【Web3.0】去中心化计时：Web3 中谁来设定时间？

想象一下，如果全世界的人都无法就时间达成一致，有人说是下午3点，有人说是3点02分，还有人觉得现在还是午饭时间，那会是什么景象？在现实世界中，我们有钟表、手机和互联网来帮助我们保持时间同步，但在Web3时代，计算机运行代码无需任何中央机构，设置时间就变得复杂得多。

那么，在 Web3 中，谁来设定时间？让我们深入了解去中心化计时的世界，看看它为什么重要、如何运作以及面临哪些挑战。

什么是时间管理？为什么时间管理如此重要？

计时就是记录时间。在日常生活中，时间告诉我们何时起床、上学、吃饭或观看我们喜欢的节目。对于计算机和网络来说，时间也至关重要。

在 Web3 和区块链中，时间起着决定性作用：

• 交易发生时

• 智能合约何时运行

• 何时应该给予奖励

• 允许走棋的时机

如果每个人的时间都不一样，很多事情都可能出错：合约可能提前执行，奖励可能延迟发放，或者有人可能作弊。这就是为什么去中心化计时如此重要。它确保我们能够追踪时间，而无需依赖任何单一的时钟、个人或中央机构。

01

集中式时间与分散式时间

在旧式的 Web 2 世界（例如 Google 或 Facebook 运行的应用）中，服务器只需向可信的时间源（例如时间服务器或互联网时钟）查询时间即可。这非常简单。但在 Web 3 中，没有中央服务器，一切都建立在无需信任的系统之上，这意味着人们无需彼此信任。相反，他们信任的是代码和网络，而这恰恰使得时间管理变得更加困难。如果我们无法信任单个时钟，又如何确保网络中的所有节点（计算机）都拥有相同的时间呢？

大多数计算机系统（例如许多服务器使用的 UNIX）通过计算自一个特殊起点（1970 年 1 月 1 日）以来经过的秒数来跟踪时间，这个起点被称为UNIX 纪元；计算机并不存储实际日期，而是存储一个类似“自 1970 年以来 17,000,000,000 秒”的数字。这个数字以二进制格式（1 和 0）存储，使用的位数决定了它可以计数的最大值，较旧的系统使用 32 位整数来存储此时间。

问题就在这里：一个32位有符号整数最多只能计数到2,147,483,647秒，如果将这个秒数转换成日历日期，你会得到2038年1月19日。超过这个日期后，数字就会溢出；这意味着它无法继续计数，而是会循环回到一个负数，而计算机会将负数解释为1901年！这就是所谓的“ 2038年问题”，类似于1999年吓坏人们的“千年虫”问题。

在去中心化计时系统中，我们不能冒着所有人的时钟都出现故障或显示错误时间的风险，这主要是因为区块链时间戳、智能合约计时和无需信任的系统都依赖于精确的时钟。如果基础计时系统出现故障，可能会导致交易错误、奖励不公平或安全问题，因此 Web3 基础设施需要构建在面向未来的系统之上。而这其中就包括升级我们跟踪和存储时间的方式。

02

区块链如何追踪时间

大多数区块链没有固定的时钟，而是使用区块链时间戳。这些时间戳会在每个区块（一组交易）创建时添加到该区块中。这样，人们就可以知道交易的顺序。例如，如果 Alice 在 Bob 回赠 1 ETH 之前先向 Bob 发送了 1 ETH，区块链可以证明这一点，因为区块会显示正确的顺序。但问题在于：这些区块链时间戳并非总是完全精确的。它们取决于创建区块的节点，有时不同的节点会记录略微不同的时间戳。

03

共识时间：

就时钟达成一致

为了解决时间问题，区块链使用了一种叫做共识时间的机制：它让网络中的所有节点对当前时间达成一致，即使它们的本地时钟略有不同。假设有 100 个节点正在创建区块，每个区块都带有一个时间戳。网络会检查该时间戳是否在合理的范围内（既不太早也不太晚），如果偏差过大，则拒绝该区块。这样就能确保所有节点的时间保持同步，即使它们的时钟存在几秒钟的误差。

共识时间就像一群朋友决定“下午5点左右”见面一样。即使有人迟到几分钟，他们也都会同意大致的时间。

04

智能合约和时间安排

智能合约计时是去中心化计时系统中最重要的组成部分之一。智能合约是一段存在于区块链上的代码，当满足特定条件时会自动运行。

有些合约需要等到特定时间才能生效。例如：

• 午夜结束的彩票

• 必须在30天内偿还的贷款

• 一款每 10 分钟可以进行一次操作的游戏

如果有人可以篡改时间，他们就能作弊，这就是为什么合约依赖区块链时间戳和共识时间来确定执行时机。但如果智能合约需要精确的时间呢？这就需要时间预言机了。

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什么是时间预言？

区块链本身无法验证现实世界，因为它不知道天气、股票价格，甚至不知道你手机上的当前时间。这就是为什么我们需要预言机，这是一种特殊的服务，可以将外部信息引入区块链。

时间预言机是一种为智能合约提供精确时间的工具；它可以告诉合约当前时间，合约随后可以根据该信息采取行动。但棘手之处在于：预言机必须值得信赖，如果有人入侵预言机或提供虚假时间，就可能破坏整个系统。

这就是为什么良好的 Web3 基础设施包含安全可靠、多个节点可以信任的时间预言机。

06

时间操纵的威胁

一个很大的问题是时间操纵，即有人试图更改或篡改时间。假设一个矿工想要获得更多奖励，他们可以尝试将区块链的时间戳设置得比实际时间早几秒钟或晚几秒钟，使自己的区块看起来像是第一个生成的。或者，他们可以延迟自己的区块，以便在游戏或拍卖中作弊。

虽然网络试图通过共识时间来阻止这种行为，但这仍然不够完美。因此，研究人员一直在寻找更好的方法来保护 Web3 免受时间作弊的侵害。

07

构建更好的 Web3 基础设施

为了解决这些问题，开发人员正在构建更强大的 Web3 基础设施，其中包括更好的时间跟踪工具。

以下是一些正在使用或测试的想法：

1. 多源时间预言机：不使用单个时间源，而是使用多个时间源并取平均值。

2. 可信执行环境（TEE）：提供可靠时间的安全计算机部件。

3. 可验证延迟函数（VDF）：证明时间流逝的数学方法。

4. 去中心化时钟网络：专为提供可靠时间而构建的全新系统。

这些工具旨在确保分散式计时安全、准确、公平。

08

为什么去中心化计时对未来至关重要

你或许会问：“我为什么要关心这个？” 原因在于，随着 Web3 的不断发展，它正成为我们使用和依赖的许多事物的基础，从数字货币和在线游戏到投票方式，再到商店里的商品追踪，无一例外。这些系统并非只是有趣的实验；它们是为了处理需要精准性和安全性的实际任务而构建的。而所有这些都依赖于一个关键因素：时间。

如果没有可靠的智能合约计时，这些系统就无法正常运行。时间决定着智能合约何时解锁付款、何时结束游戏、何时计票，以及何时交付延迟。如果时间出错，或者有人可以不公平地篡改时间，整个系统就会崩溃。有人可以欺骗系统，在不该获胜的时候获胜，拿走他们不该赚的钱，甚至影响重要的决策，例如投票结果。这些并非小问题；它们可能会伤害人们，并侵蚀整个Web3领域的信任。

这就是去中心化计时如此重要的原因，因为它能确保没有人可以为了自身利益而操纵或伪造时间，从而保护所有人。在无需信任的系统中，没有任何个人或团体拥有最终决定权，时间必须由整个网络共同商定。这有助于维护一切的诚信，并确保系统正常运行。随着我们日常生活的方方面面都转移到区块链上，拥有公平安全的计时方式不仅有用，而且至关重要。如果没有它，Web3 就无法实现其承诺的目标：开放、公平、惠及所有人。

结语

谁来设定时间？

那么，回到我们的问题：在 Web3 中，谁来设定时间？

答案既简单又复杂，既指所有人，也指无人。Web3 没有单一的主时钟或中央计时器。相反，它依赖于多个系统协同工作。网络使用一种称为共识时间的机制来达成时间共识，区块链上的每个区块都带有其自身的区块链时间戳。智能合约内置了计时规则，时间预言机则负责将来自外部的精确时间输入到区块链中。所有这一切都得益于强大且不断发展的 Web3 基础设施，该基础设施旨在支持这些无需信任的系统。

Web3 的时间并非由任何一家公司或政府控制，而是由维护区块链运行的人员和机器共同管理，这正是其去中心化计时的本质：时间属于整个社区。尽管仍在不断改进，但它已然成为 Web3 运作方式的重要组成部分。随着 Web3 在我们的日常生活中日益普及，我们将越来越依赖这些共享系统来保持一切同步。

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