Forskning om Bitcoin-skalningsteknik baserad på komplex adaptiv systemteori Sedan starten har Bitcoins skalbarhet varit en viktig utmaning för dess storskaliga antagande. Baserat på en djup förståelse av Bitcoin som ett komplext adaptivt system (CAS), diskuterar detta dokument fyra möjliga framtida tekniska expansionsriktningar för Bitcoin-nätverket från dess kärnkomponenter. Vi tror att Bitcoin är en CAS som består av tre interagerande formella delsystem: Delsystem för individuell suveränitet: Med ett digitalt tillstånd på 1:1 och individuell självkartläggning som kärna är det förkroppsligat i modellen Unspent Transaction Output (UTXO) i Bitcoin. Varje UTXO representerar oberoende ägande och kontroll av tillgångar för en specifik användare. P/NP Reality-Aware Subsystem: Implementerat genom asymmetriska beräkningspussel (P-problem) och lösningar som är lätta att verifiera (NP-problem) är Bitcoins Proof-of-Work-mekanism (PoW) i dess kärna. PoW gör det möjligt för maskiner att uppfatta och registrera den objektiva verkligheten av transaktioner på ett decentraliserat sätt, vilket upprätthåller konsekvensen i huvudboken. Konsensusförmedlande delsystem av förtroendekod: Som en öppen och transparent distribuerad huvudbok tillhandahåller blockchain en attestering och exekveringsmiljö utan att lita på en tredje part genom förinställda kodregler och konsensusmekanismer, vilket säkerställer transparens och omutbarhet av transaktioner och data. Baserat på ovanstående förståelse av kärnan i Bitcoin CAS kan vi systematiskt reda ut följande fyra huvudriktningar för teknikexpansion: 1. UTXO-baserade individuella suveräna applikationstillägg Bitcoins UTXO-modell uppvisar unika fördelar inom tillgångsförvaltning, såsom tydligt ägande och en hög grad av integritet. De befintliga BRC-20- och Omni Layer-protokollen är de första försöken att utfärda och hantera tillgångar på Bitcoin baserat på UTXO-mekanismen. Potentialen hos UTXO:er går dock mycket längre än så. Vetenskaplig logik: I sin kärna ligger UTXO i dess explicita statliga ägande och övergång till atomtillstånd. Den här funktionen är mycket kompatibel med behoven för användningsfall som decentraliserad identitet (DID). Genom att kartlägga de olika attributen och referenserna för DID:er i en UTXO-liknande struktur kan användarna ha full autonomi över och hantera sin digitala identitet. Varje uppdatering av identitetsinformation eller överföring av referenser kan betraktas som en statlig överföring av UTXO, vilket säkerställer omutbarhet och spårbarhet av identitetsdata. Teknikväg: Detta kräver att den befintliga UTXO-strukturen utökas för att tillåta rikare metadata att lagras i en enda "UTXO" och att nya transaktionstyper utformas för att stödja uppdatering och hantering av DID-relaterade tillstånd. Samtidigt kan införlivandet av Layer 2-teknik förbättra effektiviteten och skalbarheten för sådana applikationer. 2. Horisontell skalning baserad på P/NP perceptuell verklighet Bitcoins PoW-mekanism uppnår framgångsrikt decentraliserad konsensus och en objektiv registrering av transaktionshistorik. Potentialen hos PoW kan dock gå utöver dess tillämpning inom kryptovalutaområdet och möjliggöra en bredare "verklighetsuppfattning" att skala horisontellt för att tjäna den reala ekonomin. Vetenskaplig logik: Kärnan i PoW är att förankra verkliga arbetsbelastningar eller resurser genom att förbruka verifierbara datorresurser. Med utgångspunkt i denna idé kan olika mekanismer för "bevis på fysisk resurs/arbete" utformas. Att verifiera existensen, tillståndet eller arbetsbelastningen för specifika resurser (t.ex. lagring, bandbredd, energi) i den fysiska världen genom kryptografi kan ge trovärdiga bevis för decentraliserad molnberäkning, Internet of Things, energihantering och mer. Dessutom kan PoW-baserad verifierbar beräkning säkerställa att distribuerade beräkningsuppgifter är korrekta och att resultaten är tillförlitliga. Teknikväg: Detta kräver tvärvetenskapligt samarbete som kombinerar kunskap från kryptografi, fysik, teknik och andra områden för att designa bevismekanismer som på ett tillförlitligt sätt kan kartlägga den fysiska världens egenskaper och beteenden till den digitala världen. 3. Den kontinuerliga utvecklingen och fördjupningen av Blockchain-tekniken Som hörnstenen i Bitcoin har blockkedjetekniken blivit allmänt erkänd för sina fördelar när det gäller transparens och pålitlighet, och har framgångsrikt tillämpats inom områden som decentraliserad finans (DeFi). Även om den underliggande tekniken håller på att mogna är dess utveckling långt ifrån avstannad. Vetenskaplig logik: Genom den kryptografiska hashkedjan och konsensusmekanismen säkerställer blockkedjan att transaktionsdata inte manipuleras och att historien inte förnekas, för att bygga ett transparent och trovärdigt nätverk för värdeöverföring och registrering av information. Framgången med DeFi är just att dra nytta av transparensen i blockchain, vilket minskar informationsasymmetrin och mellanrisken i det traditionella finansiella systemet. Teknikväg: Framtida utveckling kommer att fokusera på att förbättra blockkedjans skalbarhet (t.ex. Layer 2-teknik, sharding), interoperabilitet (protokoll över kedjan), integritetsskydd (nollkunskapsbevis, homomorfisk kryptering) och modulär design för att möta behoven i mer komplexa applikationsscenarier. För det fjärde, byggandet av ett innovativt decentraliserat system baserat på Bitcoin CAS-modellen Vi tror att Bitcoins mest värdefulla arv inte är ett enda tekniskt genombrott, utan snarare dess smarta integration av individuell suveränitet, decentraliserad konsensus och transparenta regler i en robust och adaptiv systemarkitektur. Att lära sig av Bitcoins CAS-designidéer och tillämpa dem för att bygga ett nytt decentraliserat system är den mest lovande utvecklingsriktningen i framtiden. Vetenskaplig logik: Bitcoins framgång ligger i synergin mellan dess olika delsystem, som tillsammans upprätthåller nätverkets stabilitet och säkerhet. Med hjälp av detta systematiska designtänkande kan vi designa ett nytt decentraliserat system med liknande kärnegenskaper för olika applikationsscenarier. Till exempel kan decentraliserade sociala nätverk låna från UTXO:s ägarmodell och PoW-liknande mekanismer för innehållsstyrning; Nya DAO:er kan utnyttja UTXO:er för mer detaljerad styrning och incitamentdesign; Ett decentraliserat system för hantering av leveranskedjan kan lära sig av UTXO:s spårbarhetsfunktioner och "fysiska proof-of-work"-äkthetsverifiering. Teknisk väg: Detta kräver att vi på djupet förstår de grundläggande designprinciperna för Bitcoin CAS och abstraherar och generaliserar dem för tillämpning inom olika domäner. Detta innebär innovativt tänkande och utformning av specifika implementeringar av individuell suveränitet, decentraliserad konsensus och transparenta regler. slutsats Expansionen av Bitcoin bör inte bara begränsas till att mixtra med och optimera dess befintliga teknik, utan måste också förstå den interna logiken och interaktionen mellan dess kärnkomponenter från dess väsen som ett komplext adaptivt system. Genom djupgående forskning och lärande från Bitcoins innovativa lösningar inom individuell suveränitet, verklighetsuppfattning och förtroendekonsensus, och genom att tillämpa dess systematiska designidéer på ett bredare spektrum av områden, förväntas vi öppna upp för fler potentiella och störande decentraliserade applikationsmöjligheter, och verkligen integrera blockchain- och kryptovalutateknik i den bredare digitala ekonomin och det sociala livet. Vi uppmanar den akademiska världen och industrin att uppmärksamma den djupgående studien av Bitcoin CAS-modellen och aktivt utforska innovativa lösningar baserade på detta ramverk.