Qu’est-ce que SegWit ? Introduction à l’approche innovante d’optimisation on-chain de Bitcoin

Segregated Witness (SegWit) marque une avancée technologique majeure dans l’évolution de Bitcoin, en répondant aux défis essentiels liés à la capacité de traitement des transactions et à l’efficacité du réseau. À l’origine, Satoshi Nakamoto avait limité chaque bloc Bitcoin à un mégaoctet, ce qui ne permettait d’inclure qu’un nombre restreint de transactions. Cette limitation suffisait lors des débuts de Bitcoin, mais l’adoption massive du réseau a rapidement entraîné une congestion importante. Le réseau Bitcoin crée un nouveau bloc environ toutes les dix minutes ; avec la limite de taille, chaque bloc ne peut contenir que quelques dizaines de transactions, soit un traitement moyen de sept transactions par seconde. Lors des périodes de forte activité, cela engendrait un retard important, des frais pouvant atteindre plusieurs dizaines de dollars et des délais de confirmation de plusieurs jours. La communauté crypto exigeait donc une solution technique efficace pour améliorer la capacité transactionnelle de Bitcoin tout en réduisant les coûts et les délais de validation.

Présentation de SegWit

La technologie SegWit s’est imposée comme une solution majeure, portée par Pieter Wuille et d’autres développeurs Bitcoin Core dès 2015. Cette innovation ciblait les problématiques de vitesse de traitement et de scalabilité du réseau. En 2017, SegWit a été intégré au réseau Bitcoin via un soft fork, constituant une étape technique décisive. Son adoption a permis d’augmenter de 1,7 fois la capacité de traitement des blocs Bitcoin. SegWit est aujourd’hui largement utilisé, y compris par Bitcoin, Litecoin et Bitcoin Cash. Ses principaux atouts résident dans l’accroissement de la capacité des blocs, la rapidité des transactions et une meilleure scalabilité. Ces avancées rendent l’écosystème Bitcoin plus performant et accessible, favorisant son usage quotidien. Pour optimiser l’efficacité des transactions, le recours à un wallet SegWit s’impose.

Principes techniques de SegWit

Sur le plan technique, SegWit repose sur une structuration innovante des données de transaction dans la blockchain Bitcoin. Chaque transaction Bitcoin se compose de deux éléments : les données principales et les données de témoin. Les données principales incluent les soldes et montants transférés ; les données de témoin servent à vérifier l’identité via des signatures numériques. Pour l’utilisateur, l’accès aux informations sur les actifs (soldes, montants) est primordial, tandis que la vérification de l’identité n’exige pas une allocation importante d’espace dans la transaction. En pratique, le destinataire d’un transfert Bitcoin doit pouvoir confirmer la disponibilité et la légitimité des fonds, sans avoir besoin de détails étendus sur la vérification de l’expéditeur.

La clé de SegWit est que les données de témoin, notamment les signatures, occupent une grande partie de l’espace dans les blocs Bitcoin, ce qui nuit à l’efficacité des transferts et alourdit les coûts pour les mineurs. SegWit résout ce problème en séparant les données de témoin et en les stockant dans une structure distincte. Cette séparation libère de l’espace dans les blocs, permettant de traiter plus de transactions à chaque bloc, tout en accélérant le rythme de validation. La dissociation des données de témoin des données transactionnelles principales constitue une avancée architecturale qui accroît l’efficacité du réseau Bitcoin sans compromettre la sécurité ou l’intégrité. Cette innovation est au cœur des performances des wallets SegWit.

Principaux avantages de SegWit

SegWit apporte plusieurs avantages majeurs qui améliorent la performance du réseau Bitcoin et l’expérience utilisateur. D’abord, SegWit augmente nettement la capacité des blocs en résolvant l’inefficacité liée aux signatures, qui peuvent occuper jusqu’à 65 % de l’espace d’un bloc. En isolant ces données de témoin, l’espace initial du bloc est libéré pour traiter plus d’informations transactionnelles, augmentant la capacité sans modifier la taille du bloc. Cette optimisation permet de traiter davantage de transactions avec la même infrastructure, ce qui rend l’usage du wallet SegWit particulièrement pertinent.

Ensuite, SegWit améliore la vitesse de traitement grâce à une gestion des données en couches, analogue aux solutions layer-2 d’Ethereum. Après l’implémentation de SegWit, le réseau concentre davantage de ressources sur le traitement des informations principales, réduisant la charge computationnelle et augmentant le nombre théorique de transactions par seconde (TPS). Les données montrent qu’après l’adoption de SegWit, le coût moyen par transaction a fortement baissé, ce qui se traduit par une diminution significative des frais pour les utilisateurs de wallets SegWit.

Troisièmement, SegWit facilite la mise en place du Lightning Network, solution d’expansion layer-2 hors chaîne pour Bitcoin. Le Lightning Network ajoute une couche supérieure à la blockchain Bitcoin et crée des canaux de paiement dédiés, permettant des transferts rapides et volumineux même en conditions exigeantes. SegWit accélère le traitement des données prioritaires on-chain, allégeant la charge sur la blockchain principale et favorisant l’intégration du Lightning Network.

De plus, le cadre technique de SegWit sépare complètement les données de transaction des signatures sur l’ensemble du processus. Cette séparation protège les signatures du problème de malléabilité, éliminant tout risque de manipulation des informations transactionnelles et empêchant la persistance d’erreurs sur la chaîne. Cette amélioration bénéficie également aux programmes de réparation des informations transactionnelles. SegWit est aussi reconnu comme précurseur des Bitcoin Ordinals, ayant élargi la limite de données arbitraires dans les transactions, ce qui a permis l’inscription sur les satoshis. La mise à jour Taproot de 2021 a prolongé cette logique, facilitant le stockage de données de témoin et l’extension des limites, ouvrant la voie aux NFTs Bitcoin Ordinals.

Application de SegWit

Pour les utilisateurs, SegWit offre trois avantages majeurs : une sécurité renforcée par une architecture améliorée, une validation plus rapide grâce à une capacité élargie et une réduction des frais par rapport aux adresses classiques, rendant l’utilisation quotidienne de Bitcoin plus avantageuse.

L’application de SegWit est simple et accessible via le choix du format d’adresse dans le wallet. En utilisant une adresse SegWit pour recevoir des transferts Bitcoin, l’utilisateur bénéficie automatiquement des avantages cités. Les données historiques montrent que le taux d’utilisation de SegWit sur Bitcoin atteignait 67 % il y a quelques années, et continue de progresser. Il est essentiel de comprendre les différents formats d’adresse pour optimiser son expérience transactionnelle avec un wallet SegWit.

Les adresses Bitcoin se répartissent en quatre grands types, chacun présentant des caractéristiques et usages spécifiques. Les adresses Legacy (P2PKH), commençant par 1, sont le format historique, encore utilisé. Exemple : "1Fh7ajXabJBpZPZw8bjD3QU4CuQ3pRty9u". P2PKH signifie Pay To PubKey Hash (paiement vers le hash d’une clé publique). Ces adresses sont toujours fonctionnelles, mais n’intègrent pas SegWit et ne bénéficient pas de ses optimisations. Les utilisateurs qui souhaitent les avantages de SegWit doivent migrer depuis ce format.

Les adresses Nested (P2SH), certaines débutant par 3, servent d’adresses multi-signatures. Exemple : "3EktnHQD7RiAE6uzMj2ZifT9YgRrkSgzQX". P2SH signifie Pay-to-Script-Hash et utilise des scripts de rédemption pour les transactions. Cette structure, similaire à P2PKH, prend en charge des usages plus complexes, notamment les multi-signatures, qui requièrent plusieurs validations pour autoriser un transfert. Par exemple, une adresse commençant par 3 peut être contrôlée par trois personnes, dont deux doivent valider le mouvement de fonds.

Les adresses Nested SegWit (P2SH), également commençant par 3, sont compatibles SegWit. Exemple : "3KF9nXowQ4asSGxRRzeiTpDjMuwM2nypAN". Ces adresses utilisent l’emballage P2SH, assurant la compatibilité avec les nœuds plus anciens tout en intégrant SegWit. Ce format est idéal pour une transition vers un wallet SegWit tout en conservant la rétrocompatibilité. Il n’est pas nécessaire de distinguer entre adresses multi-signatures et adresses SegWit compatibles commençant par 3 ; il faut simplement retenir que ces adresses bénéficient d’un support étendu et permettent d’envoyer des bitcoins vers des adresses débutant par 1 ou bc1.

Les adresses Native SegWit (Bech32), commençant par "bc1", correspondent au format natif Segregated Witness. Exemple : "bc1qf3uwcxaz779nxedw0wry89v9cjh9w2xylnmqc3". Les adresses Bech32 ont été développées pour SegWit et définies dans la BIP173 en 2017. Elles sont insensibles à la casse, comportent uniquement des caractères 0-9 et a-z, ce qui facilite la saisie et limite les erreurs. L’encodage Base32 permet une saisie plus courte et un stockage plus compact dans les QR codes. Bech32 améliore la sécurité via un système de détection des erreurs, réduisant le risque d’adresses invalides. Entièrement compatibles SegWit, elles n’exigent pas d’espace supplémentaire pour leur intégration, ce qui réduit les frais. Pour ceux qui recherchent un maximum d’efficacité, le wallet SegWit natif utilisant Bech32 est la solution la plus performante.

Les adresses Native P2WPKH/P2WSH (Bech32) sont une autre variante native Segregated Witness. Les adresses segwit version 0 commencent toujours par "bc1q". La longueur des adresses P2WPKH est de 42 caractères, celle des P2WSH de 62. P2WPKH concerne les adresses simples, P2WSH les multi-signatures. Une faille identifiée il y a quelques années montrait que si le dernier caractère d’une adresse Bech32 est P, et qu’on ajoute un ou plusieurs Q, l’adresse pouvait passer la vérification checksum sans erreur. Cependant, les adresses SegWit ont des restrictions de longueur (20 ou 32 octets) ; ajouter un Q de trop produit une adresse invalide, et les wallets SegWit refusent la transaction.

Les adresses P2TR (Bech32m), commençant par "bc1p", sont des adresses Taproot. Exemple : "bc1pqs7w62shf5ee3qz5jaywle85jmg8suehwhOawnqxevre9k7zvqdz2mOn". Pour pallier la faille Bech32, le standard Bech32m a été introduit, ajoutant un chiffre à la formule checksum pour garantir qu’un caractère supplémentaire produise une adresse invalide. Ce standard concerne uniquement les adresses Taproot et les futures adresses, les adresses SegWit existantes restant protégées par la limite de longueur. D’après la BIP0350, les adresses SegWit natives version 0 utilisent toujours Bech32, tandis que les versions 1 et ultérieures adoptent Bech32m. Les adresses Taproot version 1 commencent toujours par "bc1p". Les wallets SegWit modernes prennent en charge tous ces formats sans difficulté.

Différences entre les adresses

L’analyse du paysage des adresses Bitcoin révèle des différences sensibles en termes de frais et de fonctionnalités. Les adresses SegWit compatibles débutant par 3 permettent d’économiser environ 24 % de frais par rapport aux adresses classiques débutant par 1. Les adresses SegWit natives débutant par bc1 offrent des économies encore plus importantes, réduisant les frais d’environ 35 %. Par rapport aux adresses multi-signatures débutant par 3, les adresses SegWit (bc1 ou 3) peuvent permettre jusqu’à 70 % d’économies, soit une réduction significative pour l’utilisateur. Les adresses Taproot offrent la conservation de BTC NFT et Ordinals NFT, avec des frais proches des adresses débutant par 3, tout en ouvrant la voie à de nouveaux usages sur Bitcoin.

Conclusion

Segregated Witness représente une avancée majeure dans l’évolution de Bitcoin, en relevant les défis de capacité, de rapidité et d’efficacité du réseau. En séparant les données de témoin des informations principales, SegWit augmente la capacité des blocs jusqu’à 1,7 fois sans modifier la limite fondamentale d’un mégaoctet. Cette innovation offre des bénéfices concrets : réduction des frais, accélération des confirmations et sécurité accrue contre la malléabilité des transactions. La technologie est largement adoptée par les principales cryptomonnaies, avec un taux d’utilisation de SegWit ayant dépassé 67 % et en forte croissance.

Les différents formats d’adresse issus de SegWit—Legacy, Nested, Native SegWit et Taproot—offrent des degrés d’optimisation variés, les adresses SegWit natives permettant jusqu’à 35 % d’économies par rapport aux adresses classiques. SegWit prépare aussi le terrain pour des solutions avancées telles que le Lightning Network et des applications innovantes comme les Bitcoin Ordinals et NFTs. Les grandes plateformes de cryptomonnaie, y compris les exchanges centralisés, ont intégré la prise en charge des wallets SegWit, garantissant un accès fluide à ces avantages. À mesure que Bitcoin s’affirme comme réserve de valeur et moyen d’échange, le rôle de SegWit dans l’amélioration de l’efficacité du réseau et la réduction des coûts transactionnels reste essentiel pour sa pérennité et son adoption à grande échelle. SegWit illustre comment des améliorations protocolaires bien pensées peuvent résoudre les enjeux de scalabilité tout en maintenant la compatibilité et la sécurité du réseau, établissant une référence pour les futures évolutions de Bitcoin. Pour optimiser l’expérience Bitcoin, adopter un wallet SegWit s’impose comme une décision pragmatique, offrant des gains tangibles sur le coût et l’efficacité des transactions.

FAQ

Qu’est-ce qu’un wallet SegWit ?

Un wallet SegWit prend en charge Segregated Witness, une technologie Bitcoin qui améliore la rapidité et la scalabilité des transactions en permettant d’inclure davantage de transactions par bloc.

Puis-je envoyer du BTC vers une adresse SegWit ?

Oui, vous pouvez envoyer du BTC vers une adresse SegWit. SegWit est compatible avec tous les wallets Bitcoin. Les adresses SegWit natives commencent par « bc1 » et permettent de réduire les frais.

Quelle est la différence entre Bitcoin et SegWit ?

Bitcoin est la cryptomonnaie d’origine, tandis que SegWit est une évolution du protocole Bitcoin. SegWit optimise l’efficacité des transactions et réduit les frais, sans constituer une monnaie séparée.