BitMEX:中本聰了不起的設計：禁得住 10 年考驗的比特幣區塊時間戳保護_BitMEX Token

比特幣現金的時間保護規則的明顯脆弱性，可能未被利用，顯示出比特幣的時間保護規則的思考是如此完善。

原文標題：《比特幣的區塊時間戳保護規則》作者：BitMEXResearch

我們檢查了比特幣鮮為人知的兩個規則，這些規則用于防止不法礦工操縱區塊時間戳以獲得不公平的高額挖礦報酬。我們討論了為什么可能選擇類似2小時MAX_FUTURE_BLOCK_TIME值之類的常數，以及該值會對比特幣現金有何特定的影響。我們得出的結論是，考慮到實施規則時缺乏功能網絡，比特幣的時間保護規則似乎相當有效，令人贊嘆。

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比特幣的時間問題

人們可能認為時間對于比特幣網絡并不是一項重要的考慮因素，因為每個區塊都引用前一個區塊的哈希值，所以這些區塊已經有先后順序。比特幣區塊還包含交易、推導區塊頭的默克爾樹和區塊哈希值本身，用于證明工作量。從表面上看，這對于交易和一致性系統也許已經足夠。但是，存在調整難度的問題如果太多的礦工加入網絡，區塊時間可能變得太快，又或者如果太多的礦工離開，區塊時間可能變得太慢，使得網絡不可靠。

法蘭克穆勒Franck Muller推出全新“Nakamoto中本聰系列”數字貨幣腕表:6月20日消息，瑞士奢侈腕表品牌法蘭克穆勒Franck Muller推出了全新名為“Nakamoto中本聰系列“的限量版手表，為了致敬比特幣的發明創造者Nakamoto中本聰先生而命名。

據悉，早在2019年，法蘭克穆勒Frank Muller便創新推出了其首個數字貨幣手表系列。Nakamoto中本聰系列數字腕表是由Frank Muller與加密貨幣交易平臺Regal Assets合作推出。

在數字貨幣技術上，Nakamoto中本聰系列的每只手表都帶有一個獨特的QR碼，通過非確定性TRNG（生成真隨機數）方法離線生成，通過此方法生成的深冷錢包可以有效的避免黑客入侵。顧客可以掃描Nakamoto表盤來檢查他們的余額并將比特幣存入個人賬戶。此外，購買Nakamoto，品牌也會隨附密封的用于存儲私鑰的特殊U盤。[2022/6/20 4:40:48]

為了解決這個問題，每兩星期調整一次采礦難度，以實現區塊之間十分鐘的目標時間。遺憾的是，為了對兩星期的時間進行計算，需要將時間概念引入區塊鏈并成為一致性系統的一部分。因此區塊必須含有時間戳，人們可以將比特幣看作世界上第一個分布式電子時鐘。區塊時間戳安全規則在比特幣區塊產生時，實質上涉及兩個時間：

比特幣創造者中本聰進入世界前20富豪名單:金色財經報道，4月中旬，比特幣網絡的締造者中本聰進入了全球前20位最富有的億萬富翁名單，但在比特幣價格下跌后，發明者的財富一落千丈。本周，比特幣已飆升至 6 萬美元以上，并在周五觸及 62,945 美元的高位。使用今天的匯率和據報道中本聰擁有的比特幣數量，中本聰再次加入了地球上最富有的20人的行列。上一次，中本聰排在第19位，而這一次，比特幣的發明者現在是地球上第20位最富有的人。（news.bitcoin）[2021/10/18 20:36:19]

區塊頭中的時間，是由礦工放置的區塊產生的實際時間。當然，這兩個時間應當幾乎相同。畢竟，礦工們肯定有合理準確的時鐘，他們為什么會在時間上撒謊呢？

礦工的確存在在時間上撒謊的誘因。比如，不法礦工可能會添加一個將來的時間戳。舉例，如果生產一個區塊要10分鐘，礦工可以通過向將來添加5分鐘的時間戳來聲稱花了15分鐘。如果這種增加5分鐘的做法在整個兩星期的難度調整周期都持續，平均區塊時間會看起來像是15分鐘，而實際上比這要短。那么下一個周期的難度可能會向下調整，由于區塊時間加快，增加采礦收入。當然，這種方法的問題在于，比特幣時鐘的移動繼續與真實時間越來越遠。

聲音 | Jimmy Song：包括帽子在內的個人物品以0.25枚BTC的價格拍賣給了中本聰研究所:比特幣核心開發者Jimmy Song發推稱：傳言是真的，我的帽子被拍賣給了中本聰研究所（Satoshi Nakamoto Institute）的“金庫”，還有一些其他的東西，包括我的簽名書，Saifedean（經濟學家Saifedean Ammous）的書，Tone Vays的頭發，一件BitBlockBoom襯衫，還有NVK的硬件錢包Coldcard v2。一共賣了0.25枚比特幣。我得買頂新帽子了。[2019/8/17]

為了解決或減輕上述問題，比特幣有兩個機制防止礦工篡改時間戳。

1.過去時間中值規則－時間戳必須比過去11個區塊的中值更靠前。11個區塊的中值意味著可以對6個區塊進行重組并且時間仍不會向后移動，有人可能認為這與MeniRosenfeld的2012年報告中提供的例子是一致的，即對于擁有10％網絡算力的攻擊者，必須進行六次確認才能將攻擊的成功概率降低到0.1％以下。

聲音 | 比特幣項目核心開發成員透露：2011年春末夏初中本聰“消失”:金色財經現場報道，今日，中本聰團隊見面會暨第一屆區塊鏈技術與行業落地研討會在上海舉行，第一位參與比特幣項目核心開發成員Martti Malmi在接受包括金色財經在內的媒體采訪時表示，目前來說與中本聰的通信只有100封郵件，在這里面大部分都是關于工作，沒有對中本聰個人生活方面沒有討論，只有一次中本聰向他問候的期中考試不會太忙，這是中本聰唯一一次在郵件中用了一個笑臉符號。2011年春末夏初中本聰“消失”后沒有再聯系。[2018/6/27]

2.未來區塊時間規則根據－MAX_FUTURE_BLOCK_TIME常量，相比來自同等節點的中值時間，時間戳不能出現在未來2小時以上。節點提供的時間與當地系統時鐘之間的最大允許差是90分鐘。需要注意的是，不同于上面的MPT規則，這不是一個完全達成共識的規則。具有在未來太遠時間點的時間戳的區塊是無效的，但隨著時間向前移動它們可能變得有效。

斯諾登：中本聰可能是NSA前高級研究員:根據斯諾登最新發布的美國政府機密檔案，中本聰可能是NSA前高級研究員。根據這份文件，幾乎所有推動區塊鏈技術的先進加密方法是由法國科學家Davide Webb領導的小組在NSA資助下的產物。而Webb和其他數學家的任務是開發一個公開托管的網絡，為NSA和CIA代理商提供一套安全的加密通信方法，比特幣最初是與通信安全有關。[2018/4/1]

規則一確保區塊鏈在時間方面繼續向前移動，而規則二確保區塊鏈不會向前移動太遠。這些時間保護規則并不完美，例如，礦工仍可以在兩星期時間內通過生成未來的時間戳，從而將時間戳向前移動，但這種操作的影響有限。

如上文的比率所示，由于兩個小時只是兩星期中很小的一部分，此操作對網絡可靠性和挖礦盈利能力的影響可能有限。這相當于在難度調整后的兩星期內，將區塊之間的時間從10分鐘減少至9分54秒。而且，它只是一次性變動，因為一旦發生了兩小時的時間移動之后，除非先向后移動，否則無法再次發生前移。與此同時，礦工在向前移動兩個小時之前，可能會考慮安全邊際，以減少區塊被網絡拒絕的風險。

據我們判斷，這些規則在防止礦工以惡意方式篡改比特幣時間戳方面，已經證明具有合理的有效性。

比特幣現金的理論區塊時間問題

如我們最先在2017年9月所提及，比特幣現金是2017年8月從比特幣分叉出來的一種替代貨幣，它的主要目的是提高區塊大小限制。當時比特幣現金開發者的擔憂之一，就是很多礦工不會開采比特幣現金，因此區塊之間的時間差可能太大。因此實施了所謂的「緊急難度調整」，以減輕這種擔憂。我們在此不會進行詳細討論，但足以說明此機制非常復雜并且證明存在根本的瑕疵。這種算法意味著，如果在特定時期內沒有找到特定數量的區塊，難度將會降低。此政策尤其激進，因為它意味著區塊之間的時間差越長，難度向下調整的幅度就越大。礦工可以故意留下大的時間差操縱網絡，導致難度大幅變動，隨后出現以非常高頻率生成區塊的低難度期。然后網絡變得不可靠。

由于這種瑕疵，生成的比特幣現金區塊超過預期，并且礦工在此期間的收入增加。比特幣現金建立了基于比特幣的大約5,000條區塊引線，一條引線至今依然存在。幾個月后，在2017年11月，最終進行了修復。EDA被移除并且被一個新的難度調整系統取代。但是，這仍然與比特幣的兩星期窗口系統不同。比特幣現金的系統更加動態并且調整速度更快。雖然這意味著比特幣現金可能在短期擁有更波動的難度，但此貨幣對變化的調整速度更快，而比特幣中的時間差糾正可能需要花費更長時間。

來源:BitMEXResearch

在比特幣現金的新難度調整算法中很多人可能忽略了一件事情，就是它與兩小時時間保護規則的相互關系。據我們所知，比特幣現金保留了2小時常數。

兩小時時間現在是計算期的8.3%。這相當于將區塊之間的時間從10分鐘減少至9分10秒。這確實似乎具有潛在的重要意義，并且如果加以利用，可能導致礦工盈利能力的變化。因此比特幣現金在礦工篡改時間戳方面可能具有一定脆弱性，或者至少比比特幣更加脆弱。另一方面，雖然比特幣現金面對礦工時間戳篡改攻擊時比比特幣更加脆弱，但對問題的解決速度更快。

結論

比特幣現金的時間保護規則的明顯脆弱性，可能未被利用，顯示出比特幣的時間保護規則的思考是如此完善。據我們所知，這些時間保護規則自2009年比特幣推出時就已經存在。在設計系統時，中本聰必須至少在三個深度層面進行創新：

工作系統的驗證→難度調整系統→完善的時間保護規則

雖然這在今天我們看來可能不是特別精巧，但我們對這些系統已經有了10年經驗。我們認為，中本聰在沒有任何此類網絡之前對此進行了全面思考，是非常了不起的。

來源鏈接：blog.bitmex.com

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