原文发布时间 2020-12-14
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正如中本聪在白皮书中提及，区块链账本是一个分布式的“时间戳服务器”，即按时间顺序记录交易。虽然机密信息可以加密，但账本的历史是公开，从而实现区块链交易可验证性。那什么是时间戳？它又是如何工作的呢？
区块链百科No.67：时间戳
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什么是时间戳?
时间戳是标识特定事件何时发生的字符序列或编码信息。这个词来源于用墨水在文件上印上当前日期或时间的图章，用来记录收到材料的时间，其典型例子是信件上的邮戳或考勤卡上的“进”和“出”时间。
在现代，该术语的用法已经扩展到指附加在数字信息上的数字日期和时间信息。例如，计算机文件包含时间戳，用于提示文件最后一次修改的时间；数码相机向它们拍摄的照片添加时间戳，记录拍摄照片的日期和时间。
这些数据通常以一致的格式呈现，以便于比较两种不同的记录和跟踪一段时间的进展情况。
1997年，密码朋克成员哈伯和斯托尼塔提出了一个用时间戳的方法保证数字文件安全的协议。哈伯和斯托尼塔对它的简单解释是，用时间戳的方式表达文件创建的先后顺序，并要求在文件创建后，其时间戳不能改动，这就使得文件被篡改的可能性为零。
哈伯和斯托尼塔提出的这项安全协议也就是现在区块链时间戳协议的原型，并直接赋予了区块链技术防篡改、可追溯、高透明的特点，亦是数据在某个特定时间之前已存在的证明。
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如何生成时间戳？
时间戳在区块链中，与密码学有着非常紧密的关系，它其实也可以说是密码学的一个应用。
我们知道，在区块链中存储和保存大型数字文件实际上是不可能的。这背后的主要原因是区块链提供的空间有限，拥有大的空间和交易成本非常昂贵，另一个原因是文档隐私和数据安全性。
因此，每份数据需要经过哈希加密，并将生成的信息摘要（哈希值）存储到区块链中。而后，时间戳服务器会对这些提取到的哈希值以及时间信息进行签名，也就是再次加密，将各个区块在时间上有序的进行排列，形成一个完整链条：
- 通过哈希算法对区块中的交易信息进行加密，生成一个哈希值；
- 发出时间戳请求，时间戳服务器从项目区块中提取哈希值；
- 时间戳服务器对提取到的哈希值和时间记录进行签名，生成时间戳；
- 生成的时间戳数据和交易信息绑定之后再返回系统，加入到区块中。
试想，如果时间戳不存在，那么如何证明区块间的前后顺序；又该如何去决定保存哪个区块的摘要。因此，这不仅提高了区块链的不可篡改性，因为每一笔数据都在时间戳中进行了二次加密，有相关的时间记录。并且区块链接时，在哈希算法的基础上，进行了时间的排序。如果有人想要篡改数据，不仅要攻破哈希算法，还要更改时间戳。
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时间戳的应用
首先，时间戳的突出应用表现在版权保护方面。无论是歌曲、文字、照片还是评论，人们都希望保护自己拥有的内容。为了打击假冒，或者验证真实性，借助区块链技术，每个作者提交的作品信息会和作者信息等一起被记录成一个区块，并盖上相应的时间戳，版权转让发生的同时也会带上时间戳的证明，为解决版权所属问题提供极大的方便。
其次，对于日常业务来说，文档验证一直是一项乏味的任务。在传统的设置中，每个企业和个人都必须经历多轮的文件验证过程。无论是大学学历证书、工作证明还是其他学分、护照、签证，每一份文件都要经过层层筛选才能拿到求职者的手中。
并且随着数字化文档的诞生，电子数据具有脆弱性、易变性、隐蔽性、载体多样性等特点，容易被复制、删除、篡改且难以被发现。因此，电子数据在实际的司法认定过程中，很难准确坚定其生成的时间以及内容的真实性、完整性。
区块链时间戳系统为文档的签署和验证提供了一个新的数字平台。区块链中的时间戳可以作为存在的证明，并为公证环节保留证据。这个过程将证明某个特定的文档存在，并且任何未经身份验证的修改都可以很容易地在此情况下检测到，比传统的公证制度更可信。此外，当面对多个来源时，使用时间戳可以确保创建在特定时间执行的事务的惟一性。
总而言之，时间戳为区块链存储数据、验证数据、维护数据和交易的隐私性和可问责性，减少安全威胁和欺诈活动，提供了强力支撑。
