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Module 1: Bitcoin Blockchain

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Então, falamos sobre hash puzzles, então lembre-se de hash puzzle, dissemos que se você tem um  
Número aleatório, e você os desafie a me dar um x, de modo que aquele número aleatório  
concatenado com x terá o número irá pertencer a um conjunto y. Então y é o conjunto alvo. E então  
você tem que encontrar um x dado R, o que é o, hash tal que ele pertence a y. Assim é que é o que é  
o que é feito aqui. Então, você pega o bloco, assim você pega o hash anterior e todas as transações  
nesse bloco, e então você adiciia x.  
Então este é o seu x. E este é o seu r basicamente no set de hash puzzle, setup formal. Então você tem que  
encontre um x tal que com este r, você será capaz de fazer h em x concatenar com r menor ou igual  
para algum número. E isso significa que se trata de um conjunto de possíveis valores de hash. Portanto, se esta for a saída  
espaço dos valores de hash, digamos que você está usando valores de hash de 256 bit, em seguida seus espaços de saída 2  
até a década de 256. Então isso é muito grande isso daqui até aqui.  
Mas você diz que, se você estará ganhando, se você é o quando você vem quando você escolhe um X  
tal que, que o seu valor hash é basicamente menos do que, digamos, tantos zeros de liderança seguidos  
por quaisquer números. Portanto, o que significa; que você está dizendo que não qualquer número de 2 para os 256  
possíveis números podem ser selecionados. Apenas aqueles com tantos zeros de liderança, que significam  
números relativamente menores, qualquer x que satisfaça isso estará esperando pelo quebra-cabeça.  
Agora, muitos mineiros deixam-nos dizer que há 3 mineiros cada um tendo 30% dos recursos. Portanto, há um  
probabilidade de que todos os três resolva-os quase ao mesmo tempo. E então quando eles resolvem,  
acham que eles venceram. Porque, não há autoridade central para dizer que você é o  
vencedor. Assim, todos os três terão seus blocos como blocos concorrentes por serem adicionados ao  
blockchain. Portanto, portanto, haverá uma condição de corrida.  
Mas antes de entrarmos na condição de corrida, você vê que o quebra-cabeça hash tem essa propriedade que nós  
discutido anteriormente, é que a única maneira de resolver isso é através da força bruta. Você começa por dizer  
que, 0000 x será este. E então quando você tenta hash se o hash não sai, para estar em  
essa faixa, então você tenta 000001 e assim por diante. E então você tem que, você pode ter que tentar todo o  
eles. E dependendo do que você escolheu aqui, como sua lista de transações que você é  
colocando no bloco.  
Você pode realmente ter uma questão com relação a lá; você pode até não chegar lá mesmo que  
esgotar todas as coisas possíveis. Então, mas pelo tempo você esgota todas as coisas possíveis; alguém  
irá bater na direita x por sua escolha do bloco, e então ele será um dos potenciais vencedores.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 13 :31)  
Então, agora todo mundo está competindo hash então, a cada segundo agora, eu olhei isso para cima e em  
Dezembro de 2019, como você pode ver, que ao longo de quase como 110 milhões de vezes 10 até os 12 hashes por  
segundo. Então, isso é hashes de Tera. Então, que muitos hashes são computados por segundo pelo blockchain  
ecossistema. Agora, todos esses hashes não são computados por nó único todos os nós estão tentando. Então, este  
número de hashes por segundo é, na verdade, o número total acumulado de hashes computados.  
E alguns deles estarão fazendo muito menos número de fascistas e ganharão. Então, mas o ponto é ponto  
aqui é que a prova de trabalho é uma computação de força bruta de cálculo muito difícil e que há  
um monte de computação que se passa em cada nó de mineração que está tentando resolver este quebra-cabeça.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 14 :30)  
Agora, o problema é que, no início, todo mundo estava usando computadores desktop e depois o  
a taxa de hash foi muito menos como você pode ver mesmo dentro como esta é de 19 de janeiro a 19 de dezembro.  
Em 19 de janeiro, a taxa de hash era de 40 milhões de terahertz, tera hashes e por isso, se você olhar para isso, é 44  
milhões. Aqui estamos olhando para cá estamos olhando para quase 110 milhões. Então, dentro de uma abrangência de um  
ano em que a taxa de hash aumentou.  
O que significa que as pessoas estão jogando em muito mais recursos, muito mais computação paralela, um  
muito mais GPUs e assim por diante. Para fazer esse hash computações e, portanto, estamos vendo um surge em  
a taxa de hash de toda a rede. Por isso, portanto, o que certamente acontecerá é que no  
começando, o deixe-nos dizer que eu guardo eu te dou um quebra-molas, e você pode resolver em uma média dentro  
10 minutes, então depois de você jogar em mais poder computacional.  
Você pode fazer tente paralelmente mais muitas combinações de hash, muitas combinações mais nonce,  
e, portanto, você estará resolvendo-o mais rápido. E então mais computação você dá mais  
Recursos computacionais você dá a você pode computar ainda mais, você sabe, de forma eficiente. Assim  
portanto, o que o, o que acontece é que a cada 2 semanas os nós recalculam automaticamente o  
conjunto de destinos. Assim, quantos zeros liderados você vai exigir ter em seu hash para quando o  
hash puzzle continua aumentando.  
Então, se você vir aqui, vamos dizer que este é o espaço alvo hoje, eles após 2 semanas, descobrimos que o  
número de hashes por segundo aumentou. Assim, será resolvido mais rápido. Assim, diminuiremos o  
espaço um pouco e este será o novo espaço e, em seguida, ele se tornará novo espaço. Então, você faz  
é mais difícil e mais difícil atingir esta parte do espaço de saída de hash através de seu cálculo. Agora,  
a forma como é feito é que queremos que o tempo médio para realmente minado um bloco deve ser aproximadamente  
10 minutes.  
Então geralmente isso segue uma distribuição positiva. Então, a chegada de novos blocos segue sobre o  
distribuição. Portanto, portanto, o intervalo de tempo entre blocos segue uma distribuição exponencial.  
E essa distribuição exponencial, nós queremos que seja média de ser 10 minutes. De modo que este ajuste  
que é feito automaticamente. Agora esse ajuste é aproximadamente em duas semanas. Portanto, se você se for para vários  
semanas, você vê que a taxa de hash não está subindo, então você não precisava ajustá-la.  
Então você realmente pode ver que aqui houve um mês a partir de março, abril, a taxa de hash foi bonita  
firme. Na verdade, foi bem firme aqui. Então você não necessariamente tinha que ajustá-lo. No entanto,  
assim que você ajustou o tempo, a taxa de hash vai para baixo, portanto, esta é a taxa de hash. Então estes são  
os pontos quando você fez ajustes. Então você vê que este é um padrão repetido. Então estes são os pontos  
quando a taxa de hash foi para baixo porque você tornou o problema mais difícil.  
Mas então eles aprendem, você sabe como conseguir mais rápido. E, em seguida, ao longo do tempo, a taxa de hash aumenta,  
então você novamente se ajusta e sua taxa de hash vai para baixo. Então, é assim que a coisa é dinamicamente  
ajustado. Então, a probabilidade de alguém ganhar, o próximo bloco é a fração do hash global  
controles de árvore de energia. Assim, é assim que se projeta. Então, se você jogar mais recursos, seu  
probabilidade vai ser mais alta.  
Então, se você tem 50% dos recursos, então você tem uma chance de que a cada 2 blocos você será  
minerando um bloco, de modo que na verdade é bastante na borda. Porque naquele momento, você sabe, se você  
ter mais de 50%, então você pode realmente estar fazendo mais blocos do que qualquer outra pessoa. E  
Portanto, você pode realmente contornar a cadeia original e criar mais blocos e construir outro  
cadeia que é mais longa e que é a questão de 51% que falamos.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 18 :49)  
Então, portanto, eles atacam ou 51% ataque não é possível. Se a maioria dos mineiros for ponderada por  
hash power, siga o protocolo para que seja o número não o número de mineiros que estamos preocupados  
sobre, estamos preocupados com o número total de poderes hash que eles têm. Então se alguém tem menos  
do que uma pessoa hash power, pode haver, você sabe, você vai precisar de 51 delas para obter 51%. Se  
algumas, as pessoas têm como 10%, e então você precisa de cerca de 5 6 deles para obter 50% hash power.  
Então, não é o número de mineiros, mas o quanto a hash power ou o quanto de energia computacional  
eles têm juntos, se eles colluem para se tornar 51% então nós temos um problema. Então, nós assumimos que  
até o momento, não aconteceu que 51% estão em colisão e, portanto, somos nós estamos meio seguros. Então  
como eu disse que resolver quebra-cabeças hash é probabilístico. Assim, quando você resolverá o próximo é  
realmente segue a distribuição exponencial com essa média de 10 minutes.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 19 :56)  
Mas às vezes você pode precisar de muito mais tempo e às vezes você pode fazer nós fomos mais rápido que 10  
minutos. Por isso, se assim acontece que se torna mais rápido do que 10 minutes por bastam alguns blocos, então  
dizemos que, o quebra-cabeça do hash ficou mais fácil se as pessoas jogaram em muito mais recursos. Então  
deixe-nos ir ajustá-lo para que ele se torne novamente, a média torna-se 10 minutes. Essa é a ideia.  
E para cada mineiro individual, o meio tempo para encontrar um bloco é 10 minutes dividido pela fração  
de hash power.  
Então, se você tem nos deixado dizer, metade dos poderes hash, então o seu tempo para obter esta é a sua média vontade  
be 20 minutes, se você tiver um terço da potência hash, então você tem a média será 30  
minutos,? Portanto, portanto, a probabilidade será, consequentemente, também ajustada. Portanto, se o seu, média de  
sua distribuição exponencial é de 20, então sua probabilidade de resolver um em dentro de um intervalo fixo  
também é menor do que se você for mais do que se você for fazer isso em 30.  
Porque a distribuição exponencial, a média é realmente recíproca da lambda do  
A distribuição é recíproca para a média da distribuição exponencial correspondente. Assim seu  
probabilidade será melhor se você estiver fazendo isso em 20 minutes, se a sua média for 20 minutes versus se  
sua média é 30 minutes.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 21 :20)  
A outra coisa que deve ser verdadeira é que o, ele deve ser trivial para verificar quando alguém afirma  
que eu resolvi o quebra-cabeça de hash para todos os outros mineiros. Se eles tiverem que verificá-lo porque antes  
eles adicionam aquele bloco, à sua cópia do blockchain, eles precisam de mim para saber que se for realmente um  
dos blocos vencedores. E deve ser fácil porque eles conhecem o alvo. E tudo o que eles têm a  
do é o cálculo one hash que é aquele que este nonce passa a fazer parte do bloco.  
Assim, o vencedor tem que não apenas transmitir seu bloco com todas as transações e o hash do  
bloco anterior, mas também tem que colocar no nonce no bloco. Assim, uma vez que você obtenha isso muito, rapidamente  
pode computar um único hash ver o cara que fez a mineração, ele computou provavelmente  
milhões de hash a fim de alcançar aquele nonce particular. Mas se você está apenas muito bem, então  
você tem o nonce, você apenas ligá-lo em. E você vê se isso está abaixo do alvo. E isso  
por isso é que é trivial verificar.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 22 :28)  
Finalmente, a economia mineira, se eu não obtivesse recompensa suficiente, esse será o meu investimento, isto é  
custos de hardware e eletricidade que são incorridos lançando em tanto recursos computacionais,  
hardware, software, custos de refrigeração, custos de eletricidade, e assim por diante. Então eu vou fazer isso então eu tenho que ter  
quantidade suficiente de probabilidade de ganhar, se eu estou jogando em muitos recursos, então tem que haver um  
lucratividade na mineração agora. Há um par de coisas nisso.  
Ou seja, os custos fixos versus variáveis. Assim, o custo do hardware é fixo, mas o custo da eletricidade é  
variável. Então você tem que, consequentemente, fazer algum cálculo de nível de amortização, você tem que ver  
fora de quantos blocos subsequentes você tem, você geralmente faz um bloco. Portanto, se sua probabilidade  
de ser um dos vencedores é de um acima de 5, então a cada 5 blocos, você estará fazendo 1 bloco. Se  
sua probabilidade é de 1 acima de 100, então a cada 100 blocos, você provavelmente estará fazendo 1 bloco.  
Agora, 5 blocos levam cerca de 15 minutes, 1015 minutes se você pode ganhar 12,5 bitcoins, e então cada  
deles, digamos que custe 8000. Então, você está falando de $100.000 em 15 minutes.  
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 23 :48)  
Então, se você pode ganhar $100.000 em 15 minutes minutos, então você tem que ver que para obter um quinto do  
hash power, quanto hardware você tem para investir no quanto seremos seu custo de eletricidade  
ao longo de um período de 50 minutes. E nossos custos de refrigeração ao longo de um período de 50 minutes, você subtrará  
isto se a sua probabilidade for de 1 acima de 100, então você só pode ganhar 100.000 em 100 vezes 10 que é  
10.000 minutes. Então 10.000 minutes é um longo tempo.  
Então, isso é sobre nós dividimos por 60. Então, obtemos 400. Então, 16 e outros 160, de modo que é uma 166 horas.  
Então, se você se você demorar 166 horas, então você tem que ver se o custo do hardware e da eletricidade  
custo que você incorre em 166 horas, obviamente, você tem um hardware muito menos, então muito menos  
custo de eletricidade e muito menos custo de refrigeração. Então você tem que ver se isso faz sentido o  
outro caso contrário você não fará isso.  
Então o; recompensa, se você recebe a recompensa ou não, ele depende da taxa de hash global. Ele não é  
apenas a sua taxa, então a sua probabilidade nos deixa dizer é um dos nossos 100, de repente alguém investe muito  
mais? De repente sua fração de hash power reduz. E então vamos dizer que se torna 1 acima de 125.  
Então, novamente, você tem que recalcular tudo isso? Por isso, é recompensa não é apenas dependente de você, ou  
o que é a probabilidade de você estar recebendo uma recompensa não depende apenas de você, mas também do que  
investimento outros estão fazendo.  
Então isso se torna um problema de jogo teorético. E nós não vamos discutir isso nesta classe mas lá  
tem sido muito trabalho na aplicação da teoria do jogo para ver se a estratégia de cada mineiro se forma  
um equilíbrio de Nash ou não? Se eles o fazem então faz sentido que eles se pautem em sua estratégia.  
Caso contrário, eles podem não ater-se à estratégia e deslocar sua estratégia. Assim, na verdade acabaremos com isso  
seção aqui.  
E então no quando nós voltar a próxima sessão, vamos simplesmente resumir basicamente o que somos  
discutindo com respeito ao consenso do Bitcoin e como funciona o consenso e também fale  
sobre o que vamos ver no no futuro nesta turma.