Quelle est la relation entre la constante naturelle e et le consensus attendu de Filecoin ?

Lao Tseu a dit : "L'homme suit la terre, la terre suit le ciel, le ciel suit le Tao et le Tao suit la nature." Dans la pratique de la blockchain, depuis que le système Code is Law est établi, il suit les règles de In Math We Trust. Dans un réseau qui n'est pas contrôlé par des individus, il est particulièrement important de suivre les lois de la nature. Je préconise que la conception de Filecoin soit simple et naturelle. C'est aussi la raison. La constante naturelle e est un nombre magique, et elle est extrêmement naturelle en mathématiques. Cet article parle de la relation entre l'évolution du mécanisme de consensus de Filecoin et la constante naturelle e. Le taux initial de blocs vides de consensus attendu est trop élevé : 1/e La réalisation du consensus attendu est un processus de découverte continue Le nombre de blocs d'info-bulles devrait augmenter (jusqu'à 5), et l'équilibre entre la sécurité et l'efficacité permet à chaque octet pour participer au vote : Elégant Le tirage au sort du mot de passe + e[Attention : Mathématiques, Probabilités et Distribution]e s'appelle une constante naturelle Aux yeux des mathématiciens, cette constante est très naturelle. Cependant, pour les gens ordinaires, il est difficile de comprendre e car il n'y a pas de description visuelle. Grâce à l'application de e dans Filecoin, cet article espère trouver quelques points qui peuvent aider tout le monde 1) à comprendre certaines conceptions de Filecoin ; 2) obtenir une petite description visuelle et une impression de e à travers Filecoin. Il existe deux constantes mathématiques communes, compliquées et intéressantes, l'une est π et l'autre est e. Tout le monde connaît bien π car il a un nom très visuel appelé pi, ce qui signifie le rapport de la circonférence au diamètre de n'importe quel cercle. Très vivant, très facile à comprendre. Si vous ne l'apprenez pas à l'école primaire, vous l'apprendrez au collège. Deloitte et Ava Labs collaborent pour créer une plate-forme blockchain pour simplifier le remboursement des catastrophes naturelles : Jinse Finance a rapporté que la société de services professionnels Deloitte a annoncé mardi un partenariat avec Ava Labs pour créer une plate-forme de reprise après sinistre basée sur la blockchain. La nouvelle plate-forme, Close as You Go (CAYG), est conçue pour simplifier les demandes de remboursement en cas de catastrophe à la FEMA, dans le but d'économiser aux agences de l'argent souvent perdu en raison du non-respect des exigences fédérales en matière d'acquisition, de la duplication des avantages et du manque de documentation. de dollars perdus. CAYG, qui a été mis en service le 16 novembre, est mis à l'essai dans une zone sujette aux catastrophes naturelles du sud-est des États-Unis. [2021/11/17 21:55:59] En fait, e est une constante mathématique aussi importante que π, et elle n'est pas moins utilisée en mathématiques que π. Par exemple, dans la blockchain Filecoin dont nous discutons aujourd'hui, e est utilisé dans de nombreux endroits, mais π n'est pas, fondamentalement, pas utilisé. π = 3,1415926535897...... e = 2,718281828459045...... π et e sont tous deux des nombres transcendantaux, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas des nombres algébriques (solutions d'équations de nombres rationnels), et bien sûr ils sont aussi nombres irrationnels, nombres décimaux infinis non récurrents. Mais en fait, e et π ont une relation très étroite en mathématiques. On peut même dire que e est une autre représentation de  π. Pourquoi, veuillez regarder la formule mathématique la plus élégante - la formule d'Euler : Dynamique | La Fondation nationale des sciences naturelles de Chine a publié des directives de candidature de projet, y compris la recherche liée à la blockchain : Le 5 mars, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine a publié le 2019 Regional Innovation and Development Lignes directrices pour l'établissement de rapports sur les projets du Fonds commun. Il s'agit notamment de la technologie clé des transactions mobilières de la chaîne de blocs et de la perception intelligente des menaces pour le centre logistique occidental.Le contenu de la recherche doit se concentrer sur les besoins techniques du Sichuan dans la construction du centre logistique occidental et étudier les technologies clés des transactions de confiance et Perception intelligente des menaces basée sur la chaîne de blocs Fournir une plate-forme de perception et de traitement des menaces en temps réel pour les applications de la chaîne de blocs et explorer les moyens de résoudre les problèmes d'acquisition de données de terminaux sensibles aux menaces, de stockage et d'interrogation efficaces. Il est rapporté que le Fonds commun régional pour l'innovation et le développement a été créé conjointement par la province du Sichuan et la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine à la fin de 2018. Cette année, il prévoit de fournir un financement dans 49 directions dans sept domaines. mettre en place un projet clé, un total de 49 projets. 2,6 millions de yuans/projet, et la période de mise en œuvre du projet est de 4 ans. [2019/3/7] Pourquoi est-ce élégant ? Cette formule simple unifie très simplement les cinq éléments en mathématiques (0, 1, i, π, e). Tout comme les physiciens veulent unifier les champs de force, les mathématiciens ont aussi la paranoïa de résumer des lois concises. Cette formule exprime également une relation simple et directe entre e et π. Bien sûr, il existe des relations intéressantes entre eux, telles que : Cependant, celles-ci semblent compliquer davantage les choses et ne sont pas utiles pour la compréhension de e lui-même. Qu'est-ce que c'est que e ? En mathématiques, e est la base des logarithmes naturels. L'une de ses caractéristiques générales est que la dérivée de e^x est toujours e^x. En même temps, e peut être exprimé et calculé par la formule suivante : Le Fonds Elastos transférera à Chicago Don d'une bourse de 100 000 $ du Département des sciences naturelles et de l'informatique de l'Université : le 7 juin, le cofondateur de la Fondation Elastos, Feng Han, le doyen associé d'UChicago et le directeur du développement du Département des sciences physiques, Bill Leonard, et le doyen du Département de Sciences physiques Edward W. Cole Bu a cosigné l'accord de bourse Elastos. Selon l'accord, la Fondation Elastos a fait don d'une bourse de 100 000 $ au Département des sciences naturelles et de l'informatique de l'Université de Chicago pour les étudiants du programme d'études supérieures, la priorité étant donnée aux étudiants qui ont manifesté un vif intérêt pour la sécurité des réseaux, les systèmes d'exploitation informatiques et technologie blockchain. Le département d'informatique de l'Université de Chicago encouragera les étudiants à participer activement à l'étude des majors de la blockchain et à participer activement à la communauté de développement écologique d'origine d'Elastos. [2018/6/10] Une expression légèrement plus vivante est que dans le calcul de l'intérêt composé, e exprime un taux d'intérêt qui double dans un laps de temps, et la valeur limite qui peut être atteinte par le calcul continu de l'intérêt composé de la limite . C'est-à-dire que si le taux d'intérêt annuel est de 100 %, si vous subdivisez à l'infini une année en n périodes, alors le taux d'intérêt pour chaque période est de 1/n, et le revenu final que vous pouvez obtenir avec les intérêts est de e fois , soit un peu plus de 2,7 fois.  Ce n'est toujours pas assez d'image, alors jetons un coup d'œil au mécanisme de consensus mappé sur Filecoin. Passons d'abord en revue le consensus attendu décrit dans le livre blanc Filecoin. Dans les premières implémentations de go-filecoin, un simple consensus attendu a été adopté, c'est-à-dire que chaque mineur obtient la probabilité de produire un bloc en fonction du rapport de sa propre puissance de calcul à la puissance de calcul totale. Étant donné que la somme de la puissance de calcul de tous les mineurs est égale à la puissance de calcul totale, la valeur attendue de la probabilité totale de génération de blocs à chaque tour du système est de 1. Pour le dire simplement, un bloc est produit en moyenne à chaque tour, mais chaque mineur calcule indépendamment, de sorte que le nombre de blocs produits à chaque tour peut être différent. Les physiciens de Stanford trouvent une corrélation entre les transactions Bitcoin et la loi naturelle : Selon btcmanager, William Gilpin, un Ph.D. Les transactions sur la blockchain sont cryptées à l'aide d'un algorithme de hachage. Selon Gilpin, ces fonctions de hachage fonctionnent en modifiant les informations numériques contenues dans la clé de sortie cryptée unique qui protège l'entrée. De même, selon Gilpin, c'est à peu près la même que la principale manière dont les liquides en rotation sont contrôlés. [2018/4/28] Donc dans ce cas, on construit un modèle simple (et efficace) pour effectuer une déduction. En supposant que le nombre de mineurs dans le système est n et que la puissance de calcul de chaque mineur est de 1/n, alors, à chaque tour, la probabilité que chaque mineur produise un bloc est de 1/n. De cette façon, la probabilité d'un bloc vide dans un tour est :   Si n est suffisamment grand, alors, on peut l'obtenir : c'est-à-dire que la probabilité d'un tour vide dépasse le tiers, ce qui est trop élevé. Alors quelle est la probabilité que le nombre de blocs soit 1 ? Vous pouvez simplement faire le calcul suivant : Un nouveau système de certification lancé par la société blockchain et le World Wildlife Fund : la société blockchain Viant et le World Wildlife Fund (Natural Wild Fund) Fund for Nature, un nouveau système de certification qui offre une méthode étape par étape pour vérifier le voyage du poisson de l'océan au marché à l'assiette. C'est un logiciel qui crée des preuves permanentes et infalsifiables qui peuvent changer les chaînes d'approvisionnement et maintenir l'intégrité des approvisionnements alimentaires. Grâce au logiciel, le poisson se voit attribuer un code QR, ce qui signifie que le poisson est prêt à entrer dans le système de blockchain de Viant, qui enregistre la progression du poisson à Los Angeles et permet à des organisations comme le WWF (WWF) et des organisations comme son partenaire SeaQuest d'identifier les récoltes. de la pêche durable. [2018/1/4] Toujours seulement un peu plus d'un tiers. La probabilité restante de moins d'un tiers est constituée de tours multi-blocs. Cette conclusion est tout à fait cohérente avec le test de Devnet à cette époque. À partir de là, nous avons trouvé une explication plus visuelle de la constante naturelle e, c'est-à-dire : dans une élection indépendante avec beaucoup de personnes (un grand nombre) participant, tout le monde a la même probabilité de gagner l'élection et on s'attend à ce qu'il gagne. Lorsque le nombre d'électeurs est 1, la probabilité que le résultat de l'élection ne puisse être obtenu est l'inverse de e, c'est-à-dire 1/e. Nous avons simulé le taux élevé de blocs vides sur le réseau de développement et en avons discuté avec l'équipe de recherche et développement de Filecoin. De toute évidence, une proportion aussi élevée de blocs vides n'est pas bonne, car le temps de bloc n'est pas fixe et il est difficile de prédire le temps de transaction. Alors, quel serait un changement facile ? C'est pour augmenter le nombre prévu de blocs à chaque tour. Parce qu'il est prévu que plusieurs blocs puissent apparaître dans un tour de consensus, et que la combinaison de conseils est utilisée dans la mise en œuvre, l'augmentation du nombre de blocs attendus est donc très simple pour la conception et la mise en œuvre. Avant le testnet, l'implémentation Filecoin a introduit le concept du nombre attendu de blocs par tour, qui est défini comme E (ExpectedBlocksPerEpoch). Défaut actuel : E = 5 Puisque le nombre attendu de blocs a augmenté, le moyen le plus simple est d'augmenter de 5 fois la probabilité de génération de bloc de chaque mineur. Cependant, le calcul de la production de blocs du mineur adopte la méthode du lancer de dés. C'est-à-dire générer un nombre dans un espace de 256 bits pour comparer la proportion de sa propre puissance de calcul, afin de juger s'il a le droit de produire des blocs. Il y a un problème de données hors limites ici. La réalisation de Filecoin est passée par trois étapes dans cet arrêt : Étape 1 : Chaque mineur est divisé selon sa propre puissance de calcul, et chaque mineur est élu selon une part plus petite. S'il remporte l'élection, il obtiendra une voix. La même puissance de calcul par défaut est uniformément répartie tous les 25 secteurs (la partie restante est calculée séparément). L'avantage de cette méthode est que chaque électeur dispose essentiellement de la même puissance de calcul et qu'une élection équitable est organisée. Cependant, comme tous les 25 secteurs doivent être calculés séparément, chaque partie nécessite un accès aux E/S, ce qui prend beaucoup de temps. L'objectif initial de l'équipe Filecoin était de rassembler le droit de générer des blocs et une preuve de l'espace-temps. Cependant, au final, du point de vue de la sécurité, en raison du calcul relativement compliqué, il a été abandonné. Étape 2: Simplification extrême directe, quel que soit le problème de franchissement de la frontière, multipliez directement par 5 pour comparaison et calcul. Il s'agit d'une simplification dans le cas où la preuve spatio-temporelle a remplacé SurprisedPoSt par WindowedPoSt. Cependant, cela pose deux problèmes : 1) les mineurs dont la puissance de calcul est supérieure à 20 % doivent être désavantagés ; 2) Lorsque la puissance de calcul des mineurs est suffisamment importante, ils doivent pouvoir gagner les élections. Ce deuxième problème est plus grave. Nous proposons solennellement qu'il s'agit d'un problème de sécurité et que cela devrait être changé. Phase 3 : Adoptez la méthode du tirage au sort par mot de passe et apprenez de l'algorithme adopté par Algorand. Avancez progressivement vers la perfection. La loterie cryptographique d'Algorand est une très bonne application de la distribution de probabilité aux élections, et elle est idéale pour les réseaux de points de vente blockchain. Il est relativement simple et direct à mettre en œuvre. L'algorithme spécifique est le suivant : aucune explication détaillée ne sera donnée ici, et ceux qui en ont besoin peuvent demander des informations pertinentes. Pour le dire simplement, pendant le processus d'élection POS, lorsque vous tirez au sort avec les nombres aléatoires vérifiables que vous générez, vous pouvez juger dans quel intervalle vous vous situez en fonction de votre propre part et de la distribution binomiale correspondante. La distribution binomiale est une distribution dans laquelle n moments indépendants de la même probabilité sont calculés séparément puis additionnés, et la distribution entière coupe simplement l'espace de probabilité entier. Par conséquent, il vous suffit de regarder l'espace où se trouve votre nombre aléatoire vérifiable (cette partie est difficile à expliquer clairement, et ceux qui sont intéressés en discuteront hors ligne). Ensuite, pour Filecoin, la part de participation à l'élection est votre puissance de calcul. S'il peut être encore subdivisé selon le procédé de la phase deux mentionné ci-dessus, alors il peut être considéré comme participant au vote pour chaque octet. De cette manière, le nombre d'électeurs participant au vote est très important et l'ensemble du calcul n'a pas besoin d'utiliser la distribution binomiale, mais la distribution de Poisson peut être utilisée pour le calcul. La formule de calcul de la distribution de Poisson est la suivante : Ici, λ est le produit de sa propre part et du nombre total de votes électoraux attendu. Dans Filecoin, c'est E * mPow/totPow; k est le nombre de droits de vote. Regardez la formule ci-dessus, n'est-ce pas incroyable? La constante naturelle e est à nouveau utilisée dans le calcul de l'élection de Filecoin. L'utilisation de la distribution de Poisson pour le calcul est une amélioration de Filecoin, qui est très cohérente avec les caractéristiques de Filecoin, et le calcul est également très simple.  Après l'adoption de la loterie cryptographique, rien ne garantit que les mineurs obtiendront le droit de produire des blocs à chaque tour. C'est normal, car chacun lance les dés par lui-même et le calcul du droit de produire des blocs est indépendant. Dans ce cas, quelle est la probabilité de remporter réellement différents votes groupés à chaque tour ? Une simulation simple peut conduire au tableau suivant : Ici la probabilité d'une roue vide est e^-5. Autrement dit, attendez-vous à une roue vide à environ moins de 200 altitudes. Ça semble bien. Le nombre de voix à chaque tour est de 3, 4, 5, 6 et 7. La répartition est de plus en plus égale. Il existe également de nombreux cas où le nombre de votes atteint 15, soit environ 1,6 sur 10 000. En voyant cela (si vous avez vraiment la patience de le voir), vous pouvez vous demander si e a une plus grande relation avec la probabilité. En fait, je peux vous dire que π est parfois utilisé dans les calculs de probabilité. Parce que ces deux constantes ont une relation ambiguë. L'utilisation de la constante naturelle e dans les élections est jusqu'ici apparue très naturelle et élégante. Dans le même temps, Filecoin utilise également e pour les calculs dans la version Token. Cela n'a rien à voir avec la probabilité, mais avec la décadence. Filecoin ne libère pas Token par réduction de moitié périodique, mais imite la décroissance radioactive, c'est-à-dire la décroissance exponentielle. Le livre blanc est conçu pour être divisé par deux en 6 ans

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