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区块链、时间旅行和宇宙

2018-11-26

用物理学的宇宙观来理解区块链。

编者按:本文来自蓝狐笔记(ID:lanhubiji),原作者:Dave Kajpust,来源:medium.com,编译:Leo,Odaily星球日报经授权转载。

把区块链跟宇宙、时间旅行等联系在一起,确实是脑洞大开。它也许不能给你带来投资收益,甚至有些类比略显牵强,但它可以打开你的好奇心,让你对区块链有一个新视角。

当我们把宇宙分解成最简单的形式时,它只是一些时间、空间、物质和能量。从这个角度看,区块链和宇宙有很多相似之处。

热力学第一定律和区块链

我们的宇宙很复杂,可以有一百万种方式来分析。但如果我们想要用最简单的方式来解构宇宙,我们可以用一句话来概括: 

“物质和能量构成了存在的一切。”

区块链、时间旅行和宇宙

人类、行星、恒星都是由物质和能量组成的。他们都在试图累积更多的物质和能量。生物通过食物获取能量,以求生存;太阳的引力场吸引更多物质,宇宙在争夺能量以求成长。 

那么,这跟区块链有什么关系?以太坊为例来说明。

首先,ether是以太坊区块链宇宙内部的资产,它让网络具备了真正的价值。这跟物质和能量给予我们的宇宙真实价值类似,它让宇宙成为令人兴奋的存在,而不是空洞的庞大空间。挖矿、token发行,甚至是一些诈骗项目都是为了获取更多的ether。它对区块链的功能运行至关重要,每个人都希望获得更多。

有了这种关系,你可以类比,如果区块链是一个宇宙,那么,ether就是物质和能量。然而,当你考虑到我们的现实宇宙和区块链宇宙不同之处时,事情会变更有意思。

热力学第一定律法则控制着我们生存的宇宙。基本上,它规定能量和物质既不能被创造也不能被毁灭。

 以太坊没有这样的法则。

ether存在于这样的宇宙中:通过挖矿,每隔17-18秒左右就会出现3个ether,它们会进入以太坊的账户中。这是以太坊区块链的通用法则。 

这只是一个区块链法则。设计区块链有很多种不同的方式。它也可以设计成原生token既不能被创造也不能被销毁。这类似于我们所生存的宇宙。或者区块链可以燃烧代币,这类似于破坏物质。

PoS和万有引力

万有引力可以看作类似于区块链中的PoS模型。PoS模型的主要回报机制是基于个人所拥有的原生token份额。你所拥有的份额越大,你的得到奖励越多。这也是新token的产生方式,这也是以太坊未来的方向。随着casper更新,它们会逐步从PoW迁移出来。

PoS类似于宇宙中的万有引力的运作方式。在万有引力作用下,靠近在一起的粒子越多,引力就越大。这导致更多的物质粒子被吸引到朝向物体的重力场中。

热力学第二定律和以太坊账户 

热力学第二定律指出,封闭系统的总熵不会随着时间的推移而减少。

如果你听说过“你不能泄漏溢出的牛奶”,这基本上是第二定律所说的内容。物质和能量在宇宙中不断传播,导致宇宙的熵不断增加。

那么,这跟牛奶有什么关系呢?好吧,当你溢出牛奶时,它会留在桌面和地板上,而且再也没有办法把全部牛奶放回玻璃杯中。这就是熵背后的想法。当它静止地呆在玻璃杯中时,系统的熵较低,所有的牛奶都在玻璃杯中也没有移动。一旦溢出,它不可能全部回到玻璃杯中,也无法回到之前的状态。其中一些牛奶被地板吸收,而当你试图把牛奶重新放回去时,其他的颗粒跟牛奶混合在一起等等,这里会有无数的情况。 

区块链、时间旅行和宇宙

很多的熵 

有了这些基础知识,我们把牛奶看作是宇宙中漂浮的能量和物质。然后,一旦你把整个宇宙看作为一个封闭系统,你可以想象,随着宇宙的膨胀,物质和能量在所有不同方向上溢出。这在持续发生,且随着它的发生,我们宇宙的熵也在不断增加。

现在想象一下大爆炸理论,当宇宙诞生时所有物质被创造的那个时刻,熵处于最低点。

让我们来看看以太坊的创世区块。这个时候区块链的账户数最少。而今天以太坊的账户数超过了2500万个(译注:目前接近5000多个独立地址),且数字一直还在增加。从这个角度,你可以说,以太坊宇宙的熵一直在增加。由于每个交易都是记录在区块链上的,没有办法减少那些曾经拥有ether的账户。(译注:也就是无法消除、篡改这些账户,因为账户都有自己的交易历史记录。

由此,我们得出结论两个宇宙的熵都在增加。在我们的宇宙中,宇宙的膨胀、物质和能量的运动填补了新的空间。在以太坊的宇宙中,它是通过可用的账户来实现扩张,同时通过账户实现ether的扩散。

这导致如下结论:以太坊账户在宇宙中扮演着跟空间类似的角色。以太坊账户存储ether,就像空间存储物质和能量。如果没有以太坊的账户,ether就无法存在,这就像没有空间物质就无法存在一样。

宇宙的热寂和区块链的gas死寂 

宇宙的热寂发人深省,且很难理解,这里我们会尽可能简单地解释。基本上来说,宇宙一直在持续扩张,它最终会抵达非常遥远且分散的点,以至于没有任何能量可以移动。这个时候,宇宙的得到最大的熵。

为了便于理解,我们可以想象,在一个封闭的10*10的黑色房间中,到处喷射白色气体。气体开始扩散并且充满房间。最终所有的气体将沉淀并扩散。一旦它沉淀,就没有任何运动或变化。这个时候,它达到最高可能的熵。如果没有其他的干扰,这就是房间永远存在的方式。

我们知道,以太坊的账户数量在持续增加。由此,可以想象一下,最终来说,存储ether的以太坊账户数量非常高,以至于没有一个足以进行交易。区块链将陷入区块链宇宙的gas死寂场景。

当然,宇宙的热寂和gas的死寂都是很遥远的事情。但是,研究极端情况下的复杂系统很有趣。以最大规模来观察复杂系统可以揭示出新的想法,而这些想法在观察小细节时不明显。

区块和时间

时间只朝一个方向流逝,它只是向前。物质和能量则可以在不同的方向上以正值和负值来回转化。我们宇宙中的所有事物都必须遵守这些规则。

时间向前的属性和其他宇宙常数及法则一起,让我们的世界可以保持稳定和有序。这些都是关键要求。从我们渺小人类自身存在的视角,很难意识到,如果任何宇宙常数发生改变,我们生活的世界会被完全摧毁。 

例如,如果重力突然增加50%会发生什么?随之而来的是混乱。不仅我们所有人走路更难了,而且整个太阳系会变得不平衡,地球可能会射向太空的某个地方,而不再是生命宜居的星球。

这会很糟糕。

幸运的是,时间是保持宇宙向前发展的粘合剂。我们没有理由认为这会很快改变。

那么,这一切跟区块链有什么关系? 

区块链、时间旅行和宇宙

时间必须向前,否则我们宇宙的一致性会开始分崩离析

好吧,以太坊使用区块保持时间向前,同时考虑每个账户中的每个ether。

以太坊区块链每17秒左右创建一个新区块。(译注:一般来说是每13-17秒,平均15秒左右)这些区块更新每个以太坊账户之间的每个ether交易,并确保没有双花情况产生。时间的因素非常重要,区块链没有办法来逆转时间。因为如果你可以逆转交易,那么,整个系统的安全就会受到威胁。

然而,众所周知的是,区块链还有一个很难解决的漏洞,51%的攻击。简单来说,超过51%的算力决定不按常规共识挖矿,而是根据自己的利益来伪造未发生的交易。 

认为这是真正的可能性是可怕的。但这个漏洞的美妙之处在于如果它发生了,受攻击的网络会失去其所有的可靠性和效用,这会让币价崩溃。这也是中本聪的天才想法,因为攻击者很难认真考虑攻击网络。即便如此,也必须不惜一切代价防止51%攻击,因为它会打破区块链的法则。

时间旅行和51%的攻击 

时间旅行是宇宙的奥秘。我们甚至还没有接近它,但我们在理论上已经提出了可能性。 

时间旅行的负面影响往往被忽视。如果它能够发生,这会对我们的宇宙造成彻底破坏。如果我们可以随意来来回回的进行时间穿梭,我们的宇宙法则将开始瓦解,类似于区块链的51%攻击,造成对区块链自身安全和有用性的破坏。

如果有人发明了时间机器,他们可以把时间机器带到过去,改变整个历史进程。 

如果发生这种情况,你可以想象越来越多人开始时间旅行,时间机器会像病毒一样传播开来。然后,每个曾经存在的人都将生活在有时间机器的宇宙中,这意味着我们今天将拥有时间机器。

时间旅行可以做什么是个可怕的想法。但幸运的是,任何人试图实现时间旅行都是在浪费时间。第二,如果他们可以获得时间旅行的资源和能力,他们就破坏了宇宙的安全,因为我们不可能再依赖于我们的宇宙法则。他们会陷入中本聪所创造的比特币网络51%攻击的类似情况。

大爆炸和区块链的创世文件 

大爆炸理论不是发生在空间中某一点的时间,这是常见的误解。大爆炸理论是创造时空本身的事件。爆炸之前,万物皆无。爆炸之后,万物生。(译者注:正如所谓的“一生二,二生三,三生万物”)

现在让我们考虑以太坊区块链的创世文件。在创世区块开采之前,以太坊区块链宇宙并不存在。在它开采之后,随着数百万的ehter被分配到参与预售的账户,它立即存在。这就是它的区块链宇宙的起点。第一个区块的开采就是区块链的大爆炸。 

有意思的地方在于这里。我们知道比特币和以太坊这样的区块链存在之前发生过什么。有一群人在规划它、测试它,并把它发布到一个去中心化的网络。同时,在它成为实时网络时,持续推动它的增长。为特定目标,他们选择了每个变量和算法来构建区块链,以便于为人类提供去中心化的分布式账本。

到目前为止,你会想,“如果人类工程师创造了以太坊区块链的创世文件,那么,谁创造了宇宙和大爆炸的创世文件?他们为什么要创造我们宇宙?” 

没有人知道。但我们知道类似于以太坊这样的区块链能够让人可以在无须中介信任的网络中相互交易。它是为我们服务自己而创造。 

同理,也许我们的宇宙是为了达到某些“人”或“事物”目的而创建的。也许是有一个邪恶的天才创造了我们的宇宙,目的仅仅是为了从中提取能量。Rick and Morty提出过这个假说,他在电池内部创建了一个完整的宇宙,目的仅是为他的宇宙飞船提供动力。

区块链、时间旅行和宇宙

Rick在电池内部创造了一个完整宇宙,便于为他的宇宙飞船提供动力

希望宇宙存在的目的有更多的意义。为了自豪。

区块链分叉和平行宇宙

关于平行宇宙的复杂理论我们不是很确定,但无论如何我们会深入研究它,并试图尽可能简单地解释它。

对平行宇宙有一种解释,除了它的物理常数不同之外,存在一个宇宙跟我们生存的宇宙完全相同,这就是平行宇宙。

在很多方面,它跟区块链分叉类似。如果我们考虑以太坊和以太坊经典,他们曾经是同一个区块链。然后,发生了分叉,它们分裂成为两个独立的区块链宇宙。

在这一点上,以太坊区块链无法意识到以太坊经典区块链的存在。它们有相同的历史,直到在区块高度1,920,000发生分叉。随着软件更新中的物理常数发生变化,它们最终会有不同的宇宙法则和不同的账户余额。它们成为了平行的区块链,不知道彼此的存在,且共享共同的起点。

它会让你想了解,我们的宇宙是否曾经被分叉? 

结论

我希望这个思想实验让你可以更深入思考我们的宇宙和区块链。我们创造了这些区块链宇宙,它们在没有跟我们互动情况下自行运转,它们遵循共识规则和法则,让我们收益。 

物理学家和区块链工程师可以通过研究对方的领域来学习,因为当你通过宇宙的镜头来观察它们时,比较出一些奇怪的类似。一个是涉及到我们身处其中的且没有理解通透的巨大宇宙,另一个则涉及到由人类创建的小型的模拟区块链宇宙,而在这里我们可以理解它的开始和目的。

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