什么是 SegWit？比特币链上智能扩容方案简介

SegWit 简介

中本聪在设计比特币时，规定每个区块容量不得超过一百万字节，显著限制了能记录的交易数量。最初，这一容量足以支持早期小众市场的交易需求。随着比特币用户激增，网络拥堵问题逐步显现。

比特币网络每十分钟生成一个新区块，受容量约束，每个区块最多仅能包含几十笔交易。目前，比特币平均每秒仅能处理约七笔交易。特殊情况下，区块链上可能积压数万笔待处理交易，手续费高达数十美元。在高峰期，交易处理甚至可能延迟数日。

SegWit（隔离见证，Segregated Witness）由比特币开发者 Pieter Wuille 与 Bitcoin Core 合作者于 2015 年提出，旨在优化交易处理速度。2017 年，SegWit 通过软分叉正式上线，将单一区块的信息处理能力提升至原来的 1.7 倍。比特币、莱特币和比特币现金均已采纳 SegWit，实现区块容量扩展、交易速度提升及整体扩容优化。

SegWit 的技术原理

理解 SegWit 的工作机制，需了解比特币每笔交易信息被分为两部分：交易基础数据与见证数据（witness data）。交易数据主要记录账户余额，见证数据则用于验证用户身份。

用户通常最关心与资产相关的核心信息，例如账户余额。身份验证无需占据过多交易空间。简而言之，收款方只需确认资产到账，无需了解付款方全部细节。

但在比特币交易结构中，见证数据（签名信息）占用了大量存储空间，这导致转账效率降低、打包成本提升。SegWit 技术将见证数据从交易信息中剥离并独立存储，大幅提升交易速度。据统计，签名信息最多可占比特币交易区块空间的 65%。

Bitcoin SegWit 与非 SegWit：主要差异与优势

比特币 SegWit 与非 SegWit 的对比，凸显了直接影响用户体验的关键差异。SegWit 实施为比特币网络带来诸多显著优势，相较传统格式更具竞争力。

首先，区块容量显著提升。SegWit 释放了区块原有存储空间，可处理更多交易信息，这是分析比特币 SegWit 与非 SegWit的核心区别之一。

交易速率亦大幅提高。类似 Ethereum Layer 2 的分层理念，比特币数据按层处理以提升吞吐率。采用 SegWit 后，交易系统将更多算力及存储用于处理交易信息。数据显示，SegWit 推广后，平均每笔交易费用降至约 1 美元，较传统无 SegWit 地址节省显著。

此外，SegWit 有利于比特币 Layer 2 扩容协议 Lightning Network 的发展，后者旨在解决链下扩展性问题。Lightning Network 在比特币区块链上新增网络层，建立支付通道，即使在极端场景下也能实现快速顺畅的交易。SegWit 缓解了 Lightning Network 部署压力，间接创造了有利运行条件。

比特币 SegWit 与非 SegWit 另一重要优势是安全性提升。SegWit 技术架构下，交易数据与签名数据完全分离。用户签名数据被排除在交易处理系统之外，交易信息无法篡改，从而杜绝了错误信息永久记录在链上的可能性。

SegWit 的实际应用

对普通用户而言，SegWit 技术带来三大好处：更高的安全性、区块容量可扩展及更快的交易验证，以及较传统钱包地址更低的交易费用。

目前，比特币地址主要分为四类。Legacy（P2PKH）格式，以 “1” 开头，是比特币原始传统地址，至今仍在使用，也是 Bitcoin SegWit 与非 SegWit 对比中的 “非 SegWit” 格式。Nested（P2SH）格式，部分地址以 “3” 开头，多重签名地址，支持更复杂功能。

主流 SegWit 地址格式包括：Nested SegWit（P2SH），以 “3” 开头，为兼容隔离见证的地址；Native SegWit（Bech32），以 “bc1” 开头，为原生隔离见证地址。

Bech32 格式由 BIP173 于 2017 年底定义，优势明显。其不区分大小写，仅包含 0-9 与 a-z 字符，有效避免混淆，输入更易识别。采用 Base32 编码，优于传统 Base58，计算更便捷高效。Bech32 地址安全性更高，优化了校验码错误检测，最大程度减少无效地址。

2019 年发现 Bech32 存在漏洞，若地址最后一个字符为 “P”，后续误输入一个或多个 “Q”，校验仍通过。为修复此问题，提出新标准 Bech32m，在 Bech32 校验公式中增添一位新数字。该新标准仅用于 Taproot 及未来地址。

P2TR（Bech32m）格式，以 “bc1p” 开头，是支持 BTC NFT 与 Ordinals NFT 的 Taproot 地址。最新数据显示，比特币 SegWit 使用率持续增长，主流交易平台及钱包已全面支持 SegWit 地址。

SegWit 与非 SegWit 地址的细微差异

不同类型地址之间存在细微但重要的区别，尤其是在比特币 SegWit 与非 SegWit 的对比中。兼容 SegWit 地址（以 “3” 开头）较传统非 SegWit 地址（以 “1” 开头）可节省 24% 的转账手续费；原生 SegWit 地址（以 “bc1” 开头）可节省 35% 的费用。

SegWit 地址（以 “bc1” 及部分 “3” 开头）与传统多签地址（以 “3” 开头）相比，转账手续费最高可节省 70%。Taproot 地址支持持有 BTC NFT 及 Ordinals NFT，手续费与以 “3” 开头的地址相近。

这些手续费差异充分说明，选择不同地址类型对用户交易成本影响巨大。采用 SegWit 地址不仅节省费用，也显著提升比特币网络整体效率。综合比特币 SegWit 与非 SegWit，SegWit 地址在成本与效率方面优势突出。

结论

SegWit 是比特币提升区块可处理交易数量的关键技术进步。它不仅解决扩容难题，还修复罕见的交易可塑性漏洞，为比特币增加了更高的可编程性，支持如 Lightning Network 等更多扩展方案。

SegWit 的成功实施，彰显了比特币社区持续进化和适应用户需求的能力，同时坚守去中心化与安全原则。通过高效分离见证数据，SegWit 优化了区块空间利用、降低了交易费用、显著提升了处理速度。

对比比特币 SegWit 与非 SegWit，优势一目了然：交易费用更低、处理能力更强、安全性更高，并兼容 Layer 2 解决方案。目前，主流钱包与加密货币平台已全面支持比特币、莱特币、比特币现金的隔离见证地址，以及 BRC-20 与 BTC NFT 的 Taproot 地址。广泛采用充分体现了 SegWit 作为扩容方案的成功及其在比特币生态未来中的核心作用，使网络更高效、更易用，并具备应对全球用户增长需求的能力。

FAQ

如果我向 SegWit 地址转账比特币会发生什么？

向 SegWit 地址转账比特币后，未来交易手续费将更低，钱包余额也将逐步迁移至 SegWit 地址。转账至 SegWit 地址不会出现任何问题。

我应该使用 BTC SegWit 吗？

是的，建议使用 BTC SegWit。它能显著降低交易手续费并提升自托管效率，是比特币管理的优选升级方案。

比特币和 SegWit 有什么区别？

比特币是原生加密货币，SegWit 是比特币协议升级，可实现更低交易手续费和更高扩展性。只有支持 SegWit 的钱包和交易所可兼容使用。

比特币地址最优格式是什么？

最优格式为 SegWit，以数字 3 开头且长度为 26 至 36 个字符，已被企业与钱包广泛支持。