# 如何验证一位时间旅行者 URL: https://www.mattsenter.com/zh/blog/how-to-authenticate-a-time-traveler *要验证时间旅行者，需要一个在任何人自称时间旅行者之前就已存在的秘密，所以我想好了一句暗语，从没写下、打出，也没告诉过任何人。向过去传递信息也许根本不可能，霍金的时序保护猜想认为物理定律可能会阻止它；但哥德尔、索恩和多伊奇都认真研究过闭合类时曲线，而做准备几乎不花我任何代价。这句暗语的作用类似共享秘密认证，只是双方隔着的是时间而不是距离。秘密必须先有：在接触之后才发明的密码，无法验证那次接触；提前想好，它就有了独立的起源，而不是一个靴袢悖论。暗语一旦被信使用过，就不再是秘密，所以信使还应该带来安排这次旅行的人的公钥，那个人日后可以通过对一个全新的挑战进行签名来证明自己掌握着这把密钥。在单一、自洽的时间线里，一句暗语就够了。我每天早上刷牙时都在心里默念一遍，也建议你今天就想好自己的那一句。* 我想好了一句暗语，打算用它来验证任何自称时间旅行者的人。我从没把它写下来、打出来，也没告诉过任何人。它只存在于我的脑子里，而且我打算一直这样保持下去，直到将来某一天，有人能证明自己和我已经收到的一条来自时间旅行者的消息有关。 我知道这听起来很荒唐，但这件事我已经想了一段时间。随着人工智能、量子计算以及我们对物理学理解的进步，我在想，人类最终会不会找到某种向过去传递信息的办法。我不太相信我们有一天能把活人送回过去，但传送信息在我看来更有可能。也许我们能找到办法把数据，甚至把念头，投射回过去。我完全不知道那要怎么实现，但我不愿意排除后人可能发现的东西。万一真有那么一天，我想提前做好准备。 ## 时间旅行并不全是科幻 在把这当成胡说八道之前，不妨先看看关于时间旅行的一些真正的科学研究。这不只是科幻作家和阴谋论者的地盘。历史上一些最受尊敬的物理学家和数学家都认真研究过这种可能性。 1949 年，数学家[哥德尔发表了爱因斯坦场方程的一个解 \[PDF\]](https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.21.447)，描述了一个旋转的宇宙，其中的时空可以包含闭合类时曲线。简单说，就是时空中绕回过去的路径。哥德尔的模型描述的并不是我们实际观测到的宇宙，但它证明了爱因斯坦的方程并没有一概禁止这类路径。 1988 年，迈克尔·莫里斯、后来获得诺贝尔奖的基普·索恩和乌尔维·尤尔采维尔发表了[《虫洞、时间机器与弱能量条件》 \[PDF\]](https://physics.uwyo.edu/~mbrother/acs/p1446_1.pdf)，探讨可穿越虫洞在理论上能否被改造成时间机器。1991 年，量子计算先驱戴维·多伊奇又发表了[《闭合类时线附近的量子力学》 \[PDF\]](https://gwern.net/doc/science/physics/1991-deutsch.pdf)，研究量子系统与自身的过去发生相互作用时会怎样。 昆士兰大学的研究人员甚至在 2014 年发表了一项[闭合类时曲线的实验模拟 \[PDF\]](https://quantum.technology/andrew/publications/2014/ncomms5145.pdf)。他们模拟了一个量子系统与更早版本的自己发生相互作用。说清楚一点，他们并没有真的把任何东西送回过去，但他们得以在实验中研究这些理论模型所预言的部分行为。 当然，对于这些东西能不能真正实现，科学界有大量怀疑。霍金在 1992 年提出了[时序保护猜想 \[PDF\]](https://lweb.cfa.harvard.edu/~loeb/Hawking_C.pdf)，认为物理定律可能会阻止闭合类时曲线的形成，从而禁止回到过去的旅行。 这些理论和实验都没有证明向过去通信是可以实现的，人工智能或量子计算也不一定会让我们离它更近。不过，这些都是由备受尊敬的科学家开展的正经科学研究。我觉得，好奇有了足够先进的技术和对物理学更深的理解之后会有什么可能，是很合理的。 更重要的是，为这种可能性做准备，对我来说几乎没有任何成本。 ## 验证时间旅行者的难题 假设明天有人找到我，说自己来自未来。他们有我必须知道的重要信息，并坚持要我相信他们。我怎么知道他们说的是真话？ 他们可以预言某件即将发生的事，这也许真的算是有用的证据。如果他们准确说出明天的彩票号码，或者一小时后某只股票的收盘价，我肯定会感兴趣。但我还是得等预言应验，而且预言一件事并不一定能证明他们是谁，或者他们是怎么得到这条信息的。 我真正需要的，是一条只有我才可能知道的信息。一样我现在就确定下来的东西，未来的我可以把它告诉某个时间旅行者，再由对方带回来给我。这样我就能当场验证这条消息，哪怕通信只能单向进行，我永远没法追问一句。 这本质上就是计算机安全里共享密钥认证的原理。拥有同一个秘密的双方，可以用它来建立信任。只不过在这里，双方隔着的是时间而不是距离，而且这个秘密必须在任何人联系我之前就已经存在。 ## 秘密必须先有 现在就把暗语定下来，主要是出于安全考虑。如果明天有人联系我，我才临时想出一个密码，那这个密码对验证我已经经历过的那次接触毫无作用。我没法用一个还没发明出来的秘密，去验证别人已经告诉我的信息。 还有一个值得考虑的时间旅行问题，事情从这里开始变得有点怪。 假设有人穿越回过去，告诉了我一句暗语。多年以后，我在那个人出发回到过去之前遇见了他，于是我把暗语告诉他，好让他知道见到年轻的我时该说什么。 那这句暗语最初是从哪儿来的？ 我是从时间旅行者那里学到的，他是从我这里学到的，而我又是从时间旅行者那里学到的。从来没有人真正发明过它。这条信息存在于一个循环里，找不到源头。 这叫作[靴袢悖论](https://plato.stanford.edu/entries/causation-backwards/#BooPar)，也称本体论悖论。哲学家和物理学家一直在争论这种因果循环是否可能存在，但我宁愿不要让我的密码制造出一个来。 还有一种不那么明显的情形。假设有人找到我，自称来自未来，但并没有告诉我什么暗语。于是我立刻决定，必须发明一句暗语才能验证他。我当场想出一句，打算等将来再见到这个人时，在他出发回到过去之前告诉他。 这句暗语本身是有明确源头的，因为是我发明的，所以严格来说这不一定算靴袢悖论。可是，是什么促使我发明它的呢？是一个自称来自未来的人找上门来，给了我发明它的理由。我决定建立这套认证机制，本身就已经受到了一个可能源自未来的事件的影响。 这并不会让这句暗语失效，但这意味着创造它的决定并不独立于那次所谓的时间旅行接触。更重要的是，它依然无法验证促使我发明它的那次接触。 **我想要的是一个来源独立的秘密，在任何所谓的时间旅行者给我理由去发明它之前就已经确定下来。** 这并不是说我已经消除了所有的因果循环。事实上，在我假设的单一时间线模型下，如果这套方案真的奏效，围绕它发生的事件必然会构成一个循环。我可能在 2055 年说出这句暗语，是因为我在 2027 年收到了它，而我在 2027 年收到它的唯一原因，是我在 2055 年说出了它。信息本身仍然有独立的来源，因为它是我在 2026 年发明的，尽管与这条信息相关的事件在时间上是因果相连的。 我怎么知道自己没有早已身处某个更大的因果循环之中呢？说不定明天就有一位时间旅行者打算联系我，而我生活中的某些东西早已受到了来自未来的通信的影响。也许连我决定思考这个问题，都在某种程度上受到了尚未发生的事件的影响。 我没法完全排除这种可能，也无法证明我发明暗语的决定与未来所有可能的事件都没有因果关系。但我至少可以在我所知道的任何接触发生之前把暗语定下来，这似乎是个合理的预防措施。 这也是为什么我觉得每个人都应该尽早这么做。如果你等到有人自称来自未来才动手，你就已经错过了用事先确定的秘密来验证第一次接触的机会。 我的已经想好了。截至 2026 年 11 月 12 日，还没有任何自称时间旅行者的人联系过我。 ## 如何准备你自己的时间旅行密码 首先，想一句别人极难猜到的话。不要用名人名言、常见说法，或者容易和你联系起来的东西。要足够不寻常，让别人独立想出完全相同的词句组合的可能性极低。 接下来，这一点很重要：**不要把它写在任何地方**。不要输进手机，不要存进密码管理器，不要放进加密文档，也不要告诉 ChatGPT。连你的另一半都别告诉。关键就在于，你是世界上唯一知道这句话的人，而且这条信息从来没有存储在你大脑以外的任何地方。 当然，这带来一个现实问题。一句随意编出来的话，你要怎么记上二十年、三十年甚至五十年？ 我建议每天早上刷牙的时候在心里默念一遍。你本来每天都要刷牙，那就把暗语和这个习惯绑在一起。久而久之，记住暗语应该就会成为习惯的一部分。这不能保证你永远不会忘，而且年头够长的话，你甚至可能在不知不觉中记错其中一部分。反复默念应该会有帮助，而且当别人说出正确的暗语时，认出它可能比凭记忆一字不差地回想起来更容易。 把暗语只放在脑子里也有局限。如果未来的技术能以某种方式重建记忆，或者直接从我的大脑中读取信息，那这句暗语可能就没有我以为的那么私密了。既然我已经在设想能把念头投射回过去的技术，那么考虑未来的技术也可能把念头提取出来，也算公平。这两者不一定是同一种能力，但无论如何，我的方法都假设没有人通过其他途径拿到这句暗语。 懂技术的读者可能还会建议，今天就公开这句暗语的密码学哈希值，这样我就有了一个带时间戳的承诺，以后任何人都能验证。这是个正当的办法，可以让其他人确认我在那次所谓的接触之前就已经承诺了这句暗语。我得用一句足够难以预测的话，因为公开哈希值也会让攻击者有办法验证他们的猜测。就我个人而言，我宁愿完全不把暗语输入电脑，哪怕是一台离线的电脑。 这也意味着，这个实验主要是为了我自己。别人也许会相信我的说法，但没有可以独立验证的证据，他们无法确认我在所谓的时间旅行者出现之前就真的知道这句暗语。 我对此没意见。我是在准备说服我自己，而不是全世界。 ## 遇到时间旅行者时会发生什么？ 假设现在是 2027 年，有人带着一个惊人的说法找到我。他们来自未来，或者找到了向过去传送信息的办法，而且有话要告诉我。 这可能涉及某种能把数据传送到过去的先进计算机系统。也许他们找到了把信息直接投射进某人意识的办法。他们甚至可能造出了一台实体的时间机器。我猜传送信息会比传送人更可行，但这只是我的直觉。 不管用的是什么机制，他们一字不差地说出了我的暗语。 这到底怎么可能有人知道？我从来没透露过，而且据我所知，除了我以外从来没有人接触过这条信息。有人知道它，并不能自动证明时间旅行存在，但这会是相当有说服力的证据，说明发生了某种非同寻常的事。 当然，我也明白，知道我的暗语并不是时间旅行的绝对证明。也许有人开发出了能读取我思想的技术，又或者我曾在不知不觉中说漏了嘴。除了来自未来的通信之外，还有一些可以想象的解释，但在我从未透露过的情况下听到这句一字不差的暗语，肯定会引起我的注意。 不过到了这一步，暗语已经完成了它的使命。别人知道了它，也就意味着它不再是只有我知道的秘密。如果那个人明天再把暗语说一遍，也证明不了任何新东西。 这又引出另一个问题：我该如何验证后续的消息，或者验证最终声称是原始消息发送者的那个人？ ## 如果旅行者和组织者不是同一个人呢？ 假设在 2027 年，甲找到我，说出了我的暗语。我完全不知道这个人是谁，但他知道我的暗语，这让我认真对待他。 然后在 2055 年，我遇到了乙，他解释说自己开发出了这项技术，正打算派人回到 2027 年联系我。他要派的人不是乙自己，而是甲，而甲在 2055 年可能已经不在人世，或者没法和我见面。 我该如何验证乙？ 在我假设的单一、自洽的时间线里，暗语已经成功送达了。我并不担心乙会因为某种原因没能把它送出去。我担心的是信错了人，信了一个把并非自己安排的事揽到自己身上的人。 我一直把这当作一个计算机安全问题来思考，而公钥密码学提供了一种解决办法。 当甲在 2027 年联系我时，他不只是说出我的暗语，还会提供安排这次旅行的人的公钥。保存这把公钥并不会泄露秘密，因为公钥本来就是设计来公开分享的。 我把这把公钥和那次接触的细节一起保存下来。和我最初的暗语不同，这些信息完全可以写下来或者用电子方式存储。 快进到 2055 年，乙声称是自己派甲回去见我的。我可以要求乙证明，他持有与我在 2027 年收到的公钥相对应的私钥。 我生成一个全新的随机挑战，请乙对它进行数字签名。如果这个签名能用我几十年前收到的公钥验证通过，我就有证据表明乙掌握着一个与那次早先接触相关联的密码学凭证。我永远不需要知道他的私钥，甲也不需要在场。 这叫作基于[数字签名](https://www.mattsenter.com/zh/blog/internet-is-becoming-agent-first)的挑战-应答认证。既然我已经在设想先进的量子计算机，我也会希望所用的密码学能抵御量子攻击。NIST 已经标准化了[后量子数字签名算法 \[PDF\]](https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/FIPS/NIST.FIPS.204.pdf)，当然，到了 2055 年我肯定会用当时仍然安全的算法。 乙一旦通过挑战，我就可以说出最初的暗语。乙随后可以在甲出发回到 2027 年之前，把暗语连同他的公钥一起交给甲。从我的角度来看，这就是我在 2027 年收到的信息最初的来历。 公钥还有另一个好处。在最初那次接触之后，我的暗语就不再是独有的了，但私钥可以继续用来验证后续消息。乙可以给更多的通信签名，我无需另设密码，也无需透露任何其他秘密，就能验证它们。暗语负责建立最初的联系，密钥负责维持这份联系。 当然，没有任何密码学机制能保证乙值得信任，或者保证他的私钥没有[被盗或转手](https://www.mattsenter.com/zh/blog/microsoft-account-recovery-is-security-theater)。这个证明确认的是对一把与早先消息相关联的密钥的控制权，而不是这个人的动机，也不是经过独立核实的身份。但这总比单凭别人一句话就相信要可靠得多。 如果甲没有带公钥，也还有一个备用方案。最初那次接触本身就可能包含只有我和安排这次接触的人才知道的信息。也许甲说了什么不寻常的话，在某个特定地点和我见面，或者描述了一些我事后从未透露过的情况。如果乙能在 2055 年独立复述这些细节，就能提供更多把他和那次接触联系起来的证据。 这不如密码学挑战那么有力，因为别人可能通过其他途径得知这些细节。如果甲从未回去汇报，乙也可能根本不知道这些。但这是调查他说法的另一种可能途径，尤其是在最初的旅行者无法到场的时候。 不过理想情况下，我还是想要那把公钥。它让我有一种可重复的方式来验证通信，而不需要最初的信使参与。 如果未来的我正在读这篇文章：不管你派谁回来，都务必让他带上公钥。 ## 时间旅行者也可能就是你自己 我越想越觉得，如果向过去通信真的成为可能，联系我的那个人说不定就是我自己。 假设在 2055 年，我发现了某种向过去传送信息的方法。我记得 2027 年曾收到一条来历不明、包含我暗语的消息，现在终于明白它是从哪儿来的了。我可以把同一句暗语，连同我想传达的任何信息，一起发给年轻的自己。 我要怎么让年轻的我相信这条消息是真的？很简单，我本来就知道暗语，把它放进消息里就行。年轻的我收到后，会立刻认出这是他自己发明、从未透露过的那句话。 这种安排比依靠别人更有优势。我不需要在未来把秘密交给某个中间人，也不存在发送者到底该不该接触到它的疑问。未来的我本来就掌握着这条信息，因为我从 2026 年起就一直把它装在脑子里。 我也喜欢这样一个想法：我可以只是为了测试而把暗语发回去。我不一定非得传送什么惊天动地的消息。光是收到这句暗语，就足以告诉我发生了某种非同寻常的事，我可以从那里开始调查。 不过，这里有个问题。在我假设的单一时间线模型下，我不可能在从未收到任何消息的情况下活到 2055 年，然后才决定往自己的过去里加一条消息。如果我最终在 2055 年给自己发了一条消息，那么这条消息必然早已是我 2027 年经历的一部分。这就是我无法消除的那个因果循环，尽管暗语本身是在 2026 年独立产生的。 还有一种可能是，我根本活不到能发送消息的那一天。如果我在任何人得知我的暗语之前就去世了，就不会有未来的我来透露它。除非有人通过其他途径得到这条信息，否则整套协议就随我而终了。 我想，这也是万一我哪天发明了时间机器，就别拖延的又一个理由。 ## 为什么只需要一个密码 起初，我觉得多准备几个备用密码也许是个好主意，以防某个自称时间旅行者的人原来是在撒谎。但我越想越意识到，我是在用一种「时间对所有相关的人都在向前流动」的方式来思考这个问题。 设想有人在 2055 年找到我，说他将要回到 2027 年联系我。如果他说的是真的，而且我们处在一条单一、自洽的时间线上，那么从我的角度来看，2027 年的那次接触已经发生了。我会在二十八年前就收到我的暗语，并在此后的这些年里一直知道，有人从未来向我传递过信息，或者至少不知怎么拿到了我的秘密。 如果我到了 2055 年，从来没有人用那句暗语联系过我，那我为什么要把它交给一个声称要回到 2027 年的人？他的说法和我的经历对不上。我早就知道，他描述的那件事并不在我的过去里，至少不在我经历过的这条时间线里。 从时间旅行者的角度看，先在 2055 年拿到暗语，再把它传到 2027 年，顺序就是这样。从我的角度看，我在 2027 年收到暗语，直到 2055 年才遇到最终会把它传过来的那个人。等我见到他时，我们谈论的那件事我早已经历过了。 当然，也可能存在多条时间线，或者改变过去会产生现实的另一个分支。我完全不知道那要怎么运作，别人也不知道。我的方法假设的是，向过去通信在一段单一、一致的历史中是可能的。如果改变过去会产生一条完全不同的时间线，那就什么都说不准了。 在我所做的这些假设下，我不需要为多次失败的尝试做准备，把暗语交给那些承诺有朝一日会用上它的陌生人。在我需要在未来透露暗语之前，成功尝试的证据就应该已经存在于我的过去之中了。 一旦第一条消息到来，我就有其他办法验证后续的通信。公钥方案提供了一种维持这份联系的手段，而不必反复依赖一个早已不再是秘密的秘密。 这并不意味着同一句暗语能独立验证将来可能出现的每一个互不相干的旅行者。它的意思是，我只需要一句暗语来建立这次最初的联系，之后就可以依靠其他凭证。 ### 多备几句暗语怎么样？ 我不收集一堆暗语，还有另一个更实际的理由。我本来就觉得，哪怕只收到一条来自未来的真实消息，概率也极低。为好几次互不相干的第一次接触做准备，而且每次都需要一个从未用过的秘密，感觉就像是在为一个更加渺茫的可能性做计划。 如果这些接触是相互独立的，多次成功的可能性可能会比一次成功低上天文数字般的倍数。举个简单的例子，如果两次独立的机会各有百万分之一的成功概率，那么两次都成功的概率就是一万亿分之一。这些并不是对时间旅行概率的估计，只是用来说明，为什么我不觉得有必要为一次次独立的接触背下一整套密码。 但有个重要的问题：这些接触可能并不独立。如果有人弄明白了怎么向过去发送消息，再发第二条可能就很容易了。收到第一条消息也会彻底改变我对什么是可能的看法。我不能假设在第一条消息到来之后，第二条消息仍然极不可能出现。 这就是为什么这个区别很重要。来自一条已建立联系的更多消息，可以用公钥来验证。一次真正毫不相干的第一次接触也许需要一个新的秘密，但提前为好几次这样的接触做准备，只是为一个我本来就认为很渺茫的可能性又多添了一样要记住的东西。一句暗语，似乎就是合理的准备量。 我就用一句暗语。我只需要记住它。 ## 我为什么真的要这么做 我承认，这一切极有可能永远都派不上用场。我们不知道向过去通信是否可能，而且有严肃的科学论证表明，物理定律可能会彻底阻止它。但我也不认为我们对宇宙的了解已经足以断然否定一切可以想象的与过去通信的方法。放在一百年前，我们今天拥有的技术看起来会相当不可思议，我也不敢假装知道再过一百年的科学发现会带来什么。 这个练习让我感兴趣的地方在于，做准备几乎没有任何成本。我不需要花钱，不需要学新东西，也不需要改变日常习惯。我只需要记住一句不寻常的话，并确保不过早透露它。 如果时间旅行永远不会发生，那我不过是每天早上花几秒钟想一件最终无关紧要的事。这我能接受。但如果真有人弄明白了怎么向过去传送信息，我希望自己已经建立好验证第一次接触的手段。如果负责传送的是未来的我，我希望他知道，年轻的我会持怀疑态度，光说自己来自未来是糊弄不过去的。 重要的是，暗语要在任何人联系我之前就已存在。这让它有独立的来源，让我能当场认出它，也免得我为了回应一个尚未验证的人而临时发明一种验证方法。 我已经做好了。我有了自己的暗语，也没有告诉过任何人。它甚至没有作为彩蛋藏在这篇博文里。 如果你也有兴趣为同样的可能性做准备，我建议你今天就想好自己的暗语。不要写下来，不要告诉任何人，每天早上刷牙时默念一遍。 说不定，未来的你已经在琢磨怎么联系你了。不如早点准备好。