本文解释比特币区块链中工作量证明（Proof-of-Work）的主要功能。文章专注于工作量证明带来的其中一个必要性质，展示经常被讨论的一些其他特性，例如安全性是次要的副作用，尽管安全性很有用，但它不是必要的。2 K. A( Q. i$ o# V8 F3 v# e
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本文对区块链中工作量证明如何被运用的几个有趣特性进行说明，这些特性不是一眼就能看到的，有时甚至与直觉相反，例如参与者如何在缺乏沟通的情况下集体解决某个问题。
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( E9 ~7 ~# U5 {. {! [ Q! g; d了解这些特性后，我们应该能得出这样的结论：工作量证明主要是一种实现分布式和去中心化计时系统（即时钟）的机制。/ C6 t/ x' o/ M
: @6 L D( Q/ _/ z7 ]% |请注意，本文并不涉及工作量证明技术本身，而是解释区块链如何利用它。如果你完全不了解工作量证明，那么该链接可能是一个很好的入门材料。
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去中心化账本时间序列问题
0 l1 K# k& Y/ y在描述解决方案之前，我们先来关注问题本身。许多关于工作量证明的文献非常令人困惑，因为它们试图在没有先确定所要解决的问题，就开始寻求解决方案。0 g, C6 z9 d& ~5 c9 ^) M* K* j
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毫无疑问，任何分类账（ledger）都需要时间顺序。因为：你不能花费还没有收到的钱，也不能再次花费已经用出去了的钱。区块链交易（或包含它们的区块）必须具备明确的排序，并且不需要可信的第三方。3 X& Z' f9 T$ a
" r. H; Y) S0 K% t即使区块链不是一个分类账，而是类似于某种日志的数据，但对于具有相同区块链副本的每个节点来说，它们也需要顺序。交易顺序不同的区块链是不同的区块链。; r0 M7 s$ O- T, B8 g; T
& O6 I+ x+ |$ Y- Z( g但是，如果交易是由世界各地的匿名参与者生成的，并且没有一个中心机构负责组织交易序列，那么区块链如何才能做到这一点呢？假设交易（或区块）可以包含时间戳，但是这些时间戳如何才能被信任呢?
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' i- t% Y$ h# K时间只是一个来自人类的概念，并且它的任何来源（比如原子钟）都是“可信的第三方”。最重要的是，由于网络延迟和相对论的影响，大部分时间存在轻微的偏差。即使是飞机上的人与地面之间的时间膨胀（一分钟以内）也足以使排序成为不可能的事。矛盾的是，在去中心化的地理分散系统中，依靠时间戳来确定事件顺序是不可能的。5 S4 Q) b, H2 m g
% Z% G; Q+ s: q% s: L# p本文所讨论的“时间”不是我们所习惯的年、月、日等。我们需要的是一种机制，通过它我们可以验证一个事件发生在另一个事件之前，或者两个事件可能同时发生。
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想要使用“之前（before）”和“以后（after）”的概念，首先需要确定一个时间点（a point in time）。而一开始，在理论上设定一个时间点似乎是不可能的，因为我们没有足够精确的技术来测量普朗克时间。但正如大家所看
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发表于 2019-8-23 08:08:56