Дослідження технології масштабування біткоїнів на основі теорії складних адаптивних систем З моменту його створення масштабованість Bitcoin була ключовою проблемою для його широкомасштабного впровадження. Ґрунтуючись на глибокому розумінні Біткойн як складної адаптивної системи (CAS), у цій статті обговорюються чотири можливі майбутні напрямки технічного розширення мережі Bitcoin за рахунок її основних компонентів. Ми вважаємо, що Bitcoin – це CAS, що складається з трьох взаємодіючих формальних підсистем: Підсистема індивідуального суверенітету: З цифровим станом 1:1 та індивідуальним самовідображенням як ядром, вона втілена в моделі невитраченого виведення транзакцій (UTXO) у Bitcoin. Кожен UTXO представляє незалежне володіння активами та контроль над ними для конкретного користувача. Підсистема P/NP Reality-Aware Subsystem: реалізована за допомогою асиметричних обчислювальних головоломок (P-проблеми) та легких для перевірки рішень (NP problems), механізм Proof-of-Work (PoW) Bitcoin лежить в її основі. PoW дозволяє машинам сприймати та записувати об'єктивну реальність транзакцій децентралізовано, зберігаючи узгодженість бухгалтерської книги. Консенсусна посередницька підсистема коду довіри: Як відкритий і прозорий розподілений реєстр, блокчейн забезпечує середовище нотаріального засвідчення та виконання без довіри до третьої сторони за допомогою попередньо встановлених правил коду та механізмів консенсусу, забезпечуючи прозорість і незмінність транзакцій і даних. Виходячи з вищенаведеного розуміння суті Bitcoin CAS, можна системно виділити наступні чотири основні напрямки експансії технології: 1. Індивідуальні суверенні додатки на основі UTXO Модель Bitcoin UTXO демонструє унікальні переваги в управлінні активами, такі як чітке право власності та високий ступінь конфіденційності. Існуючі протоколи BRC-20 і Omni Layer - це перші спроби випуску і управління активами на біткоіни на основі механізму UTXO. Однак потенціал UTXO виходить далеко за ці межі. Наукова логіка: За своєю суттю UTXO полягає в його явній власності на стан і переході до атомного стану. Ця функція добре сумісна з потребами таких випадків використання, як децентралізована ідентифікація (DID). Відображення різних атрибутів і облікових даних DID у структуру, схожу на UTXO, дозволяє користувачам мати повну автономію та керувати своєю цифровою ідентичністю. Кожне оновлення ідентифікаційної інформації або передача облікових даних може розглядатися як передача стану UTXO, тим самим забезпечуючи незмінність і простежуваність даних ідентичності. Технологічний шлях: Це вимагає розширення існуючої структури UTXO, щоб дозволити зберігання багатших метаданих в одному «UTXO», а також розробки нових типів транзакцій для підтримки оновлення та керування станами, пов'язаними з DID. У той же час впровадження технології Layer 2 може підвищити ефективність і масштабованість таких додатків. 2. Горизонтальне масштабування на основі перцептивної реальності P/NP Механізм PoW Bitcoin успішно досягає децентралізованого консенсусу та об'єктивного запису історії транзакцій. Однак потенціал PoW може вийти за рамки його застосування в криптовалютному просторі і дозволити більш широкому «сприйняттю реальності» масштабуватися по горизонталі для обслуговування реальної економіки. Наукова логіка: Суть PoW полягає в закріпленні реальних робочих навантажень або ресурсів шляхом споживання перевірених обчислювальних ресурсів. Спираючись на цю ідею, можна розробити різні механізми для «доказу фізичного ресурсу/роботи». Перевірка існування, стану або робочого навантаження конкретних ресурсів (наприклад, сховища, пропускної здатності, енергії) у фізичному світі за допомогою криптографії може надати надійні докази для децентралізованих хмарних обчислень, Інтернету речей, управління енергією тощо. Крім того, перевірені обчислення на основі PoW можуть забезпечити правильність завдань розподілених обчислень і надійність результатів. Технологічний шлях: Це вимагає міждисциплінарної співпраці, що поєднує знання з криптографії, фізики, інженерії та інших галузей для розробки механізмів доказу, які можуть надійно відображати властивості та поведінку фізичного світу з цифровим світом. 3. Безперервна еволюція та поглиблення застосування технології Blockchain Як наріжний камінь Bitcoin, технологія блокчейн була широко визнана завдяки своїм перевагам у прозорості та надійності, а також успішно застосовується в таких сферах, як децентралізовані фінанси (DeFi). Поки технологія, що лежить в її основі, дозріває, її розвиток далеко не зупиняється. Наукова логіка: За допомогою криптографічного хеш-ланцюга та механізму консенсусу блокчейн забезпечує відсутність втручання в дані транзакцій та незаперечення історії, щоб побудувати прозору та надійну мережу передачі цінностей та запису інформації. Успіх DeFi полягає саме в тому, щоб скористатися перевагами прозорості блокчейну, зменшуючи інформаційну асиметрію та посередницький ризик у традиційній фінансовій системі. Технологічний шлях: Майбутній розвиток буде зосереджений на покращенні масштабованості блокчейну (наприклад, технологія Layer 2, шардинг), сумісності (крос-чейн протокол), захисту конфіденційності (доказ з нульовим розголошенням, гомоморфне шифрування) та модульного дизайну для задоволення потреб більш складних сценаріїв застосування. По-четверте, побудова інноваційної децентралізованої системи на базі моделі Bitcoin CAS Ми вважаємо, що найцінніша спадщина Bitcoin – це не окремий технологічний прорив, а скоріше розумна інтеграція індивідуального суверенітету, децентралізованого консенсусу та прозорих правил у надійну та адаптивну архітектуру системи. Вивчення ідей дизайну CAS Bitcoin і застосування їх для побудови нової децентралізованої системи є найбільш перспективним напрямком розвитку в майбутньому. Наукова логіка: успіх Bitcoin полягає в синергії між його різними підсистемами, які разом підтримують стабільність і безпеку мережі. Спираючись на це систематичне дизайн-мислення, ми можемо спроектувати нову децентралізовану систему зі схожими основними характеристиками для різних сценаріїв застосування. Наприклад, децентралізовані соціальні мережі можуть запозичити модель власності UTXO та механізми управління контентом, подібні до PoW; Нові DAO можуть використовувати UTXO для більш детального управління та дизайну стимулів; Децентралізована система управління ланцюжком поставок може вчитися можливостям відстеження UTXO та перевірці автентичності «фізичного підтвердження роботи». Технічний шлях: Це вимагає від нас глибокого розуміння основних принципів дизайну Bitcoin CAS, а також їх абстрагування та узагальнення для застосування в різних областях. Це передбачає інноваційне мислення та розробку конкретних реалізацій індивідуального суверенітету, децентралізованого консенсусу та прозорих правил. висновок Експансія біткойнов повинна не тільки обмежуватися доопрацюванням та оптимізацією його існуючої технології, але й потребувати розуміння внутрішньої логіки та взаємодії його основних компонентів з його суті як складної адаптивної системи. Очікується, що завдяки глибоким дослідженням та вивченню інноваційних рішень Bitcoin у сфері індивідуального суверенітету, сприйняття реальності та консенсусу довіри, а також застосовуючи його систематичні ідеї дизайну до ширшого спектру областей, ми відкриємо більше потенційних та проривних перспектив децентралізованого застосування, а також справді інтегруємо блокчейн та криптовалютну технологію в ширшу цифрову економіку та соціальне життя. Ми закликаємо наукові кола та промисловість звернути увагу на глибоке вивчення моделі Bitcoin CAS та активно досліджувати інноваційні рішення на основі цієї структури.