Introducción
Los nombres pueden ser a la vez liberadores y limitadores. Cuando la humanidad le da un nombre a algo, lo marcamos con una etiqueta que nos ayuda a discutir nuestro entorno y experiencia compartidos. Al mismo tiempo, una etiqueta puede oscurecer algo en nociones preconcebidas. Las etiquetas pueden hacer que sea más difícil para nosotros comprender colectivamente qué es algo.
En 2008, un inventor seudónimo llamado Satoshi Nakamoto publicó un documento técnico titulado «Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico entre pares».1. El artículo describe un novedoso sistema de red distribuida, llamado Bitcoin, que actúa como un libro de contabilidad digital inmutable. Hay muchas maneras de describir cuál fue realmente la innovación fundamental aquí. Para el contexto de este artículo, quizás sea mejor describir la innovación como la creación de un sistema informático que controla una base de datos, que sólo puede ampliarse o modificarse dependiendo de la cantidad de energía física (en forma de electricidad) suministrada. he aquí. A diferencia de los sistemas informáticos estándar, donde la lógica lingüística codificada por un programador dicta el estado de 0 y 1, esta máquina cambia cuando recibe energía de la Tierra.
La integración de la energía física en las operaciones de la red informática fue un momento crucial para la posibilidad de crear dinero nativo digital. Nick Szabo, en su obra “Shelling Out: The Origins of Money”, ofrece una interpretación antropológica de cómo se desarrolló el uso del dinero.2. En el comercio, dos partes potencialmente desconfiadas deben encontrar una manera de confiar la una en la otra. Para hacerlo, podemos confiar en registros que se rigen por las leyes de la naturaleza, en las que todos podemos confiar. Una mercancía puede ser un medio de intercambio útil cuando es escasa y difícil de reproducir hasta el punto de que la gente comprende la extrema cantidad de energía y esfuerzo que se necesitaría para falsificarla. La escasez es la forma en que el homo-sapiens detecta la energía necesaria para obtener un objeto determinado, dándole confianza y validez como unidad de registro. Cuanto mayor sea la energía, más deseada y valiosa será en nuestros esfuerzos por cooperar y confiar unos en otros. Desde este punto de vista, Bitcoin encaja perfectamente en esta descripción: requiere energía para producirse y, por lo tanto, es un registro inmutable que puede usarse como dinero poderoso.
Sin embargo, a medida que este sistema distribuido evoluciona, se ha hecho evidente que la red Bitcoin hace más que simplemente producir un activo digital, aunque escaso, llamado bitcoin, que puede usarse como dinero. Por esta razón, puede resultar útil darle momentáneamente a Bitcoin otro nombre para volver a analizar la función más amplia de esta máquina. Por ahora, llamémoslo motor de entropía.
entropía
Entropía es una palabra complicada que puede articularse de muchas maneras. Para comenzar, considere la ecuación:
S = kB x lnΩ
S, que significa entropía, es igual a la constante de Boltzmann (k) multiplicada por el logaritmo natural del número de partículas (Ω) contenidas en un sistema.3. La entropía se puede describir como la cantidad de estados disponibles que puede tener un sistema. Si hay un recipiente grande con muchas moléculas, tendrá muchas más configuraciones posibles que un recipiente más pequeño con menos moléculas. Cuantas más partículas tenga el recipiente, más variaciones habrá en la forma en que se pueden organizar las moléculas. Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía total en un sistema aislado no puede disminuir, solo puede aumentar. Por lo tanto, debido a que la entropía siempre aumenta, todas las moléculas eventualmente encuentran la disposición más probable, que es que todas están distribuidas por igual. Esto se conoce como equilibrio termodinámico y el universo tiende hacia él. El aumento continuo de la entropía es una ley de la naturaleza.
Debido a la relación de la entropía con los posibles estados, también se relaciona con la aleatoriedad. Además, está asociado con la pérdida de calor. La segunda ley de la termodinámica indica que cuando un tipo de energía se convierte en otro tipo de energía, inevitablemente habrá cierta pérdida de calor. La conversión nunca es 100% eficiente. Frótese las manos muy rápidamente y notará que la fricción genera calor. Este eres tú contribuyendo al aumento de la entropía del universo.
Este nuevo sistema informático es un motor de entropía porque produce aleatoriedad y calor. Para agregar nuevas transacciones a la cadena de bloques, una computadora que ejecuta el software debe hacer muchas conjeturas hasta que encuentre un valor hash con una cierta cantidad de ceros a la izquierda. Cuanto más rápido la máquina pueda producir más conjeturas aleatorias, más probabilidades habrá de que la máquina sea recompensada con bitcoins. Cuanta más aleatoriedad pueda crear la máquina, mejor funcionará y más calor producirá. Esta máquina involucra todo lo relacionado con la entropía.
Los usuarios de la máquina también se benefician más de la máquina de entropía si pueden aprovechar más entropía. Las matemáticas de la entropía son fundamentales para la ciencia de la criptografía. Otra forma de interpretar la ecuación anterior, en términos de entropía informativa, es que cuantas más partículas haya en un contenedor, mayor será la cantidad de información necesaria para comprender el estado del sistema.3. Dicho de otra manera, cuantos más estados posibles y complejidad tenga un sistema, más información se necesitará para comprenderlo. En consecuencia, más entropía representa más incertidumbre inherente o sorpresa que un evento podría tener.3. El motor de entropía se basa en criptografía de clave pública-privada. Un usuario del sistema tendrá una clave pública donde recibirá bitcoins. Al mismo tiempo, sólo ellos pueden enviar sus bitcoins porque tienen la clave privada, que no puede derivarse de la clave pública. La propiedad segura de bitcoin depende de que un individuo mantenga en secreto su clave privada. Los esquemas criptográficos se basan en la asunción de claves privadas altamente aleatorias.3. En otras palabras, cuanto más aleatoriedad se utilice para formar una clave privada, más seguro podrá proteger su propiedad en la red. Tanto los mantenedores como los usuarios de la red utilizan la entropía para su beneficio.
La vida busca la entropía
Este sistema no sólo es un motor de entropía desde un punto de vista técnico, sino que también puede verse como un impulsor de entropía desde un punto de vista social. El flujo de la civilización humana puede conciliarse con la observación de que la vida biológica facilita el aumento de la entropía. Imagine el desagüe de una bañera: una vez que se tira del tapón, el agua dentro de la bañera quiere fluir hacia el desagüe. Piense en esto como la tendencia del universo hacia una mayor entropía. Se formará un vórtice ordenado y sostenido en el drenaje para facilitar esta transición de manera oportuna. El orden se desarrolla para absorber y disipar la energía, acelerando el proceso de generar más entropía de manera más eficiente. El orden, la vida y toda la complejidad de la Tierra se forman para acelerar aún más el aumento de la entropía a medida que el sol transfiere energía a la Tierra. Las plantas crecen para absorber la luz solar y almacenar la energía dentro de sí mismas, y los animales comen esas plantas para procesar aún más la energía, etc. Ahora considere la señal reveladora de alguien vivo: su cuerpo está caliente. Nuestro cuerpo procesa energía y disipa una parte continuamente en forma de calor. Formas de vida en busca de entropía.
Nuestra sociedad avanza cuando aprendemos a encontrar formas más eficientes de aprovechar y disipar la energía en la Tierra. Un descubrimiento clásico del que nos enorgullecemos fue nuestra capacidad de liberar al fuego la energía almacenada en la madera, produciendo calor. Luego aprendimos a liberar la energía almacenada en el carbón y luego en el petróleo; con el tiempo, aprovechamos la energía del viento y la luz solar y finalmente logramos liberar la energía de los propios átomos. Absorbemos energía (en forma de madera, carbón, petróleo, luz solar, viento, etc.) sólo para disiparla para nuestro beneficio. Mientras tanto, nuestra sociedad prospera y experimenta excelentes avances tecnológicos a medida que aprendemos a aprovechar formas más avanzadas de energía. A medida que se utiliza la energía, se produce una pérdida de calor y aumenta la entropía. Actuamos como el vórtice: orden que agiliza el proceso.
El impulso fundamental de la humanidad es encontrar y liberar bolsas de energía almacenada. Curiosamente, el motor de entropía parece proporcionar un empujón adicional, empujando a la humanidad en mayor medida en esta dirección. Consideramos un pueblo subdesarrollado sin infraestructura eléctrica pero cerca de un río donde se podría construir una presa. Un empresario ambicioso puede estar interesado en construir una represa, pero el gasto de capital es alto. Además, no es que el pueblo cercano vaya a comprar inmediatamente todos los lujos eléctricos modernos una vez que se construya la presa. A lo sumo, tal vez cada hogar comprende con gusto una bombilla para que su hijo pueda estudiar los deberes escolares después de la puesta del sol. Aunque cambia la vida de la comunidad, los ingresos de una bombilla por noche por hogar no son suficientes para justificar el gasto de capital de la presa. Antes de la invención de un motor de entropía, muchas zonas del mundo se quedarían sin electricidad por motivos similares. Ahora, un operador de motor de entropía está dispuesto a comprar toda la electricidad no utilizada de la presa porque la electricidad barata genera ganancias. El nuevo cliente proporciona una compra constante y completa de exceso de inventario de electricidad para la presa. De repente, la construcción de una presa se vuelve económicamente viable. Antes de la invención de Satoshi, había fuentes de energía en la Tierra que los humanos aún no tenían los medios económicos para aprovechar. De repente, las bolsas de energía se vuelven viables al inventar un motor de entropía, y nuestro aprovechamiento de ellas se multiplica.
El modelo de negocio de un operador de motor de entropía no sólo hace que la infraestructura energética que antes era inasequible sea asequible, sino que también ayuda a incentivar el desarrollo de energía renovable en lugar del uso de combustibles fósiles menos deseables. Las redes energéticas requieren flexibilidad debido a la demanda de electricidad. El suministro de electrones enviados a una ciudad debe ser igual a la demanda de electricidad en ese momento. Por supuesto, la demanda de electricidad de una ciudad fluctuará a lo largo del día y del año. Una red eléctrica debe poder aumentar o disminuir la producción de energía en respuesta. Actualmente, no hay suficientes baterías para almacenar energía cuando no se requiere. Esto desafía el desarrollo de infraestructuras de energía renovable, especialmente eólica y solar, porque la naturaleza decide cuándo se produce la energía, independientemente de las necesidades eléctricas de la ciudad. Si no se utiliza la energía, se reduce y se desperdicia. Si no se produce lo suficiente, la ciudad se queda sin electricidad. Una de las razones por las que los combustibles fósiles son tan útiles para la estabilización de la red es que la producción puede cambiarse fácil e inmediatamente dependiendo de la demanda de electricidad. Por supuesto, este problema podría mitigarse si se desarrollan suficientes energías renovables que puedan producir constantemente más energía que la demanda máxima. Sin embargo, esto dejaría a los proveedores de energía sin un cliente para su exceso de electricidad la mayor parte del tiempo, lo que lo haría financieramente inviable. Los operadores de motores de entropía pueden entonces incentivar el desarrollo de energías renovables actuando como una respuesta de carga flexible que proporciona servicios de absorción de impactos y al mismo tiempo aumenta la rentabilidad a cambio de costos eléctricos baratos en tiempos de exceso de suministro.4. Cualquier electricidad que no se envíe a la ciudad es comprada por los operadores del motor de entropía, lo que hace que la inversión de capital en infraestructura renovable sea económicamente más viable. Lo mismo ocurre con la energía nuclear, ya que estos sistemas también tienen dificultades para responder a la demanda por sí solos.4. Por lo tanto, la investigación ha demostrado que los operadores de motores de entropía proporcionan fuentes de ingresos adicionales para incentivar la producción de energía renovable y una red más ecológica.4,5.
Entropía: la causa de la guerra y ahora la paz
La relación de la civilización humana con la entropía y el motor de entropía no se limita simplemente a cómo nos vemos obligados a aprovechar, liberar y utilizar la energía desde un punto de vista social. También se puede mirar desde un punto de vista sociopolítico. En una tesis titulada Software: una nueva teoría de la proyección de poder y la importancia estratégica nacional de Bitcoin Por el alcalde Jason P. Lowery de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos, se utiliza una descripción de cómo se organiza la energía en torno a las leyes de la entropía para explicar el patrón de comportamiento humano en torno a la guerra.6. La teoría de la proyección de poder describe cómo se forma la vida, según la segunda ley de la termodinámica, mediante el uso de energía (denominada potencia) para secuestrar otra energía (denominada recursos) lejos del medio ambiente para utilizarla en beneficio personal. Es otra forma de describir cómo se forma el orden para facilitar el aumento de la entropía. Esto se puede observar no sólo en las primeras células procarióticas que se formaron en los respiraderos hidrotermales que existen en las fisuras del fondo marino sino también en la forma en que un Los animales se comportan en la naturaleza. El Mayor Lowry utiliza la ilustración de los lobos gruñendo sus colmillos a un posible ladrón de su caza recientemente adquirido para transmitir que el costo de robar los recursos sería mayor que el beneficio obtenido de la comida. Aquí, el lobo proyecta poder para conservar sus recursos. Siguiendo este razonamiento, los animales de manada, como los lobos, deben crear jerarquías de poder dentro de sus comunidades para que el lobo más poderoso, el más capaz de proyectar poder eficientemente, sea alimentado y se le permita reproducirse para que la manada pueda tener la mayor capacidad de proyección de poder posible para proteger. sus recursos. Para ello, los lobos deben luchar esencialmente entre ellos en una competición de dominancia. Este es un requisito desafortunado, ya que dos lobos lucharán hasta que uno de ellos tenga sus colmillos en la yugular del otro para demostrar su superioridad.6. Por lo tanto, la física necesaria para crear jerarquías de poder puede resultar peligrosa y fratricida. Otros animales, como los ciervos, resuelven este problema con el desarrollo de astas, lo que les permite usarlas como armas de proyección de poder contra otras especies, pero conducen a una competencia segura dentro de su especie, ya que las astas simplemente se enredan cuando chocan con sus cabezas sin riesgo de heridas mortales. De esta manera, el ciervo desarrolló un método biológico para gestionar las jerarquías de poder interno utilizando el poder físico con un menor riesgo de fratricidio.
Major Lowry plantea la idea de que los seres humanos, a través del lenguaje y la narración, desarrollaron una forma de proyección de poder abstracto en un intento de organizar recursos sin violencia física.6. Sin embargo, el universo tiende a aumentar la entropía y la energía física se utiliza para gestionar los recursos energéticos. La naturaleza no reconoce la gestión de los recursos por ningún otro medio que no sea la energía física. Por lo tanto, los humanos estamos atrapados en un ciclo problemático en el que intentamos organizar nuestras sociedades y recursos a través de una proyección de poder abstracto, sólo para que colapsen bajo el peso de sus cimientos huecos a través de una proyección de poder físico. . Para nuestro comprensible descontento y frustración, la guerra, la guerra civil y las revoluciones ocurren constantemente como el único mecanismo adecuado de la naturaleza para organizar los recursos. Aunque ofrece una perspectiva sombría sobre cómo los humanos deben gestionarse a sí mismos, el Mayor Lowry ofrece la esperanza de que la innovación tecnológica de un motor de entropía resuelva este defecto crucial en la forma en que se organizan nuestras sociedades. El motor de entropía es un medio para gestionar recursos utilizando energía física. En otras palabras, actúa como una cornamenta tecnológica que permite a los seres humanos organizarse siguiendo las leyes de la naturaleza sin necesidad de violencia cinética y fratricidio. En lugar de una destrucción mutuamente asegurada mediante la guerra nuclear, el motor de entropía promueve una protección mutuamente asegurada, ya que todos usamos la máquina para proteger nuestros recursos y los demás simultáneamente.
Conclusión
El funcionamiento de este motor de entropía distribuido se basa en la producción competitiva de entropía. Sus usuarios pueden proteger mejor su propiedad cuando utilizan máquinas que producen la mayor cantidad de entropía. Incentiva, subsidia y hace posible económicamente el aprovechamiento de recursos energéticos de la Tierra que antes no se habían explotado. También reduce potencialmente nuestra necesidad de librar guerras en pos de la adquisición de recursos porque nos permite competir por los recursos a través de otros medios más pacíficos. Este motor de entropía, Bitcoin, está acelerando a los seres humanos en el cumplimiento de su propósito cósmico de facilitar el flujo de energía en el universo. Todo ello mientras se hace que la sociedad sea más abundante en recursos, más pacífica y cooperativa. Si la segunda ley de la termodinámica es inevitable, ¿qué significa eso para Bitcoin?
Referencias
1. Nakamoto S. Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico entre pares. Consultado el 16 de noviembre de 2021. www.bitcoin.org
2. Szabo N. Desembolsar: Los orígenes del dinero. Instituto Satoshi Nakamoto. Publicado en 2002. Consultado el 19 de abril de 2023. https://nakamotoinstitute.org/shelling-out/
3. Zolfaghari B, Bibak K, Koshiba T. La odisea de la entropía: criptografía. entropía. 2022;24(2). doi:10.3390/e24020266
4. Prescott S, Rudd MA, Ignacio Ibañez J, Freier A. La huella de carbono de Bitcoin revisada: prueba de trabajo en minería para la expansión de energías renovables. Retos 2023, Vol 14, Página 35. 2023;14(3):35. doi:10.3390/CHALLE14030035
5. Rhodes JD, Deetjen T, Smith C. Impactos de las operaciones de centros de datos grandes y flexibles en el futuro de ERCOT. Publicado en línea 2021.
6. Lowry J. Softwar: una nueva teoría sobre la proyección de energía y la importancia estratégica nacional de Bitcoin: Lowery, Jason Paul: 9798371524188: Amazon.Com: Libros. Instituto de Tecnología de Massachusetts; 2023.
Esta es una publicación invitada de Sydney Bright. Las opiniones expresadas son enteramente propias y no reflejan necesariamente las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.