到了
區塊鏈的時代,首先大家碰到的一個問題,就是當電腦開始變得越來越多的時候,我們要形成一個網,就是一個分布式的計算機系統。比如說我們要有一個共同的數據庫,然而到底誰有權來修改這個數據庫?修改順序是什么?
這些分布式的計算機,能不能有一個機制能夠達到共識?大家首先想到的是,能不能有一個確定性的算法,來總指揮所有這些分布式的計算機,或者是做一些共同認可的事情。
現在的情況就像當年的永動機,當年至少有1000多個專利研究永動機。后來你們也知道,還是沒有研究出永動機。這個跟分布式的計算機碰到的問題一樣,大家想找到一個確定性的算法,能夠告訴所有計算機怎么來進行,后來大家搞了半天,沒人做得出來。
這跟物理學的概念非常接近,如果在運動的分子中間做一個墻,隔成兩半,開一個小小的洞,當看見一個特別快的分子過來的時候,就把門打開,看見一個特別慢的分子過來,就把門關起來。久而久之,這邊溫度非常高,那邊溫度非常低,一旦有了溫差之后,就可以造機器,用它來做功。很顯然,這是不可能的事情,一個完全穩定的狀態,達到熱平衡的狀態,不能拿出來做功。
類似的,不可能有一些中央指揮的機制,能用一個確定式的辦法能夠告訴這些計算機怎么來達到共識、不讓把熵增得更大。
最終不可能的原因,就是熱力學的第二點:整個系統的熵永遠是增加的。
科學偉大的東西總是不約而同的。熱力學里面引進的熵的概念,計算機科學里面也引進了熵的概念。
今天來到區塊鏈的時代,大家要找到一個新的共識機制,這樣的話,如果用高層次的原理來看的話,我們就可以看得非常清楚:
要達到共識,必然是一個熵減的行為,必然要排出去一部分熵。
今天的
比特幣區塊鏈系統至少在定性上是完全滿足這點的。一旦有了賬本,就等于有了貨幣,但是這必然會有代價,就是周圍的熵也要增加。所以在比特幣的系統里面,我們要算哈希函數,計算過程當中,熵就產生了。產生之后,就會達到子系統的共識,熵減,但是總的系統的熵是在增加。
這是一個定性的結果,而不是一個定量的結果,要達到一個單位的共識的話,必然需要消耗掉一些熵,但是比特幣是不是熵消耗得太多了?
這是一個非常非常有趣的問題。有沒有一個熵的下限,也就是達到單位共識必然最少需要消耗多少熵,然后可以把現在比特幣所消耗的熵跟最低的標準進行對比,看看是不是這個系統里面可以進化。
計算機科學里面有一個類似的結果:做一個比特的運算消費的能量是室溫的溫度轉化成能量單位。但是現在所有的計算機,每做一個比特的運算所消耗的能量是這個結果的一百萬倍。就此看來,計算機今后能耗越來越低是非常有可能的。
在區塊鏈系統里面,我們面對同樣一個問題,大家不要認為區塊鏈只是發一些幣,其實里面有非常非常深刻的學問在里面,大家如果真是一個聰明的學生,能不能嘗試證明一下里面最低的下限,即達到共識一定要花費多少能量。
區塊鏈里面也是一樣的。大家在試圖從理論上證明達到共識一定要花費多少能量,有沒有一個下限。如果證明了,說不定也能把比特幣的能耗降下來。
現在整個計算機系統里面,浪費的最多資源,其實是儲存的資源。我在家里買了硬盤,10TB大小,但是我的照片只占用了1TB的空間。至少在很長的時間里面,剩余的這部分硬盤空間是沒用的。
現在有一個辦法是在硬盤里面撒種子一樣撒很多的隨機數,如果每個人都買一個硬盤,只要來比較一下,新產生出來一個隨機數,跟在座各位硬盤上所儲存出來的隨機數,誰最接近誰有權投票。這是一個非常聰明的辦法,是真正的綠色的虛擬貨幣。
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