Menemui Bitcoin Bahagian 5: Kekurangan Digital

Dalam bahagian kelima siri 'Discovering Bitcoin' oleh Giacomo Zucco, beliau meneroka konsep kekurangan dalam dunia 'maya', penggunaan tenaga dan 'kekerasan' digital.

Ini adalah bahagian kelima siri "Menemui Bitcoin: Satu Gambaran Keseluruhan Daripada Gua ke Rangkaian Lightning" oleh Giacomo Zucco. Baca Pengenalan kepada sirinya, Menemui Bitcoin Bahagian 1: Tentang Masa, Menemui Bitcoin Bahagian 2: Tentang Manusia, Menemui Bitcoin Bahagian 3: Memperkenalkan Wang dan Menemui Bitcoin Bahagian 4: Jalan yang Salah (Rancangan Baru Diperlukan)!.

Dalam siri "Menemui Bitcoin" seterusnya, kita akan membina peristiwa-peristiwa sebelumnya tentang virtualisasi wang, penubuhan monopoli berbahaya dan keperluan yang muncul untuk penyahpusatan, untuk meneroka konsep kekurangan dalam dunia "maya", penggunaan tenaga dan kekerasan digital.

Membuktikan Kerja: Teka-Teki Digital

Selamat kembali ke perjalanan melalui Plan ₿ kita untuk wang, yang membawa kita, untuk kali kedua, untuk memberi tumpuan kepada topik kekurangan dan soalan "Apa?"

Nilai memerlukan kekurangan, tetapi dalam dunia digital, itu sangat sukar untuk diperoleh: Maklumat cenderung untuk sentiasa boleh dihasilkan semula tanpa had.

Dalam eksperimen e-gold anda sebelum ini, unit digital mewakili emas fizikal sebenar yang disimpan oleh syarikat berpusat anda. Tetapi bagaimana anda boleh mencipta protokol di mana semua orang boleh bersetuju secara bebas tentang apa yang sedang dihantar, tanpa sebarang pihak berkuasa pusat?

Jika kaedah sedemikian memerlukan pihak ketiga yang berpusat, anda akan kembali ke tempat asal, dengan satu titik kegagalan pusat yang terdedah kepada Mallory. Jika kaedah sedemikian adalah "semua orang boleh mengeluarkan seberapa banyak unit yang mereka mahu," sistem tidak akan berfungsi: Insentif akan menolak bekalan unit ke arah infiniti, dan harganya ke arah sifar.

Jawapan yang akhirnya anda temui ialah teka-teki! Anda menulis prosedur terbuka yang boleh dijalankan oleh semua orang pada komputer mereka untuk cuba menyelesaikan beberapa teka-teki dengan ciri-ciri "ad hoc" (dibina khusus di sekitar setiap percubaan terbitan, jika tidak penyelesaian boleh digunakan semula berkali-kali), asimetri (sukar untuk diselesaikan tetapi mudah untuk disahkan, jika tidak sistem akan terdedah kepada serangan denial-of-service) dan "tidak berguna" (jika tidak, kes penggunaan luaran untuk usaha penyelesaian yang sama boleh memesongkan insentif dalam sistem). Setiap penyelesaian akan memberikan "hak" untuk mengeluarkan sejumlah unit tertentu.

Ilustrasi oleh @CryptoScamHub — Teka-teki bukan digital seperti sudoku dan silang kata

Contoh bukan digital bagi teka-teki yang serupa ialah sudoku atau silang kata: permainan "tidak berguna" di mana mencari penyelesaian (yang bergantung pada beberapa parameter khusus yang berbeza setiap kali) memerlukan banyak percubaan dan kesilapan, manakala mengesahkan penyelesaian itu, setelah ditemui, adalah remeh dan cepat.

Secara lebih teknikal, apa yang anda perlukan dipanggil "proof of work" (PoW). Ia agak serupa dengan CAPTCHA, tetapi bertujuan untuk komputer dan bukan manusia untuk diselesaikan.

Hashcash

Pilihan anda jatuh pada jenis PoW tertentu yang dipanggil "Hashcash" (dicipta oleh rakan anda Adam dan pada asalnya bertujuan untuk pencegahan spam dalam konteks pertukaran e-mel tanpa nama). Cara ia berfungsi adalah melalui "perlanggaran hash": sejenis "serangan kekerasan" di mana mesin secara automatik mencuba beberapa versi yang sedikit diubah suai bagi mesej asal, berulang kali, dengan perubahan kecil setiap kali, sehingga salah satu versi, melalui fungsi sehala yang dipanggil "hash" (setara matematik dengan cap jari atau jejak kaki), menghasilkan rentetan yang mematuhi beberapa jenis kekangan.

Fungsi hash, walaupun bersifat deterministik (bermula dari mesej yang sama, ia memberikan hasil yang sama setiap kali), juga tidak dapat diramal (mesej yang sedikit berbeza akan menghasilkan hash yang berbeza sama sekali, dengan cara yang mustahil untuk diteka atau diramal sebelum benar-benar mengiranya) dan tidak boleh diterbalikkan (mudah untuk semua orang mengesahkan hash mesej yang diketahui, tetapi tidak mungkin untuk kembali kepada satu mesej daripada hanya hash).

Jika pengguna anda mahu "mendepositkan" aset digital, mereka perlu mencipta transaksi "deposit", menambah beberapa nombor rawak dan menggunakan fungsi hash, mengulangi proses berulang kali sehingga hasilnya, untuk beberapa nombor, boleh disahkan lebih kecil daripada ambang tertentu, yang dipanggil "kesukaran."

Ilustrasi oleh @CryptoScamHub — Proses perlanggaran hash dalam Hashcash

Penggunaan Tenaga

Pengguna anda perlu "membazir" sedikit tenaga untuk mencari penyelesaian, tetapi ini adalah keperluan, bukan kecacatan: Satu-satunya cara untuk menjadikan sesuatu itu terhad adalah dengan menjadikannya mahal untuk dihasilkan — tidak ada cara lain untuk mengatasinya. Hujah "pembaziran" ini sering digunakan oleh pengkritik sistem anda (terutama Mallory dan kawan-kawannya) untuk menuduh alter ego tanpa nama anda sebagai "tidak mesra alam."

Ini sebenarnya tidak benar, atas beberapa sebab. Pertama, tenaga yang dibelanjakan dalam PoW tidak lebih "terbuang" berbanding dalam mana-mana proses pengeluaran lain untuk sebarang barangan (fizikal atau intelektual) yang lain.

Kedua, penggunaan tenaga dalam sistem anda kemungkinan besar akan kekal lebih rendah daripada alternatif sejarah (kita bercakap tentang susunan magnitud yang kurang daripada penggunaan tenaga untuk pengekstrakan emas, sebagai contoh).

Ketiga, usahawan yang menjana PoW untuk mendapatkan "emas digital" tidak diinsentifkan untuk menggunakan lebih banyak tenaga — jika ada, mereka diinsentifkan untuk menggunakan kurang tenaga (bagi mereka, ia adalah kos, bukan hasil). Dorongan ke arah menggunakan kurang tenaga ini meningkatkan pengoptimuman dan kecekapan dengan penemuan teknologi baru atau dengan pilihan penjanaan pintar, yang seterusnya boleh memberi kesan air terjun ke atas industri pengguna tenaga yang lain.

Tidak akan ada kelebihan kepada jenis PoW rumit yang menyukarkan pengoptimuman. Sesungguhnya, sebaliknya adalah benar: PoW yang paling cekap adalah yang mesra kepada pengoptimuman (ideal adalah proses yang hampir dengan had termodinamik).

Masalah Kekerasan

Sekarang, sesiapa sahaja dalam rangkaian boleh mengesahkan bahawa sejumlah kerja pengiraan tertentu telah "didedikasikan" secara unik kepada deposit aset tertentu, tetapi tiada siapa yang boleh menghasilkan semula bukti yang sama untuk jenis pernyataan yang lain.

Tetapi bukti kerja ini sahaja tidak mencukupi untuk memberikan sebarang "kekerasan" kepada "emas digital" anda. Ia tidak menjamin bahawa bekalan akan kekal tidak anjal berbanding permintaan.

Model hashcash sebenarnya, dengan sendirinya, sangat inflasi: Semakin meningkat permintaan untuk "emas digital" anda, mendorong harga naik, semakin banyak kuasa mesin akan digunakan untuk melaksanakan PoW, dan semakin banyak sumber akan dilaburkan untuk meningkatkan kecekapan tenaga, dengan itu meningkatkan bekalan, jika bekalan tidak dihadkan tambahan.

Ilustrasi oleh @CryptoScamHub — Model hashcash yang bersifat inflasi tanpa kawalan bekalan

Inovasi seterusnya yang perlu anda sertakan dalam sistem anda dipanggil "bekalan terkawal."

Paradigma Baru: "Bekalan Terkawal"

Pada asasnya, apabila kadar terbitan berada di atas (atau di bawah) sasaran tertentu, kesukaran teka-teki meningkat (atau menurun), mengimbangkan kadar tersebut.

Anda menetapkan sasaran satu "terbitan," secara purata, setiap 10 minit, yang diukur setiap 2,016 "terbitan" (yang bermaksud kira-kira setiap dua minggu).

Ini menghasilkan kadar terbitan yang hampir malar sempurna. Sebenarnya, anda baru sahaja melancarkan aset pertama dalam sejarah dengan bekalan yang hampir tidak anjal sepenuhnya berbanding permintaan.

Setiap kali permintaan monetari untuk "emas digital" anda meningkat, harga meningkat, insentif untuk melaksanakan PoW meningkat dan kadar terbitan mula meningkat juga, tetapi kemudian kesukaran meningkat dan bekalan kembali stabil — dan sebaliknya, sudah tentu, sekiranya permintaan menurun.

Tetapi anda memutuskan untuk pergi lebih jauh. Daripada hanya mempunyai jadual tetap, anda menyasarkan jumlah bekalan tetap dan memperkenalkan mekanisme "halving": Pada akhir setiap "era" kira-kira empat tahun, kadar terbitan dipotong separuh, akhirnya menghampiri stok tetap dengan aliran sifar!

Era pertama bermula dengan terbitan maksimum 5 billion unit "maya," yang dipanggil "satoshis" atau "sats" oleh pengguna, sebagai penghormatan kepada alias tanpa nama yang anda cipta dalam Bahagian 4. Dalam era kedua, hanya 2.5 billion sats akan didepositkan setiap 10 minit, secara purata. Dalam era ketiga, jumlah itu akan turun kepada 1.25 billion, dan seterusnya.

Anda memilih model ini untuk menghampiri cara lombong emas fizikal akan menjadi habis dari masa ke masa, dan anda memanggilnya "perlombongan" untuk menekankan analogi tersebut.

Ilustrasi oleh @CryptoScamHub — Analogi perlombongan: emas fizikal vs emas digital

Apabila anda menggunakan pendekatan berpusat, anda hanya boleh menumpang harga emas fizikal yang (secara relatifnya) stabil. "Emas digital" baru ini sebaliknya akan memerlukan proses penemuan harga yang panjang, sukar dan tidak menentu. Sifat disinflasi jadual terbitan boleh menjadikan beberapa fasa proses ini lebih "ganas."

Ilustrasi oleh @CryptoScamHub — Penemuan harga untuk emas digital

Setakat ini, anda telah mempelajari:

• bahawa untuk melancarkan sistem yang benar-benar terdesentralisasi, anda tidak boleh memanfaatkan kekurangan fizikal;
• bahawa anda boleh menghasilkan semula kekurangan secara digital dan menyahpusatkan terbitan, menggunakan teka-teki digital khas; dan
• bahawa untuk memberikan sedikit kekerasan kepada wang digital anda, anda memerlukan kawalan bekalan yang ketat.

Tetapi sekarang setelah anda berjaya menyahpusatkan terbitan, bagaimana anda boleh melakukan perkara yang sama untuk pemilikan? Kami akan menjawabnya dalam "Menemui Bitcoin Bahagian 6: Kontrak Digital."