Před více než 14 lety představil Satoshi Nakamoto světu bitcoinovou síť vytvořením úplně prvního systému trojitého účetnictví. Tento technologický zázrak kombinuje šifrování a matematické vzorce pro zvýšení bezpečnosti. Jádrem složité architektury bitcoinu je několik matematických přístupů, které určují odměny za bloky, transakční vstupy a výstupy a úpravy obtížnosti těžby a regulují rychlost, s jakou jsou nové bloky objevovány. Bitcoinový systém funguje na základě Satoshiho matematiky.
Celá čísla v akci: Pohled na používání celých čísel
Bitcoin byl vytvořen pomocí různých šifrovacích procesů a matematických vzorců, z nichž každý má specifický účel. Jedním z konstrukčních prvků obsažených v bitcoinu je použití celých čísel nebo celých čísel a jejich záporných protějšků.
Síť bitcoinů používá celočíselnou matematiku, aby se předešlo případným neshodám, které by mohly nastat při používání desetinných nebo zlomkových čísel. Použití celých čísel a jejich záporných protějšků zajišťuje, že všechna výpočetní zařízení jsou efektivněji synchronizována a jsou přizpůsobeny konkrétním síťovým změnám.
Použití celých čísel pro podporu sady pravidel bitcoinu zahrnuje blokové odměny a půlení, ke kterým dochází v určité výšce bloku, násobku 210 000.
Obtížnost těžby bitcoinů také používá celá čísla k úpravě obtížnosti každých 2016 bloků. Celá čísla, typ číselných dat často používaný ve výpočetním softwaru, se také používají pro vstup a výstup bitcoinových transakcí.
Výpočty celých čísel jsou navíc obecně rychlejší a méně náchylné k chybám než čísla s pohyblivou řádovou čárkou. Pokud by Bitcoin používal čísla s pohyblivou řádovou čárkou, mohlo by to vést k chybám při zaokrouhlování, což by vedlo k nesrovnalostem a neshodám mezi různými uzly v síti.
Vzhledem k tomu, že bitcoin používá celá čísla, bude bloková odměna z budoucího půlení nakonec zkrácena nebo zaokrouhlena na nejbližší celé číslo pomocí bitového posunu nebo bitových operátorů. Vzhledem k tomu, že nejmenší jednotkou bitcoinu je satoshi, není možné ji rozpůlit. V důsledku toho bude tolik diskutovaná omezená nabídka bitcoinů ve skutečnosti necelých 21 milionů.
Regulace blokového času pomocí Poissonovy distribuce a systému bitcoinů
Kromě celých čísel používá Bitcoin k regulaci časové konzistence bloku matematický vzorec podobný Poissonově distribuci. Poissonův distribuční model byl vyvinut v roce 1837 francouzským matematikem Simeonem Denisem Poissonem. Pomocí tohoto modelu design bitcoinu zajišťuje, že bloky jsou objeveny každých 10 minut.
Skutečná doba potřebná k vytěžení bloku se může lišit v důsledku pravděpodobnostní povahy těžebního procesu, ale bloky se obvykle pohybují od 8 do 12 minut. Satoshi umožnilo nastavení obtížnosti každých 2 016 bloků pomocí vzorce pro udržení hrubého průměru 10minutových intervalů mezi bloky.
Jak celočíselná matematika, tak Poissonovo rozdělení jsou důležité matematické nástroje v bitcoinu, které poskytují konzistentní rámec pro provádění výpočtů a modelování různých aspektů systému.
Bitcoin používá mnoho dalších matematických mechanismů a šifrovacích schémat k zajištění přesnosti, konzistence a účinnosti systému jako celku. Patří mezi ně pojmy a vzorce, jako jsou:
doklad o práci (PoW),
merkle stromy,
kryptografie eliptických křivek,
kryptografické hašovací funkce a koncová pole
Autor: Vadim Gruzdev, analytik společnosti Freedman Сlub Crypto News