Ricerca sulla tecnologia di scalabilità di Bitcoin basata sulla teoria dei sistemi adattivi complessi Fin dal suo inizio, la scalabilità di Bitcoin è stata una sfida chiave per la sua adozione su larga scala. Sulla base di una profonda comprensione di Bitcoin come sistema adattivo complesso (CAS), questo articolo discute quattro possibili direzioni future di espansione tecnica della rete Bitcoin dai suoi componenti principali. Riteniamo che Bitcoin sia un CAS composto da tre sottosistemi formali interagenti: Sottosistema di sovranità individuale: con uno stato digitale 1:1 e l'automappatura individuale come nucleo, è incarnato nel modello UTXO (Unspent Transaction Output) in Bitcoin. Ogni UTXO rappresenta la proprietà e il controllo indipendente degli asset per un utente specifico. Sottosistema P/NP Reality-Aware: implementato attraverso puzzle computazionali asimmetrici (problemi P) e soluzioni facili da verificare (problemi NP), il meccanismo Proof-of-Work (PoW) di Bitcoin è al suo interno. La PoW consente alle macchine di percepire e registrare la realtà oggettiva delle transazioni in modo decentralizzato, mantenendo la coerenza del registro. Sottosistema intermediario di consenso del codice di fiducia: in quanto registro distribuito aperto e trasparente, la blockchain fornisce un ambiente di notarizzazione ed esecuzione senza fidarsi di una terza parte attraverso regole di codice preimpostate e meccanismi di consenso, garantendo la trasparenza e l'immutabilità delle transazioni e dei dati. Sulla base della comprensione di cui sopra dell'essenza di Bitcoin CAS, possiamo sistemare le seguenti quattro direzioni principali di espansione tecnologica: 1. Estensioni di applicazioni sovrane individuali basate su UTXO Il modello UTXO di Bitcoin presenta vantaggi unici nella gestione patrimoniale, come una proprietà chiara e un alto grado di privacy. Gli attuali protocolli BRC-20 e Omni Layer sono i primi tentativi di emettere e gestire asset su Bitcoin basati sul meccanismo UTXO. Tuttavia, il potenziale degli UTXO va ben oltre. Logica scientifica: Al suo interno, UTXO risiede nella sua esplicita proprietà statale e nella transizione allo stato atomico. Questa funzione è altamente compatibile con le esigenze di casi d'uso come l'identità decentralizzata (DID). La mappatura dei vari attributi e credenziali dei DID in una struttura simile a UTXO consente agli utenti di avere piena autonomia e gestire la propria identità digitale. Ogni aggiornamento delle informazioni sull'identità o trasferimento di credenziali può essere considerato come un trasferimento statale di UTXO, garantendo così l'immutabilità e la tracciabilità dei dati di identità. Percorso tecnologico: ciò richiede l'estensione della struttura UTXO esistente per consentire l'archiviazione di metadati più ricchi in un singolo "UTXO" e la progettazione di nuovi tipi di transazione per supportare l'aggiornamento e la gestione degli stati relativi al DID. Allo stesso tempo, l'incorporazione della tecnologia Layer 2 può migliorare l'efficienza e la scalabilità di tali applicazioni. 2. Scala orizzontale basata sulla realtà percettiva P/NP Il meccanismo PoW di Bitcoin raggiunge con successo il consenso decentralizzato e una registrazione oggettiva della cronologia delle transazioni. Tuttavia, il potenziale della PoW può andare oltre la sua applicazione nello spazio delle criptovalute e consentire a una più ampia "percezione della realtà" di scalare orizzontalmente per servire l'economia reale. Logica scientifica: l'essenza della PoW consiste nell'ancorare i carichi di lavoro o le risorse del mondo reale consumando risorse informatiche verificabili. Attingendo a questa idea, è possibile progettare vari meccanismi per la "prova della risorsa fisica/lavoro". La verifica dell'esistenza, dello stato o del carico di lavoro di risorse specifiche (ad esempio, archiviazione, larghezza di banda, energia) nel mondo fisico attraverso la crittografia può fornire prove credibili per il cloud computing decentralizzato, l'Internet of Things, la gestione dell'energia e altro ancora. Inoltre, il calcolo verificabile basato su PoW può garantire la correttezza delle attività di calcolo distribuito e l'affidabilità dei risultati. Percorso tecnologico: Ciò richiede una collaborazione interdisciplinare, che combini le conoscenze della crittografia, della fisica, dell'ingegneria e di altri campi per progettare meccanismi di prova in grado di mappare in modo affidabile le proprietà e i comportamenti del mondo fisico nel mondo digitale. 3. La continua evoluzione e l'approfondimento applicativo della tecnologia Blockchain Come pietra angolare di Bitcoin, la tecnologia blockchain è stata ampiamente riconosciuta per i suoi vantaggi in termini di trasparenza e affidabilità ed è stata applicata con successo in aree come la finanza decentralizzata (DeFi). Mentre la tecnologia sottostante sta maturando, il suo sviluppo è ben lungi dall'arrestarsi. Logica scientifica: Attraverso l'hash chain crittografico e il meccanismo di consenso, la blockchain garantisce la non manomissione dei dati delle transazioni e il non ripudio della storia, in modo da costruire una rete trasparente e credibile di trasferimento di valore e registrazione delle informazioni. Il successo della DeFi sta proprio quello di sfruttare la trasparenza della blockchain, riducendo l'asimmetria informativa e il rischio intermediario nel sistema finanziario tradizionale. Percorso tecnologico: lo sviluppo futuro si concentrerà sul miglioramento della scalabilità della blockchain (ad esempio, tecnologia Layer 2, sharding), interoperabilità (protocollo cross-chain), protezione della privacy (zero-knowledge proof, crittografia omomorfica) e design modulare per soddisfare le esigenze di scenari applicativi più complessi. In quarto luogo, la costruzione di un innovativo sistema decentralizzato basato sul modello Bitcoin CAS Crediamo che l'eredità più preziosa di Bitcoin non sia una singola scoperta tecnologica, ma piuttosto la sua intelligente integrazione di sovranità individuale, consenso decentralizzato e regole trasparenti in un'architettura di sistema robusta e adattiva. Imparare dalle idee di progettazione CAS di Bitcoin e applicarle per costruire un nuovo sistema decentralizzato è la direzione di sviluppo più promettente per il futuro. Logica scientifica: il successo di Bitcoin risiede nella sinergia tra i suoi vari sottosistemi, che insieme mantengono la stabilità e la sicurezza della rete. Attingendo a questo pensiero progettuale sistematico, possiamo progettare un nuovo sistema decentralizzato con caratteristiche di base simili per diversi scenari applicativi. Ad esempio, i social network decentralizzati possono prendere in prestito dal modello di proprietà di UTXO e dai meccanismi di governance dei contenuti simili a quelli della PoW; Le nuove DAO possono sfruttare gli UTXO per una governance più granulare e una progettazione degli incentivi; Un sistema decentralizzato di gestione della supply chain può imparare dalle capacità di tracciabilità di UTXO e dalla verifica dell'autenticità "physical proof-of-work". Percorso tecnico: Ciò richiede di comprendere a fondo i principi di progettazione fondamentali di Bitcoin CAS e di astrarli e generalizzarli per l'applicazione in diversi domini. Ciò implica un pensiero innovativo e la progettazione di implementazioni specifiche della sovranità individuale, del consenso decentralizzato e di regole trasparenti. conclusione L'espansione di Bitcoin non dovrebbe limitarsi solo ad armeggiare e ottimizzare la sua tecnologia esistente, ma deve anche comprendere la logica interna e l'interazione dei suoi componenti principali dalla sua essenza di un complesso sistema adattivo. Attraverso una ricerca approfondita e l'apprendimento dalle soluzioni innovative di Bitcoin in termini di sovranità individuale, percezione della realtà e consenso di fiducia, e applicando le sue idee di progettazione sistematica a una gamma più ampia di campi, ci si aspetta che apriremo prospettive di applicazione decentralizzata più potenziali e dirompenti e integreremo veramente la tecnologia blockchain e criptovaluta nella più ampia economia digitale e nella vita sociale. Invitiamo il mondo accademico e l'industria a prestare attenzione allo studio approfondito del modello Bitcoin CAS e ad esplorare attivamente soluzioni innovative basate su questo framework.