Pirms vairāk nekā 14 gadiem Satoshi Nakamoto iepazīstināja pasauli ar Bitcoin tīklu, izveidojot pašu pirmo trīskāršā ieraksta grāmatvedības sistēmu. Šis tehnoloģiskais brīnums apvieno šifrēšanu un matemātiskās formulas, lai uzlabotu drošību. Bitcoin sarežģītās arhitektūras pamatā ir vairākas matemātiskas pieejas, kas nosaka bloku atlīdzību, darījumu ievades un izvades, kā arī ieguves grūtības korekcijas un regulē jaunu bloku atklāšanas ātrumu. Bitcoin sistēma darbojas, pamatojoties uz Satoshi matemātiku.
Veseli skaitļi darbībā: ieskats veselo skaitļu izmantošanā
Bitcoin tika izveidots, izmantojot dažādus šifrēšanas procesus un matemātiskas formulas, katrai no kurām bija noteikts mērķis. Viens no Bitcoin iekļautajiem dizaina elementiem ir veselu skaitļu jeb veselu skaitļu un to negatīvo ekvivalentu izmantošana.
Bitcoin tīkls izmanto veselu skaitļu matemātiku, lai novērstu iespējamās domstarpības, kas varētu rasties, izmantojot decimālskaitļus vai daļskaitļus. Veselu skaitļu un to negatīvo ekvivalentu izmantošana nodrošina, ka visas skaitļošanas ierīces tiek efektīvāk sinhronizētas un tiek pielāgotas konkrētas tīkla izmaiņas.
Veselu skaitļu izmantošana, lai atbalstītu Bitcoin noteikumu kopumu, ietver bloku atlīdzību un sadalīšanu uz pusēm, kas notiek noteiktā bloka augstumā, kas ir 210 000 reizinājums.
Bitcoin ieguves grūtības izmanto arī veselus skaitļus, lai pielāgotu grūtības ik pēc 2016. gada blokiem. Veselus skaitļus, skaitlisku datu veidu, ko bieži izmanto skaitļošanas programmatūrā, izmanto arī Bitcoin darījumu ievadei un izvadīšanai.
Turklāt veselu skaitļu aprēķini parasti ir ātrāki un mazāk pakļauti kļūdām nekā peldošā komata skaitļi. Ja Bitcoin izmantotu peldošā komata skaitļus, tas varētu izraisīt noapaļošanas kļūdas, izraisot pretrunas un nesaskaņas starp dažādiem tīkla mezgliem.
Tā kā Bitcoin izmanto veselus skaitļus, bloka atlīdzība no turpmākas sadalīšanas uz pusi galu galā tiks saīsināta vai noapaļota līdz tuvākajam veselam skaitlim, izmantojot bitu maiņas vai bitu daļas operatorus. Tā kā mazākā Bitcoin vienība ir satoshi, to nav iespējams samazināt uz pusi. Tā rezultātā daudz apspriestais ierobežotais Bitcoins piedāvājums faktiski būs mazāks par 21 miljonu.
Bloķējiet laika regulēšanu, izmantojot Puasona izplatīšanu un Bitcoin sistēmu
Papildus veseliem skaitļiem Bitcoin izmanto matemātisko formulu, kas ir līdzīga Puasona sadalījumam, lai regulētu bloka laika konsekvenci. Puasona sadalījuma modeli 1837. gadā izstrādāja franču matemātiķis Simeons Deniss Puasons. Izmantojot šo modeli, Bitcoin dizains nodrošina, ka bloki tiek atklāti ik pēc 10 minūtēm.
Faktiskais laiks, kas nepieciešams bloka ieguvei, var atšķirties atkarībā no ieguves procesa varbūtības, taču parasti bloku ilgums ir no 8 līdz 12 minūtēm. Satoshi iespējoja grūtības iestatījumu ik pēc 2016 blokiem, izmantojot formulu, lai uzturētu aptuvenus vidējos 10 minūšu intervālus starp blokiem.
Gan veselu skaitļu matemātika, gan Puasona sadalījums ir svarīgi Bitcoin matemātiskie rīki, kas nodrošina konsekventu sistēmu aprēķinu veikšanai un dažādu sistēmas aspektu modelēšanai.
Bitcoin izmanto daudzus citus matemātiskos mehānismus un šifrēšanas shēmas, lai nodrošinātu visas sistēmas precizitāti, konsekvenci un efektivitāti. Tie ietver tādus jēdzienus un formulas kā:
darba apliecinājums (PoW),
merkle koki,
eliptiskās līknes kriptogrāfija,
kriptogrāfiskās jaucējfunkcijas un galīgie lauki
Autors: Vadims Gruzdevs, Freedman Сlub Crypto News analītiķis