By Bitcoin.com - 1 år siden - Læsetid: 3 minutter
Satoshis matematik: Hvordan Bitcoin's brug af matematiske værktøjer sikrer systemkonsistens
For over 14 år siden afslørede Satoshi Nakamoto Bitcoin netværk til verden, hvilket skaber det allerførste triple-entry bogholderisystem kendt af menneskeheden. Dette teknologiske vidunder, med en aktuel markedsværdi på $540 milliarder, integrerer genialt kryptering og matematiske formler for at styrke dets sikkerhed. I denne udforskning dykker vi ned i to af de matematiske valg, der understøtter Bitcoin's komplekse arkitektur, der bestemmer blokbelønninger, transaktionsinput og -output og justeringer af mineproblemer, samtidig med at det regulerer tempoet, hvormed nye blokke opdages.
Hele tal på arbejde: Et kig på Bitcoin's brug af heltal
Bitcoin blev skabt ved hjælp af en række forskellige krypteringsprocesser og matematiske formler, hver med et specifikt formål. Et designelement indarbejdet i Bitcoin er brug af heltal, eller hele tal og deres negative modstykker.
Bitcoin netværk bruger heltal matematik for at forhindre potentielle uenigheder, der kunne opstå, hvis decimal- eller brøktal blev brugt. Brugen af hele tal og deres negative modstykker sikrer, at alle beregningsenheder kan synkronisere mere effektivt og blive enige om specifikke netværksændringer.
brug af heltal at vedligeholde Bitcoin's regelsæt inkluderer blokbelønninger og halveringer, der forekommer ved specifikke blokhøjder, der kan divideres med 210,000. Bitcoin's minesværhedsgrad bruger også heltal til at justere sværhedsgraden for hver 2,016 blokke. Heltal, en type numeriske data, der ofte bruges i computersoftware, bruges også i Bitcoin transaktions input og output.
Desuden er heltalsberegninger generelt hurtigere og mindre tilbøjelige til at fejle end flydende kommatal. Hvis Bitcoin skulle bruge flydende kommatal, kunne det introducere afrundingsfejl, hvilket fører til uoverensstemmelser og uoverensstemmelser mellem forskellige noder på netværket.
Siden Bitcoin bruger heltal, vil blokbelønningen fra en fremtidig halvering til sidst blive afkortet eller rundet ned til nærmeste hele tal ved hjælp af bit-shift-operatorer eller en bitwise operation. Fordi den mindste enhed af Bitcoin er en satoshi, det gør det umuligt at halvere. Som resultat, Bitcoin's meget omdiskuterede begrænsede udbud af bitcoin faktisk vil være mindre end 21 mio.
Regulering af blokeringstider med Poisson-distribution
Ud over heltal, Bitcoin beskæftiger en Poisson-fordelingslignende matematisk formel til at regulere bloktidskonsistensen. Poisson-fordelingsmodellen blev udviklet i 1837 af den franske matematiker Simeon Denis Poisson. Ved at bruge denne model, Bitcoin's design sikrer, at blokke opdages hvert 10. minut eller deromkring.
Den faktiske tid, det tager at udvinde en blok, kan variere på grund af den sandsynlige karakter af minedriftsprocessen, men blokke findes typisk inden for intervallet 8 til 12 minutter. Satoshi inkorporerede en vanskelighedsindstilling hver 2,016 blokke ved at bruge formlen til at opretholde det grove gennemsnit af 10-minutters blokintervaller.
Både heltalsmatematik og Poisson-fordeling er væsentlige matematiske værktøjer in Bitcoin, der giver en ensartet ramme for udførelse af beregninger og modellering af forskellige aspekter af systemet.
Bitcoin beskæftiger adskillige andre matematiske mekanismer og krypteringsordninger for at sikre nøjagtighed, konsistens og effektivitet af systemet som helhed. Disse omfatter begreber og formler såsom proof-of-work (PoW), Merkle-træer, elliptisk kurvekryptografi, kryptografiske hash-funktioner og endelige felter, blandt andre.
Hvad synes du om de matematiske skemaer, der bruges af Bitcoin netværk? Fortæl os dine tanker i kommentarfeltet nedenfor.
Oprindelig kilde: Bitcoin.com