解析：比特幣區塊時間戳保護規則_比特幣

作者:BitMEX?研究團隊

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。

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。

Cobo區塊鏈安全團隊公開0xDAO潛在盜幣漏洞發現過程及技術細節解析:4月2日消息，0xDAO v2原計劃上線前的幾個小時，Cobo區塊鏈安全團隊啟動對該項目的DaaS投前例行安全評估工作，隨后在github開源的項目代碼中發現了一個嚴重的安全漏洞。經評估，如果 0xDAO v2此時繼續上線，該漏洞預計會造成數億美金的資產損失。Cobo區塊鏈安全團隊立即啟動應急預案，快速通過多個渠道聯系到0xDAO項目方，提交該漏洞的完整攻擊流程，緊急叫停了項目上線，隨后協助0xDAO項目方對該漏洞進行了修復。

日前，0xDAO官方發布推文向Cobo區塊鏈安全團隊表示了感謝，并且表示會按照嚴重漏洞級別給予Cobo區塊鏈安全團隊漏洞賞金獎勵。[2022/4/2 14:00:31]

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：

BitDNS入選火種源計劃，將為BitCherry生態應用提供域名解析服務:據官方消息，2021年4月14日，BitDNS成為首批加入BitCherry分布式商業生態的合作伙伴。BitDNS將為BitCherry鏈上應用提供分布式域名解析服務，實現一鍵去中心化，幫助企業和個人用戶更加便捷、安全的參與數字資產交易，管理鏈上價值數據信息。BitCherry將攜手BitDNS打造去中心化的網絡生態系統，建立安全便捷的鏈上分布式商業生態體系。[2021/4/14 20:18:34]

1.????區塊頭中的時間，是由礦工放置的

2.???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。

DeFiBox上線Mdex 合約解析功能:據官方公告，Heco 數據合作平臺 DeFiBox 現已上線Heco項目Mdex 的合約解析功能，用戶通過 DeFiBox 可以直觀查看收益率，并根據相關數據進行策略調整，提高了用戶體驗。[2021/1/27 13:38:26]

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。

1.???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。

聲音 | 魯春叢：推動區塊鏈的創新技術在標識解析中深度應用:據中國信通院官網，8月15日，在中國工業互聯網標識大會上，工業和信息化部信息通信管理局副局長魯春叢演講表示，大力推進標識解析技術，標準研制，搭建規模性基礎技術創新以實驗的環境，聯合產學研用各方面力量，促進新型標識體系的研制，推動區塊鏈的創新技術在標識解析中深度應用。據介紹，標識解析體系是工業互聯網的核心基礎設施，是新一代互聯網的“中樞神經”。[2019/8/18]

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。

動態 | 浙江大學攜手劍橋大學發布區塊鏈生態深層解析報告:近期，浙江大學互聯網金融研究院攜手劍橋大學新興金融研究中心發布區塊鏈生態深層解析報告《Distributed Ledger Technology Systems-A Conceptual Framework》的中文版——《分布式賬本技術系統:一個概念框架》。浙大AIF副院長楊小虎指出，該報告不僅闡明了如何識別DLT系統，分析和比較現有的DLT系統，還通過六個實例為新系統設計提供有用的借鑒。[2018/8/17]

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。

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。

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