想像照进现实的图灵完备

官方新闻Nerthus纳尔图2018-11-28 18:34:05  阅读 -评论 0

撰稿人:Afish   审稿人:风清扬

主播:Apple

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全文字数:842字

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1.什么是图灵机

图灵机是一个计算机的理论模型,由英国的数学家Alan Turing于1936年提出,同时证明了只要图灵机可以被实现,就可以用来解决任何可计算的问题。

逻辑模型中的图灵机有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个格子可以存储一个数字或符号。

有一个读写头在纸带上移来移去,读写头有一组内部状态,还有一些固定的程序。

读写头从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。

简单来说,图灵机模型描述的是一个计算机程序,它可以完成一个电脑能实现的所有事情。

想像照进现实的图灵完备

2.什么是图灵完备

借用百科的解释,图灵完备是指在可计算性理论里,如果一系列操作数据的规则(如指令集、编程语言、细胞自动机)可以用来模拟单带图灵机,那么它是图灵完备的。

即图灵完备意味着可以实现图灵机模型的全部功能。像平时使用的C、GO、Java都是图灵完备的编程语言,可以实现所有计算机可以实现的功能。

想像照进现实的图灵完备

以太坊是一个图灵完备的区块链系统,使用solidity编程语言编写智能合约,再通过虚拟机运行,理论上能解决所有可计算问题,从而可以最大限度满足各种现实应用场景的开发。

Nerthus也内置图灵完备的编程语言——Witstone,开发者可以用其建构和定义各种特性,用于开发各种应用、区块链系统。

3.图灵完备的考验

图灵完备并不是100%优于图灵不完备比特币的脚本语言不是图灵完备的,它没有循环语句和复杂的条件控制语句,相应地就无法用这种语言去编写一些死循环或者导致DDOS攻击的恶意代码,从而提高了系统的安全性。

而图灵完备的系统最显著的一个特点是支持循环,就可能会因为陷入死循环而导致程序崩溃,为此以太坊通过加入GAS来避免程序无限循环(详情请见:有声阅读||“保驾护航”的GAS)。

想像照进现实的图灵完备

但是,由于系统的复杂性,还是被找到了漏洞,进行了对以太坊的DDOS攻击。因此,图灵不完备更安全一些,图灵完备更智能一些。

值得注意的是,图灵完备保证的是计算的可行性,不保证计算的效率和代码的可理解性、可维护性和安全性。当需求之间存在冲突时,需要开发者仔细权衡并做出优化以满足不同场景中的应用。

往期精彩文章回顾:

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