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  • 隔离见证

    2018-05-07 10:49:43
    参考: 隔离见证是怎么回事?
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  • 隔离见证是什么.mp4

    2020-09-15 10:45:54
    隔离见证是区块链扩容地一种方法,目前区块链上每个区块内不仅记录了每笔转帐地具体信息,即在哪个时间点账户收到或转出多少比特币,还包含每笔交易地数字签名用来验证交易的合法性。矿工在打包区块的时候需要数字...
  • 什么是隔离见证

    2020-09-07 16:58:04
    隔离见证,英文全称 (Segregated Witness,简称: Segwit),最早由比特币核心开发者 Pieter Wuille 在 2015 年提出。它是目前比特币应对扩容比较好的解决方案,就是把区块中签名信息隔离出来,实现变相扩容,交易处理...

    隔离见证,英文全称 (Segregated Witness,简称: Segwit),最早由比特币核心开发者 Pieter Wuille 在 2015 年提出。它是目前比特币应对扩容比较好的解决方案,就是把区块中签名信息隔离出来,实现变相扩容,交易处理速度可达2M。

    隔离见证是比特币历史上一次很重要的升级,涉及到共识规则和网络协议。它正式激活于2017年8月24日,区块高度481,824。此前,比特币的交易验证,需要依赖两部分数据,一部分是交易状态,简单地说就是谁给谁转账多少钱;另一部分是见证数据,证明这个交易的真实性和合法性。我们知道,交易一旦确定,状态就是不可更改的了,但是见证数据由于其算法设计,却是可以改变的,或者说证据是可以不只一份的。那么如果有恶意攻击者,通过修改见证数据就可以修改交易ID,这被称之为延展性攻击,会带来相当的不安全性。据说Mt.Gox黑客事件就从这个漏洞而来。

    隔离见证的提出,将见证数据隔离在区块基本信息之外,也就意味着交易ID只跟交易状态有关,那么交易一旦发生,任何人都无法再修改交易ID,这就顺利解决了所谓的延展性攻击。同时它带来的另外一个好处,就是区块容量在不需要硬分叉的前提下增大了,并且为下一步闪电网络铺平了路子。


    隔离见证的好处:

    1. 更好的安全性
    2. 可以增大区块容量
    3. 检查交易更快速

     

    详细参看这几篇文章:

    https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0141.mediawiki

    https://www.jianshu.com/p/eef8e260b9f7

    https://blog.csdn.net/sinat_34070003/article/details/79893114

    https://www.jianshu.com/p/eef8e260b9f7

    https://baike.baidu.com/item/隔离见证/22448459?fr=aladdin

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  • 隔离见证SegWit 原理

    2020-12-25 17:37:04
    2015-12-10 Gavin 比特币隔离见证(segwit)很酷,但它不是短期解决方案 来源:http://mt.sohu.com/business/d20170524/143164707_611266.shtml 当前对于比特币扩容的讨论和建议内容五花八门,除了可能导致比特...

    2017-5-23 比特币扩容方案达成共识(Segwit、BU、Segwit2MB、UASF)
    2017-3-20 铅笔 Joseph Young 隔离验证为什么是区块链扩容解决方案
    2015-12-10 Gavin 比特币隔离见证(segwit)很酷,但它不是短期解决方案


    来源:http://mt.sohu.com/business/d20170524/143164707_611266.shtml

    当前对于比特币扩容的讨论和建议内容五花八门,除了可能导致比特币硬分叉出现的隔离见证(Segwit)和比特币无限(Bitcoin Unlimited,BU方案)外,又先后出现了各种折中的方案,例如Segwit2MB、UASF方案等。

    UASF,即User Activated Soft Fork,译为用户激活软分叉。该比特币软分叉提案倡议所有的比特币节点在一个特定的时间激活隔离见证;前提是在特定时间之前,全节点投票的隔离见证和比特币无限还没有分出胜负。


    2017-3-20 区块铅笔 隔离验证为什么是区块链扩容解决方案?扩容之后又如何? | 作者:Joseph Young | 编译者:Clover | 来源:Cryptocoinsnews

    与大多数人的说法不同,隔离见证(Segwit)并不一定要求用户手动升级自己的系统或钱包来接收隔离验证交易。

    据Bitcoin.org开发文档共同作者David Harding表示,用户的钱包将自动切换成隔离验证版本,钱包地址将统一以数字“3”开头,与多重签名钱包保持一致,升级之后花出或者接收的比特币都将被计为1个单位。

    隔离验证4MB容量限制,区块扩容解决方案?

    在过去的几个月时间里,包括闪电网络(Lightning Network)的共同作者Thaddeus Dryja在内的比特币专家和开发人员都在强调他们发现隔离验证是提高比特币区块容量最实际的方法。经过Dryja的一系列测试,他发现隔离验证能够处理的单个区块容量可达3.7MB

    Thaddeus Dryja

     

    Dryja写道:

    “这个新的软件不会处理非验证区块。区块容量更大。我手上有一种脚本可以在测试网络中创造3.7MB的区块。它不是一个包含txids和输出脚本,大小为800KB的常规区块,也不是一个包含大量签名的2.9MB验证区块。它是一个单一区块,与旧区块完全相同,只不过多出了一些额外的要求,而且容量达到了3.7MB。”

    与Bitcoin Unlimited支持者和开发者所说不同,事实上,隔离验证能够将比特币区块容量增加到原来的3.7倍,以一种既安全又不受争议的方式从原来的1MB增加至3.7MB,就像Bitpay首席执行官Stephen Pair说过的一样。

    这就是Harding认为隔离验证的4MB容量限制意义重大的地方。Harding表示,隔离验证升级之前接收到的比特币属于400万个隔离验证单位中的其中4个,相当于每个字节在原始的比特币区块容量中存在1MB大小限制。

    然而,有了隔离验证交易,交易容量将减少4倍,在4MB容量限制前提下,从4个单位减少到1个单位。因此,从本质上来说,隔离验证钱包和交易能够增加区块容量至4MB,平均容量如同Dryja发现的一样为3.7MB。

    David Harding

     

    Harding写道:

    如果你想要花掉在升级之前收到的比特币,那么每个验证字节都将计为400万个隔离验证单位中的其中4个,实际上,每个字节存在着1MB的容量限制;如果你想要花掉在升级之后收到的比特币,那么每个验证字节将计为400万个隔离验证单位中的其中1个,每个字节存在4MB的容量限制。

    然而确定无疑的是在隔离验证激活之后,用户不必进行手动更新。毕竟大部分企业、交易所和钱包平台都已经宣布支持隔离验证,而且切换到了激活状态。


    2017-05-12 Gavin 导致莱特币疯涨的隔离见证SegWit是个什么鬼
    2015-12-10 巴比特 比特币隔离见证(segwit)很酷,但它不是短期解决方案?

    近期导致莱特币上涨的主要原因是莱特币激活了隔离见证(SegWit),但是隔离见证究竟是什么,他的主要优缺点,会带来哪些后续影响,我们需要仔细了解。

    比特币扩容争议长期以来一直都受到广泛关注,比特币社区内也不断提出各种解决方案来解决这一问题。在这些解决方案中,隔离见证(SegWit)尤为引人注意

    什么是隔离见证

    在每一个比特币交易中,其实可以分为两部份。

    • 第一部份可称为「交易状态」,是说明结馀的进出的。
    • 第二部份就是所谓的「见证」(witness),是用来证明这个交易的合法性 (主要是签署)。

    如果你只关心每个账户的结馀,其实交易状态资料就已经足够。只有部份人(主要是矿工)才有必要取得交易见证

    但是中本聪设计比特币系统时,并没有把两部份资料分开处理,导致交易ID的计算混合了交易状态和见证。因为见证本身包括签署,而签署不可能对其自身进行签署,因此见证是可以由任何人在没有交易双方同意下可以改变的,造成所谓交易可变性 (malleability)

    在交易发出后,确认前的交易ID可以被任意更改,因此基於未确认交易的交易是绝对不安全的。

    在2014年就曾有人利用这漏洞大规模攻击比特币网络,然而这问题一直至今没有解决。

    比特币核心开发员 Pieter Wuille 在2015年12月於香港提出的隔离见证 (Segregated Witness,简称SegWit) 软分叉非常巧妙地彻底解决了这个问题。

    SegWit用户在交易时,会把比特币传送到有别於传统的地址。当要使用这些比特币的时候,其签署 (即见证)并不会记录为交易ID的一部份,而是另外处理。也就是说,交易ID完全是由交易状态 (即结余的进出) 决定,不受见证部份影响

    SegWit由比特币开发团队对于Bitcoin Core的拟议更新。最初,该更新旨在解决交易的可扩展性,这也是比特币软件中众所周知的弱点。虽然这种攻击向量对用户来说并不是最具破坏性的,但目前为止已经在多个攻击案例中被利用,因此也就凸显了修补这一漏洞的必要性。

    而且,SegWit提供了一系列其他优势,现在关注的焦点也已从修复交易可扩展性转移到解决比特币扩容的问题。比特币正面临着大规模扩容的问题,而这些问题只会随着时间的推移越来越恶化。

    SegWit原理

    隔离见证锁定输出的花费,可以不需要用到脚本签名( scriptSig),交易真正的脚本签名,将被放在一个单独的,新的数据结构当中,做验证工作的钱包和矿工会使用新的数据结构,以确保交易的签名是有效的。

    在这个新的数据结构中,是一颗反映这些交易的默克尔树(merkle tree),每一笔隔离见证输入(input)的交易,在第二颗默克尔树中,将有一个带有签名数据的条目,每笔输入加上10个左右额外的字节,以允许欺诈证明(fraud proofs)。

    将交易和隔离见证梅克尔树合并到同一颗树中,左边树上为交易数据,右边树上为隔离见证数据。而区块头中的梅克尔根(merkle root)将是这颗合并之后的树,可以通过一次硬分叉来完成,但比较可行的是进行一次软分叉,将隔离见证梅克尔根放到每个区块的第一个(coinbase)交易当中,这会是更加复杂的,显得没那么优雅,但意味着它只需要一次软分叉。通过软分叉可以不要求钱包进行升级,但任何生成大量交易的人,都会有强烈的动机去产生隔离见证交易。

    当软分叉或者硬分叉也实施完后,如果有小部分交易使用了隔离见证锁定输出,会有更多的交易进入1MB的硬编限制区块当中。例如,

    • 最简单的one-input交易。one-input隔离见证交易会有90字节的交易数据,加上80个左右字节的签名数据,但只有这90字节是需要挤入这1MB区块的,而不是170个字节
    • 更复杂的多重签名交易会节省更多的空间。

    所以,一旦所有人都使用了隔离见证锁定输出,所有的交易也都是隔离见证交易,会有2-3倍的交易可以挤入1MB的区块当中。

    隔离见证交易,并不会对目前的扩容瓶颈有所帮助,1MB区块消息在整个网络中的传播,将和以前一样会占用同样的带宽。

    有几个解决这个问题的项目,目前正在进行中,包括:IBLTs,弱区块(weak blocks),瘦区块(thin blocks),一个“blocktorrent”协议),还有一个已经在部署的,可以让1MB区块消息的传播速度远远超过本来的速度(Matt Corallo的快中继网络(fast relay network))。

    隔离见证的优点

    采用隔离见证后,只有发出交易的人才可以改变交易ID,没有任何第三方可以做到。如果是多重签名交易,就只有多名签署人同意才能改变交易ID。这可以保证一连串的未确认交易的有效性,是未来双向支付通道或闪电网络所必须的功能。有了双向支付通道或闪电网络,二人或多人之间就可以实际上进行无限次交易,而无需把大量零碎交易放在区块链,大为减低区块空间压力。

    未来可以通过软分叉增加最大区块容量,因为旧有节点根本看不到这些被隔离的见证,即使真实的区块已超过1MB,它们仍会以为没有超过限制而会接受区块。在整场有关区块容量的辩论中,最大的难点就是硬分叉。SegWit可以提供约2MB的有效区块空间而没有任何硬分叉风险

    可以大幅改善签署结构,曾经有一个超过5000个输入的交易,因为签署设计缺憾,需要半分钟才能完成检查。SetWit软分叉会把这个问题解决掉。如果推出全新的交易脚本语言,例如:

    • 可以把数以千计的不同脚本通过MAST技术压缩至只有32字节;
    • 亦可以把不同签署合并检查,令检查交易的速度再以倍数上升

    轻量钱包可以变得更轻量,因为它们无需再接收见证数据,全节点可以为轻量钱包提供很简洁的证明,以检查交易是否合法。以后的节点就不再局限于完全验证和完全不验证,而是可以按个人的资源作部份验证,也就是说一台手机也可以参与保障系统安全。这可以大为降低系统对全节点的依赖,即使区块容量提升了,我们仍能保持安全。

    SegWit主要争议

    反对SegWit的关键点可大致分为技术、政治和思想三个方面

    1. 技术上:一些人认为,在目前的状态下SegWit无法解决它承诺解决的问题。而这一观点的一个主要理由在于,这项更新提出的区块容量增加不足以满足比特币用户群不断增长的需求。
      虽然大多数专家都会认同SegWit制定者的高超技术能力以及技术本身的可靠性。但是,不具备一定技术能来的普通人几乎不可能评估双方提出论据的真实性。
    2. 政治上:事实上,目前的争论也不纯粹是技术性的,还包括政治方面的问题,但这也只会使事情更加复杂。许多致力于研究SegWit的人同样受雇于名为Blockstream的公司,该公司主要产品是侧链解决方案
      社区中的一些人声称这会造成利益冲突,因为开发人员受到激励会阻碍在增加区块容量方面上所做尝试,从而人为地扩大对闪电网络等侧链解决方案的需求。尽管对这个说法还没有决定性证据,但是社区中的很大一部分人仍然选择相信这一点,因此也就反对SegWit。
    3. 思想上:而反对这一更新在思想方面的主要原因在于,它无法在提供可扩展性的同时,保证比特币网络在一定程度上充足的去中心化。如前所述,SegWit解决比特币交易容量不足这一长期问题,也只不过是在允许实施第二层侧链解决方案(如闪电网络)这一范围内。
      而一些人认为这里存在的问题是侧链的工作原理。为了不依赖于高度拥挤的区块链,它们将货币转移到第二层系统。在这层系统中,所有的交易都由受信任的第三方处理,而不必在整个网络上进行传播,从而节省了大量资源和时间。
      由受信任权威机构负责却恰恰是比特币想要从货币体系中移除的。对于一些人来说,这种妥协是不可接受的,无论第三方在解决方案中施加的影响有多小。 而大鱼认为这是一种“去中心化原教旨主义”的坚持,有点类似当初的以太坊分裂成ETH和ETC。

    http://news.btcfans.com/article-18302-1.html

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  • 隔离见证技术简介

    2021-02-18 16:54:10
    隔离见证技术 隔离见证,即 Segregated Witness(简称SegWit),由Pieter Wuille(比特币核心开发人员、Blockstream联合创始人)在2015年12月首次提出。 见证(Witness),在比特币里指的是对交易合法性的验证。举个...

    隔离见证技术

    隔离见证,即 Segregated Witness(简称SegWit),由Pieter Wuille(比特币核心开发人员、Blockstream联合创始人)在2015年12月首次提出。

    见证(Witness),在比特币里指的是对交易合法性的验证。举个例子,Alice发起一笔交易,给Bob支付1个BTC,该笔交易信息由三部分组成: a.元数据:交易信息格式的版本号;交易锁定时间等 b.付款人:Alice用于付款的BTC来源,一般来源于某历史区块上某笔交易的输出(详 见UTXO);证明Alice拥有该笔交易的输出,即见证(Witness)数据 c.收款人:Bob的收款地址和金额

    可见,见证数据包含在交易信息里头。
    隔离(Segregated),指的就是把见证数据从交易信息里抽离出来,单独存放。

    隔离见证的来源
    为什么要把见证数据隔离出来呢,或者说这样做有什么好处呢?这就涉及到比特币里的另一个概念–扩容。

    扩容,指的是增加比特币每秒的交易量。比特币每10分钟左右挖出一个大小小于1MB的区块,每笔交易平均250字节,即每个区块最多放进4000笔交易,这样算下来,比特币每秒处理的交易数不超过7个。对比其它交易平台,PayPal每秒数百笔、Visa每秒数千笔、支付宝能达到每秒数万笔,可见比特币是一个非常低效的交易系统。如果使用人数增多,则会造成比特币的拥堵。

    如何解决拥堵呢?

    有两种方式,一是简单的增加每个区块的大小,比如将区块大小增加到8M;另一种就是隔离见证+闪电网络啦。

    扩容方案之一:增加区块大小

    如果将区块大小增至8M,简单思考一下,比特币每秒处理的交易数似乎也增加到原来的8倍,即56笔每秒。如果每个区块1个GB,比特币每秒将处理7000笔交易,拥堵问题不就解决了吗?

    之所以将区块大小设定为1M,是有重要原因的。比特币白皮书的标题为:一种点对点的电子现金系统,相比于传统货币系统,比特币的核心价值在于实现了一种去中心而且安全的货币。如果区块的大小过大,则会危害到比特币的安全模型,作为一种货币应用,这显然是不能令人接受的。

    为什么这么说呢?

    POW机制的安全基础,是假设一个人的算力无法超过全网算力的50%。如果增大区块,可能一个人的算力超过全网的1/3,就危害到了比特币的安全。举个例子,为了达到每秒7000笔的交易速度,我们把区块的大小增加到1GB: a.假设1GB的区块从产生到广播到全网节点需要10分钟; b.有一个叫Byzantium的节点,拥有的算力超过全网1/3; c.当Byzantium节点挖出一个新区块时,假设该时间点为0秒,那么Byzantium节点 获取新区块的时间点为0秒;根据假设a,全网最后一个获取新区块的节点的获取时间 为600秒,如果获取速度是线性的,全网其它节点获取新区块的平均时间是300秒。 d.因为在新区块上挖坑的算力才是有效算力;根据c,全网其它节点的有效算力只剩下 一半,也就是说,全网其它节点的有效算力小于1/3; e.根据b和d,这种情况下,Byzantium节点算力超过全网其它节点算力,如果Byzantium 节点在自己挖出的区块上继续挖矿且不公布广播,则Byzantium节点上没公布的区块 长度,会大于全网区块长度;一旦Byzantium节点公布这些区块,则全网其它节点挖 出的区块全部作废。

    可见,区块设计过大,会威胁到比特币的安全。换句话说,比特币区块的大小是有上限的,《On Scaling Decentralized Blockchain》这篇论文指出,在目前的互联网环境下,如果十分钟产生一个区块,区块的大小最好不能超过4MB。这样看来,增加区块大小这种扩容方案,效果就十分有限了。

    扩容方案之二:隔离见证+闪电网络

    隔离见证为什么能扩容呢?先来看看比特币区块的数据结构:
    在这里插入图片描述

    每笔交易平均250字节,见证部分的数据约为150字节,其余部分100字节。如果将见证数据隔离出来,原来1MB空间的区块可以放下10000笔交易(原来为4000笔),交易速度约提升2.5倍。隔离出来的见证数据放到了区块末尾,大小为1.5到2MB,所以隔离见证的整个区块大小为2.5到3MB左右。

    可见,隔离见证也是通过增加区块大小来达到扩容的效果。这和上一节讲到的直接增加区块大小相比,有什么新的意义呢?

    主要有三方面的意义: a.解决了交易延展性(Transaction Malleability)问题; b.为闪电网络铺路 c.其它优化

    a.交易延展性,指的是一笔交易发起后,交易数据中的见证部分可以被篡改,而且篡改后的交易仍然有效。具体的说,见证的实现依靠一种签名算法,比如椭圆曲线数字签名算法(ECDSA),这种算法下签名(r,s)和签名(r,-s(mod n))都是有效的,所以可以把一种有效见证数据篡改成另一种有效见证数据,该笔交易仍然是有效的。每笔交易有个交易ID,交易ID是对整个交易数据的Hash值,为该笔交易的唯一标识。通过对见证数据的篡改,可以改变Hash值,从而改变该笔交易的唯一标识。

    隔离见证通过把见证数据隔离移出,生成交易ID时Hash的数据不包括见证数据,因此也就无法改变交易ID值。

    b.从第3节可知,通过增加区块大小无法从根本上解决比特币的扩容问题。闪电网络通过在比特币基础上,构建第二层网络,将交易转移到链下的方式,来减轻公链负担,以实现扩容的效果。目前看来,在公链基础上构建协议层网络,是解决公链拥堵问题最合适也是最有前景的方案,有关技术细节在此就不做展开了。感兴趣的同学,可以关注闪电网络、Litex等协议层项目。

    隔离见证所带来的改变,为闪电网络的实现提供了一些便利,主要有3点: a.交易延展性的解决,让交易无法被干扰,闪电网络白皮书中提到的“人质状态” (hostage situation),得以避免; b.在通道的生命周期上,隔离见证让闪电网络的通道永久开启更方便实现; c.虽然从理论上系统是安全的,但用户还是要查看区块链中的交易是否广播撤回,防止 交易方的欺诈行为,隔离见证使得这项活动可以外包出去,只要给服务器传送少量信息, 就能代替你完成这一过程。

    c.此外,隔离见证给比特币带来了一些细节优化,比如增加了脚本版本(Script Version),使得脚本语言可以以一种向后兼容的方式来发展;签名算法复杂度有了较大优化等等。

    关于分叉

    隔离见证通过巧妙的设计,引入更少破坏性的改变,使得老的非隔离见证系统仍然能够验证新的区块。对于老的节点,一个隔离见证的输出看起来像一个任何人都能花费的输出,该输出可以被一个空的签名见证,所以一个交易里面没有签名(签名被隔离)也可以通过老节点的验证。这种能向后兼容的变化,被称作软分叉。

    总的来说,隔离见证的主要功劳在于解决了交易延展性问题,而且为协议层网络提供了一个友好的接口,这是非常重要的。这项更新使得,最有前景的、通过链下从根本上解决比特币拥堵问题的方案,得以更快更好的实现。

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