Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

By:@NavigatorLabs比特原生研報

Bitcoin : 全球市值最高的加密貨幣

IBIT : 全球最大資管公司貝萊德管理的比特幣ETF交易代碼

ByBit: 全球排名前三的BTC合約平台

Bitmain: 比特大陸,全球最大的礦機生產商,代表產品:螞蟻礦機

帶BIT 的名字、幣種、交易所、機構以及媒體,數不勝數,為何大家都喜歡帶上BIT作為名稱的組成部分,難道僅僅只是因為Bitcoin的名字從BIT而來?還是標榜自己對Bitcoin的敬意與熱愛?或是在冥冥中延續著某種使命?

我們試著去發現背後的奧秘。

Bitnative比特原生敘事,帶來15年後的萬鏈歸一

過去2個多頭市場,我們逃離了Bitcoin,認為Bitcoin只能做價值存儲,因為10分鐘長的區塊確認時間,讓我們把所有精力都放在ETH等鏈上,數以萬計的應用蓬勃興起,數千億的加密生態欣欣向榮,我們從ETH到layer2,我們從BNB到SOL,TPS越來越快,但兩個牛市中,我們重複的在ICO、IDO、IEO、FT、NFT、Defi、Metaverse 、Gamefi的渦流循環往復,同樣的玩法在不同的POS鏈上複製,同樣的代碼在EVM系裡粘貼,我們陷在COPY、FOMO的情緒中失去了創新的方向。

近一年來,Ordinals理論引發了加密圈的蝴蝶效應,其利用聰在Bitcoin構建生態的新方法,稱為數位文物,這掀起了建設Bitcoin生態以及Bitcoin考古熱潮,首先Builder們考古發現了稀有聰,披薩聰以及中本聰等非常具有紀念意義的聰,進而DMT理論提出利用區塊資料發行非任意資產的全新模式,符文利用UTXO發行RUNE資產等,一切都讓Bitcoin Builder們耳目一新、醍醐灌頂,享受著發現Bitcoin新大陸的喜悅,我們看到了新牛市中創新的曙光,萬鏈歸一拉開序幕。

NavigatorLabs總結過去1年中出現的各種協議,如Ordinals 銘文、BRC20、Bitmap、遞歸銘文、BRC420、TAP、Atom原子、Runes符文、Taproot Asserts以及DMT等,發現了一些規律及路徑,並撰寫了比特原生理論行動手冊以及比特原生六要素導航圖。

當位元原生六要素完整呈現出來時,相信每個Bitcoin Builder們也找出了基於Bitcoin的眾多原生協議的製定規則與路徑,社區對六要素中的聰、UTXO、Block、DATA與POW分析文章已經很多,而其中作為六個要素之一的BIT是大家目前最不了解的部分,因為BIT是另外5個元素的底層元素,底層量綱。

關於Bitcoin的考古浪潮仍在持續中,讓我們開始思考一些習以為常的問題,進而挖掘其中深意,本文就試圖從多角度對BIT進行解析。

BIT是什麼?

BIT,Binary digit簡寫,是二進位數字中的位,資訊量的最小度量單位,每個0或1就是一個位(bit),其中8bit就稱為一個位元組(Byte)。電腦中的CPU位數指的是CPU一次能處理的最大位數,例如32位元電腦的CPU一次最多能處理32位元資料。

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

雖然比特幣只有15年的歷史,但比特幣的出現卻是百年來資訊發展的必然結果,Bitcoin以Bit命名只是一時興起,還是在致敬什麼?這只好從BIT 的起源說起。

BIT,1948年香農在資訊理論第一次正式使用

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圖左側為資訊熵計算公式

1948年香農Shannon(資訊理論之父)在其劃時代著作資訊理論一書《通訊的數學理論》「A mathematical theory of communication」第一次正式使用BIT作為資訊量的單位,並出現在著作的第一頁,成為資訊理論的重要貢獻之一,並提出三大定律等資訊理論的基礎理論。

BIT的出現,讓資訊可以放進數學公式裡

回溯物理學在發展遇到瓶頸時,牛頓將一些傳統但又定義模糊的詞彙,如力、時間、質量等重新定義,把這些詞加以量化放在數學公式裡,讓物理學開啟了一個新的時代。

如何把資訊放進數學公式?這時資訊單位「比特」Bit 被定義出來,Claude Elwood Shannon 認定,資訊是和長度、重量這些物理屬性一樣,可以測量和規範。如今,Bit作為衡量資訊多少的單位,與公尺、公斤、分鐘一樣,成為日常生活中最常見的量綱之一。

用Bit 作為量綱來衡量後,發現資訊幾乎無所不在。比特Bit 的出現在後來引領了電腦、網路、摩爾定律,和現今發達的資訊產業、比特幣與區塊鏈。

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BIT也可以作為資訊熵的單位

BIT,是現代電腦處理及儲存的最小單位

BIT是衡量二進制的單位,而二進制是最簡單有效的機器語言,例如阿蘭·圖靈製作的圖靈機就是利用二級制,這是現代計算機的雛形。

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阿蘭圖靈-圖靈機

在多位科學家的研究下,這些由0101組成的二元符號串成為資訊傳輸方式,處理以及儲存的最小計量單位就是BIT,但實際使用中比特這個單位還是太小了,陸續就有了1024Mbit,1024MB以及1024TB等單位。

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中文漢字的二進位索引解碼過程BIT與公鑰密碼學

Claude Elwood Shannon 曾在論文裡指出,優質密碼系統的設計問題本質上是尋求一個困難問題的解,使破解密碼等價於解某個已知數學難題。

資訊單位BIT的提出,讓使用數學公式計算資訊數據成為可能。

受此思想啟發,Bailey W. Diffie、Martin E. Hellman 於1976 年在《IEEE Transactions on Information Theory》上發表論文「New Direction of Cryptography」詮釋密碼學的新方向,同時標誌著公鑰密碼學的誕生,Diffie 與Hellman 也因此在2016 年獲得圖靈獎。

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公鑰密碼學又為比特幣等區塊鏈數位資產的發展奠定了基礎,公鑰密碼學在數位硬通貨中的應用重新定義了私有財產。

BIT衡量了Bitcoin , Bitcoin發揚了BIT

BIT是Bitcoin網路的度量衡

統一度量衡,對歷史比較了解的Bitcoin Builder們一定已經想到了秦國統一六國後的大一統制度,在全國推行車同軌,書同文,行同倫,量同衡,幣同形等準則,自此全國上下有了標準的度量衡,促進了經濟社會的發展。

古希臘、古羅馬時期的度量衡標準為現代國際度量衡發展產生了重要影響,隨著全球大融合,第一個國際度量衡標準是由法國的製造商和商人於1790年頒布。

BIT這訊息的最小單位與Bitcoin鏈,就像一對孿生兄弟,你中有我,我中有你。

BIT衡量了Bitcoin , Bitcoin發揚了BIT。

BIT規定了比特幣區塊內部結構大小

哈希值:鏈中前序(父)區塊哈希值的引用32Bit

難度係數:本區塊工作量證明演算法的難度目標4Bit

梅克爾樹:本區塊所有交易的梅克爾根的哈希32Bit

區塊尺寸:本區塊所有交易的大小,最大不超過33554432Bit(4M)

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BITS字段的數值決定了POW礦機的計算量及挖礦成本

區塊結構中的Bits 欄位表示儲存難度目標的十六進位數。 Bits欄位標識了目前區塊頭Hash之後要小於等於雜湊目標值(target_hash),也就是Bits透過運算得到target_Hash,同時Bits值決定了網路運算能力大約每10分鐘產生一個區塊所需的難度等級。

Bits欄位和目標雜湊值之間的關係:

以高度277316區塊為例

Bits值為0x1903a30c,這個值是係數/指數格式,其十進制數值為419668748

前兩位十六進位數為冪:0x19

接下來的6位數為係數:0x03a30c

計算公式: targetHash = 係數*256^{冪-3}; 十六進位數字前面都要帶0x**

target_hash=03a30c*256^{(0x19-3)}

根據難度的計算公式,目標雜湊值確定,Bits值越小,難度越高,需要計算力越大,挖礦成本越高。

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BITS數值隨區塊增加而減少

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我們將15年來第一個區塊的BITS數值和HASH值做了一個統計表,發現Bits的數值越低,HASH開頭0的位數就越多。

採礦計算的難度取決於雜湊值的開頭有多少個0,Bits數值越低,開頭0越多,需要算力越大,要計算出上表的雜湊值,例如連續17個0開頭的哈希值,礦工先確定Prev Hash,Merkle Hash,Timestamp,Bits,然後,不斷變化nonce來計算哈希,直到找出連續17個0開頭的雜湊值。我們大致算一下,大約要計算2.9兆億次。

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實際的難度是根據Bits,用前文的公式計算:

Difficulty = 402937298

= 0x18 0455d2

= 0x0455d2*28*(0x18-3)

= 106299667504289830835845558415962632664710558339861315584

= 0x00000000000000000455d2000000000000000000000000000000000000000000

注意,難度值的數值越小,表示雜湊值前面的0越多,計算的難度就越高。

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

寫完整篇文章後,筆者有理由相信,中本聰之所以以Bitcoin命名,是出於對BIT意義的認同,對香農的敬意,對信息論的延續,對過去百年來信息發展的獻禮,他讓資訊世界從此有了數位黃金,他要像建立現實社會一樣,建立一個比特社會,而Bitcoin鏈就是這個使命的基石。

至此,筆者終於解開了一個最常見,卻內涵深意的話題:為何叫Bitcoin?大家不約而同的使用BIT作為名稱,是冥冥中受到中本聰價值觀傳遞的啟發,更是對百年來訊息發展的使命與傳承。

同時也完美解釋了為何BIT是比特原生六要素之一,BIT同時也是另外5個元素的底層元素。

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始,讓我們沿著這個發現,去賦能BIT,用自己的微薄之力延續這份使命。

BIT 同名Alpha阿爾法推薦:$DMT-BIT,具備成為Bitcoin生態最大MEME幣潛力?

$DMT-BIT發行規則及數量

協定:DMT&NAT標準

進度:25%,目前持有人數排名第二

形式:免費MINT,只支付礦工GAS費,最近GAS低,可以逢低MINT

數量:83萬張,約344兆$DMT-BIT,隨區塊增加,每開發一個區塊,增加一張$DMT-BIT,約3.8億$DMT-BIT/張

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$DMT-BIT的5大MEME特性

第一:$BIT的名字與Bitcoin都取自與資訊單位BIT;

第二:$BIT與Bitcoin同名;

第三:$DMT-BIT引用11號元素BITS, 並與區塊元素Bits同名;

第四:$DMT-BIT可以映射理解為區塊元素Bits欄位的代幣化;

第五:$DMT-BIT的價值與POW挖礦成本將產生量子糾纏。

$DMT-BIT的估值思路

$DMT-BIT的價值與POW挖礦成本將產生量子糾纏

$DMT-BIT數量取自於Bits字段,並與Bits同名,$DMT-BIT可以映射理解為Bits的代幣化。

前述Bits值越小,難度值的數值越小,表示哈希值前面的0越多,挖礦難度越高,需要計算力越大,對應每Bits的挖礦成本也越高,代表每$DMT-BIT的價格越高。

$DMT-BIT的價值與POW挖礦成本將產生量子糾纏。

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

2023年8月14日《Nature Photonics》發布量子糾纏成像圖

$DMT-BIT的MINT方式

方式一:在DMT官網,透過視覺化或隨機選擇的方式MINT,一次最多23張,成本較高

MINT連結:https://mscribe.io/nats/dmt-bit

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方式二:複製下面連結中的可MINT文本,到擁有MINT功能的平台,透過文本MINT,一次最多可以1000張。

MINT連結:https://luminex.io/ordinals/mint?search=dmt-bit-9424802e38fc889969417cd90df4c4147209d2a83ed83798c0c4aa4391ad36e5i0

Bitcoin:一切的奧秘從BIT開始

$DMT-BIT 101

1.為何叫Bitcoin和$DMT-BIT?

Bitcoin名字源自於BIT,是中本聰出於對BIT意義的認同,對香農的敬意,對資訊理論的延續,對過去百年來資訊發展的獻禮;

$DMT-BIT引用11號元素BITS, $DMT-BIT的名字同樣源自於BITS,BITS是最符合BIT理念及代幣價值的對應區塊元素,BITS欄位不只反映挖礦成本,本身的隨區區塊數量減少的特性,也是目前已知的38個區塊元素裡能使代幣數量合理且非任意成長的最佳元素。

2.為何BIT作為資訊單位這麼重要?

BIT作為資訊單位被提出後,科學家就可以以數學公式的方式解決資訊的各類問題與應用,例如公鑰密碼學的誕生等,這是BTC能出現的一步步基礎,比特Bit 的出現在後來引領了電腦、網路、摩爾定律,和現今發達的資訊產業、比特幣與區塊鏈。

同樣的,物理學在發展遇到瓶頸時,牛頓將一些傳統但又定義模糊的詞彙,如力、時間、質量等重新定義,把這些詞加以量化放在數學公式裡,讓物理學開始了一個新的時代。

3、Bit與挖礦難度、POW及挖礦成本的關係?

挖礦難度需要根據Bits值,用公式計算得出,Bits值越小,難度值的數值越小,表示哈希值前面的0越多,挖礦難度越高,需要計算力越大,POW的挖礦成本越高。對應每Bits的挖礦成本也越高,$DMT-BIT可以映射理解為區塊元素Bits字段的代幣化,意味著每$DMT-BIT的價格越高。

4.各種BIT代幣滿天飛,為何$DMT-BIT具備成為Bitcoin生態最大MEME幣潛力?

是的,確實已經有很多專案方或社群發行了名為BIT或BITS的代幣,首先可以看出大家對於BIT的認可具有全球化的普遍性,其次大部分都是在ETH等生態發行,他們會繼續有自己的應用場景及市場。

而$DMT-BIT相較於其他同名BIT則擁有自己的獨特優勢:

發行方式的改變:最大的不同點在於$DMT-BIT的發行是在Bitcoin主鏈上,並依據DMT數位物質理論,數量取自於同名區塊欄位BITS的數值,這是比特幣區塊元素表中的第11號元素,以非任意代幣的方式發行,這與上面提到的眾多、以任意方式發布的BIT同名代幣有本質上的不同,這是15年來代幣發行方式的第一次變革。

更具公平性:$DMT-BIT隨區塊增加和釋放的非任意性,也保證了後續加入者同樣以免費鑄造的方式獲得,比其他BIT同名代幣更具公平性。

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以挖礦成本作為估價模型:最重要的,$DMT-BIT數量取自於Bits字段,與Bits同名,$DMT-BIT可以映射理解為Bits的代幣化。前述Bits值越小,難度值的數值越小,表示哈希值前面的0越多,挖礦難度越高,需要計算力越大,對應每Bits的挖礦成本也越高,代表每$DMT-BIT的價格越高,$DMT-BIT的價值與POW挖礦成本將產生量子糾纏,這個估價模型是上述BIT同名代幣沒有的估價方式。

$DMT-BIT具備成為Bitcoin生態最大MEME幣的潛力。

5.Bit作為Bitnative理論的六個要素之一,可以用於哪些應用?

首先這取決去社區對BIT的共識,任何人都可以以自己的方式建設BIT,不限於應用,從最簡單的起名、持有、佈道、meme到應用,BIT屬於大家,任何人都可以免費鑄造(僅需支付礦工的GAS費)取得。

以本文撰寫者的設想,Bitcoin是價值存儲,BIT作為應用型代幣,也有自己的優勢,例如作為GAS費,應用內支付代幣、質押及治理代幣等,目前Bitcoin生態內代幣多以純MEME代幣為主,市場也需要一個跑出來的應用代幣。

6.如何理解$DMT-BIT 的非任意增發機制?

DMT&NAT協議中,所有非任意資產NATS的發行量都會隨著區塊或模式的出現而增發,這種天然增發模式改變了現有眾多代幣人為設定增發機制和解鎖機制的任意模式,非常符合比特幣生態的去中心化、無信任方式,非任意增發保證了後續用戶有機會只使用GAS去獲取這項資產,更公平。

以$DMT-BIT代幣為例,$DMT-BIT總量= 所有區塊上的比特數總和,目前約為344 兆(約83.5 萬個區塊x 每個區塊比特數均值4 億)

由於比特幣鏈上的區塊每10 分鐘出1 個區塊,每年約新增5.2 萬個區塊,但區塊上的比特bits 不斷縮減,如下圖所示,每10 萬個區塊大約縮減2.81%(預計每年約縮減1.4%)

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引用@GloryYeh 的數據

綜上兩點,$DMT-BIT存在一定的增發,但由於每年新增區塊數大致穩定且bits 會逐年縮小,故增發比例會逐年減少,從2024 年的增發4.8% 到2028 年3.5%,逐漸趨向於0,這比ETH 和DOGE 的每年5% 固定增發比例更合理,往前推,$DMT-BIT在2014 年的增發約為10%,所以$DMT-BIT的增長率更符合一個現實世界國家從開發中國家快速成長到已開發國家慢速成長的過程,更符合經濟發展法則。

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引用@GloryYeh 的數據

以這個增發比例推算,預計到2047 年,$DMT-BIT的總量才與$SHIB 的總量相當:

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7.非任意代幣的優勢是什麼?與任意代幣的差別是什麼?

區塊鏈的發展史就是代幣發行方式的演化史,自比特幣誕生15年來,加密領域圍繞著代幣發行方式歷經了開發新鏈、部署智能合約、創建發行協議標準獲得鑄幣權等任意代幣模式,由新鏈開發者、智能合約部署者以及協議發行方設定代幣數量及解鎖方式,這類代幣發行方式可以統一定義為任意代幣,由人控制。

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非任意代幣NAT是15 年來代幣發行方式的第一次變革與分支,基於DMT 數位物質理論,透過索引區塊原生資料獲得鑄幣權,完美利用區塊即帳本的優勢,將代幣的發行數量及解鎖機制交由區塊帳本這個最具共識的模式負責。

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