Bitcoin as an Interplanetary Monetary Standard with Proof-of-Transit Timestamping

我们探讨了在地球与火星之间以比特币作为共享货币标准的可行性，并考虑了行星际通信的物理限制。我们引入了一种新的原语——“传输证明时间戳”（Proof-of-Transit Timestamping，PoTT），用于在高延迟、间歇性连接的链路上为比特币数据提供加密的、可检测篡改的审计追踪。借助延迟/中断容忍网络（DTN）和低地轨道（LEO）光学网状星座，我们提出了一种架构：包括优先传输区块头的复制机制、跨行星时间跨度的闪电网络通道、由行星观测塔支持的本地结算，以及通过联邦侧链或盲合并挖矿（BMM）提交链实现的安全最终结算。我们对PoTT进行了形式化定义，分析了其安全模型，并展示了它如何在不改变比特币共识机制及其货币基础的前提下，显著提升系统的可靠性与问责性。短期内的部署倾向于采用强联邦机制实现本地结算；而长期来看，如果获得采用，盲合并挖矿的提交链则提供了一种替代方案。地球上的比特币主链货币供应保持不变，而火星则可以运行一种锚定资产的提交链或强联邦机制，以1:1锚定关系支持本地区块的生成。为了保证透明性，如果两个时间信标系统同时遭到破坏，PoTT-M2（以及PoTT整体）将退化为依赖行政声明，而非基于密码学的时间锚定。

论文试图解决在地球和火星之间建立共享货币标准（以比特币为基础）所面临的物理通信限制问题，包括高延迟、间歇性连接等挑战。这是一个较新且具有前瞻性的问题，涉及星际通信与加密货币的结合。

提出了一种名为Proof-of-Transit Timestamping (PoTT)的新型加密机制，用于在高延迟、断续连接的星际网络中提供比特币交易数据的可验证、防篡改审计追踪。该机制结合了延迟/中断容忍网络（DTN）和低轨光学卫星网络，提出了适用于星际环境的比特币轻节点架构和跨链结算机制，而无需修改比特币的核心共识或货币发行机制。

1. 提出了PoTT机制，支持在极端通信条件下进行时间戳验证。 2. 设计了适用于星际通信的比特币架构，包括header-first复制、长期闪电通道、行星级watchtower和联邦侧链或盲合并挖矿（BMM）提交链。 3. 强调近中期使用强联邦侧链，远期可能采用BMM提交链。 4. 指出在时间信标系统被同时攻破时，PoTT-M2将退化为依赖行政审计。 5. 研究具有前瞻性，尚未有开源实现或真实场景部署数据。

1. Delay/Disruption-Tolerant Networking (DTN) 相关研究，如《Bundle Protocol Specification》。 2. Lightning Network 扩展方案相关研究，如《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments》。 3. 侧链与合并挖矿技术，如《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》。 4. 星际通信与网络安全结合的研究，如《Secure Communication in Interplanetary Internet》。 5. 可信时间戳与分布式系统时钟同步研究，如《Time-Crypt: Decentralized Time-stamping Using Blockchain》。