3. 时间戳服务

通过上节知道，解决双花问题成为了去中心化点对点系统的核心问题。上一节指出为了解决双花问题，需要系统能够对交易的先后顺序达成一致共识。但是如何做并没有说。显然顺序和时间有关，那么在系统内如何体现时间呢？

首先要清楚什么是时间戳。时间戳就是为某个文档的时间提供证明。在某些商务场合很重要，例如签合同，时间是具有法律意义的。在电子文档环境下要提供时间戳，需要保证两件事情：

一是文档没有被修改；

二是为该文档添加的时间戳具有信用背书。也就是需要一个可信的第三方机构来发布时间戳。

第一点可以通过对文档的哈希来解决，第二点如果在可以有中心化的场景，可以通过专业的可信第三方提供时间戳服务。但是现在是点对点的去中心化环境，如何提供时间戳呢？

   所以白皮书的第一句话，就说为了提出解决方案，我们先从时间戳服务说起。

The solution we propose begins with a timestamp server.

   紧接着白皮书解释了如何提供时间戳。

A timestamp server works by taking a hash of a block of items to be timestamped and widely publishing the hash, such as in a newspaper or Usenet post [2-5].

   时间戳服务可以通过计算区块数据的哈希值，并且广而告之该哈希值，例如刊登在报纸或者其它媒体上来提供。

上述方法通过哈希解决了数据的不可篡改性，通过报纸等媒体解决了时间性。因为报纸等媒体是按照时间发行，具有时间特征的。而且哈希值一旦在报纸等公开媒体发布，其时间和哈希值就牢牢绑定无法更改了，被永远记录在媒体上。从而实现了分布式时间戳的目的（即不需要一个可信的机构来发布时间戳）。

所以白皮书紧接着说

The timestamp proves that the data must have existed at the time, obviously, in order to get into the hash. Each timestamp includes the previous timestamp in its hash, forming a chain, with each additional timestamp reinforcing the ones before it.

显然通过计算区块数据的哈希值来提供时间戳服务，该时间戳证明了区块数据在某个时间的存在性。在计算区块的哈希时，包含了前一区块的时间戳，从而形成了一个链条，即每一个区块的时间戳都包含了它之前区块的时间戳。通俗的讲，前面所有区块的特征都被遗传到了后面的时间戳中。如果想篡改某一个区块的时间戳，必须篡改其后的所有时间戳才可以。这是一个非常好的特性，使得时间戳链条越长，安全性越好。

从而时间戳链条越长，就越能增强前面时间戳的不可篡改性。因为要花更大的代价去篡改其后的所有时间戳。这就是这句话的本质含义Each timestamp includes the previous timestamp in its hash, forming a chain, with each additional timestamp reinforcing the ones before it. 目前的中文版都没有对背后的意思进行解读，这是需要功力的。如果不对比特币系统有深入的理解，很难读懂其白皮书。

    整个白皮书一环套一环，很紧凑，很简洁，但是也造成了理解上的困难。相信经过我们这样的深入解析，会让您豁然开朗。

到此，上述论述的时间戳本质上就是一个哈希链，而且每个哈希值都被打了时间戳的一个链。要在点对点的分布式环境下，实现该时间戳是需要一种新机制的。

这里存在一个问题，哈希只是解决了数据不可篡改的目的，如何和时间挂上钩呢？可以通过可信的第三方来提供时间戳服务，也可以把哈希值记录在报纸等公开的媒体上。但是现在是一个点对点的网络，即不存在中心化的第三方。那么如何体现可信时间这个概念呢？

由于是点对点的网络，所以时间必须是随机的由网络中的某个节点提供。如果不是随机的，就不能体现点对点网络的去中心化特征，时间就可能被提供者控制。有些人可能会想，那就由随机选定的节点提供时间就可以了。这样做不能保证时间的真实性（因为可能会被篡改），因为不能保证每个节点都是诚实的。那么既要保证时间提供者的随机性，又不能让提供者直接提供时间，这不是矛盾吗？如何解决呢？

办法总是人想出来了的。中本聪想的办法是通过事件来体现时间，即把事件和时间关联起来。就像把哈希值记录在报纸上一样。只要事件是随机的，那么完成该事件就意味着在某个时间完成了该事件，从而体现了时间。关键是体现了交易的先后顺序。

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