소개
이름은 해방적이면서도 제한적일 수 있습니다. 인류가 어떤 것에 이름을 붙일 때, 우리는 공유된 환경과 경험을 논의하는 데 도움이 되는 레이블로 그것을 표시합니다. 동시에, 레이블은 선입견 속에서 어떤 것을 가릴 수 있습니다. 레이블은 우리가 집단적으로 어떤 것이 무엇인지 이해하는 것을 더 어렵게 만들 수 있습니다.
2008년, 사토시 나카모토라는 필명으로 알려진 발명가는 “비트코인: P2P 전자 화폐 시스템”이라는 제목의 백서를 발표했습니다. 이 백서는 비트코인이라고 불리는 새로운 분산 네트워크 시스템을 설명하며, 이는 불변의 디지털 장부 역할을 합니다. 이 기본 혁신이 무엇인지 설명하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 이 기사의 맥락에서, 아마도 이 혁신을 물리적 에너지(전기의 형태) 공급량에 따라 추가되거나 수정될 수 있는 데이터베이스를 제어하는 컴퓨터 시스템의 생성으로 설명하는 것이 가장 좋습니다. 프로그래머가 코딩한 언어 논리가 0과 1의 상태를 결정하는 표준 컴퓨터 시스템과는 달리, 이 기계는 지구에서 에너지를 공급받을 때 변화합니다.
컴퓨터 네트워크의 운영에 물리적 에너지를 통합하는 것은 디지털 원주율 화폐를 창출할 가능성에 있어 중대한 순간이었습니다. 닉 자보는 그의 저서 “Shelling Out: The Origins of Money”에서 돈의 사용이 어떻게 발전했는지에 대한 인류학적 해석을 제공합니다. 거래에서, 두 명의 잠재적으로 신뢰하지 않는 당사자는 서로 신뢰할 수 있는 방법을 찾아야 합니다. 이를 위해 우리는 모두가 신뢰할 수 있는 자연의 법칙에 의해 지배되는 기록의 토큰에 의존할 수 있습니다. 상품은 희소하고 복제하기 어려운 경우 교환의 유용한 매개체가 될 수 있으며, 사람들은 그것을 위조하는 데 필요한 극단적인 에너지와 노력을 이해합니다. 희소성은 호모 사피엔스가 주어진 물체를 얻기 위해 필요한 에너지를 감지하는 방법이며, 이는 기록의 단위로서 신뢰와 유효성을 부여합니다. 에너지가 클수록, 우리는 서로 협력하고 신뢰하는 데 더 많은 가치를 부여합니다. 이러한 관점에서 비트코인은 이 설명에 완벽하게 들어맞으며, 생산에 에너지가 필요하고 따라서 강력한 화폐로 사용될 수 있는 불변의 기록입니다.
그러나 이 분산 시스템이 발전함에 따라 비트코인 네트워크가 단순히 화폐로 사용될 수 있는 디지털이면서도 희소한 자산인 비트코인을 생산하는 것 이상을 수행한다는 것이 분명해졌습니다. 이러한 이유로, 잠시 비트코인에 다른 이름을 붙여 이 기계의 더 넓은 기능을 재분석하는 것이 유용할 수 있습니다. 지금은 이를 엔트로피 엔진이라고 부르겠습니다.
엔트로피
엔트로피는 여러 가지로 표현될 수 있는 복잡한 단어입니다. 우선, 다음의 방정식을 고려해 보십시오:
S = kB x lnΩ
S는 엔트로피를 의미하며, 볼츠만 상수(k)와 시스템 내에 포함된 입자의 수(Ω)의 자연 로그를 곱한 값입니다. 엔트로피는 시스템이 가질 수 있는 가능한 상태의 양으로 설명될 수 있습니다. 많은 분자가 있는 큰 용기가 있다면, 적은 분자가 있는 작은 용기보다 훨씬 더 많은 가능한 구성 형태를 가질 것입니다. 용기에 더 많은 입자가 있을수록, 분자가 배열될 수 있는 변형이 더 많아집니다. 열역학 제2법칙에 따르면, 고립계의 총 엔트로피는 감소할 수 없고 오직 증가할 수만 있습니다. 따라서 엔트로피는 항상 증가하기 때문에 모든 분자는 결국 가장 가능성이 높은 배열을 찾게 되며, 이는 모두가 고르게 퍼져 있는 상태입니다. 이것을 열역학적 평형이라고 하며, 우주는 이를 향해 나아갑니다. 엔트로피의 지속적인 증가는 자연의 법칙입니다.
엔트로피의 가능한 상태와의 관계로 인해, 이는 무작위성과도 관련이 있습니다. 또한, 이는 열 손실과도 관련이 있습니다. 열역학 제2법칙은 한 종류의 에너지가 다른 종류의 에너지로 변환될 때, 불가피하게 일부 열 손실이 발생한다고 나타냅니다. 변환은 결코 100% 효율적이지 않습니다. 손을 빠르게 비비면 마찰로 인해 열이 발생하는 것을 알 수 있습니다. 이는 우주의 엔트로피 증가에 기여하는 것입니다.
이 새로운 컴퓨터 시스템은 무작위성과 열을 생성하기 때문에 엔트로피 엔진입니다. 블록체인에 새로운 거래를 추가하기 위해, 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터는 특정 수의 선행 제로가 있는 해시 값을 찾을 때까지 많은 추측을 해야 합니다. 기계가 더 많은 무작위 추측을 더 빨리 생성할수록, 비트코인으로 보상을 받을 가능성이 더 높아집니다. 기계가 생성할 수 있는 무작위성이 많을수록, 기계는 더 잘 작동하고 더 많은 열을 발생시킵니다. 이 기계는 모든 것과 엔트로피를 포함합니다.
기계의 사용자도 더 많은 엔트로피를 활용할 수 있다면 엔트로피 기계로부터 더 많은 혜택을 받습니다. 엔트로피의 수학은 암호학의 기초입니다. 위의 방정식을 정보 엔트로피의 관점에서 해석하는 또 다른 방법은, 용기 내의 더 많은 입자가 시스템의 상태를 이해하는 데 필요한 정보의 양을 나타낸다는 것입니다. 다시 말해, 시스템이 가질 수 있는 가능한 상태와 복잡성이 많을수록, 이를 이해하기 위해 더 많은 정보가 필요합니다. 따라서 더 많은 엔트로피는 사건이 가질 수 있는 더 많은 고유한 불확실성이나 놀라움을 나타냅니다. 엔트로피 엔진은 공개-비공개 키 암호화에 의존합니다. 시스템 사용자는 비트코인을 받을 공개 키를 가집니다. 동시에, 그들만이 비트코인을 보낼 수 있습니다. 왜냐하면 그들은 공개 키로부터 유도할 수 없는 비공개 키를 가지고 있기 때문입니다. 비트코인의 안전한 소유는 개인이 비공개 키를 비밀로 유지하는 데 의존합니다. 암호화 방식은 매우 무작위적인 비공개 키를 가정합니다. 다시 말해, 비공식 키를 형성하는 데 사용되는 무작위성이 많을수록, 네트워크에서 자신의 자산을 보호하는 것이 더 안전해집니다. 네트워크의 유지보수자와 사용자 모두 엔트로피를 자신의 이익을 위해 활용합니다.
삶은 엔트로피를 추구한다
이 시스템은 기술적 관점에서 엔트로피 엔진일 뿐만 아니라, 사회적 관점에서도 엔트로피의 원동력으로 볼 수 있습니다. 인류 문명의 흐름은 생물학적 생명이 엔트로피의 증가를 촉진한다는 관찰과 조화될 수 있습니다. 욕조의 배수구를 상상해 보십시오: 배수구 마개가 뽑히면, 욕조 안의 물은 배수구로 흘러가고 싶어합니다. 이것은 우주가 더 높은 엔트로피를 향해 나아가는 경향으로 생각할 수 있습니다. 배수구에서 질서 있고 지속적인 소용돌이가 형성되어 이 전환을 신속하게 촉진합니다. 에너지를 흡수하고 방출하기 위해 질서가 발전하여 더 효율적으로 더 많은 엔트로피를 생성하는 과정을 가속화합니다. 질서, 생명, 그리고 지구상의 모든 복잡성은 태양이 지구에 에너지를 전달함에 따라 엔트로피의 증가를 더욱 촉진하기 위해 형성됩니다. 식물은 햇빛을 흡수하고 그 안에 에너지를 저장하며, 동물은 그 식물을 먹고 에너지를 더 가공합니다. 이제 살아 있는 사람의 특징을 고려해 보십시오: 그들의 몸은 따뜻합니다. 우리의 몸은 에너지를 처리하고 일부를 지속적으로 열로 방출합니다. 생명은 엔트로피를 추구합니다.
우리 사회는 지구에서 에너지를 더 효율적으로 활용하고 방출하는 방법을 배우면서 앞으로 나아갑니다. 우리가 자랑스럽게 여기는 고전적인 발견 중 하나는 나무에 저장된 에너지를 불로 방출하여 열을 생성하는 능력이었습니다. 우리는 석탄과 기름에 저장된 에너지를 방출하는 방법을 배웠고, 결국 바람과 햇빛에서 에너지를 활용하게 되었으며, 마침내 원자 자체의 에너지를 방출하는 단계로 발전했습니다. 우리는 에너지를 흡수(나무, 석탄, 기름, 햇빛, 바람 등 형태로)하여 이를 우리의 이익을 위해 방출합니다. 그 사이에, 우리 사회는 번영하고 더 발전된 형태의 에너지를 활용하는 방법을 배우면서 뛰어난 기술적 도약을 경험합니다. 에너지를 사용할 때 열 손실이 발생하고 엔트로피가 증가합니다. 우리는 소용돌이처럼 작용합니다: 과정을 가속화하는 질서입니다.
인류의 근본적인 동기는 저장된 에너지를 찾고 방출하는 것입니다. 흥미롭게도, 엔트로피 엔진은 인류를 이 방향으로 더 큰 정도로 밀어주는 추가적인 힘을 제공하는 것 같습니다. 전기 인프라가 없는 개발되지 않은 마을을 고려해 보십시오. 그러나 강 근처에 댐을 건설할 수 있는 곳입니다. 야심찬 기업가는 댐을 만드는 데 관심이 있을 수 있지만, 자본 비용이 높습니다. 또한, 댐이 건설되면 인근 마을이 즉시 모든 현대 전기 사치를 구매할 것이라고 보장할 수는 없습니다. 최대한으로, 아마도 각 가정은 자녀가 해가 진 후 공부할 수 있도록 전구 하나를 기꺼이 구매할 것입니다. 지역 사회에 변화를 주는 것이지만, 각 가정에서 매일 밤 전구 하나에서 나오는 수익은 댐의 자본 지출을 정당화하기에는 부족합니다. 엔트로피 엔진이 발명되기 전에는 세계의 많은 지역이 유사한 이유로 전기가 없었습니다. 이제 엔트로피 엔진 운영자는 댐에서 사용되지 않는 모든 전기를 구매할 의향이 있습니다. 왜냐하면 저렴한 전기가 이익으로 이어지기 때문입니다. 새로운 고객은 댐에 대한 전기의 지속적이고 완전한 초과 재고 구매를 제공합니다. 갑자기 댐을 건설하는 것이 경제적으로 실행 가능해집니다. 사토시의 발명 이전에는 인류가 활용할 재정적 수단이 없었던 지구상의 에너지원이 존재했습니다. 갑자기, 에너지의 주머니가 엔트로피 엔진을 발명함으로써 실행 가능해지고, 우리의 활용이 배가됩니다.
엔트로피 엔진 운영자의 비즈니스 모델은 이전에는 감당할 수 없었던 에너지 인프라를 감당할 수 있게 할 뿐만 아니라, 덜 바람직한 화석 연료의 사용보다 재생 가능 에너지 개발을 장려하는 데도 도움이 됩니다. 에너지 그리드는 전기 수요로 인해 유연성이 필요합니다. 도시로 보내지는 전자의 공급은 그 시점의 전기 수요와 같아야 합니다. 물론, 도시의 전기 수요는 하루와 연중 변동합니다. 전기 그리드는 이에 따라 에너지 생산을 조절할 수 있어야 합니다. 현재, 필요하지 않을 때 에너지를 저장할 수 있는 배터리가 충분하지 않습니다. 이는 특히 바람과 태양 에너지를 활용하는 재생 가능 에너지 인프라 개발에 도전이 됩니다. 왜냐하면 자연이 에너지를 생산하는 시점을 결정하기 때문입니다. 에너지가 사용되지 않으면, 이는 제한되고 낭비됩니다. 충분한 에너지가 생산되지 않으면, 도시는 전력이 없습니다. 화석 연료가 그리드 안정화에 유용한 이유 중 하나는 생산이 전기 수요에 따라 즉시 쉽게 변경될 수 있기 때문입니다. 물론, 이 문제는 피크 수요보다 지속적으로 더 많은 에너지를 생산할 수 있는 충분한 재생 가능 에너지가 개발된다면 완화될 수 있습니다. 그러나 이는 에너지 공급자가 대부분의 시간 동안 초과 전기에 대한 고객이 없게 되어 재정적으로 실행 가능하지 않게 만듭니다. 엔트로피 엔진 운영자는 초과 공급 시 저렴한 전기 비용과 교환하여 충격 흡수 서비스를 제공하는 유연한 부하 응답으로 작용하여 재생 가능 에너지 개발을 장려할 수 있습니다. 도시로 보내지지 않는 전기는 엔트로피 엔진 운영자에 의해 구매되어 재생 가능 인프라에 대한 자본 투자를 더 경제적으로 실행 가능하게 만듭니다. 원자력 에너지에도 동일하게 적용되며, 이러한 시스템도 자체적으로 수요 응답을 수행하는 데 어려움을 겪습니다. 따라서 연구에 따르면 엔트로피 엔진 운영자는 재생 가능 에너지 생산을 장려하고 더 친환경적인 그리드를 위한 추가 수익원을 제공합니다.
엔트로피: 전쟁의 원인, 그리고 이제 평화
인류 문명이 엔트로피 및 엔트로피 엔진과의 관계는 단순히 사회적 관점에서 에너지를 활용하고 방출하며 사용하는 데 그치지 않습니다. 이는 사회 정치적 관점에서도 볼 수 있습니다. 미국 우주군의 제이슨 P. 로우리 대령이 쓴 소프트웨어: 권력 투사와 비트코인의 국가 전략적 중요성에 대한 새로운 이론라는 논문에서는 에너지가 엔트로피의 법칙에 따라 어떻게 조직되는지를 설명하여 전쟁에 대한 인간 행동의 패턴을 설명합니다. 권력 투사 이론은 생명이 어떻게 형성되었는지를 열역학 제2법칙에 따라 설명하며, 에너지를 사용하여 다른 에너지를 환경에서 격리하여 개인적인 이익을 위해 사용하는 방식입니다. 이는 엔트로피 증가를 촉진하기 위해 질서가 어떻게 형성되었는지를 설명하는 또 다른 방법입니다. 이는 해저의 열수 분출구에서 형성된 최초의 원핵세포뿐만 아니라 야생에서 동물의 행동에서도 관찰할 수 있습니다. 로우리 대령은 최근에 획득한 사냥감을 훔치려는 자에게 이빨을 드러내며 으르렁거리는 늑대의 예를 들어, 자원을 훔치는 비용이 얻는 이익보다 더 높을 것임을 알립니다. 여기서 늑대는 자원을 지키기 위해 힘을 투사하고 있습니다. 이러한 논리에 따르면, 늑대와 같은 무리 동물은 그들의 공동체 내에서 권력 계층을 만들어야 하며, 가장 강력한 늑대가 효율적인 권력 투사의 능력을 가지고 먹이를 얻고 번식할 수 있도록 해야 합니다. 이를 위해 늑대는 지배 경쟁에서 서로 물리적으로 싸워야 합니다. 이는 불행한 요구 사항으로, 두 마리의 늑대는 한 마리가 다른 마리의 경동맥을 물어야 우위를 증명하기 위해 싸웁니다. 따라서 권력 계층을 형성하는 데 필요한 물리적 힘은 위험하고 형제 살해를 초래할 수 있습니다. 사슴과 같은 다른 동물들은 뿔을 발달시켜 다른 종에 대한 힘 투사 무기로 사용하게 되며, 자신의 종 내에서 안전한 경쟁을 가능하게 합니다. 뿔이 서로 엉켜서 머리를 부딪힐 때 치명적인 상처의 위험 없이 경쟁할 수 있습니다. 이렇게 해서 사슴은 물리적 힘을 사용하여 내부 권력 계층을 관리하는 생물학적 방법을 개발했습니다.
로우리 대령은 인간이 언어와 이야기 전달을 통해 물리적 폭력 없이 자원을 조직하기 위한 추상적 권력 투사 형태를 발전시켰다고 제안합니다. 그러나 우주는 엔트로피 증가를 향해 나아가며, 물리적 에너지가 자원 에너지를 관리하는 데 사용됩니다. 자연은 물리적 에너지를 제외한 다른 수단으로 자원 관리를 인식하지 않습니다. 따라서 인간은 추상적 권력 투사를 통해 사회와 자원을 조직하려고 시도하지만, 이는 물리적 권력 투사의 무게에 의해 그들의 공허한 기초 아래에서 무너지는 문제의 순환에 갇히게 됩니다. 우리의 이해할 수 있는 불만과 좌절 속에서, 전쟁, 내전, 혁명은 자연이 자원을 조직하는 유일한 적절한 메커니즘으로 끊임없이 발생합니다. 인간이 스스로를 관리해야 하는 방식에 대한 암울한 전망이지만, 로우리 대령은 엔트로피 엔진의 기술 혁신이 우리의 사회가 조직하는 방식에서 이 중요한 결함을 해결한다고 희망을 제공합니다. 엔트로피 엔진은 물리적 힘을 사용하여 자원을 관리하는 수단입니다. 다시 말해, 이는 인간이 물리적 폭력과 형제 살해의 필요 없이 자연의 법칙에 따라 스스로를 조직할 수 있게 해주는 기술적 뿔 역할을 합니다. 상호 확증 파괴를 통한 핵전쟁 대신, 엔트로피 엔진은 우리가 자원과 서로를 동시에 보호하기 위해 기계를 사용하는 상호 확증 보호를 촉진합니다.
결론
이 분산 엔트로피 엔진의 작동은 엔트로피의 경쟁적 생산에 의존합니다. 사용자는 가장 많은 엔트로피를 생산하는 기계를 사용할 때 자산을 가장 잘 보호할 수 있습니다. 이는 경제적으로 이전에 활용되지 않았던 지구의 에너지 자원을 활용할 수 있게 하고, 자원 확보를 위한 전쟁을 벌일 필요성을 잠재적으로 줄여줍니다. 이 엔트로피 엔진, 비트코인은 인류가 우주에서 에너지 흐름을 촉진하는 우주적 목적을 실현하는 데 가속을 붙이고 있습니다. 모든 것이 더 자원 풍부하고 평화롭고 협력적인 사회를 만드는 동시에 말입니다. 열역학 제2법칙이 불가피하다면, 비트코인은 무엇이 될까요?
참고문헌
1. 나카모토 S. 비트코인: P2P 전자 화폐 시스템. 2021년 11월 16일 접근. www.bitcoin.org
2. 자보 N. Shelling Out: 돈의 기원. 사토시 나카모토 연구소. 2002년 발행. 2023년 4월 19일 접근. https://nakamotoinstitute.org/shelling-out/
3. 졸파가리 B, 비박 K, 코시바 T. 엔트로피의 오디세이: 암호학. 엔트로피. 2022;24(2). doi:10.3390/e24020266
4. 프레스콧 S, 러드 MA, 이그나시오 이바녜스 J, 프라이어 A. 비트코인의 탄소 발자국 재조명: 재생 가능 에너지 확장을 위한 작업 증명 채굴. Challenges 2023, Vol 14, Page 35. 2023;14(3):35. doi:10.3390/CHALLE14030035
5. 로드스 JD, 디트젠 T, 스미스 C. 대규모 유연한 데이터 센터 운영이 ERCOT의 미래에 미치는 영향. 2021년 온라인 발행.
6. 로우리 J. 소프트웨어: 권력 투사와 비트코인의 국가 전략적 중요성에 대한 새로운 이론: 로우리, 제이슨 폴: 9798371524188: 아마존: 서적. 매사추세츠 공과대학교; 2023.
