Bản nâng cấp SegWit ra đời đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng không chỉ đối với Bitcoin mà còn cho cả các blockchain có cấu trúc tương tự, mở ra nhiều lợi ích thiết thực cho toàn bộ thị trường tiền điện tử. Vậy SegWit là gì mà lại sở hữu tiềm năng phát triển mạnh mẽ đến vậy? Trong bài viết này, Blogtrading sẽ cung cấp một cái nhìn sâu sắc về SegWit, từ cơ chế hoạt động cốt lõi cho đến việc phân tích chi tiết những ưu điểm và hạn chế của công nghệ này.
Segwit là gì?
Segregated Witness hay SegWit là một nâng cấp kỹ thuật quan trọng đã được tích hợp vào blockchain Bitcoin với mục tiêu chính là tăng cường khả năng thông lượng giao dịch. Cơ chế hoạt động của SegWit dựa trên việc tách chữ ký số ra khỏi phần dữ liệu giao dịch cốt lõi. Nhờ sự phân tách này mà kích thước của mỗi giao dịch được giảm đáng kể, tạo điều kiện cho việc đóng gói nhiều giao dịch hơn vào một khối duy nhất. Kết quả là tốc độ xử lý giao dịch trên mạng lưới Bitcoin được cải thiện đáng kể đồng thời chi phí giao dịch cũng có xu hướng giảm xuống.
Tốc độ xử lý giao dịch của mạng lưới Bitcoin bị giới hạn bởi khoảng thời gian cần thiết để tạo ra một khối mới trung bình vào khoảng 10 đến 15 phút cho mỗi khối được xác nhận. Vì vậy, số lượng giao dịch mà mạng lưới có thể xử lý sẽ phụ thuộc trực tiếp vào dung lượng giao dịch tối đa mà mỗi khối có thể chứa.
Năm 2015, bản nâng cấp giao thức Segregated Witness (SegWit) đã được giới thiệu với mục tiêu chính là cung cấp một giải pháp trước mắt nhằm cải thiện khả năng xử lý số lượng giao dịch của mạng lưới Bitcoin và các nền tảng blockchain có kiến trúc tương tự.
Ngày 24 tháng 8 năm 2017, Bitcoin chính thức triển khai bản nâng cấp SegWit.
Vấn đề mà SegWit giải quyết là gì?
Trước khi SegWit ra đời, Bitcoin phải đối mặt với hai vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng lưới:
- Giới hạn kích thước khối: Bitcoin được thiết kế với giới hạn mỗi khối chỉ 1 MB, khiến mạng chỉ xử lý được khoảng 7 giao dịch mỗi giây. Khi số lượng người dùng tăng mạnh, mạng lưới thường xuyên bị tắc nghẽn, kéo theo phí giao dịch tăng vọt và thời gian xác nhận kéo dài, thậm chí có lúc lên tới vài ngày.
- Lỗi tính linh hoạt giao dịch: Đây là lỗi cho phép thay đổi ID giao dịch mà không làm mất hiệu lực chữ ký, dù chưa được ghi vào blockchain. Điều này gây khó khăn trong việc theo dõi giao dịch và là rào cản lớn cho sự phát triển của các giải pháp mở rộng lớp 2 như Lightning Network. SegWit đã xử lý triệt để lỗi này, mở đường cho các ứng dụng mở rộng trên Bitcoin.
Bản nâng cấp Segwit có cách thức hoạt động như thế nào?
Mạng lưới Bitcoin vận hành dựa trên nền tảng công nghệ blockchain phân tán, sử dụng kiến trúc P2P. Các node trong hệ thống có vai trò theo dõi và xác minh tính hợp lệ của mọi giao dịch Bitcoin. Nhờ cơ chế sao chép toàn bộ giao dịch trên tất cả các nút mà việc sửa đổi hoặc làm hỏng bất kỳ giao dịch nào là một thách thức cực kỳ lớn.
Dữ liệu về các giao dịch được phân tán rộng rãi trên vô số nút trong mạng lưới, cấu thành từ hai thành phần cơ bản là đầu vào và đầu ra. Đáng chú ý, mỗi giao dịch riêng lẻ có khả năng chứa một hoặc nhiều đầu vào tương ứng với một hoặc nhiều đầu ra khác nhau.
- Đầu ra: Địa chỉ công khai của người nhận.
- Đầu vào: Địa chỉ công khai của người gửi.
Chữ ký số chiếm phần lớn dung lượng giao dịch, có vai trò quan trọng trong việc xác thực số dư của người gửi trước khi giao dịch được tiến hành.
Do những ràng buộc về mặt kỹ thuật vốn có, mỗi khối dữ liệu trong chuỗi khối Bitcoin chỉ có khả năng lưu trữ một số lượng giao dịch giới hạn. Khi khối lượng giao dịch trên mạng lưới tăng lên, tình trạng tắc nghẽn có thể xảy ra dẫn đến sự chậm trễ đáng kể trong quá trình xử lý và xác nhận các giao dịch. Đã có những trường hợp thời gian để một giao dịch Bitcoin được xác nhận kéo dài tới vài giờ đồng hồ.
Nhằm giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng một cách tạm thời, giải pháp SegWit đã được giới thiệu. SegWit mang lại hiệu quả trong việc tối ưu hóa không gian lưu trữ trên blockchain bởi vì chữ ký điện tử thường chiếm một phần đáng kể, lên đến khoảng 65% dung lượng của mỗi giao dịch.
Cụ thể hơn, SegWit đã thay đổi cấu trúc giao dịch bằng cách tách dữ liệu chữ ký số ra khỏi phần thông tin đầu vào và lưu trữ chúng trong một cấu trúc dữ liệu riêng biệt. Sự thay đổi này cho phép tăng giới hạn kích thước khối lên đến 4 MB, mặc dù kích thước khối thực tế vẫn được duy trì ở mức khoảng 1 MB. Những lợi ích khác mà SegWit mang lại sẽ được phân tích chi tiết hơn trong các phần tiếp theo của bài viết này.
Những ưu điểm và khuyết điểm của Segwit là gì?
Bên cạnh lợi ích, Chứng nhận Tách biệt tồn tại một vài hạn chế cần lưu ý. Vậy SegWit cải thiện hệ thống ra sao và có nhược điểm nào ảnh hưởng đến giao dịch? Hãy cùng blogtrading tìm hiểu kỹ để có cái nhìn đầy đủ trước khi đưa ra quyết định nhé.
Ưu điểm
Tối ưu hóa dung lượng lưu trữ của từng khối
Một lợi ích quan trọng của SegWit là khả năng mở rộng dung lượng lưu trữ của mỗi block trên blockchain. Thông qua việc tách biệt dữ liệu chữ ký số ra khỏi phần thông tin đầu vào của giao dịch, SegWit tạo điều kiện cho mỗi khối có thể chứa một số lượng giao dịch lớn hơn so với trước đây.
Mỗi giao dịch được thực hiện trên mạng lưới blockchain Bitcoin đều cấu thành từ hai yếu tố cơ bản: thông tin đầu vào và thông tin đầu ra.
Dữ liệu đầu vào của giao dịch sẽ ghi địa chỉ người gửi còn đầu ra ghi địa chỉ người nhận. Người gửi cần dùng chữ ký số để xác thực cho giao dịch của mình. Nếu không có SegWit, chữ ký số có thể chiếm đến 65% kích thước khối giao dịch.
Một điểm then chốt cần nắm rõ là Segregated Witness không trực tiếp làm thay đổi dung lượng kích thước khối ban đầu của Bitcoin. Thay vào đó, SegWit hoạt động như một phương pháp tối ưu hóa việc sử dụng không gian bên trong mỗi khối qua đó cho phép mạng lưới xử lý được nhiều giao dịch hơn so với trước đây mà không cần phải tăng giới hạn kích thước khối vật lý.
Để diễn giải một cách dễ hiểu, dung lượng khối cơ bản của Bitcoin vẫn duy trì ở mức 1 MB. Tuy nhiên, việc triển khai SegWit đã mang lại khả năng xử lý một số lượng giao dịch tương đương với một khối có kích thước 4 MB, qua đó tăng đáng kể hiệu suất giao dịch của mạng lưới.
Bên cạnh đó, SegWit giới thiệu một cách đo lường mới cho dung lượng khối được gọi là “trọng lượng khối” thay thế cho phương pháp tính kích thước khối truyền thống. Trọng lượng khối bao gồm hai thành phần chính: phần dữ liệu giao dịch cơ bản (1 MB) và phần dữ liệu chữ ký (có thể lên tới 3 MB), trong đó dữ liệu chữ ký được tách riêng khỏi phần dữ liệu đầu vào của giao dịch.
Tăng nhanh thời gian xử lý cho các giao dịch
Nhờ khả năng mở rộng dung lượng lưu trữ giao dịch trong mỗi khối, Segwit đã giúp cải thiện đáng kể tốc độ xử lý giao dịch trên mạng lưới. Sự gia tăng này có được là do mỗi khối có thể chứa đựng và xử lý một lượng giao dịch lớn hơn so với trước đây. Mặc dù khoảng thời gian tạo ra một khối mới vẫn giữ nguyên nhưng tổng số giao dịch được xử lý trong một đơn vị thời gian đã tăng lên, dẫn đến sự cải thiện về thông lượng giao dịch, thường được đo bằng chỉ số TPS (Transactions Per Second).
Nhờ bản nâng cấp SegWit, tốc độ xử lý giao dịch trên mạng lưới Bitcoin đã được cải thiện đáng kể đồng thời kéo theo sự sụt giảm đáng kể trong chi phí giao dịch. Nếu trước đây người dùng có thể phải chịu mức phí lên tới 30 đô la cho mỗi giao dịch thì SegWit đã mang lại hiệu quả giảm chi phí ấn tượng, đưa mức phí trung bình xuống chỉ còn dưới 1 đô la cho mỗi giao dịch.
Giải được bài toán về khả năng thay đổi giao dịch
Một nhược điểm đáng lưu ý của Bitcoin là nguy cơ chữ ký số có thể bị sửa đổi trái phép. Nếu chữ ký trong một giao dịch bị thay đổi, giao dịch đó sẽ trở nên vô hiệu. Do tính chất không thể thay đổi của blockchain, các giao dịch không hợp lệ này có nguy cơ bị lưu trữ vĩnh viễn trên sổ cái phân tán.
SegWit đã thực hiện một cải tiến quan trọng bằng cách tách chữ ký số ra khỏi phần dữ liệu giao dịch cốt lõi. Sự thay đổi này mang lại một lợi ích an ninh đáng kể, loại bỏ nguy cơ các tác nhân độc hại có thể can thiệp và sửa đổi dữ liệu giao dịch. Bên cạnh việc vá lỗ hổng bảo mật, SegWit còn mở đường cho sự ra đời và phát triển của các công nghệ blockchain phức tạp hơn, điển hình là các giao thức hoạt động ở lớp thứ hai và các hợp đồng thông minh.
Nhược điểm
Bị giới hạn về tính tương thích
Do SegWit là một bản nâng cấp soft fork, nghĩa là việc áp dụng nó không mang tính bắt buộc đối với tất cả các nút mạng Bitcoin nên không phải toàn bộ các nút đều thực hiện việc cập nhật lên phiên bản mới này. Tình trạng này đã tạo ra một số bất cập và giới hạn trong quá trình sử dụng.
Thực tế là không phải tất cả các ví điện tử và sàn giao dịch tiền mã hóa đều đã tích hợp công nghệ SegWit. Do đó, người dùng có nhu cầu gửi Bitcoin đến những nền tảng chưa hỗ trợ SegWit thì người dùng phải sử dụng các địa chỉ Bitcoin Legacy (vốn là định dạng địa chỉ Bitcoin đời đầu).
Quá trình triển khai diễn ra với tốc độ chậm
Quá trình triển khai SegWit trên mạng lưới Bitcoin ban đầu diễn ra với tốc độ khá chậm. Nguyên nhân chính là do việc kích hoạt SegWit đòi hỏi sự đồng thuận rộng rãi từ cộng đồng người dùng Bitcoin đồng thời các nhà phát triển cũng cần tiến hành nâng cấp phần mềm và hệ thống của họ.
Sau khi chính thức được kích hoạt vào ngày 24/08/ 2017, tỷ lệ các giao dịch Bitcoin sử dụng định dạng SegWit đã có sự tăng trưởng và đến tháng 10/2017, ước tính có khoảng 7 -10% tổng số giao dịch Bitcoin đã áp dụng SegWit và xu hướng tăng trưởng này tiếp tục được duy trì trong những năm kế tiếp.
Các ứng dụng Segwit trong giao dịch trader nên biết
Có lẽ nhiều người đang tự hỏi về những lợi ích thiết thực mà công nghệ SegWit mang lại. Tóm lại, SegWit cung cấp ba ưu điểm nổi bật sau đây:
- Tính bảo mật cao.
- Tăng tốc độ xử lý giao dịch.
- Giảm chi phí giao dịch.
Vậy, làm thế nào người dùng thông thường có thể hưởng lợi từ SegWit? Đơn giản bằng cách sử dụng địa chỉ ví định dạng SegWit khi nhận Bitcoin, bạn sẽ được trải nghiệm trọn vẹn những ưu điểm mà công nghệ này mang lại.
Thống kê vào cuối tháng 8 năm 2020 cho thấy mức độ chấp nhận SegWit trên mạng lưới Bitcoin đã đạt tới 67% và rất có khả năng tỷ lệ này đã có sự tăng trưởng đáng kể cho đến thời điểm hiện tại. Hiện tại, các địa chỉ Bitcoin đang được phân loại thành 4 định dạng chủ yếu, bao gồm:
Legacy (P2PKH)
Đây là kiểu định dạng địa chỉ Bitcoin cổ điển, dễ dàng nhận biết bởi ký tự đầu tiên luôn là số 1.
Một ví dụ cụ thể cho định dạng này là: 1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u. Loại địa chỉ này đã tồn tại từ khi Bitcoin mới ra đời và cho đến nay vẫn được sử dụng phổ biến trong cộng đồng.
Trong lĩnh vực kỹ thuật, định dạng này được gọi là P2PKH (Pay To PubKey Hash), có nghĩa là Thanh toán cho hàm băm khóa công khai.
Native (P2WPKH)
Native SegWit là loại địa chỉ phổ biến nhất hiện nay trong các ví Bitcoin. Nếu ứng dụng của bạn hướng đến việc hỗ trợ mạng Lightning hoặc muốn giúp người dùng tiết kiệm phí giao dịch, thì hỗ trợ Native SegWit là điều gần như bắt buộc.
Loại địa chỉ này được giới thiệu lần đầu sau bản nâng cấp lớn của mạng Bitcoin vào năm 2017, được gọi là SegWit (Segregated Witness). Bản cập nhật này mang đến nhiều cải tiến cho mạng lưới, bao gồm:
- Tăng kích thước khối hiệu quả,
- Khắc phục vấn đề giao dịch có thể bị thay đổi (transaction malleability),
- Hỗ trợ các tính năng nâng cao như kênh thanh toán hai chiều (bidirectional payment channels),
SegWit giúp giảm chi phí giao dịch bằng cách chuyển dữ liệu chữ ký (trường ScriptSig) sang vùng Witness, vùng này không được tính vào mã định danh giao dịch (TXID), nhờ đó làm cho giao dịch “nhẹ” hơn.
Ưu điểm của địa chỉ Native SegWit:
- Sử dụng định dạng bech32 (bắt đầu bằng “bc1”), tiết kiệm dung lượng khối hơn so với định dạng legacy base58.
- Bech32 có cơ chế kiểm tra lỗi (checksum) nhanh hơn, giảm khả năng người dùng gõ sai địa chỉ.
- Dễ tích hợp mã QR nhỏ gọn và nhanh chóng, giúp việc thanh toán bằng mã QR phổ biến hơn.
SegWit không chỉ giới thiệu P2WPKH mà còn hỗ trợ Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) với định dạng này cho phép tạo giao dịch đa chữ ký (multisig) không bị sửa đổi. Đây là yếu tố quan trọng giúp nhiều bên cùng xác nhận một giao dịch mà không lo bị thay đổi nội dung.
P2WSH còn là nền tảng cho các kênh thanh toán 2 chiều, một phần cốt lõi của mạng Lightning là lớp mở rộng (Layer 2) giúp Bitcoin giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn.
So sánh độ dài địa chỉ P2WPKH và P2WSH thì ta thấy được:
- P2WPKH: bc1qhrnucvul769yld6q09m8skwkp6zrecxhc00jcw
- P2WSH: bc1qz0gzt40gkg7yt59wjr6q7sujaxp4nrhkajq4vqjmt6258eesuzfsgchgtm
Như bạn thấy, địa chỉ P2WSH dài hơn nhiều do chứa thông tin script phức tạp hơn, còn P2WPKH thì ngắn gọn, phù hợp với giao dịch đơn chữ ký thông thường.
Nested (P2SH)
Ví dụ, 3EktnHQD7RiAE6uzMj2ZifT9YgRrkSgzQXP là một địa chỉ theo định dạng P2SH.
Nested SegWit là một định dạng địa chỉ cho phép sử dụng các loại script tùy biến. Điều này có nghĩa là bạn có thể thiết lập các điều kiện linh hoạt để tiêu số Bitcoin trong ví, chẳng hạn như yêu cầu nhiều chữ ký hoặc điều kiện thời gian.
Thay vì gửi Bitcoin tới một địa chỉ dựa trên khóa công khai, định dạng này gửi tới một địa chỉ được băm từ script, vì thế mà được gọi là Pay-to-Script-Hash (P2SH).
Vậy tại sao lại gọi là “Nested” SegWit?
Khi bản nâng cấp SegWit ra mắt, không phải ví hay sàn giao dịch nào cũng hỗ trợ ngay lập tức. Để giữ khả năng tương thích ngược với các ví cũ, người ta “lồng” script của SegWit (P2WPKH) vào bên trong một script P2SH. Đó là lý do định dạng này được gọi là Nested SegWit (P2SH-P2WPKH).
Cụ thể, địa chỉ bắt đầu bằng số 3 như các địa chỉ P2SH truyền thống. Tuy nhiên, phần RedeemScript thực chất là ScriptPubKey của Native SegWit.
Nhờ đó, ví cũ vẫn nhận được Bitcoin như bình thường, còn người dùng vẫn được hưởng lợi từ SegWit khi gửi giao dịch.
Mặc dù Native SegWit (địa chỉ bc1…) được giới thiệu sau, thì thực tế Nested SegWit đã có từ sớm hơn để hỗ trợ giao dịch đa chữ ký (multisig) mà Legacy address (bắt đầu bằng 1) không thể thực hiện.
Tuy nhiên, điều gây nhầm lẫn là: địa chỉ bắt đầu bằng 3 có thể là:
- Một địa chỉ SegWit (Nested P2SH-P2WPKH).
- Hoặc một địa chỉ P2SH thông thường không dùng SegWit.
Bạn chỉ có thể phân biệt được bằng cách quan sát cách chi tiêu từ địa chỉ đó trong giao dịch (script sử dụng là gì).
Hiện nay, nếu thấy một địa chỉ Bitcoin bắt đầu bằng số 3, rất có thể đó là địa chỉ Nested SegWit, vì nó vẫn đang được sử dụng khá phổ biến, đặc biệt trong các hệ thống hoặc ví vẫn cần tương thích với cấu trúc cũ.
Taproot (P2TR)
Định dạng P2TR (Bech32m) là định dạng địa chỉ Taproot, nhận diện bởi tiền tố “bc1p”.
Ví dụ: bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwh0awnqxevre9k7zvqdz2m0n.
Taproot là một bản nâng cấp quan trọng của mạng Bitcoin, ra đời dưới dạng soft fork, nhằm cải thiện quyền riêng tư và khả năng mở rộng. Một trong những điểm nổi bật của Taproot là việc tích hợp chữ ký Schnorr là loại chữ ký giúp các giao dịch trở nên nhẹ hơn và khó phân tích hơn.
Taproot còn mở ra khả năng sử dụng scripting hiệu quả hơn, giúp tạo ra những ứng dụng như:
- Bitcoin Ordinals.
- Token BRC-20.
- Runes (một chuẩn token mới trên Bitcoin).
Tất cả những tài sản này chỉ có thể lưu trữ trên địa chỉ Taproot (bắt đầu bằng bc1p).
Vì sao cần định dạng địa chỉ mới? Địa chỉ Taproot sử dụng một biến thể mới của mã hóa bech32, gọi là bech32m. Mặc dù bech32 (dùng trong Native SegWit) vẫn an toàn, nhưng các nhà phát triển phát hiện rằng nó có một số hạn chế tiềm ẩn nếu dùng cho các ứng dụng trong tương lai. Vì vậy, bech32m được ra đời để khắc phục điểm yếu này và phục vụ cho các tính năng mới như Ordinals hay BRC-20.
Nếu bạn đang xây dựng ví hoặc ứng dụng hỗ trợ Ordinals, BRC-20 hoặc Runes, thì hỗ trợ địa chỉ Taproot là bắt buộc. Địa chỉ này không chỉ tối ưu hóa không gian khối, mà còn là nền tảng cho nhiều ứng dụng mới trên Bitcoin.
Tình hình áp dụng SegWit hiện nay
Tính đến năm 2025, Segregated Witness (SegWit) đã trở thành tiêu chuẩn giao dịch trên mạng Bitcoin, với khoảng 80 – 90% giao dịch hiện tại sử dụng định dạng SegWit v2. Sự phổ biến này đến từ việc hầu hết các sàn giao dịch lớn như Binance, Coinbase và các ví lưu trữ hiện đại đều đã tích hợp hoàn toàn SegWit, mang lại lợi ích rõ rệt về tốc độ và chi phí.
Bên cạnh đó, Lightning Network với giải pháp mở rộng lớp 2 của Bitcoin cũng phát triển mạnh mẽ nhờ nền tảng SegWit, cho phép thực hiện giao dịch gần như tức thì với phí cực thấp, mở đường cho các ứng dụng thanh toán quy mô lớn.
Kết luận
Như vậy, chúng ta đã cùng nhau khám phá định nghĩa về Segregated Witness – SegWit là gì. Theo thời gian, SegWit đã khẳng định vai trò là một bản nâng cấp then chốt cho Bitcoin và các blockchain có kiến trúc tương tự, mang đến nhiều ưu điểm vượt trội. Mặc dù việc triển khai SegWit theo hình thức soft fork có thể tạo ra một vài vấn đề về khả năng tương thích với các ví và sàn giao dịch phiên bản cũ, song những lợi ích thiết thực mà nó mang lại đã thúc đẩy sự chấp nhận rộng rãi trong toàn bộ cộng đồng tiền điện tử.
