Satoshi’s Math: Πώς η χρήση μαθηματικών εργαλείων από το Bitcoin διασφαλίζει τη συνέπεια του συστήματος

Πριν από περισσότερα από 14 χρόνια, ο Satoshi Nakamoto αποκάλυψε το δίκτυο bitcoin στον κόσμο, δημιουργώντας το πρώτο σύστημα λογιστικής τριπλής εισόδου που είναι γνωστό στην ανθρωπότητα. Αυτό το τεχνολογικό θαύμα, με τρέχουσα αγοραία αξία 540 δισεκατομμυρίων δολαρίων, ενσωματώνει έξυπνα κρυπτογράφηση και μαθηματικούς τύπους για να ενισχύσει την ασφάλειά του. Σε αυτήν την εξερεύνηση, εμβαθύνουμε σε δύο από τις μαθηματικές επιλογές που στηρίζουν την πολύπλοκη αρχιτεκτονική του bitcoin, τον καθορισμό ανταμοιβών μπλοκ, εισροών και εξόδων συναλλαγών και προσαρμογές δυσκολίας εξόρυξης, ενώ ρυθμίζουν επίσης τον ρυθμό με τον οποίο ανακαλύπτονται νέα μπλοκ.

Ολόκληροι αριθμοί στην εργασία: Μια ματιά στη χρήση ακεραίων από το bitcoin

bitcoin.com/bitcoin.pdf”>bitcoin δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαδικασιών κρυπτογράφησης και μαθηματικών τύπων, το καθένα με συγκεκριμένο σκοπό. Ένα στοιχείο σχεδίασης που ενσωματώνεται στο bitcoin είναι το χρήση ακεραίων αριθμώνή ακέραιους αριθμούς και τους αρνητικούς αντίστοιχους.

Το δίκτυο bitcoin χρησιμοποιεί ακέραια μαθηματικά για την αποφυγή πιθανών διαφωνιών που θα μπορούσαν να προκύψουν εάν χρησιμοποιούνταν δεκαδικοί ή κλασματικοί αριθμοί. Η χρήση ακέραιων αριθμών και των αρνητικών αντιστοίχων τους διασφαλίζει ότι όλες οι υπολογιστικές συσκευές μπορούν να συγχρονιστούν πιο αποτελεσματικά και να συμφωνήσουν σε συγκεκριμένες αλλαγές δικτύου.

ο χρήση ακεραίων αριθμών η διατήρηση του συνόλου κανόνων του bitcoin περιλαμβάνει ανταμοιβές μπλοκ και μισούς που συμβαίνουν σε συγκεκριμένα ύψη μπλοκ διαιρούμενα με 210.000. Η δυσκολία εξόρυξης του bitcoin χρησιμοποιεί επίσης ακέραιους αριθμούς για να προσαρμόζει τη δυσκολία κάθε 2.016 μπλοκ. Ακέραιοι, ένας τύπος αριθμητικών δεδομένων που χρησιμοποιείται συχνά σε υπολογιστικό λογισμικό, χρησιμοποιούνται επίσης στις εισόδους και εξόδους συναλλαγών bitcoin.

Επιπλέον, οι υπολογισμοί ακεραίων είναι γενικά ταχύτεροι και λιγότερο επιρρεπείς σε σφάλματα από τους αριθμούς κινητής υποδιαστολής. Εάν το bitcoin χρησιμοποιούσε αριθμούς κινητής υποδιαστολής, θα μπορούσε να εισαγάγει σφάλματα στρογγυλοποίησης, οδηγώντας σε ασυνέπειες και διαφωνίες μεταξύ διαφορετικών κόμβων στο δίκτυο.

Δεδομένου ότι το bitcoin χρησιμοποιεί ακέραιους αριθμούς, η ανταμοιβή μπλοκ από ένα μελλοντικό μισό θα περικοπεί ή θα στρογγυλοποιηθεί στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό χρησιμοποιώντας τελεστές bit-shift ή μια λειτουργία bitwise. Επειδή η μικρότερη μονάδα bitcoin είναι ένα satoshi, καθιστά αδύνατο να μειωθεί στο μισό. Ως αποτέλεσμα, η πολυσυζητημένη ανώτατη προσφορά bitcoin του bitcoin θα είναι στην πραγματικότητα bitcoin/comments/31g89l/rounding_error_in_the_wiki/”>λιγότερο από 21 εκατομμύρια.

Ρύθμιση χρόνων αποκλεισμού με διανομή Poisson

Εκτός από τους ακέραιους, το bitcoin απασχολεί ένας μαθηματικός τύπος που μοιάζει με διανομή Poisson για τη ρύθμιση της συνέπειας του χρόνου μπλοκ. Το μοντέλο διανομής Poisson αναπτύχθηκε το 1837 από τον Γάλλο μαθηματικό Simeon Denis Poisson. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, bitcoin.com/bitcoin.pdf”>Ο σχεδιασμός του bitcoin διασφαλίζει ότι τα μπλοκ ανακαλύπτονται κάθε 10 λεπτά περίπου.

Ο πραγματικός χρόνος που χρειάζεται για την εξόρυξη ενός μπλοκ μπορεί να ποικίλλει λόγω της πιθανολογικής φύσης της διαδικασίας εξόρυξης, αλλά τα μπλοκ βρίσκονται συνήθως εντός του εύρους από 8 έως 12 λεπτά. Ο Satoshi ενσωμάτωσε α bitcoin.com/bitcoin-miners-contend-with-fifth-network-difficulty-increase-of-2023/”>ρύθμιση δυσκολίας κάθε 2.016 μπλοκ χρησιμοποιώντας τον τύπο για τη διατήρηση του χονδρικού μέσου όρου των διαστημάτων μπλοκ 10 λεπτών.

Τόσο τα μαθηματικά όσο και η κατανομή Poisson είναι bitcoin-mining-as-a-poisson-distribution-92b2481fb80f”>βασικά μαθηματικά εργαλεία στο bitcoin, παρέχοντας ένα συνεπές πλαίσιο για την εκτέλεση υπολογισμών και τη μοντελοποίηση διαφόρων πτυχών του συστήματος.

bitcoin.com/bitcoin.pdf”>bitcoin απασχολεί πολλά άλλα μαθηματικούς μηχανισμούς και συστήματα κρυπτογράφησης για τη διασφάλιση της ακρίβειας, της συνέπειας και της αποτελεσματικότητας του συστήματος στο σύνολό του. Αυτά περιλαμβάνουν έννοιες και τύπους όπως απόδειξη εργασίας (PoW), δέντρα Merkle, κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης, κρυπτογραφικές συναρτήσεις κατακερματισμού και πεπερασμένα πεδία, μεταξύ άλλων.

Τι πιστεύετε για τα μαθηματικά σχήματα που χρησιμοποιεί το δίκτυο bitcoin; Πείτε μας τις σκέψεις σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.

από bitcoin News