深层：BTC便是时钟（上）_数据来源

深层：BTC便是时钟（上）

一轮漾着清辉的时钟高悬于空，

宣布時间沒有对与错。

—— 约翰逊·弗罗斯特，《我与夜晚熟稔》（1928）

大家仍未摸透時间这一极大的迷题。時间不过是一个定义；大家乃至不清楚它是不是确实存有……

——Clifford D. Simak，《莎士比亚的星球》（1976）

俗话有星，时间就是金钱。相反，金钱也是時间：时间就是人们身体储存的全部经济发展动能。殊不知，時间和金钱中间的关联远比乍看之下繁杂得多。假如造就金钱不用時间，金钱也不成其为金钱，最少没法长期充分发挥金钱的功效。再想深一层，跟踪信息全球的事情便是跟踪時间。

当金钱智能化，大家务必就时间的定义达成协议，这就是存在的问题。也许你觉得整点报时只不过便是瞥一眼边上的时钟这么简单。假如仅仅解决日常工作中，你那么想也行。可是，假如要让一个全世界的、大家在这其中文过饰非的分布式系统互联网同歩推动情况，整点报时就变成极大的难点。假如时钟没法信赖，你该如何获得恰当的時间？假如你的系统软件超越星球，你该怎样创建时间的概念？在沒有时钟的全球，你该怎样考量時间？時间到底是啥？

为了更好地解释这种难题，大家务必进一步掌握时间的概念，及其BTC是怎样自编时间单位（出块时间，也就是大家一般 所讲的区块链高宽比）的。大家将探寻的难题包含：为何记时最后会与记帐联络起來？为何区块链技术系统软件中沒有绝对时间？BTC是怎样运用逻辑关系和不可预见性来界定 “如今” 这一语态的？

记时器早已数次为文明社会产生极大更改。如同 Lewis Mumford 在 1934 年所讲：“工业革命最重要的设备并不是蒸汽发生器，只是时钟。” 现如今，记时器再一次促进人类文明产生转型：信息时期最重要的设备并不是电子计算机，只是时钟。这一时钟便是BTC。

“让小孩学习数物品，进而得到数据的定义。在记数的情况下，这种物品就可以作为全是一模一样的，他们可能是单独目标或一组目标。”

—— David Eugene Smith，《初等数学教学》（1900）

总体来说，我们可以根据二种方式来跟踪物件：物理学象征物和账本。你能立即应用现实世界中的物件，比如，珍珠贝、钱币或其他有形化的物品（来表述相对的总数）；还可以根据在一张纸上记录下来早已产生的事来复制全球的情况。

想像一下，你是一个牧羊，要想保证 每只羊都是会回到家里。你能为每只羊戴上颈圈，每每有一只羊回家了，你也就取下那一个颈圈，挂在铁棚里。假定每一个颈圈都是会挂上去一个独立的挂勾上，只需挂勾都摆满了，就表明全部羊都到家。当然，你也能够每一次都数一遍，随后列一张表。殊不知，每每你逐渐数以前，你都需要再次列一张表，避免 反复记数或漏计。

货币本质上便是用于跟踪负债的专用工具。总体来说，目前为止当做过贷币的物品可分成两大类：物理学产品和信息目录。更简单一点的叫法便是，象征物和账本。

了解这两大类货币的本质差别很重要。我想在这里做出确立表明：物理学象征物 立即 表明事情的情况；账本则 间接性 体现事情的情况。二者都有优点和缺点。比如，象征物是物理学的、分布式系统的，账本是信息化的、去中心化的；象征物实质上是免信赖的，账本并不是。

在数据全球，大家只有应用账本（尽管总会有很多 “高手” 想使你坚信也有其他方法）。它是 信息 全球，并不是物质世界。即便你将某种信息界定为 “象征物”，它仍然是一段载入电脑硬盘或某类信息储存媒体的可塑信息，以信息纪录的方式展现出去。

全部数据信息实质上全是账本，这就是造成 “一币多花” 难题的根本原因。信息从来不立即表明全球的情况。除此之外，信息的挪动也代表着信息可以复制。信息存有于某一地区。要想 “挪动” 信息，你务必将它复制到另一个地区，随后将原来信息删掉。物质世界则不会有这类难题，挪动便是挪动，并不代表着复制。信息全球不具有这类特点。假如你要将信息从表 A “挪动至” 表 B，你务必将信息从表 A 复制到表 B。此外，沒有其他方式。

另一种构思是 “惟一性”。物理学象征物是与众不同的分子组成，不可以随便复制。单纯的信息不具有这一特点。如果你能够阅读文章某一信息，你也就能够将它极致复制出去。因而，我们可以得到那样一个结果，物理学象征物具有特有性，数据象征物不具有。我乃至觉得 “数据象征物” 一词另当别论。象征物能够表明密秘信息，但绝对不会表明独一无二、不能复制的信息。

这类特点差别说明，信息事实上是没法 “转交” 的。数据象征物不太可能像物理学象征物那般迁移，由于你没法明确原使用者是不是毁坏了信息。和全部信息一样，数据象征物只有像念头一样被散播。

“……假如您有一个苹果，因为我有一个苹果，我们可以交换iPhone，换完以后還是一人一个苹果。可是，假如你有一个念头，因为我有一个念头，大家互换完以后，每个人就会有2个念头。”

—— Charles F. Brannan (1949)

物理学象征物（大家称作物理学不无记名财产，或 “现钱”）不容易遭遇这类窘境。在现实世界中，假如你给了我一枚硬币，你也就失去这枚钱币。这世界上沒有法术能够复制这枚钱币，要要我获得一枚硬币，就务必把一枚硬币交到我。物理学全球的规律性阻拦了一币多花。

尽管非数据全球的确存有多种花销的状况（灭绝人性的犯 George Parker 就曾依靠一房多卖牟取暴利，卖的還是布鲁克林立交桥等地标建筑），可是这必须精心策划的术和非常容易上当受的顾客。数据全球就不一样了。

在数据全球，因为大家一直在与信息 相处，多种花销是一个原有的 难题。但凡复制过文档或应用过复制黏贴作用的人都了解，信息是能够极致复制的，并且它不容易与储存该信息的媒体关联。假定您有一张数码相片，你能将它复制 100 千次，将在其中一些团本存进 U 盘，并将其发给不计其数的人。极致的团本是能够完成的，由于能够应用极致的调整方式，清除一切缺陷。最重要的是，复制基本上是零成本的，并且团本与正本中间没法区别。

再说一遍：信息只存有复制一说。数据信息是没法从 A 挪动 至 B 的，只有从 A复制 到 B。假如复制取得成功，再将A 处的正本删掉，才可以叫 “挪动”。这就是为何多种花销难题这般繁杂。沒有权威部门，就没法以没有敌人方风险性的方式将一切信息从 A 迁移给 B。大家务必坚信正本会被删掉。一个纯天然的不良反应便是，就数据信息来讲，我们无法明确存有是多少团本，及其这种团本都在哪儿。

因而，数据象征物始终都没法当做贷币应用。象征物因其与众不同的物理学结构而无法复制，进而具有稳定性。到数据全球，这一优点化为乌有。在数据全球，象征物是不能信的。因为信息的原有特点，虚拟货币的唯一行得通方式只有是账本，并非象征物。因而，虚拟货币迫不得已应对时间问题。

“看得清的物品是一时的，看不到的物品是永恒不变的。”

——Paul of Tarsus, Corinthians 4:18b

针对物理学象征物而言，买卖是在什么时候产生的（你的钱是从哪里来的）并不重要。你的裤兜要不富有，要不沒有。要不用掉，要不不用。掏钱的唯一前提条件便是裤兜富有。剩余的全交到自然规律。从这一实际意义上而言，物理学象征物是不用信赖且没有時间特性的。

针对账本而言，物理学占据就没那麼关键了。管理方法账本的人必须保证 全部账务都井然有序。本来由物理定律（你没法花销不属于你的钱，也不可以反复花销同一笔钱）授予的特点务必由人为因素制订的标准来强制性完成。恰好是这种标准（并非物理定律）在保持账本的井然有序运行。

从物理定律转为人为因素制订的标准便是难题的症结所在。后面一种是能够改动和毁坏的，前面一种则要不然。比如，你没法 “仿冒” 一枚商品点卷，你得从地下挖到黄金。可是，你能在紙上仿冒点卷。你只必须在账本上加上一个内容，宣称自身有一些点卷就可以了。如果是中央银行，只必须在电脑上敲好多个键，就可以公开增发数万亿美元。（金融业从事人称作 “再质押”、“一部分准备金规章制度” 和 “量化宽松政策” —— 可是千万别被这种花哨的专业术语弄糊里糊涂了，他们实质上全是作假钱。）

为了更好地保证 账本及其管理方法账本的人沒有徇私舞弊，大家务必按时对账本开展单独财务审计。对账本中的每一个内容开展结转不是什么不得了的事 。审计员要能查验以往的帐本，来保证 账本的稳定性和实效性。沒有靠谱的时间格式，大家就无法验证账本的內部一致性。大家务必创建一个体制来明确买卖次序。

要是没有一个肯定的时间概念，大家就没法明确买卖次序。假如没法明确买卖次序，大家就没法确保账本沒有仿冒。此外，还能有哪些方法来确认你有着要多少钱？还能有哪些方法来保证 全部账务都秩序井然？

象征物和账本中间的差别突显了跟踪時间的重要性。在物理学全球，贷币不是带時间特性的人工制品，能够在没有人监管的状况下用以买卖。在数据全球中，标识贷币必须时间格式。

“時间能刻上一切印痕，也可以抹除一切印痕。”

——Yahia Lababidi (b. 1973)

处理多种花销难题（保证 每单数据转帐仅产生一次）最普遍的方式是建立一个去中心化买卖目录。一旦你拥有一个去中心化买卖目录，你也就拥有能够当做唯一实情来源于的账本。这时候，处理多种花销难题就非常简单，只需认真仔细买卖目录，保证 每条账务都恰当准确无误就可以。这就是 PayPal、Venmo、Alipay 及其全世界全部金融机构（包含中央银行）处理多种花销难题的方式：权威部门。

“这一全过程的难题取决于，收款方无法检测，以前的一位持有人是不是多种花销过某一笔钱。一般 的解决方法是，引进可靠的第三方权威性，或相近铸币厂这类的组织，来对每一笔买卖开展检测，以避免 多种付款……该解决方法的难题取决于，全部贷币系统软件的运势彻底取决于铸币厂的经营方，由于每一笔买卖都需要历经该铸币厂的确定，这一铸币厂就如同是一家金融机构。”

—— 量子链，《白皮书》

必须留意的是，量子链没法让信息越来越没法复制。BTC的每一个一部分（源码、账本、客户的公钥）全是能够复制的。这一切都是能够复制并窜改的。殊不知，量子链取得成功建立了一个系统软件，让违背标准的团本越来越毫无价值。BTC互联网根据实行繁杂的体制，来决策什么团本有效，什么团本不起作用。恰好是该体制为数据全球产生了稀缺资源。这一体制就如同一支民族舞蹈，必须操纵节奏感。

即便是去中心化账本，也务必选用统一的時间跟踪方法，才可以处理多种付款难题。当一笔买卖产生时，大家务必了解买卖方、买卖额度，及其最重要的，股票交易时间。在信息行业，沒有时间格式就无法标记贷币。

“务必注重的一点是，因为大家一直无法处理分布式架构中事情与时间点的关系难题，区块链技术账本没法完成，直到量子链创造发明出了解决方法。”

——Gregory Trubet­skoy（2018）

“時间会带去一切。”

—— 埃斯库洛斯（公元 525 至 456 年）

時间和次序拥有十分紧密的关联。如同 Leslie Lamport 在 1978 年的毕业论文《分布式架构中的時间、时钟和事件次序》中上述：“时间概念是大家思维模式的基础。它源于一个更基本的定义，即，事情的产生次序。” 因为缺乏一个中心融洽时间点，“先”、“后” 和 “另外” 等看起来形象化的定义都没有了参考。用 Lamport 得话而言：“ ‘先产生’这一定义界定的是分布式系统多进程系统软件中不会改变的那一部分事情次序。”

换句话说：假如我们不能让某一人来部门管理時间（校时），那麼大家怎样确定事件产生的次序？要是没有一个中心参照系，大家怎样才可以得到一个靠谱的时钟？

你很有可能觉得这个问题非常容易处理，由于每一个人都能够应用他们自己的时钟。可是，仅有在每一个人的时钟都准确（且每个人都遵守纪律）的状况下，这一方式才合理。在一个大家有对立面、有利益输送的系统软件中，每一个人都应用自身的时钟会是场灾祸。并且，依据量子论，这一方式没法超越室内空间。

再来一个思维实验：假定你日常生活在一个每一个人都自身追踪事情产生次序的全球中，你能如何蒙别人呢？你能装作你今天推送的一笔买卖实际上是昨日的（仅仅由于某一缘故而延迟时间），那样你今天用掉的钱就還是你自己的。因为每一个区块链技术系统软件实质上全是异步通信，所述情景不只是理论上的思维实验。信息的确会延迟时间，时间戳会不精确。再再加上相对论效应和宇宙空间的纯天然限速，大家难以在沒有去中心化权威部门或观测者的状况下鉴别事情的顺序。

“Who's there? Knock knock.”（“咚咚咚咚咚！”“哪位？”）

—— 经典谐音梗

为了更好地能够更好地表明这个问题，大家看来一个实际的事例。想像一下，你与你的合作伙伴都可以浏览你企业的银行帐户。你的业务流程遍及全世界，因而你是在法国开的银行帐户，你自己住在纽约，但你的合作伙伴住在伦敦。你这里的时间 1 月 3 日，你已经旅社悠闲地渡过礼拜天夜里。你的合作伙伴那里的時间早已是周一早上，她决策应用共享资源银行帐户的储蓄卡买早饭。那时候卡上账户余额为 615 美金。当地时间为早上 8:21。她的早饭花了 27 美金。

于此同时，你准备用另一张关系该银行帐户的储蓄卡付款住宿费用。这时卡上账户余额为 615 美金。当地时间为中午 5 : 21。住宿费用是 599 美金。

换句话说，大家在同一時刻刷了卡。会发生了什么？（科学家们，原谅我应用了 “同一時刻” 这一描述，这里大家姑且忽视相对论效应，及其宇宙空间中不会有绝对时间这一客观事实。此外，大家也要假设同歩事情定义是存有的。比特币自身就早已够繁杂了！）

金融机构的中间帐本很可能是一前一后接到这么加一笔买卖的，那样大家中必定有一个变成好运儿，另一个变成倒霉鬼。假如中间帐本正好在同一瞬间（精准到ms）接到这么加一笔买卖，金融机构就务必决策谁来花销该笔钱。

那麼，要是没有金融机构会怎么样？由谁来决策买卖依次？假如不只是大家2个，只是成百甚至几千人另外展销会如何？假如你不信任这些人应该怎么办？假如有些人要想做恶，例如将自身的时钟拨慢，装作自身的买卖是数分钟前的，应该怎么办？

“大家必须一种与時间相关的专用工具来建立认可的排列，并在不依赖于一切中间实施者的状况下维护保养唯一的历史数据。”

——Giacomo Zucco, 《发觉比特币》（2019）

这就是为何过去全部有关数字现钱的试着都离不了去中心化注册表文件。换句话说，大家务必信赖某一人，才可以恰当决策事务管理的次序。大家必须去中心化监管方来当做去中心化时钟。

比特币处理这一难题的方式是彻底改变時间。比特币是根据区块链，并非秒来衡量時间的。

君王息争，乃岁月之风彩；

将谎话戳穿，让水落石出；

将岁月印痕，给旧事咒印；

将夜晚恪守，唤黎明曙光醒来时；

将坏人惩处，直到其悔过；

—— 沙士比亚，《鲁克丽丝受辱记》（1709）

全部时钟都取决于规律性的全过程，也就是大家常说的 “嘀哒（读秒声）”。从实质上而言，大哥钟传出的滴答声与当代石英钟和原子钟传出的嗡嗡响沒有一切差别。从总体上，大家运用时钟中某一构件晃动或震动的频次来衡量秒或分鐘。

大中型摆钟的钟摆较长，晃动起來很显著。更技术专业的中小型时钟则必须独特构件。时钟的振动频率（“嘀哒” 的頻率）在于其应用领域。

大部分时钟的振动频率全是固定不动的，便于精确整点报时。殊不知，有一些时钟的振动频率是可变性的。比如，校音就可以事先设定振动频率，一旦设定进行，便会依照稳定頻率打拍子。比特币每一次 “嘀哒” 的间隔时间都不一样，由于其內部体制存有几率性。但是，二者的目地都一样：弹奏歌曲，让民族舞蹈能够再次。

眼下的比特币不便是一个时钟吗？量子链的确暗示着过，全部比特币互联网如同一个时钟，用他得话而言，一个分布式系统时间戳网络服务器。

在这篇毕业论文中，大家将明确提出一种根据点到点分布式系统时间戳网络服务器来为一组买卖的产生次序转化成测算证实，进而处理多种付款难题。

—— 量子链，《比特币：一种点到点的电子器件现钱系统软件》（2009）

从比特币市场研究报告最终的论文参考文献看来，时间戳显而易见是一大压根难题。在 8 篇论文参考文献中，有 3 篇与时间戳相关：

《怎样为数字文本文档再加上时间戳》，S. Haber，W.S. Stornetta（1991）

《论如何提高数字时间戳的高效率和稳定性》，D. Bayer，S. Haber，W.S. Stornetta（1992）

《怎样设计方案一个信赖降到最低的安全性时间戳服务项目》，H. Massias，X.S. Avila，J.-J. Quisquater（1999）

如同 Haber 和 Stornetta 在 1991 年上述，数字时间戳便是运用测算全过程让客户（或敌另一方）没法往前或向后变更数字文本文档的日期。有别于纸版文本文档，数字文本文档便于伪造，并且伪造时并不一定会在物理学媒体上留有一切显著的征兆。在数字全球，仿冒和伪造能够做到无懈的程度。

由于信息内容的延展性，为数字文本文档加上时间戳变成一个比较复杂的全过程。判断力的解决方法压根失灵。以文本文件为例子，仅仅简易地在文本文档结尾再加上一个日期是压根不起作用的，由于所有人（包含你自己）都能够易如反掌地改动日期。何况，你一开始就可以仿冒日期。（未完结）

全文连接:https://www.swanbitcoin.com/bitcoin-is-time/创作者:  Gigi

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