Pesquisa sobre a tecnologia de escalonamento do Bitcoin baseada na teoria do sistema adaptativo complexo Desde a sua criação, a escalabilidade do Bitcoin tem sido um desafio fundamental para sua adoção em larga escala. Com base em uma compreensão profunda do Bitcoin como um Sistema Adaptativo Complexo (CAS), este artigo discute quatro possíveis direções futuras de expansão técnica da rede Bitcoin a partir de seus componentes principais. Acreditamos que o Bitcoin é um CAS composto por três subsistemas formais interativos: Subsistema de soberania individual: Com um estado digital 1:1 e automapeamento individual como núcleo, ele é incorporado no modelo Unspent Transaction Output (UTXO) no Bitcoin. Cada UTXO representa propriedade e controle de ativos independentes para um usuário específico. Subsistema Consciente da Realidade P/NP: Implementado por meio de quebra-cabeças computacionais assimétricos (problemas P) e soluções fáceis de verificar (problemas NP), o mecanismo de Prova de Trabalho (PoW) do Bitcoin está em seu núcleo. O PoW permite que as máquinas percebam e registrem a realidade objetiva das transações de maneira descentralizada, mantendo a consistência do livro-razão. Subsistema intermediário de consenso do código de confiança: Como um livro-razão distribuído aberto e transparente, o blockchain fornece um ambiente de reconhecimento de firma e execução sem confiar em terceiros por meio de regras de código predefinidas e mecanismos de consenso, garantindo a transparência e a imutabilidade de transações e dados. Com base no entendimento acima da essência do Bitcoin CAS, podemos classificar sistematicamente as quatro direções principais de expansão da tecnologia a seguir: 1. Extensões de aplicativos soberanos individuais baseados em UTXO O modelo UTXO do Bitcoin exibe vantagens exclusivas no gerenciamento de ativos, como propriedade clara e alto grau de privacidade. Os protocolos BRC-20 e Omni Layer existentes são as primeiras tentativas de emitir e gerenciar ativos no Bitcoin com base no mecanismo UTXO. No entanto, o potencial dos UTXOs vai muito além disso. Lógica científica: Em sua essência, a UTXO reside em sua propriedade estatal explícita e na transição do estado atômico. Esse recurso é altamente compatível com as necessidades de casos de uso, como Identidade Descentralizada (DID). Mapear os vários atributos e credenciais dos DIDs em uma estrutura semelhante à UTXO permite que os usuários tenham total autonomia e gerenciem sua identidade digital. Cada atualização de informações de identidade ou transferência de credenciais pode ser considerada uma transferência de estado da UTXO, garantindo assim a imutabilidade e rastreabilidade dos dados de identidade. Caminho da tecnologia: Isso requer a extensão da estrutura UTXO existente para permitir que metadados mais ricos sejam armazenados em um único "UTXO" e projetar novos tipos de transação para suportar a atualização e o gerenciamento de estados relacionados ao DID. Ao mesmo tempo, a incorporação da tecnologia de Camada 2 pode melhorar a eficiência e a escalabilidade de tais aplicativos. 2. Escalonamento horizontal baseado na realidade perceptiva P / NP O mecanismo PoW do Bitcoin alcança com sucesso um consenso descentralizado e um registro objetivo do histórico de transações. No entanto, o potencial do PoW pode ir além de sua aplicação no espaço de criptomoedas e permitir que uma "percepção da realidade" mais ampla seja dimensionada horizontalmente para servir à economia real. Lógica científica: A essência do PoW é ancorar cargas de trabalho ou recursos do mundo real consumindo recursos de computação verificáveis. Com base nessa ideia, vários mecanismos para "Prova de Recurso/Trabalho Físico" podem ser projetados. Verificar a existência, o estado ou a carga de trabalho de recursos específicos (por exemplo, armazenamento, largura de banda, energia) no mundo físico por meio da criptografia pode fornecer provas confiáveis para computação em nuvem descentralizada, Internet das Coisas, gerenciamento de energia e muito mais. Além disso, a computação verificável baseada em PoW pode garantir a exatidão das tarefas de computação distribuída e a confiabilidade dos resultados. Caminho da tecnologia: Isso requer colaboração interdisciplinar, combinando conhecimento de criptografia, física, engenharia e outros campos para projetar mecanismos de prova que possam mapear de forma confiável as propriedades e comportamentos do mundo físico para o mundo digital. 3. A evolução contínua e o aprofundamento da aplicação da tecnologia Blockchain Como a pedra angular do Bitcoin, a tecnologia blockchain tem sido amplamente reconhecida por suas vantagens em transparência e confiabilidade, e tem sido aplicada com sucesso em áreas como finanças descentralizadas (DeFi). Embora a tecnologia subjacente esteja amadurecendo, seu desenvolvimento está longe de parar. Lógica científica: Por meio da cadeia de hash criptográfica e do mecanismo de consenso, o blockchain garante a não adulteração dos dados da transação e o não repúdio do histórico, de modo a construir uma rede transparente e confiável de transferência de valor e registro de informações. O sucesso do DeFi é justamente aproveitar a transparência do blockchain, reduzindo a assimetria de informação e o risco intermediário no sistema financeiro tradicional. Caminho da tecnologia: O desenvolvimento futuro se concentrará em melhorar a escalabilidade do blockchain (por exemplo, tecnologia de Camada 2, sharding), interoperabilidade (protocolo de cadeia cruzada), proteção de privacidade (prova de conhecimento zero, criptografia homomórfica) e design modular para atender às necessidades de cenários de aplicativos mais complexos. Em quarto lugar, a construção de um sistema descentralizado inovador baseado no modelo Bitcoin CAS Acreditamos que o legado mais valioso do Bitcoin não é um único avanço tecnológico, mas sim sua integração inteligente de soberania individual, consenso descentralizado e regras transparentes em uma arquitetura de sistema robusta e adaptável. Aprender com as ideias de design CAS do Bitcoin e aplicá-las para construir um novo sistema descentralizado é a direção de desenvolvimento mais promissora no futuro. Lógica científica: O sucesso do Bitcoin está na sinergia entre seus vários subsistemas, que juntos mantêm a estabilidade e a segurança da rede. Com base nesse pensamento de design sistemático, podemos projetar um novo sistema descentralizado com características centrais semelhantes para diferentes cenários de aplicação. Por exemplo, redes sociais descentralizadas podem tomar emprestado o modelo de propriedade da UTXO e mecanismos de governança de conteúdo semelhantes a PoW; Novos DAOs podem aproveitar UTXOs para governança mais granular e design de incentivos; Um sistema descentralizado de gerenciamento da cadeia de suprimentos pode aprender com os recursos de rastreabilidade da UTXO e a verificação de autenticidade de "prova de trabalho física". Caminho técnico: Isso exige que entendamos profundamente os princípios básicos de design do Bitcoin CAS e os abstraiam e generalizem para aplicação em diferentes domínios. Isso envolve pensamento inovador e design de implementações específicas de soberania individual, consenso descentralizado e regras transparentes. conclusão A expansão do Bitcoin não deve se limitar apenas a mexer e otimizar sua tecnologia existente, mas também precisa entender a lógica interna e a interação de seus componentes principais a partir de sua essência como um sistema adaptativo complexo. Por meio de pesquisas aprofundadas e aprendizado com as soluções inovadoras do Bitcoin em soberania individual, percepção da realidade e consenso de confiança, e aplicando suas ideias de design sistemático a uma ampla gama de campos, espera-se que abramos mais perspectivas de aplicativos descentralizados potenciais e disruptivos e integremos verdadeiramente a tecnologia blockchain e criptomoeda na economia digital mais ampla e na vida social. Pedimos à academia e à indústria que prestem atenção ao estudo aprofundado do modelo Bitcoin CAS e explorem ativamente soluções inovadoras baseadas nessa estrutura.