Khám phá các công cụ toán học giúp Bitcoin đảm bảo tính nhất quán của hệ thống

Updated: 01/05/2023 at 7:00

Hơn 14 năm trước, Satoshi Nakamoto đã công bố mạng Bitcoin đến thế giới, tạo ra hệ thống kế toán ba mục đầu tiên được nhân loại biết đến. Kỳ quan công nghệ này, với giá trị thị trường hiện tại là 558 tỷ đô la, tích hợp một cách khéo léo các công thức mã hóa và toán học để củng cố tính bảo mật của nó. Trong phần khám phá này, chúng tôi đi sâu vào hai trong số các lựa chọn toán học làm nền tảng cho kiến ​​trúc phức tạp của Bitcoin, xác định phần thưởng block, đầu vào và đầu ra của giao dịch cũng như điều chỉnh độ khó khai thác, đồng thời điều chỉnh tốc độ khám phá các block mới.

Xem xét việc sử dụng số nguyên của Bitcoin

Bitcoin được tạo ra bằng nhiều quy trình mã hóa và công thức toán học, mỗi quy trình có một mục đích cụ thể. Một yếu tố thiết kế được tích hợp vào Bitcoin là việc sử dụng số nguyên (integer) hoặc số nguyên dương (whole number) và các số nguyên âm đối xứng của chúng.

Mạng Bitcoin sử dụng phép toán số nguyên để ngăn chặn những bất đồng tiềm ẩn có thể phát sinh nếu sử dụng số thập phân hoặc phân số. Việc sử dụng các số nguyên dương và số nguyên âm đối xứng của chúng đảm bảo rằng tất cả các thiết bị tính toán có thể đồng bộ hóa hiệu quả hơn và thống nhất về các thay đổi mạng cụ thể.

Việc sử dụng các số nguyên để duy trì bộ quy tắc của Bitcoin bao gồm phần thưởng block và halving xảy ra ở độ cao block cụ thể chia hết cho 210.000. Độ khó khai thác của Bitcoin cũng sử dụng các số nguyên để điều chỉnh độ khó sau mỗi 2.016 block. Số nguyên, một loại dữ liệu số thường được sử dụng trong phần mềm tính toán, cũng được sử dụng trong đầu vào và đầu ra của giao dịch Bitcoin.

Hơn nữa, các phép tính số nguyên thường nhanh hơn và ít bị lỗi hơn so với các số thực dấu phẩy động (floating-point number). Nếu Bitcoin sử dụng số thực dấu phẩy động, nó có thể gây ra lỗi làm tròn, dẫn đến sự không nhất quán và bất đồng giữa các node khác nhau trên mạng.

Vì Bitcoin sử dụng số nguyên nên phần thưởng block từ halving trong tương lai cuối cùng sẽ bị cắt bớt hoặc làm tròn xuống số nguyên gần nhất bằng cách sử dụng toán tử dịch chuyển bit (bit-shift operator) hoặc phép toán thao tác bit (bitwise operation). Bởi vì đơn vị nhỏ nhất của Bitcoin là satoshi, nên không thể chia đều. Do đó, giới hạn nguồn cung được thảo luận nhiều của Bitcoin thực sự sẽ ít hơn 21 triệu.

Điều chỉnh block time với phân phối Poisson

Ngoài các số nguyên, Bitcoin sử dụng công thức toán học giống như phân phối Poisson để điều chỉnh tính nhất quán của block time. Mô hình phân phối Poisson được phát triển vào năm 1837 bởi nhà toán học người Pháp Simeon Denis Poisson. Sử dụng mô hình này, thiết kế của Bitcoin đảm bảo rằng các block được phát hiện cứ sau 10 phút hoặc lâu hơn.

Trong bài báo tháng 5 năm 2022 có tên “Giải thích khai thác Bitcoin dưới dạng phân phối Poisson”, tác giả Suhail Saqan cho biết “đường màu cam trong biểu đồ biểu thị thời gian chờ trung bình (khoảng 10 phút). Việc mô phỏng thời gian chờ đợi giữa các block bitcoin gần đúng với một quá trình poisson.”

Thời gian thực tế để khai thác một block có thể khác nhau do tính chất xác suất của quá trình khai thác, nhưng các block thường được tìm thấy trong khoảng từ 8 đến 12 phút. Satoshi đã kết hợp cài đặt độ khó cho mỗi 2.016 block bằng cách sử dụng công thức để duy trì mức trung bình sơ bộ của các khoảng block time 10 phút.

Cả toán học số nguyên và phân phối Poisson đều là những công cụ toán học thiết yếu trong Bitcoin, cung cấp một khuôn khổ nhất quán để thực hiện các phép tính và mô hình hóa các khía cạnh khác nhau của hệ thống.

Bitcoin sử dụng nhiều cơ chế toán học và sơ đồ mã hóa khác để đảm bảo tính chính xác, nhất quán và hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Chúng bao gồm các khái niệm và công thức như PoW, Merkle Tree, mật mã đường cong elip, hàm băm mật mã và trường hữu hạn, trong số những thứ khác.

Tham gia Telegram của Tạp Chí Bitcoin: https://t.me/tapchibitcoinvn

Theo dõi Twitter: https://twitter.com/tapchibtc_io

Theo dõi Tiktok: https://www.tiktok.com/@tapchibitcoin

Itadori

Theo NewsBitcoin

Được đề cập trong bài viết
Bình luận
Đang tải
Mới cập nhật

Bitcoin đã hạ nhiệt đà tăng tại thời điểm Phố Wall mở phiên giao dịch ngày 25/6 khi 108.000 đô la trở thành mức cần thiết đột phá quan trọng đối với phe bò. Bitcoin tạm dừng khi cá voi tăng thêm mức độ tiếp xúc Dữ liệu từ TradingView... ...

Các nhà đầu tư Phố Wall đã rót hơn 1 tỷ đô la vào các quỹ Bitcoin ETF giao ngay trong tuần này, trùng thời điểm với đà suy yếu kéo dài của đồng đô la Mỹ. 1 tỷ đô la đổ vào Bitcoin ETF Tính đến thứ 4, các... ...

New York, NY, ngày 26 tháng 6 năm 2025, Chainwire Rose AI, một nền tảng dữ liệu đám mây hàng đầu tận dụng AI tạo ra để chuyển đổi cách các chuyên gia tài chính truy cập, hình dung và chia sẻ dữ liệu, hôm nay đã công bố quan... ...

Kể từ khi đạt đỉnh cục bộ ở mức 0,0000135 đô la cách đây hai tuần, Pepe (PEPE) đã đảo chiều mạnh, giảm gần 36% trong vòng một tháng. Memecoin này đã rơi vào mô hình kênh giảm giá, mà gần đây bật lại từ vùng đáy cục bộ quanh... ...

Mặc dù giá Bitcoin đạt mức cao kỷ lục, thợ đào vẫn không ngừng tích lũy thêm 4.000 BTC kể từ tháng 4, theo nghiên cứu mới nhất từ nền tảng phân tích on-chain CryptoQuant, công bố ngày 26 tháng 6. Báo cáo này cũng chỉ ra rằng doanh số... ...

Fartcoin (FARTCOIN) đang dần hụt hơi, khi ghi nhận mức giảm 1% vào thời điểm bài viết được thực hiện trong ngày thứ Năm, mở ra nguy cơ hình thành cây nến đỏ thứ ba liên tiếp trên biểu đồ hàng ngày. Trong khi làn sóng thảo luận về token... ...

Giá trị token của Pi Network đã chứng kiến một sự tăng trưởng ấn tượng trong tuần này, đạt mức tăng 38% trước những thông tin đồn đoán liên quan đến việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) vào hệ sinh thái của Pi. Mặc dù không có thông... ...

Nhà phân tích Kevin Svenson, nổi tiếng với những dự đoán chính xác về Bitcoin, gần đây đã đưa ra một nhận định gây chú ý: các altcoin đang chuẩn bị cho một đợt tăng giá mạnh mẽ. Svenson đã chia sẻ trong phiên thảo luận chiến lược mới nhất... ...

Kể từ khi đạt mức đóng cửa cao vào thứ Hai, giá XRP dường như đã bước vào một giai đoạn dao động trong phạm vi hẹp, phản ánh sự thận trọng của thị trường. Biến động đi ngang này cho thấy các nhà đầu tư đang chờ đợi một... ...

Stellar (XLM) hiện đang dao động quanh ngưỡng $0,242 vào thời điểm viết bài thứ Năm, sau khi ghi nhận mức phục hồi gần 6% trong tuần này. Các tín hiệu từ thị trường phái sinh cho thấy tâm lý lạc quan đang quay trở lại, với funding rate của... ...

Xem thêm bài viết
Chọn chế độ hiển thị:
Bình thường Bảo vệ mắt Dark Mode