根源链：解读隔离见证

1 隔离见证是什么

英文：segregated witness，简称segwit，缩写SW

这里所述的隔离见证技术是应用于Bitcoin core，我们的根源链PC客户端Srcchain core是从Bitcoin core叉(Fork)出来的。

如果摆脱Bitcoin来讲隔离见证就显得空洞，隔离好理解，就是分离，把A分离成B和C。那么见证是什么呢？答：一个加密难题的解决方案。这是加密学角度的阐释，似乎说了等于没说。

在比特币上下文中，一个数字签名就是一种类型的见证。更确切地说见证是一个解锁脚本。

1.1 比特币交易结构

Fig 1. 比特币交易结构

注意：scriptsig就是解锁脚本，作用是解除txid的锁定。其中txid的锁定体现在scriptpubkey，锁定的对象是value，也就是资产。

2 为什么使用SW

2.1 原因1

如果不限制区块的大小，就会受到DDOS攻击。DDOS攻击是通过伪造区块阻塞网络来达到攻击的目的。试想每个用户的带宽是有限的，如果区块大小不受限制，那么正常的、异常的区块通过网络来往于每个用户，不仅用户的客户端需要处理大规模的数据，而且网络负载也相当巨大，最终导致客户端消耗大量的时间处理无用的伪造区块，而无法处理正常区块的业务。

方案：限制区块大小到1MB。通过限制区块大小，那些伪造的大区块很快被检测并被丢掉。

2.2 原因2

虽然上述方案解决了DDOS问题，但是却引入了新的问题：容量不足。

随着Bitcoin的关注和使用的提高，1MB的区块已经明显出现瓶颈，这主要表现在：
- 单个交易的增大，而且主要是签名部分数据量大(问题1)
- 单个区块打包交易数量有限，导致交易效率极低(问题2)
- 由于签名算法不够强壮，从而通过签名伪造导致TXID被伪造。虽然面向区块链网络没有多少影响，但是这种攻击会导致第三方交易平台资产的损失。这种攻击也被称之为延展性攻击(Malleability Attack)(问题3)

业界也为此争论不休。主流的建议主要是3个方面：[1] 提高区块容量 [2] 使用附加结构，例如闪电网络(Lightning Network，LN) [3] 在现有的结构中优化，例如隔离见证(SW)

方案：通过问题123的反映，分离签名的方式更为托贴，也就是隔离见证技术。此外，闪电网络(LN)也是基于隔离见证(SW)之上构建的。

3 隔离见证SW优点

3.1 隔离见证后的交易结构

俗话说：结构决定性质。隔离见证前的交易结构参见Fig 1.。隔离见证后的交易结构如下：

Fig 2. 隔离见证后的交易结构

注意：scriptsig被剥离出来，通过新增flags控制Witness部分的去留。

3.2 新结构新算法

俗话说：结构决定性质。隔离见证后的区块结构也发生了变化。

Fig 3. 隔离见证前的区块组织方式

Fig 4. 隔离见证后的区块组织方式

隔离见证后的区块组织方式导致了新的计算规则，最直接的变化就是区块原本的上限使用1MB(M Bytes)进行度量，现在使用4M WU(Weight Unit)进行度量。

因此，基于隔离见证技术的区块扩容方式，属于技术扩容，而不是物理扩容。由于涉及内容较多，细节您可以参考https://en.bitcoin.it/wiki/Segregated_Witness 。

3.3 优点

• 彻底解决了延展性攻击(Malleability Attack)问题，因为隔离(剥离)了见证数据之后的交易被创建是无法变更的。

• 手续费(Fee)的减少，因为手续费取决于两个要素：[1] 单笔交易的容量 [2] 单位容量的手续费定价。公式：Fee = 单笔交易容量 x 单位容量手续费定价。例如，Fee = 2KB x 0.003 BSTK/KB。由于隔离见证后，每笔交易剥离了见证数据，所以单笔交易的容量减少。

• 区块打包交易增多。

• 交易确认性能提高，因为区块打包交易增多。隔离见证前，某交易可能需要等待若干确认期之后，才能从内存池打包到区块中；隔离见证后，交易被打包的概率明显升高。

• 众多技术的基础，例如闪电网络、侧链、Omni的实现基于SW

• 软分叉，换句话说就是向后兼容，用户使用的软件客户端允许不升级到具有隔离见证能力的新版本(个人建议，最好每个用户都升级，因为能够支撑闪电网络等新技术，带来更多用户体验)