比特币时间戳服务器

比特币创世论文的一部分标题为“时间戳服务器”或“时间戳服务器”。记得看了这些话，我不明白为什么会有时间戳服务器，也不明白比特币的时间戳服务器是怎么工作的。在本节中，我们将一起讨论这两个问题。

时间戳的本义

Timestamp，英文称为timestamp，最初是指一个物理橡皮图章，它被扣到一个文件上，表示该文件的发布时间早于时间戳上的当前时间。但是在本文中，我们讨论的是数字时间戳，我们稍后将其称为时间戳。时间戳是计算机生成的时间，比如某年某月某日的时间和分钟，格式有很多种，但总之就是一个很短的字符串比特币不需要服务器吗，用来表示时间。

进行在线交易时，时间戳非常重要。比如我的一个比特币，我先用我的私钥签名，用它买了一只鸡，然后又用它签名买了一只羊。同一个比特币被花两次，哪一个是有效的？当然，很容易指定前一个是有效的。但问题来了，如何确认哪个交易发生在前面？如果时间戳是我自己的电脑生成的，很容易造假。

事实上，在比特币出现之前，人们会经常进行在线交易，所以时间戳服务器早就有了解决方案。如果你在网上搜索一下，你会发现有很多公司在销售自己的时间戳服务器。这些公司一般是政府颁发的证书。我将我的数据发送给他们，他们会给我一个具有法律约束力的时间戳。但是如何防止我更改时间戳？时间戳毕竟是一个字符串。每个公司的计划肯定是不同的，但基本原则是使用提供时间戳的公司的私钥对我们的数据进行签名。因为有数字签名，所以大家可以验证时间戳是公司加的。同时，数字签名签署的数据不能被修改。如果数据发生变化，签名将直接失效。事实上，数字签名本身就包含一个时间戳比特币不需要服务器吗，有时你可以不用添加它就可以使用自带的时间戳。

简单来说，时间戳就是一个代表时间的字符串。本身不是学来的，关键是要保证时间戳的权威性。传统时间服务器采用基于信任的集中处理方案，得到政府和公司声誉的认可。这种方案绝对不适合比特币。

比特币网络上的时间问题

回到比特币网络的例子。在去中心化网络上，确定交易的顺序非常具有挑战性。

首先，它无法从交易时间戳中确定。因为每个人的电脑时间不一定准确，也不能防伪。因此，比特币交易对应的底层数据不包含时间戳。当每个用户进行交易时，该交易将在签署交易后在互联网上公布。因此，将在互联网上形成一个交易池。池是池中的池，它代表了许多没有任何排序的事务的集合。事实上，矿工在记账时，会优先选择交易手续费设置较高的交易进行处理，而先发出去的交易不一定会先处理。

同时，不能根据区块的时间戳来确定交易的先后顺序。在每个矿工收集到足够的交易后，就会生成一个带有时间戳的块。当然，由于矿工只是网络上的一个节点，网络传播其实是很不平衡的，其他矿工不能保证能同时看到区块，也不能就这个时间戳的准确性达成共识, 所以区块时间戳其实并不适合作为判断交易顺序的依据。比特币规定区块时间戳的误差允许在两个小时内，所以这是一个非常模糊的时间，只是为了让大家知道其中每笔交易发出的大概时间。有关此主题的详细信息，请参阅官方比特币 wiki 中的时间戳相关页面 en.bitcoin.it/wiki/Block_timestamp。

所以总而言之，分布式网络上的交易顺序不能通过简单的时间戳来确定。

比特币时间戳服务器

比特币创世论文中有明确的时间戳服务器部分，明确给出了如何实现分布式时间戳服务器的解决方案。简单来说，比特币创世论文中提到的“时间戳”并不是我们上面提到的时间戳，而是区块哈希。因为只有区块哈希才能真正保证区块的顺序，虽然严格来说，哈希并不能反映时间，也不能算是真正的时间戳。

让我们回到区块链的词链。 POW算力竞争后，每隔十分钟左右，就会产生下一个区块，将整个区块链的长度增加一个。区块链是一种单向链。当然，有了区块链，你可以清楚地看到哪个区块在前面，另一个在后面。只要认为上一个区块中包含的交易出现的时间早于后续交易，这个顺序就与交易的实际发起时间无关。同时，区块的顺序甚至可能与区块的时间戳顺序不一致。比特币区块链上后期区块的时间戳允许出现在较早区块之前。

所以最后一个问题是，块是如何连接在一起的？首先，一个block的hash可以作为block的定位符，类似于文件名可以用来查找文件，用hash就可以找到对应的block。同时，下一个区块会包含上一个区块的哈希，所以如果你拿到最新的区块，就可以找到上一个区块，并且可以重复找到区块链上的所有区块。那么这条具有明确的区块链方向和顺序的链就是这样形成的。注意，在实践中，所谓比特币的区块哈希和我这里描述的不一样，涉及的细节比较多，所以就不展开了，因为不影响后续内容的理解。

这样，只要得到一个区块的hash，就可以知道这个区块在区块链上的排序位置，可以判断哪个在前，哪个在后。因此，比特币创世论文中提到的“时间戳服务器”中提到的“时间戳”，实际上并不是指区块时间戳，而可以粗略地看成是区块哈希。

总结

本节描述了比特币作为一个去中心化网络如何清晰地反映交易的顺序。首先，交易本身的实际发生时间并没有被记录，而区块的时间戳其实只是区块创建时的大概时间的记录，不能作为判断交易先后顺序的依据比特币上所谓的时间戳服务器其实就是它的整个 POW 系统，因为这个系统可以保证系统上每十分钟创建一个区块。同时，系统会计算每个区块的哈希值，每个区块存储前一个区块的哈希值。以这些哈希作为定位器，区块链是一条具有清晰顺序的单向链。 每个区块自然都有明确的顺序，也就是说其中包含的交易也有明确的交易顺序，这就是比特币时间戳服务器的基本原理。