为什么说“比特币就是时间”?(四)

神译局2021-04-07
中本聪想出的办法,就是如何在没有中央协调的情况下,独立地对事件的历史达成一致。

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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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概率时间

时间永远朝着无数的未来分叉。

—— 豪尔赫·路易斯·博尔赫斯《小径分岔的花园》(1958年)

为一个比特币区块找到一个有效的nonce(一个只被使用一次的任意或非重复的随机数值。)是一个猜测游戏。这很像掷骰子,或掷硬币,或转轮盘。从本质上讲,你是在试图找到一个超越天文学的大随机数。在寻找解决方案方面没有任何进展。你要么中大奖,要么不中。

每当你抛出一枚硬币,它出现正面或反面的几率是50%,即使你之前抛了20次,每次都出现正面。同理,每次你等一个比特币区块进来,这一秒被发现的几率是~0.16%。上一个区块是什么时候被找到的并不重要。下一个区块的大概等待时间总是一样的:~10分钟。

由此可见,这个时钟的每一个单独的滴答声都是不可预测的。相对于我们人类的时钟来说,这个时钟似乎是自发的、不精确的。正如Gregory Trubetskoy所指出的那样,这是不相关的,“这个时钟不精确并不重要,重要的是,它对每个人来说都是同一个时钟,而且链的状态可以毫不含糊地与这个时钟的滴答声联系在一起。” 比特币的时钟可能是概率性的,但它不是虚幻的。

时间是一种幻觉。

午餐时间更是如此。

—— 道格拉斯·亚当斯(1979年)

然而,在比特币中,当下绝对可以是一种幻觉。由于网络中没有中央权威机构,所以会出现奇怪的情况。虽然不太可能,但有可能在同一时间发现一个有效的区块(再次向所有物理学家道歉),这将使时钟同时在两个不同的地方向前运行。然而,由于两个不同的区块很可能在内容上有所不同,它们将包含两个不同的历史,都同样有效。

这就是所谓的链式分裂,是中本聪共识的自然过程。就像一群鸟儿短暂地一分为二,却又重新合并一样,由于猜测的概率性,比特币网络上的节点最终会在一段时间后趋于共享历史。

中本聪共识简单地说,正确的历史是在最重的链上找到的,即嵌入了最多工作证明的链。因此,如果我们有两个历史A和B,一些矿工会试图建立在历史A的基础上,另一些矿工会试图建立在历史B的基础上,只要其中一个矿工找到下一个有效区块,另一组矿工就会被编程为接受他们站在历史的错误一边,并切换到最重的链,根据定义,代表实际发生的链。在比特币中,历史真正由胜利者书写。

受款人需要证明,在每笔交易发生时,大多数节点都同意这是第一笔收到的交易。[......]当同一交易有多个双花版本时,只有一个会成为有效的。付款的接收者必须等待一个小时左右才会相信它是有效的。届时网络将解决任何可能的双花竞赛。

—— 中本聪(2009年)

在这个简单的语句中,蕴含着分布式协调问题的秘密。中本聪就是这样解决了之前我们虚构的商业伙伴所遇到的 “同步支付”的问题。他一劳永逸地解决了这个问题。

由于比特币时钟的这种概率性质,当下(我们称之为链尖)永远是不确定的。过去(埋藏在链尖之下的区块)则永远是确定的。

“所需的理解越透彻,就越要往前追溯。

—— Gordon Clark,《基督教的人与事观》(A Chris­tian View of Men and Things),第58页。(1951年)”

因此,比特币时钟可能会不时倒带,对于一些同行来说,一两次滴答。如果你的链尖(当下)恰好输给了竞争的链尖,你的时钟会先倒带,然后向前跳,覆盖你认为已经成为历史的最后几声滴答。如果你的时钟是概率性的,你对过去的理解也要如此。

“滴答滴答--现在是什么时间?

滴答滴答... 以C619结束。

你确定没问题吗?我们可能迟到了吗?

绝对值不重要:九点之前有八点。

时钟并不精确,它有时会倒转。

精确的时间意味着中心,这就是这个诅咒的根源!

然而这个钟却一直在滴答滴答地走着,滴答滴答地走着。

欺骗是没有利润的,只有滴答滴答和下一个区块。

—— 一首关于比特币与时间的有趣的小童谣(2020年)

结论

时间仍然是物理学中的一大谜团,它对物理学的定义提出了质疑。

—— Jorge Cham和Daniel Whiteson,《未知宇宙的指南》(We Have No Idea: A Guide to the Unknown Universe)第117-118页(2017年)

在信息领域跟踪事物意味着跟踪一系列事件,而这又需要跟踪时间。追踪时间需要商定一个 “现在”--一个永恒地将已确定的过去和不确定的未来联系在一起的时间时刻。在比特币中,这个 “现在”是最重的工作证明链的一角。

对于时间的结构来说,有两个组成部分是必不可少的:因果联系和不可预测的事件。因果联系是界定过去的必要条件,而不可预测的事件是构建未来的必要条件。如果事件的序列是可以预测的,那么就可以跳过前面的事件。如果序列中的各个步骤没有联系,那么改变过去将是微不足道的。由于其内部的时间感,要欺骗比特币是非常困难的。人们将不得不重写过去或预测未来。比特币的时间链可以防止这两种情况的发生。

从时间的角度来看比特币,应该清楚 “区块链”--将多个事件因果联系在一起的数据结构,并不是主要的创新。它甚至不是一个新的想法,通过研究过去的时间戳相关的文献就可以看出。

一个新的想法,也就是中本聪想出的办法,就是如何在没有中央协调的情况下,独立地对事件的历史达成一致。他找到了一种实现分布式时间戳方案的方法,这种方案(a)不需要时间戳公司或服务器,(b)不需要报纸或任何其他物理媒介作为证明,(c)即使在CPU时钟时间越来越快的环境中运行,也能保持时间戳基本不变。

计时需要因果性、不可预知性和协调性。在比特币中,因果性由单向函数提供:作为协议核心的加密哈希函数和数字签名。不可预知性由工作证明难题以及与其他同行的互动提供:你无法提前知道别人在做什么,也无法提前知道工作证明难题的解决方案是什么。协调是通过难度调整来实现的,这是连接比特币和我们时间的法宝。如果没有这个物理领域和信息领域之间的桥梁,那么只能依靠数据来商定时间是不可能的。

比特币在多个方面都是时间。它的单位是存储时间,因为它是货币,它的网络是时间,因为它是一个去中心化的时钟。这个时钟无情的跳动,是产生比特币所有神奇属性的原因。如果没有它,比特币错综复杂的舞步就会崩塌。但有了它,地球上的每个人都能接触到真正神奇的东西:神奇的互联网货币。

译者:蒂克伟

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