ما هو SegWit؟ مقدمة حول تقنية التوسعة الذكية على السلسلة في Bitcoin

يعد Segregated Witness (SegWit) ابتكاراً محورياً في مسار تطور Bitcoin، إذ عالج مشكلات التوسع الأساسية التي ظهرت مع انتقال الشبكة من اعتماد محدود إلى انتشار واسع. عندما صمّم Satoshi Nakamoto Bitcoin، حدد حجم كل كتلة بواحد ميغابايت، وهو ما كان مناسباً في المراحل الأولى للعملة الرقمية. ومع تزايد شعبية Bitcoin، تسبب هذا القيد في ازدحام ملحوظ على الشبكة. تولد شبكة Bitcoin كتلة جديدة تقريباً كل عشر دقائق، ومع قيد الميغابايت الواحد، لم تكن الكتلة تستوعب سوى عدد محدود من المعاملات—غالباً عشرات فقط. أدى ذلك إلى قدرة معالجة وسطية تبلغ سبع معاملات في الثانية فقط، مما تسبب في تراكم كبير للمعاملات في أوقات الذروة. واجه المستخدمون تأخيرات في تأكيد العمليات قد تستمر أياماً، ورسوم معاملات بلغت عشرات الدولارات، مما زاد الحاجة إلى حل تقني فعّال لتسريع معالجة معاملات Bitcoin وخفض التكاليف.

تقديم SegWit

ظهرت تقنية SegWit كاستجابة مباشرة لأزمة توسع شبكة Bitcoin. اقترحها في 2015 المطور Pieter Wuille وفريق Bitcoin Core، بهدف معالجة قيود سرعة معالجة المعاملات. خضعت التقنية لتطوير واختبار دقيقين، وتم تطبيقها رسمياً عبر soft fork على شبكة Bitcoin في 2017. شكّل هذا التطبيق نقلة نوعية، إذ رفع قدرة معالجة البيانات في الكتلة الواحدة بمعدل 1.7 مرة. وتجاوز تأثير SegWit شبكة Bitcoin ليشمل عملات رقمية كبرى مثل Litecoin وBitcoin Cash. وتشمل مزايا اعتماد SegWit توسيع سعة الكتلة، وتسريع المعاملات، وتحسين قابلية التوسع، مما حسّن تجربة المستخدم وجعل التحويلات أسرع وأكثر موثوقية وأقل تكلفة.

المبادئ التقنية لـ SegWit

لفهم SegWit، يجب دراسة بنية معاملات Bitcoin الأساسية. تتألف كل معاملة من جزأين: بيانات المعاملة الرئيسية وبيانات الشاهد. تسجّل بيانات المعاملة معلومات مثل الأرصدة والمبالغ، بينما تتحقق بيانات الشاهد من هوية المستخدم عبر توقيعات رقمية. يهم المستخدمون بالأخص المعلومات المرتبطة بالأصول مثل الرصيد، بينما يظل التحقق من الهوية ضرورياً لكنه لا يتطلب مساحة أو موارد ضخمة. عملياً، يكتفي المستلم بالتأكد من وجود الأصول وصحتها دون الحاجة لمعلومات موسعة حول المرسل.

المشكلة في هيكل معاملات Bitcoin الأصلي كانت في المساحة الكبيرة التي تشغلها بيانات التوقيع، ما يقلل كفاءة التحويل ويرفع تكلفة التجميع على المعدنين. اعتمدت SegWit على فصل بيانات الشاهد عن بيانات المعاملة الرئيسية وتخزينها بشكل مستقل. هذا الفصل سمح بالاستخدام الأمثل لمساحة الكتلة، وسرّع إجراءات المعاملات، وخفّض العبء على الشبكة. بهذه الطريقة، تركز شبكة Bitcoin مواردها على معالجة المعلومات الأساسية وتتعامل مع بيانات التحقق بكفاءة أكبر.

المزايا الرئيسية لـ SegWit

يوفر SegWit ثلاث مزايا جوهرية تعزز أداء Bitcoin. أولاً، يزيد سعة الكتلة بشكل كبير، إذ قد تصل بيانات التوقيع إلى 65% من حجم كتلة المعاملة. مع SegWit، تتحرر هذه المساحة لمعاملات إضافية دون تغيير حد الميغابايت الواحد.

ثانياً، يرفع SegWit سرعة المعاملات بشكل واضح. مستلهماً من حلول الطبقة الثانية مثل Ethereum، أصبحت معالجة البيانات تتم على عدة مستويات ما عزز من معدل المعاملات في الثانية (TPS) بفضل تخصيص موارد وعمليات أكبر للمعاملات الأساسية. وأكدت البيانات العملية انخفاض تكاليف المعاملات بعد تطبيق SegWit.

ثالثاً، مهّد SegWit الطريق لشبكة Lightning Network، وهي حل توسعة من الطبقة الثانية لمعالجة التحويلات خارج السلسلة. تؤسس Lightning Network طبقة إضافية فوق بلوكشين Bitcoin عبر قنوات دفع تتيح تحويلات سريعة حتى في الظروف القصوى. وبينما تدير Lightning Network البيانات خارج السلسلة، يعالج SegWit البيانات المهمة على السلسلة بكفاءة، ما يقلل الضغط على الشبكة الرئيسية ويدعم تنفيذ Lightning Network بشكل غير مباشر.

بالإضافة لذلك، يفصل SegWit بيانات التوقيع عن بيانات المعاملة بشكل كامل، ما يمنع التلاعب بمعلومات المعاملة ويحول دون تخزين معلومات خاطئة على السلسلة. يعزز هذا الفصل قابلية إصلاح الأخطاء والتوسع في برامج معالجة البيانات. كما مهّد SegWit لتطوير Bitcoin ordinals من خلال توسيع حدود تخزين البيانات التعسفية في المعاملات، ما أتاح نقش البيانات على وحدات satoshi. واستكمل تحديث Taproot في 2021 هذه القاعدة، حيث حسّن تخزين بيانات الشاهد ووسّع حدود البيانات، ما أتاح تطوير رموز Bitcoin ordinals غير القابلة للاستبدال (NFTs).

تطبيق SegWit مع المحافظ المادية ودعم SegWit الأصلي

يحقق المستخدمون العاديون ثلاث فوائد رئيسية من SegWit: أمان أعلى مقارنة بالعناوين التقليدية، معالجة أسرع بفضل سعة الكتلة الموسعة، ورسوم أقل مقارنة بعناوين المحافظ القياسية. يمكن الاستفادة من هذه المزايا عبر استخدام عناوين تدعم SegWit في تحويلات Bitcoin، بما في ذلك المحافظ المادية مثل أجهزة Ledger. ومنذ تقديمها، ارتفع استخدام SegWit بشكل كبير، مع تزايد الاعتماد على SegWit الأصلي ضمن النظام البيئي.

توجد أربعة أشكال رئيسية لعناوين Bitcoin. عناوين Legacy (P2PKH) التقليدية تبدأ بـ "1" وتمثل الصيغة الأصلية للعناوين، ولا تزال مستخدمة. عناوين Nested (P2SH) التي تبدأ بـ "3" هي عناوين متعددة التوقيع (Pay-to-Script-Hash) وتتيح وظائف أكثر تعقيداً، مثل اشتراط توقيعات متعددة للمعاملة. هاتان الصيغتان تمثلان التكنولوجيا السابقة لـ SegWit.

أما عناوين SegWit الحديثة فتنقسم إلى نوعين رئيسيين: عناوين SegWit المدمجة (Nested SegWit/P2SH) التي تبدأ أيضاً بـ "3" وتوفر توافقاً مع SegWit، حيث يمكن للعقد الأقدم التعرف عليها. وعناوين SegWit الأصلية (Bech32) التي تبدأ بـ "bc1"، وتعرف بترميز BIP173 الذي تم تطويره خصيصاً لدعم SegWit الأصلي. تتميز هذه العناوين بعدم التأثر بحالة الأحرف، واستخدام أحرف وأرقام محددة لسهولة القراءة وتقليل الأخطاء. وتستخدم ترميز Base32 لتحقيق الحجم الأصغر وسهولة الاستخدام مع رموز QR. توفر عناوين SegWit الأصلية أماناً أعلى بفضل أكواد كشف الأخطاء المحسنة، ما يقلل من أخطاء العناوين ويخفض الرسوم. تدعم المحافظ مثل Ledger هذه العناوين بالكامل، ما يوفر تخزيناً بارداً آمناً ورسوم تحويل أقل.

أما صيغ Native P2WPKH وP2WSH فهي تمثل الإصدار 0 من عناوين SegWit وتبدأ دائماً بـ "bc1q". عناوين Pay-to-Witness-Public-Key-Hash (P2WPKH) يبلغ طولها 42 حرفاً، بينما تمتد عناوين Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) إلى 62 حرفاً. تم اكتشاف ثغرة في ترميز Bech32 الأصلي، حيث قد تمر بعض الأخطاء في التحقق إذا أُضيفت أحرف غير مقصودة، لكن حدود الطول منعت فقدان الأموال، لأن العناوين غير الصحيحة تُرفض تلقائياً من المحافظ.

لتصحيح هذه الثغرة، تم تطوير معيار Bech32m كما هو محدد في BIP0350، ويطبق فقط على عناوين Taproot والصيغ المستقبلية، بينما تبقى عناوين SegWit الأصلية بالإصدار 0 على المعيار القديم. عناوين P2TR (Bech32m) التي تبدأ بـ "bc1p" تدعم ميزات متقدمة مثل تخزين BTC NFT ووظائف Ordinals NFT. وتدعم أجهزة Ledger والمحافظ الحديثة هذه العناوين، ما يتيح الاستفادة من أحدث تحسينات بروتوكول Bitcoin بأمان عالٍ.

الفروق الدقيقة بين العناوين

تظهر الفروق العملية بين صيغ العناوين اختلافات كبيرة في التكاليف. توفر العناوين المتوافقة مع SegWit (تبدأ بـ "3") وفراً يصل إلى 24% في رسوم التحويل مقارنة بعناوين Legacy (تبدأ بـ "1"). وتحقق عناوين SegWit الأصلية (تبدأ بـ "bc1") وفراً أكبر يصل إلى 35%، بينما يمكن أن تصل الوفورات إلى 70% مقارنة بعناوين التوقيع المتعدد. تدعم عناوين Taproot إمكانيات مثل BTC NFT وOrdinals NFT مع رسوم تنافسية. توضح هذه الفروق الفائدة المالية لاعتماد الصيغ الأحدث، خاصة SegWit الأصلي. وتتيح أجهزة Ledger وغيرها من المحافظ المادية الاستفادة القصوى من هذه الوفورات مع ضمان الأمان.

الخلاصة

يمثل Segregated Witness تطوراً أساسياً في Bitcoin، إذ رفع قدرة معالجة الشبكة وعالج مشكلات التوسع الجوهرية. بالإضافة لزيادة الإنتاجية، حل SegWit ثغرات نادرة في معاملات Bitcoin وطور قابلية البرمجة، ما مهد لحلول توسعة متقدمة مثل Lightning Network. ويظهر اعتماد التقنية على نطاق واسع—فقد تم دمج SegWit الأصلي بشكل كامل في محافظ العملات الرقمية الحديثة والمحافظ المادية مثل Ledger، مع دعم Taproot لتطبيقات مثل Ordinals BRC-20 وBTC NFT. وتتيح حلول التخزين المادي الحفاظ على الأصول بأمان مع الاستفادة من الكفاءة العالية. يبرهن تطبيق SegWit الناجح أن الحلول التقنية الرائدة قادرة على تجاوز القيود الأساسية للبلوكشين مع الحفاظ على الأمان واللامركزية. ومع استمرار تطور Bitcoin، يبقى SegWit عنصراً محورياً يمكّن الشبكة من التوسع مع الالتزام بالمبادئ الأساسية وتطوير قدراتها المستقبلية.

الأسئلة الشائعة

ما هو SegWit الأصلي على Ledger؟

SegWit الأصلي هو أكثر صيغ عناوين Bitcoin تطوراً على أجهزة Ledger، ويوفر رسوم معاملات أقل، وسرعة معالجة أعلى، وكفاءة محسنة بفضل خفض حجم المعاملة.

هل يمكن التحويل من SegWit الأصلي إلى SegWit؟

نعم، يمكنك التحويل من SegWit الأصلي إلى SegWit. تتم العملية عبر معاملة عادية، فالعنوانان متوافقان داخل شبكة Bitcoin.

هل أشتري Bitcoin بصيغة Taproot أم SegWit الأصلي؟

SegWit الأصلي هو الأنسب للمعاملات الدورية منخفضة التكلفة، بينما يوفر Taproot مزايا الخصوصية والعقود الذكية. اختر الصيغة حسب احتياجاتك.

هل SegWit الأصلي جيد؟

نعم، SegWit الأصلي ممتاز؛ فهو يوفر كفاءة عالية، ورسوم معاملات منخفضة، وأماناً متقدماً مقارنة بالعناوين التقليدية. وقد اعتمد على نطاق واسع ويُعد الخيار الأمثل لمعاملات Bitcoin.