为什么说“比特币就是时间”?(三)-KK领域

为什么说“比特币就是时间”?(三)

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编者按:自从比特币等虚拟货币诞生之时起,注定是毁誉参半的过程。正如谚语:人性一半是神性,一半是兽性。这句话完美体现了比特币的特性,其去中心化的设计机制想神一般激起人们的无限遐想与希望;而在实施的过程中却掺杂了人类太多关于财富和欲望的贪婪,将凯恩斯的“动物精神”淋漓尽致地体现了出来。“当你凝视深渊时,深渊也在凝视你。本文中,作者引经据典,深入分析了比特币的本质,他认为,计时设备不止一次地改变了文明。正如美国社会哲学家刘易斯·芒福德在1934年指出的那样: “现代工业时代的关键机器是时钟,而不是蒸汽机”。今天,又是一种计时设备在改变着我们的文明:时钟,而不是计算机,才是现代信息时代真正的关键机器,而这个时钟就是比特币。原标题Bitcoin Is Time,作者dergigi。

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因果关系和不可预测性

时间不是一个现实[hupostasis],而是一个概念[noêma]或一个尺度[metron].。

——古希腊哲学家安蒂丰,论真理 (公元三世纪)

虽然因果关系是必不可少的,但这还不够。我们还需要时间流动的不可预测性。在物理领域,我们观察自然过程来描述时间的流动。我们观察到熵的普遍增加,并称之为时间之箭。尽管在大多数情况下,自然法则似乎对这个箭头的方向视而不见,但实际上,有些事情是无法挽回的。就像他们说的那样,你无法把炒好的鸡蛋还原成原来的鸡蛋。

同样,在数字领域建立时间之箭也需要熵增函数。就像几乎不可能还原一个鸡蛋一样,实际上也不可能解开一个SHA256哈希值或加密签名。

如果没有这种熵的增加,我们就可以在时间上任意前进和后退。比如说,斐波那契数列是因果关系,但不是熵。序列中的每一个数字都是由前面的两个数字引起的。在这个意义上,它是一个因果链。然而,看时间是没有用的,因为它是完全可以预测的。就像绑匪不能简单地站在显示当前日期的日历前一样,我们也不能用可预测的过程作为时间的证明。我们总是要依靠一些无法提前预测的东西,比如当天报纸的头版。

比特币依赖于两个不可预知的来源:交易和工作证明(proof-of-work)。就像没有人能够预测明天的报纸会是什么样子,没有人能够预测下一个比特币区块会是什么样子。你无法预测哪些交易会被收录,因为你无法预测未来会有哪些交易会被广播。而且,更重要的是,你无法预测谁会找到当前工作证明难题的解决方案,以及这个解决方案会是什么。

然而,与绑匪的报纸不同,工作证明与所发生的事情有直接的实际联系。它不仅仅是一个事件的记录,而是事件本身。正是由于工作证明的概率直接性,使信任从等式中消失。要找到有效的工作证明,唯一的方法就是进行大量的猜测,而进行一次猜测需要一点时间。这些猜测的概率之和就是建立比特币这个时间链的原因。

通过利用哈希链的因果关系和工作证明的不可预测性,比特币网络提供了一种机制,以建立一个无可争议的历史事件见证。没有因果性,之前的事情和之后的事情就无法挑明。没有不可预知性,因果关系就没有意义。

每个绑架者直观理解的东西,Bayer, Haber,和Stornetta 在1992年明确指出:“为了确定一份文件是在某一特定时刻之后产生的,必须报告在事件发生之前无法预测的事件。”

发表证明

正是由于因果性和不可预测性的结合,才使得在原本永恒的数字领域中创造了一个人工的 “现在”。正如Bayer, Haber, and Stornetta在他们1991年的论文中所指出的: “客户端请求时间戳的顺序 以及他们提交的哈希值是无法事先知道的,因此,如果我们在签名的证书中包含了前一序列的客户请求的比特,那么我们就知道时间戳发生在这些请求之后。[……]但是,在证书中包括以前文件的位子的要求也可以用来解决另一个方向上的时间限制问题,因为时间戳公司除非掌握了当前的请求,否则不能签发以后的证书。”

所有的拼图都已经存在了。中本聪要做的是把它们放在一起,把 “时间戳公司 ”从等式中剔除。

时间证明

原因是隐藏的,但结果是已知的。

—— 奥维德,变形记,(公元8年)

让我们来总结一下:要在数字领域使用金钱,我们必须依靠账本技术。为了使账本可靠,需要有明确的秩序。为了建立秩序,需要时间戳。因此,如果我们想在数字领域中拥有去信任化的货币,我们必须去除任何创建和管理时间戳的实体,以及任何负责时间本身的单一实体。

中本聪这样的天才才实现了解决方案。“为了在点对点的基础上实现分布式时间戳服务器,我们需要使用类似于Adam Back的哈希现金(Hashcash )的工作证明系统”

我们需要使用工作证明系统,因为我们需要一些数字领域原生的东西。一旦你理解了数字领域是信息性的,显而易见的结论是,计算是我们的全部。如果你的世界是由数据构成的,那么对数据的操作就是全部。

工作证明在点对点的环境中是有效的,因为它是去信任化的,而它去信任化是因为它与所有外部输入,比如时钟(或报纸)的读数脱节。它只依赖一件事:计算需要工作,而在我们的宇宙中,工作需要能量和时间。

衔接时间

我知道这对我很有效。

当我们过了那座燃烧的桥的时候

在我们身后的火焰。

我们站在最前线

宝贝,是你和我,对抗世界。

—— 凯特·布什,Burning Bridge(1985年)

如果没有工作证明,就会一直遇到甲骨文的问题,因为物理世界和信息世界是永远脱节的。你的羊名单上的标记不是你的羊,地图不是领土,昨天报纸上写的东西不一定是现实世界发生的事情。同样的道理,你用现实世界的时钟记下一个时间戳,并不意味着这就是实际的时间。

说白了,根本无法相信数据代表现实,除非有关的现实是数据本身所固有的。比特币的难度调整的工作证明的高明之处在于,它创造了自己的现实,以及自己的空间和时间。

工作证明提供了数字领域和物理领域之间的直接联系。更为深刻的是,它是唯一能够以去信任化的方式建立的连接。其他一切都将永远依赖于外部输入。

挖掘一个新的比特币区块的难度会被调整,以确保比特币的时间和我们的时间之间的细线保持不变。就像时钟一样,挖矿难度每隔2016个区块就会重新调整一次。这种重新调整的目标是将平均区块之间的时间保持在十分钟。正是这十分钟,维持了物理领域和信息领域之间的稳定联系。因此,重新调整比特币时钟的滴答声需要人类的时间意识。纯粹基于区块的重新调整是行不通的,因为它将完全脱离我们人类的世界,而重新调整的全部目的就是阻止我们这些独具匠心的人类发现区块太快(或太慢)。

正如爱因斯坦向我们展示的那样,时间不是一个静态的东西。不存在我们可以依赖的普遍时间这种东西。时间是相对的,同时性是不存在的。仅仅是这个事实,就使得所有的时间戳,尤其是跨越大距离的时间戳,本质上是不可靠的。(顺便说一句,这就是为什么GPS卫星的时间戳必须不断调整的原因)。

对于比特币来说,我们人类的时间戳是不精确的,这一点并不太重要。我们本来就没有绝对的参考框架,这也没有关系。他们只需要足够精确,就可以计算出2016年各区块的某种可靠的平均值。为了保证这一点,一个区块的 “肉空间”(meatspace)时间戳只有在满足两个标准的情况下才会被接受:
1、时间戳必须大于前11个区块的时间戳中位数。

2、时间戳必须小于网络调整时间加两个小时。(“网络调整时间 ”只是所有连接到你的节点返回的时间戳的中位数。)

换句话说,难度的调整是要保持时间的恒定,而不是安全度、难度、能量消耗的恒定。这一点很巧妙,因为好的货币要耗费的是时间,而不是能源。仅仅把钱和能源联系起来,还不足以产生绝对的稀缺性,因为能源生产的每一次改进都会让我们创造更多的钱。时间是我们唯一永远无法制造更多的东西。正如朱利安·西蒙所指出的,它是终极资源。这使得比特币成为货币的终极形式,因为它的发行直接与我们宇宙的终极资源:时间相关。

难度调整是必不可少的,因为如果没有难度调整,随着更多矿工加入网络或者挖矿设备效率的提高,比特币的内部时钟往往会越走越快。我们会很快遇到比特币所要解决的协调问题。一旦区块时间低于某个阈值,比如说50毫秒,即使在理论上,也不可能就共享状态达成一致。光从地球的一端到另一端需要大约66毫秒的时间。因此,即使我们的计算机和路由器是完美的,我们也会回到原点:给定两个事件,要分辨哪个事件发生在前,哪个事件发生在后,都是徒劳的。如果没有定期调整比特币的挖矿难度,我们将遇到无奈的问题,解决协调问题的速度将超过光速。时间也是密码学不稳定问题的根源,这一点在第一章中已经概述过。密码学之所以能发挥作用,是因为时间的不对称性:建造一堵密码墙需要很短的时间,而破坏它则需要很长的时间,除非你有一把钥匙。

因此,从某种意义上说,工作证明,以及与之配套的难度调整,人为地拖慢了时间,至少从比特币网络的角度来看是这样。换句话说。比特币执行的是一种内部节奏,它的低频率可以为对等体之间的通信延迟提供足够的缓冲,每隔2016个区块,比特币的内部时钟就会重新调整,因此平均每10分钟才会发现一个有效区块。

从外部角度看,比特币将全球广播的异步消息的混沌混乱输送到一个平行的宇宙中,受限于自己的规则和自己的空间和时间感。从比特币网络的角度来看,mempool矿池中的交易是永恒的。只有当一个交易被包含在一个有效的区块中时,它才会被分配一个时间:它所包含的区块的编号。

BitCoin v0.01 ALPHA (2009)

很难说这是一个多么优雅的解决方案。一旦你能够创建你自己的时间定义,解读之前和之后的事情就变得微不足道了。反过来,发生了什么,以什么顺序,以及因此,谁欠谁什么,达成一致,也变得微不足道。

难度调整可以确保比特币内部节拍器的滴答声在一定程度上是恒定的。它是比特币乐团的指挥,它是音乐生命力所在。

但是,为什么我们依靠它呢?答案有三点。我们可以依赖它,因为计算需要工作,工作需要时间,而有关的工作(猜测随机数)无法高效地完成。

译者:蒂克伟

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