时间是什么?
(圖片來源于網(wǎng)絡)
時間(time)是日出日落,時間是晨鐘暮鼓,時間是秒針滴答。可是這些,都是隨時間變化的現(xiàn)象,而不是時間本身。時間在哪里?時間是什么?對這些問題,我們并不知道。
在農(nóng)業(yè)時代,人們?nèi)粘龆?#xff0c;日落而息,按季節(jié)播種、收獲。靠太陽、地球的運行來指導自己的生產(chǎn)勞動就足夠了。但是時間并不在太陽里面,也不在地球里面。
到了工業(yè)時代,人們開始進入工廠工作,流水線生產(chǎn)對各環(huán)節(jié)密切協(xié)同提出了嚴格要求,這就要求大規(guī)模的同時性生產(chǎn)的可能性。于是人們開始大量使用鐘表,并在規(guī)定時間同時上班、下班、工作。但是時間并不在每個人手腕上的鐘表里面,也不在工廠轟鳴的機器里面。
現(xiàn)代物理學家利用原子共振頻率來更加精確的標定時間,這就是原子鐘。信息時代需要更精確的時間同步性。高性能的分布式計算機集群,比如Google Spanner,就使用原子鐘授時來確保分布在全球不同機房的節(jié)點具有高精度的同步時鐘。但是時間并不在原子鐘里面,也不在計算機服務器里面。
由此,如德國哲學家康德所說,時間不在我們外部的世界里,而在我們的心中。是我們先擁有了感知時間的抽象能力,然后才從外部世界中感覺到了時間的流逝。時間是一種不由自主的感受,一種情不自禁的想象。當我們觀察到某些情狀時,就會激發(fā)起我們對于時間的感受。
按照諾貝爾物理學獎獲得者普利高津的說法,能夠激發(fā)我們時間感受的有三類事項:第一類是物質(zhì)的運動,比如太陽的東升西落;第二類是熵的增加,比如蠟炬成灰、覆水難收;第三類是混沌系統(tǒng)的分叉,比如國家興衰、城市變遷、物是人非。愛情劇里常見的那句“我們再也回不去了”,就是對時間流逝、物是人非的感性寫照。
東周圖書館館長老子曾經(jīng)這樣寫道,“有物混成,先天地生,寂兮寥兮,獨立而不改,周行而不殆,可以為天地母。吾不知其名,字之曰道,強為之名曰大。大曰逝,逝曰遠。遠曰反。”天地是空間,這個周行不殆、不知其名的,是時間嗎?太陽照常升起,鐘表一天兩圈,古人眼中的時間,也許就是打圈的吧?
《論語》記載,孔子站在河岸上,看著滾滾流去的江水,感慨道:“逝者如斯夫,不舍晝夜。”到了孔子時,對于時間之矢的永不停歇、絕不可逆有了更加深刻的認知。
大科學家愛因斯坦發(fā)現(xiàn)外部宇宙中并沒有絕對時間,于是發(fā)明了相對論。事實上,在天和號空間站工作的航天員們,他們經(jīng)歷的時間要比我們地球上流逝的慢一點點。我們的宇宙中其實存在無數(shù)能夠讓我們感受時間的事件,但是受我們感知的限制,我們只能想象一個一維的、連續(xù)的、不可逆的時間坐標,并把所有從所有事件中所感受到的時間都合并到這個單一坐標上去。當這些事件彼此之間的相對運動發(fā)生了變化,我們就會感知到時間的相對變化。
在無需許可(permissionless)的比特幣系統(tǒng)中,我們并不能相信任何一個節(jié)點所報告的本地時鐘的時間戳(timestamp),這不是因為時區(qū)的問題,而是因為這個時間戳是可以存在誤差、錯誤甚至惡意篡改的。比特幣采用的是不基于信任的模型,甚至對于系統(tǒng)外部的時間報告,我們也不可以信任。正是因為所有參與到比特幣網(wǎng)絡的計算機的時間戳都是在比特幣系統(tǒng)之外進行標定的,那么這些標定時間都是不可以為系統(tǒng)所信任的。
比特幣需要一個內(nèi)生的時間,通過一個原生的時間戳服務。這個時間戳服務就是區(qū)塊鏈。比特幣采用自身的區(qū)塊時間(區(qū)塊高度)作為計時依據(jù),而不是任何外部時間戳。
因此,中本聰在2008年10月31日發(fā)表的《比特幣:一個點到點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》里第3小節(jié)“時間戳服務器”中這樣開篇:“我們的解決方案從一個時間戳服務器開始。”細看本篇的插圖中,區(qū)塊數(shù)據(jù)里面并未包含礦工所報告的外部時間戳,這一小節(jié)所說的“時間戳”指的就是比特幣的區(qū)塊鏈時間戳,即比特幣的區(qū)塊時間。這個原生的時間戳,就是區(qū)塊的哈希。
比特幣的區(qū)塊鏈及其出塊運動,是單調(diào)的、一維的、連續(xù)的,并由工作量證明計算確保其難以逆轉(zhuǎn)。這符合我們對于時間的感受,于是我們可以從中感知到時間。
為了讓比特幣的區(qū)塊時間和外部現(xiàn)實世界的鐘表時間保持同步,中本聰為比特幣網(wǎng)絡設(shè)計了自動難度調(diào)節(jié)的能力。方法就是讓礦工在通過工作量證明計算推動區(qū)塊鏈時鐘向前流逝的同時,在每一個“滴答”的區(qū)塊中,同時報告礦工的本地時間戳。雖然這個時間戳有偏差、錯誤乃至偽造的可能性,但是工作量證明的隨機選擇節(jié)點,以及對時間漂移范圍的限制,讓這個本地時間戳仍然具有相對安全的參考意義。
在比特幣過去12年的歷史上,因為算力的波動,區(qū)塊鏈時鐘時快時慢。當區(qū)塊鏈時鐘過快,就提高難度,讓它慢下來;當區(qū)塊鏈時鐘過慢,就降低難度,讓它快一點。在過去的幾個月,因為中國礦工的集體關(guān)機,我們看到了比特幣歷史上最大幅度的算力下降,出塊速度從每小時約6個塊一度下降到每小時只有4個塊,于是比特幣網(wǎng)絡連續(xù)下調(diào)難度系數(shù),恢復出塊速度,也就是調(diào)快區(qū)塊鏈時鐘,展現(xiàn)出驚人的彈性和適應性。
在2009年1月3號比特幣區(qū)塊鏈的第一個區(qū)塊創(chuàng)世區(qū)塊里,中本聰寫下了當天泰晤士報的頭版頭條,“Chancellor on brink of second bailout for banks“。而泰晤士報,英文名稱就叫做,TIMES。
(公眾號:劉教鏈。知識星球:公眾號回復“星球”)
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總結(jié)
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