Что произойдет, если биткойн столкнется с глобальным сбоем сети? Раскрываем секреты 24-часового механизма самовосстановления

Представьте себе, что глобальная сеть интернет за один день полностью выходит из строя. Будь то человеческая ошибка, катастрофическая уязвимость программного обеспечения, вредоносный компьютерный вирус или прямое военное нападение — если физические центры транзакций, соединяющие мир, внезапно перестанут работать, что произойдет с Биткоином? Однако даже в случае третьей мировой войны Биткоин продолжит существовать — просто, возможно, не в той форме, которую мы знаем сейчас.

После глобального сбоя сети Биткоин расколется на три цепочки

Если одновременно выйдут из строя Франкфурт, Лондон, Вирджиния, Сингапур и Марсель, Биткоин разделится на три части. Транспорт по Атлантике, Средиземному морю и основным транстихоокеанским маршрутам остановится, что приведет к тому, что Америка, Европа/Африка/Ближний Восток и Азия/Океания будут рассматривать историю независимо, пока связь не восстановится. Внутри каждого сегмента блоки будут продолжать создаваться в зависимости от оставшейся доступной вычислительной мощности.

При целевом времени блока в 10 минут, доля мощности в регионе (45%) будет генерировать примерно 2,7 блоков в час (около 64,8 в сутки), 35% — около 2,1 блока в час (50,4 в сутки), а 20% — около 1,2 блока в час (28,8 в сутки). Из-за невозможности обмениваться блоками или транзакциями между сегментами, каждый регион будет развивать свою собственную цепочку, не зная о других. В результате, со временем и изменением распределения мощности, глубина разветвлений будет расти.

Распределение мощности и скорость генерации блоков в трех сегментах

Америка: 45% мощности, около 2,7 блоков в час, примерно 65 блоков в сутки

Азия/Океания: 35% мощности, около 2,1 блоков в час, примерно 50 блоков в сутки

Европа/Африка/Ближний Восток: 20% мощности, около 1,2 блоков в час, примерно 29 блоков в сутки

Эти сегменты будут накапливать блоки с разной скоростью: Америка — примерно по 6 блоков каждые 2 часа, Азия и Океания — по 4-5 блоков в час, Европа и Африка — по 2-3 блока в час. Через час разница в счетчиках достигнет двухзначных чисел, а через полдня — сотен блоков. За сутки разрыв достигнет нескольких сотен блоков, что превысит обычные границы восстановления и заставит сервисы считать подтверждения временными.

Локальные мемпулы сразу разделятся. Транзакции, транслируемые из Нью-Йорка, не достигнут Сингапура, и получатели за пределами сегмента не увидят их, пока связь не восстановится. Внутри каждого сегмента рынок комиссий станет региональным: пользователи конкурируют за ограниченное пространство в блоке, и в регионах с меньшей мощностью и высоким спросом комиссии растут быстрее. Это может привести к резкому росту комиссий в Европе/Африке/Ближнем Востоке перед повторной настройкой сложности.

Автоматическая координация за 24 часа: механизм самовосстановления Биткоина

Когда связь восстановится, узлы начнут автоматическую координацию. Каждый сравнивает цепочки и выбирает ту, с наибольшей накопленной работой — принцип «самая длинная цепочка». Независимо от продолжительности разветвления, при восстановлении сети все узлы автоматически переключатся на цепочку с максимальной суммарной работой (обычно — самую длинную).

Стоимость восстановления включает: глубину реорганизации, работу по повторной трансляции и переупорядочиванию транзакций, а также операции по проверке и повторной активации балансов в обменных и депозитных системах. За 24 часа сбоя могут появиться десятки или сотни изолированных блоков, требующих времени для восстановления мемпулов, пересчета балансов и повторного открытия выводов.

Экономическая нормализация обычно опережает согласование протокола, так как регуляторные проверки, соответствие и каналы требуют ручного вмешательства. При изоляции 30% мощности, среднее время для подтверждения 6 блоков увеличится до примерно 3 часов 20 минут, поскольку оставшиеся 70% могут построить более длинную цепочку. В случае разделения 50/50, обе части будут конкурировать за подтверждение, и результат соединения будет случайным. При 80/20 большинство сегментов выиграют, а меньшие — получат изолированные блоки, что может отменить подтверждения.

Риск реорганизации — произведение времени и меньшей мощности сегмента — наиболее опасен в регионах с длительным разделением и близкими по мощности сегментами.

Инструменты устойчивости и аварийные коммуникации

Инструменты для повышения устойчивости существуют и оказывают влияние на реальность. Спутниковые каналы, радиорелейные линии, сети с задержками, mesh-сети и альтернативные протоколы (например, Tor) позволяют передавать заголовки и минимальные транзакции через поврежденные участки. Эти пути имеют узкую пропускную способность и высокую задержку, но даже эпизодическая передача между сегментами помогает снизить глубину разветвлений.

Разнообразие соединений майнеров, мультихостовая инфраструктура и географическое распределение пулов увеличивают шансы передачи части работы через боковые каналы по всему миру, что ограничивает глубину и длительность реорганизации при восстановлении сети. В течение последних десятилетий сообщество строило такие резервные системы: спутниковая сеть Blockstream, эксперименты с радиолюбителями и децентрализованные схемы соединения узлов.

В условиях сбоя рынка участникам рекомендуется: прекратить межсегментные расчеты, считать все подтверждения временными, усиливать оценку комиссий для учета локальных пиков. Обменные платформы могут перейти на резервные системы без активных выводов, увеличить минимальные подтверждения, опубликовать политики определения окончательности, связывая продолжительность изоляции с необходимым числом подтверждений.

Кошельки могут выдавать предупреждения о конечности региона, отключать автоматическую балансировку каналов и ставить платежи с ограниченным сроком действия на повторную трансляцию при восстановлении. Майнеры должны сохранять разнообразие входных соединений и избегать ручных отклонений от правил выбора самой длинной цепочки. Протокол остается устойчивым, потому что при повторном соединении узлы собираются на цепочке с максимальной работой.

В процессе разветвления пользовательский опыт ухудшается: экономическая конечность зависит от распространения информации. В случае многодневных разрывов наиболее вероятные сценарии — временный отказ межгосударственной доступности, резкие и неравномерные росты комиссий и глубокие реорганизации, приводящие к потере подтверждений. После восстановления связи протокол определит единую книгу, и сервисы вернутся к нормальной работе. Последний этап — согласование балансов и истории на выигравшей цепочке, после чего откроются выводы и каналы.

Постоянный раскол: три независимых сети Биткоина

А что, если эти узлы больше никогда не восстановятся? В таком антиутопическом сценарии привычный Биткоин исчезнет навсегда. Появятся три географически изолированных сети, которые будут функционировать как независимые блокчейны, соблюдая одни и те же правила, но не взаимодействуя друг с другом. Каждая из них будет продолжать майнить, самостоятельно настраивая сложность, развивая свои экономики, ордера и рынки комиссий.

До достижения следующего 2016-блочного блока, время блока будет зависеть от доступной мощности. После достижения цели, локальные времена блока снова станут около 10 минут. Без межконтинентальных связей, Америка потребуется около 31 дня, Азия — около 40, Европа — около 70 дней для первого повторного регулирования сложности. После этого каждая сеть будет генерировать блоки примерно каждые 10 минут, продолжая делить награду и корректировать параметры.

Общий лимит в 21 миллион монет по каждой цепочке сохраняется, но поскольку цепи развиваются независимо, суммарное количество монет превысит 21 миллион. В результате появятся три несовместимых актива — BTC-Америка, BTC-Европа и BTC-Азия — с разными ценами и рынками. Региональные биржи, депозитарии и деривативы будут работать только внутри своих сетей, а обмены между ними — невозможны или очень ограничены. Это породит три разных «Биткоина», каждый со своей экономикой и ценой, с возможностью двойных трат внутри разных сегментов.

Обменные платформы и код будут адаптированы под региональные сети. Даже при одинаковом названии BTC, цены и показатели будут отличаться. Региональные системы расчетов, депозитные и деривативные продукты станут локальными, а индексные показатели — региональными.

Конечное доказательство сопротивляемости цензуре

Этот мысленный эксперимент показывает глубокую мудрость дизайна Биткоина. Даже при полном отказе глобальной сети, протокол продолжит работать внутри отдельных сегментов. Нет необходимости в центральных серверах или едином узле — децентрализация обеспечивает исключительную устойчивость.

Когда связь восстановится, механизм автоматической координации выберет цепочку с наибольшей суммарной работой — без вмешательства, голосований или центральных органов. Каждый узел проверит все цепочки и переключится на самую длинную. После 24 часов разветвления, хотя некоторые транзакции придется пересматривать, система в целом автоматически сойдется к единственной глобальной правде.

Если коммуникации так и не восстановятся, единственный способ — социальное и операционное согласование: выбрать одну цепочку в качестве основной и игнорировать или перепубликовать остальные. В этом случае Биткоин не исчезнет, а превратится в несколько независимых сетей, развивающихся отдельно. Каждая из них станет отдельным активом с собственной экономикой и рынками.

С точки зрения инвестиций, этот анализ подчеркивает уникальную ценность Биткоина как децентрализованного актива. В отличие от традиционных финансовых систем, сильно зависящих от центральных инфраструктур, даже в самых экстремальных сценариях Биткоин сможет продолжать работу в изолированных регионах, защищая активы пользователей.