毫无疑问，区块链技术能够给我们当今的生活带来颠覆性的变革，但区块链技术目前还不够成熟，需要技术人员不断地更新升级。今天，我们一起来解读隔离见证究竟为区块链技术带来了什么样的改变？

什么是隔离见证？

隔离见证（segwit）是一次区块链共识规则和网络协议的升级，为了让区块链承载更多的交易量而设计。大家都知道区块链和密码学技术不可分割，在密码学中，“见证”（witness）被用于形容一个加密难题的解决方案。最初，隔离见证旨在解决交易的可扩展性，这是针对初代区块链体系的痛点所提出的解决方案，但随着技术的发展，人们发现隔离见证可能为解决区块链扩容问题提供了方案。

区块上的信息分为交易信息和见证信息。交易信息就是谁给谁在什么时间转了多少钱。见证信息就是哪个节点在什么时间验证交易信息的可靠性。

在引入“隔离见证”之前，每一个交易输入后面都跟着用来对其解锁的见证信息，见证信息也作为输入的一部分被内嵌在区块中。那么隔离见证做什么呢？

简单解释，隔离见证就是将见证信息从基本结构中拿出来，单独放在一个新的数据结构当中。做验证工作的节点或矿工会验证新数据结构中的见证信息，确保交易的有效性。这样，见证信息的内容便不会算在区块的容量里，相对来说，这给区块链增加了很多空间。[page]

因此，隔离见证可以看成是一种结构性调整，客户端请求交易数据时可以选择要或不要该部分伴随的见证信息，与原有区块链并不冲突。

为什么需要隔离见证？

隔离见证在区块链的可扩展性、安全性、经济激励及区块链的整体性能方面有着深远的影响。

1.  交易延展性

将见证信息移出交易区块，如果输入不再有签名，那么也就不会有延展性问题。通过隔离见证，交易变得对除了创建者本人外的任何人都不可变，这极大地提高了许多其它协议的可执行性，例如：支付通道、跨连交易和闪电网络等。

2.  网络和存储扩展

见证数据通常比较大，越复杂的脚本内存一般也越大，例如用于多重签名或支付通道的脚本。有时候这些脚本占据了一笔交易的大部分空间。

通过将见证信息移出交易，节点能够在验证签名后去除见证数据，或在作简单支付验证时整个忽略它。见证数据不需要被发送至所有节点，也不需要被所有节点存储在硬盘中，从而大大减少了存储空间，提升了区块链网络的可扩展性。[page]

3.  签名验证优化

隔离见证不仅能通过调整结构减少存储空间，还能升级签名函数，减少算法的计算复杂性。引入隔离见证前，用于生成签名的算法需要大量的哈希操作，这些操作与交易的大小成正比。引入隔离见证后，算法更改，减少了计算的复杂性。

隔离见证如何工作

从上述解读来看，隔离见证似乎是对交易如何构建的更改，因此，有人将它看作是一个交易层面的特性，但事实并非如此。实际上，隔离见证也更改了单个UTXO如何被使用的方式，因此，它算一个输出层面的特性。

说明：UTXO是指为花费的交易输出。举例说明，小明的钱包里有一张10元，一张5元，一张1元，共计16元。现在小明要花13元买一个笔袋，他拿出10元和5元，找零2元。那么新找零的2元以及本来的一元就是UTXO，已经花出去的10元和5元就不再算UTXO。

一个交易可以引用隔离见证输出或传统（内联见证）输出，或者两者皆可。我们可以把某个特定的交易输出叫做“隔离见证输出”。

从传统输出来看，一个交易引用一个UTXO时，需要以“内联”的方式提供UTXO的锁定脚本；从隔离见证输出来看，隔离见证UTXO指定的锁定脚本却能满足被隔离的见证信息。

隔离见证的向后兼容性

隔离见证对于交易输出和交易数据结构的调整是一个十分重大的改变。通常需要每一个节点和钱包同时发生这种改变，用以改变共识规则，这也就是我们常说的“硬分叉”。

但是，隔离见证通过调整数据机构，引入一个更少破坏性的改变，这种变化能向后兼容，被称作“软分叉”。这种类型的升级允许未升级的软件去忽略那些改变然后继续去操作避免任何分裂。

软分叉只需要大多数比特币网络用户升级客户端，而硬分叉则需要所有人在最短的时间内进行升级更新。隔离见证输出被设计成老的“非隔离见证”系统仍然能够验证它们。当签名已经被隔离时，一个交易里面没有签名，也并不会导致该交易不被验证。

总而言之

虽然也有部分用户提出质疑，隔离见证并不会增加区块的大小，只是调整了数据结构，以不同的方式来计算区块的大小，他们认为隔离见证无法保证在一定程度上充足的去中心化。但我们不可否认的是隔离见证确实为区块链的扩容提出了解决办法，能有效解决交易的可扩展性，对区块链技术的进一步发展起到了促进推动的作用。技术的进步总是伴随着疑惑的声音，这其实是一件好事情，一方面能够促使我们深入思考，另一方面也能够督促技术的不断完善！