剖析区块链（七）：核心技术之时间戳

看到时间戳这个词，大家应该会觉得是一个非常简单的东西，无非就是将现实时间标记上去，用时间来标记表明先后，再或是表明一个数据生成的时间。然而时间戳在区块链中所做的事情，却并不止我们想的那样简单，对于区块链的意义可谓是非同小可。

首先介绍一下时间戳：时间戳是指1970年01月01日格林尼治时间00:00:00(北京时间1970年01月01日08:00:00)到现在的总秒数。至于为什么是1970年1月1日0:0:0，是因为很多编程语言起源于UNIX系统，而UNIX系统认为1970年1月1日0点是时间纪元，所以为我们常说的UNIX时间戳是以1970年1月1日0点为计时起点时间的。

一般来说，时间戳是一段完整的、可验证的数据，它表示在某个特定时间点存在数据。通常是一个字符序列，唯一地标识某一刻的时间。通俗的讲， 时间戳是一份完整的可验证的时间数据证明，它能够证明一份数据存在或发生于哪个时间点。

在区块链系统中，每一个新区快生成时，都会被打上时间戳，最终依照区块生成时间的先后顺序相连成区块链，每个独立节点又通过P2P网络建立联系，这样就为信息数据的记录形成了一个去中心化的分布式时间戳服务系统。用大家都懂的例子来讲：比特币网络中，大约每10分钟产生一个新的区块，并盖上时间戳，广播发送给全网各个节点，这样每个节点手里都有一份这个区块的所有信息，包括时间戳，这就形成了一个分布式时间戳。

时间戳的这种设计，使得更改一条记录的困难程度按时间的指数倍增加，越老的记录越难更改，区块链运行时间越久，篡改难度越高的特点，也有时间戳一份功劳。这个难篡改的原因就在于区块的数据结构（阿深的前几篇文章都详细剖析了这些，为了方便阅读，在此大概叙述一下）：

每个区块都由区块头和区块体构成，先由区块体说，区块体中记录着该区块被创建这段时间内的所有交易数据，这些记录通过merkle树组织起来，merkle树根的哈希值作为本区块中所有交易记录的总结、摘要、“指纹”被放入区块头当中。区块头中不光有merkle树根（本区块的摘要），还有前一个区块头的摘要（也就是前一区块的merkle树根）、本区块的时间戳、高度（从第一个区块开始数unix时间戳，本区块是第几个区块）等等信息。

如果篡改某一区块的数据的话，首先会从当前区块体中的merkle树叶节点（也就是变动的数据处）一直向上传递到区块头的merkle树根，使得merkle树根的哈希值发生变化。由于区块一产生就盖上时间戳，按时间排序，就能确定下一个区块。假设当前区块头摘要篡改前是A，篡改后是B，下一个区块头包含着A，当前区块篡改后的A和下一个区块保存的B不匹配，就会出现错误， 所以一旦有恶意篡改的行为很快就会被系统检测到。

如果想篡改成功，那就得改动下一个区块，以此类推，必须同时改动该区块后面的所有区块。因为将一个区块放入区块链中需要消耗非常多的资源(资源种类依共识算法的不同而不同，可以是计算力，流逝的时间，拥有的权益等)，随着后面添加的区块越来越多，所以要想改动某个区块几乎是不可能的。

看似提到时间戳很少，但如果没有按照时间戳来有序排列，如何证明谁是前一个区块，谁是后一个区块，该去保存哪个区块的摘要。从上述结论来看，时间戳在区块链当中扮演者公证人的角色，比传统的公证制度更加可信。再加上时间戳这个技术本身的意义便是为了证明先后，这导致区块链技术在产权保护方面有很大优势，提供更加公正、可信、全面的保护。

比如阿深想发表一篇作品，可又担心署名遭到侵犯，争夺版权之类的麻烦事（吐槽：阿深本人由于文笔不是多好，所以并不担心这个）。这种情况就可以将自己的文章保存在区块链上，又或是这个写作平台本来就是一款区块链产品。该文章会被盖上时间戳，生成一个独一无二的哈希，证明本文章的版权仅属于阿深。后面如果有抄袭的人，想要将文章搬运走，标记是自己的版权，时间戳可以证明文章属于阿深，让搬运者的行为无效。

（编辑：南京站长网）

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