن الحفاظ عمدًا على رسوم عالية للبيتكوين يخدم كحافز لدفع المستخدمين نحو العملات الرقمية البديلة.

ومن الجدير بالذكر أن الاعتماد غير الكامل لـ SegWit لا يمنع الفوائد للمستخدمين الأوائل. المستخدمون الذين قاموا بالترقية يستفيدون من رسوم أقل بغض النظر عن مشاركة الشبكة بشكل كامل. تتزايد مزايا الرسوم مع انتشار الاعتماد، لكن الفوائد تتراكم تدريجيًا. ومن المثير للاهتمام أن انخفاض اعتماد SegWit يقلل أيضًا من متوسط حجم الكتلة، مما يوفر مزايا تقنية خاصة بكفاءة العقد ومرونة الشبكة.