Kandungan
- 1. Pengenalan
- 2. Karya Berkaitan
- 3. Background
- 4. Technical Analysis
- 5. Keputusan Eksperimen
- 6. Pelaksanaan Kod
- 7. Aplikasi Masa Depan
- 8. Rujukan
- 9. Analisis Pakar
1. Pengenalan
Rantai blok Proof-of-Work bergantung pada algoritma kesukaran untuk mengekalkan kadar pemprosesan transaksi yang stabil dengan melaraskan kesukaran blok secara dinamik sebagai tindak balas kepada perubahan kuasa pengiraan. Algoritma cw-144 Bitcoin Cash mempamerkan ketidakstabilan kitaran disebabkan gelung maklum balas positif, membawa kepada pemprosesan transaksi yang tidak boleh dipercayai. Kertas kerja ini membentangkan terbitan matematik bagi Algoritma Kesukaran Penapis Eksponen Negatif (NEFDA) sebagai alternatif yang lebih unggul.
2. Karya Berkaitan
Penyelidikan terdahulu oleh zawy12 memberikan tinjauan menyeluruh mengenai algoritma kerumitan. Algoritma ASERT dan EMA telah dicadangkan sebagai alternatif kepada cw-144. Kajian kami membezakannya dengan memberikan terbitan matematik formal NEFDA daripada prinsip asas dan menggariskan ciri-ciri wajar yang dimilikinya.
3. Background
Algoritma kesukaran menganggarkan kadar hash semasa berdasarkan kesukaran blok sebelumnya dan masa penyelesaian. Kereaktifan algoritma menentukan seberapa pantas ia menyesuaikan diri dengan perubahan kadar hash. Algoritma cw-144 Bitcoin Cash mengalami gelung suap balik positif yang mencipta corak kitaran dalam masa penyelesaian blok.
4. Technical Analysis
4.1 Asas Matematik
Algoritma NEFDA diterbitkan menggunakan pendekatan penapis eksponen negatif. Formulasi matematik terasnya ialah:
$D_{n+1} = D_n \cdot e^{\frac{T_{target} - T_{actual}}{\tau}}$
Di mana $D_{n+1}$ ialah kesukaran seterusnya, $D_n$ ialah kesukaran semasa, $T_{target}$ ialah masa blok ideal, $T_{actual}$ ialah masa blok sebenar, dan $\tau$ ialah pemalar masa yang mengawal tindak balas.
4.2 Sifat Utama
NEFDA mempamerkan sifat tidak mengikut sejarah, menghalang pembentukan maklum balas positif, dan menyediakan penyesuaian pantas terhadap turun naik kadar hash sambil mengekalkan kestabilan semasa tempoh perlombongan yang konsisten.
5. Keputusan Eksperimen
Keputusan simulasi menunjukkan bahawa NEFDA menghapuskan ayunan teruk dalam kadar urus niaga berbanding cw-144. Algoritma mengekalkan sasaran masa blok dalam sisihan 15% walaupun semasa turun naik kadar hash 50%, manakala cw-144 menunjukkan sisihan melebihi 200%.
6. Pelaksanaan Kod
function calculateNEFDA(currentDifficulty, targetTime, actualTime, tau) {7. Aplikasi Masa Depan
Prinsip NEFDA boleh diaplikasikan pada rantaian blok Proof-of-Work yang baru muncul, terutamanya yang mengalami turun naik kadar hash yang ketara. Algoritma ini menunjukkan potensi untuk rangkaian penyimpanan terdesentralisasi, rantaian blok IoT, dan aplikasi lain yang memerlukan pemprosesan transaksi yang stabil di bawah penyertaan yang berubah-ubah.
8. Rujukan
- Ilie, D.I., et al. "Unstable Throughput: When the Difficulty Algorithm Breaks" Imperial College London (2020)
- zawy12. "Overview of Difficulty Algorithms" (2019)
- Bitcoin Cash Development Team. "BCH Difficulty Algorithm Proposals" (2020)
- Nakamoto, S. "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" (2008)
9. Analisis Pakar
Tepat pada sasaran: Reka bentuk algoritma kesukaran Bitcoin Cash mempunyai kecacatan asas, di mana gelung maklum balas positif dalam algoritma cw-144 menyebabkan masalah ketidakstabilan throughput yang serius, yang secara langsung mengancam proposisi nilai teras rantaian blok - kebolehpercayaan dan kebolehramalan.
Rantian logik: Punca masalah terletak pada pergantungan berlebihan algoritma cw-144 terhadap data sejarah, membentuk mekanisme maklum balas positif yang serupa dengan "kesan kawanan biri-biri" dalam pasaran kewangan tradisional. Apabila pelombong mengejar keuntungan melalui strategi coin-hopping, algoritma gagal menyesuaikan diri dengan cepat kepada perubahan kuasa pengiraan, sebaliknya memburukkan lagi turun naik. Sebaliknya, kaedah penapisan eksponen negatif yang digunakan oleh NEFDA, menyerupai pengawal PID dalam teori kawalan, memutuskan kitaran ganas ini melalui reka bentuk matematik yang elegan.
Sorotan dan kritikan: Kelebihan NEFDA terletak pada sifatnya yang independen dari sejarah dan kemampuan respons cepatnya, mengingatkan pada filosofi desain konsistensi siklus dalam CycleGAN—menghindari keseimbangan buruk sistem melalui batasan matematika yang cerdas. Namun, kinerja algoritma ini di bawah fluktuasi komputasi ekstrem masih memerlukan lebih banyak verifikasi empiris, dan pemilihan konstanta waktu τ bersifat subjektif, yang mungkin menjadi vektor serangan baru. Dibandingkan dengan penundaan bom kesulitan EIP-3554 Ethereum, solusi BCH tampak lebih radikal tetapi kurang memiliki strategi transisi bertahap.
Implikasi Tindakan: Bagi pengembang blockchain, penelitian ini menekankan bahwa ketahanan algoritma lebih penting daripada sekadar optimisasi kinerja. Meminjam prinsip-prinsip desain sistem kontrol tradisional (seperti hasil kerja Profesor Karl Åström dari MIT di bidang kontrol adaptif) dapat membawa terobosan bagi mekanisme konsensus blockchain. Bagi investor, ini berarti perlu mengevaluasi kembali proyek-proyek rantai publik yang mengklaim "kinerja tinggi" tetapi memiliki cacat mendasar dalam desain algoritmanya. Seperti krisis keuangan 2008 yang mengekspos kelemahan model keuangan tradisional, kesulitan BCH mengingatkan kita: dalam sistem terdesentralisasi, ketahanan algoritma bukanlah opsi, tetapi kebutuhan bertahan hidup.