Біткоїн: обчислювальна реальність за межами коду – теорія гіперформальних систем Вступ: Детерміністичні головоломки, що випливають з коду З моменту свого заснування Біткойн був оточений центральною головоломкою: як уніфікована, надійна «правда» (тобто глобальна книга) можлива в глобальній мережі анонімних вузлів, які не довіряють один одному? Традиційне пояснення зазвичай зводиться до розумного поєднання криптографії, теорії ігор та економіки. Однак ці пояснення не торкаються більш фундаментального питання про те, як чисто числова система може знайти кінцевого арбітра для детермінізму свого внутрішнього стану, що виходить за межі самого кодексу. Істинність будь-якої замкнутої формальної системи, будь то математична аксіома або комп'ютерна програма, випливає з внутрішньої логічної самоузгодженості. Але Біткойн повинен продовжувати боротися з невизначеностями, які приходять з відкритим фізичним світом - затримкою мережі, інформаційною асиметрією і випливає з цього проблема "форку", коли кілька вузлів виробляють законні блоки одночасно. На даний момент правила в самій системі вже не в змозі визначити, який блок є «справжнім». Мета цієї статті полягає в тому, щоб довести, що біткойн є революційним саме тому, що він виходить за межі закритої природи традиційних формальних систем і конструює нову парадигму, яку ми називаємо «Мета-формальна система». Пов'язуючи абстрактну математику з фізичною реальністю, вона створює еволюційну «обчислювальну реальність»**. Теоретичний наріжний камінь: потрійне дослідження Тюрінгом обчислювальних меж Щоб зрозуміти гібридну архітектуру Bitcoin, нам не потрібно дивитися з іншого боку. Його основна ідея напрочуд ізоморфна Алану Тюрінгу, батькові обчислювальної науки, у його академічній кар'єрі як потрійне дослідження меж обчислювальної техніки. Це потрійне дослідження дає нам ідеальну аналітичну основу: Машина Тюрінга: Вона визначає «обчислювані» межі Всесвіту. Всі процеси, які можуть бути чітко описані і виконані алгоритмами, можуть бути реалізовані на машині Тюрінга. Вона є обчислювальним двигуном всіх формальних систем і являє собою детермінізм логіки. Машина Оракула Тюрінга: Це уявний експеримент, розроблений Тюрінгом для вивчення «необчислюваної» проблеми. Коли машина Тюрінга стикається з проблемою, яку вона не може вирішити самостійно, наприклад, з простоєм, вона може задати зовнішнє питання «оракулу» і в одну мить отримати відповідь «так/ні». Джерело сили оракула невідоме, і воно являє собою неформальне судження, яке приходить ззовні системи. Трансфінітна порядкова логіка: У своїй докторській дисертації Тюрінг досліджував, як подолати обмеження теореми Геделя про неповноту, постійно додаючи нові аксіоми до системи для «наближеної» повноти. Це дає еволюційний план для розуміння того, як система може будувати себе крок за кроком і з часом справлятися з внутрішніми протиріччями. Загальна архітектура Bitcoin якраз і є інженерною реалізацією цих трьох концепцій. Це не єдина машина Тюрінга, а складна система, заснована на машині Тюрінга, вбудована в механізм оракула і сконструйована в часі з надбідністю. Архітектурна деконструкція: тришарова реалізація гіперформальної системи «Гіперформна» природа біткоїна втілена в його тришаровій синергетичній структурі. Рівень 1: Внутрішня формальність – основа детермінізму, рушійною силою якої є машина Тюрінга Основні операції Bitcoin строго формалізовані. Незалежно від того, чи це перевірка цифрового підпису транзакції (на основі алгоритму еліптичної кривої ECDSA), виконання простих інструкцій у сценарії транзакції (мова сценаріїв) або перевірка того, чи є хеш-значення заголовка блоку меншим за цільову складність. Ці процеси детерміновані, точно описані і відтворювано перевірені алгоритмами. Маючи однакові вхідні дані, будь-який вузол у світі отримає абсолютно однаковий вихід. Це і становить «синтаксис» біткойна, який є його структурно надійним і жорстким скелетом, що забезпечує одноманітність і справедливість правил. Другий шар: зовнішній детермінізм - механізм оракула вирішує проблему консенсусу Коли система стикається з ендогенною «нерозв'язною проблемою» біфуркації, її формальний скелет досягає своїх меж. Якщо два блоки A і B «синтаксично відповідні» одночасно, то в системі немає аксіоми, яка говорить: «A краще, ніж B» або «B краще, ніж A». У цей момент біткоіни активував свій механізм оракула - Proof-of-Work (PoW) і правило найдовшого ланцюга. Вона звертається вже не до системи за логічними відповідями, а до «оракула» фізичного світу. Питання не в тому, «який блок є логічно вищим?». «Який блок має складнішу для фальсифікації фізичну вартість (тобто обчислювальну потужність та енергію)?» ”** Proof-of-Work (PoW) – це спосіб поставити оракулу запитання, а «найдовший ланцюг» (на практиці ланцюг із найбільшим сукупним робочим навантаженням) – це відповідь, яку дає оракул. Ця відповідь виводиться не з логічної дедукції, а з «спостереження» за зовнішнім фізичним світом. Вузли завершують консенсусний вибір, просто вибираючи ланцюжок, для побудови якого потрібно найбільше енергії. Цей крок є «інтуїтивним органом» Bitcoin, який дозволяє системі отримати судження, яке виходить за межі її власної формальної логіки, прив'язуючи невизначеність цифрового світу до споживання енергії фізичним світом. Третій рівень: часовий еволюційний - конструювання історичної реальності за допомогою надбідної логіки Кожен досягнутий консенсус, кожен підтверджений блок – це не просто ізольоване рішення. Він знаходиться на часовій шкалі Bitcoin, з додаванням нового «порядкового номера». Блок 0, Блок 1, Блок 2...... Ця послідовність продовжує розширюватися, складаючи незмінну історію, замкнену як у логіці, так і в часі. Цей процес перегукується з ідеєю Тюрінга про надбідну порядкову логіку. Система вирішує поточні невідповідності (біфуркацію) за допомогою механізму оракула (найдовший вибір ланцюга), як ніби до логічної системи додається нова аксіома для вирішення парадоксу, так що вся система може продовжувати конструюватися вперед. Зрештою, постійно зростаючий блокчейн більше не є просто реєстром транзакцій, а «конструкцією», яка охоплює всю його еволюційну історію, поєднання математичної впевненості та фізичної випадковості. Це те, що ми називаємо «обчислювальною реальністю». Він має пам'ять (незмінну історію), метаболізм (виробництво нових блоків) і реальний, вимірюваний вплив на фізичний світ через свою цінність. Це абсолютно нове існування, і його «реальність» випливає з його незворотної тимчасової структури та високої вартості фізичної реплікації. Висновок: Новий вид, що народився між обчислювальною технікою та фізикою Справжня революція біткоіни - це не створення якоїсь цифрової валюти, а ненавмисне відкриття абсолютно нової системної парадигми. Як «гіперформальна система», вона показує нам, як побудувати цифровий порядок, який заслуговує на довіру та є відкритим: Виходячи з обчислюваності формальної системи забезпечується визначеність і справедливість правил. Механізм «оракула» фізичного світу використовується як прорив для вирішення властивої сліпої зони судження. Історична структура еволюції надбідних використовується як процес накопичення довіри та закріплення реальності. Зрештою, Bitcoin став системою, яка могла вільно переміщатися всередині та за межі машини Тюрінга, долаючи розрив між абстрактною математикою та фізичною реальністю. Це наполовину математика і наполовину фізика; Наполовину кодекс, наполовину консенсус; Наполовину формальна логіка, наполовину емерджентний порядок. Зрозуміти біткойн означає зрозуміти логіку народження цього нового «виду» і надати нам глибоке одкровення з цифрового світу, щоб ми могли подумати про більш складні системи, такі як право, організація і навіть життя.