若全球网络宕机 24 小时,BTC 网络是否会瘫痪?

数据来源:大门交易所 5小时前 阅读数 9 #行情资讯

试想全球互联网主干网在一天之内全面瘫痪。

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无论是人为失误、灾难性软件漏洞、恶意病毒,还是直接的军事冲突,如果连接全球的物理互联网交换枢纽突然全部中断,比特币将面临何种境遇?

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如果法兰克福、伦敦、弗吉尼亚、新加坡和马赛同时离线,比特币网络将被分割为三个区域。

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跨大西洋、地中海和主要跨太平洋航线的流量将陷入停滞。美洲、欧洲、非洲、中东、亚洲及大洋洲将各自孤立地记录历史,直到网络连接恢复。

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每个分区根据所能触及的算力持续生产区块。

按照全球10分钟出块目标,算力占比45%的区域每小时约产出2.7个区块,35%的区域约产出2.1个区块,20%的区域约产出1.2个区块。由于节点无法跨分区交换区块头或交易,各区域分别推进有效链,彼此毫无感知。

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结果是分叉深度随时间和算力分布自然增长。

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分区后的节奏使分歧变得机械化。我们对各区域的算力进行大致分配,建模时以美洲45%、亚洲及大洋洲35%、欧洲及非洲20%为基准。

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美洲每两小时可增加约6个区块,亚洲及大洋洲每小时约能增加4至5个区块,欧洲及非洲每小时约能增加2至3个区块。

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仅仅一小时后,各账本区块数便已出现两位数差异。

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半天后,区块差距将扩大到数百个。

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一天后,各链间区块差距将达到数百个,远超常规重组范围,此时服务提供者需要将区域确认视为临时状态。

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隔离分区的重组深度会随时间线性增加,即使是50/50的短时分裂也会带来极大隐患。

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本地mempool会立即分割。例如,纽约广播的交易无法抵达新加坡,分区外的接收方在网络恢复前看不到任何信息。

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每个分区内,手续费市场转为本地化。用户需与本地算力争夺有限区块空间,算力最少且需求旺盛的区域手续费涨幅最快。

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当确认丧失全球终局性时,交易所、支付处理商和托管钱包通常暂停提现及链上结算,闪电网络对手方则面临少数分区承诺交易确认的不确定性。

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路由恢复后,节点会自动发起同步与比对。

每个节点会对比所有链并重组至累计工作量最大的有效链。

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实际成本主要体现在三方面:

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  1. 重组深度导致少数分区区块被废弃。
  2. 重新广播和排序此前仅在失利分支“确认”的交易。
  3. 交易所与托管机构在恢复前执行的运营检查。
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若分裂持续24小时,恢复时少数分区会有几十至数百个区块成为孤块,服务方需额外数小时重建mempool、重新计算余额并重新开放提现。

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经济全面恢复往往滞后于协议的同步进程,因为法币通道、合规审核和通道管理仍需人工操作。

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通过以可达算力百分比建模隔离,比单纯计数枢纽更易理解动态。

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当30%算力隔离时,少数分区每小时约产生1.8个区块。这意味着该分区内标准六次确认的支付大约三小时二十分钟后面临风险,因为这六个区块可能被其他70%网络构建的更长链孤块处理。

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接近50/50分裂时,双方分区累计工作量接近,即使短时分裂也会在两侧形成竞争性“已确认”历史,恢复后结果具有随机性。

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80/20分裂时,多数分区几乎必然胜出。较小分区一天内约新增29个区块,合并时会被孤块,导致该区域大量已确认交易被回滚。

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重组风险由时间和较小分区算力共同决定,最危险的是持续时间长且分裂比例接近一半的场景。

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韧性工具确实存在,对实际影响起到关键作用。

卫星下行链路、高频无线中继、延迟容忍网络、Mesh网络以及Tor桥等替代传输方式能在受损路由间传递区块头或极简交易流。

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这些路径带宽有限、延迟高,但即使是间歇性跨分区传播,也能让一部分区块和交易跨区,从而减小分叉深度。

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矿工对等连接多样化、多链交易所基础设施和矿池地理分布提升了工作量全球侧路传播的概率,在主干恢复时有助于限制重组深度和时间。

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网络分裂期间,市场参与者的运营指引非常直接。

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  • 暂停跨分区结算,将所有确认视为临时,并加强本地手续费估算。
  • 交易所可切换至储备证明认证,无需主动提现,提升确认门槛以应对少数分区风险,并公布将隔离时长与所需确认数量挂钩的政策。
  • 钱包应明确提示区域终局性,禁用自动通道再平衡,并将敏感支付排队等待恢复后重新广播。
  • 矿工需保持多样化上游连接,避免在同步流程中人为干预最长链选择规则,确保流程符合标准。
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协议之所以能存续,是因为节点一旦重连,会自动收敛到累计工作量最大的链。

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但在分裂期间,用户体验远不如协议本身,因为经济终局性依赖全球传播的一致性。

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最可信的最坏情况是在多枢纽断网一天,导致跨境可用性暂时崩溃,手续费剧烈波动且分布失衡,深度重组令区域确认失效。

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连接恢复后,软件会以确定性方式解决账本分歧,服务方完成运营检查后恢复全部功能。

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余额和历史在胜链上统一后,才会重新开放提现和通道。

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这是可恢复的情形,但若分裂无法愈合,将会出现不同的结果。

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第三次世界大战期间,比特币将如何演变?

如果最初提到的骨干枢纽永远无法恢复,会发生什么?

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在这种极端情形下,比特币将不再以统一网络形式存在。

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将出现永久的地理分区,形成相互独立且规则一致但无法通信的比特币网络。

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每个分区继续挖矿,独立调整难度,发展各自的经济体系、订单簿和手续费市场。在无法恢复连接或进行手动主链选定的情况下,历史无法统一。

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下图展示了该状态下的情形。

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共识与难度调整

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  • 各分区达到下一个2016个区块调整前,出块时间会根据可达算力变快或变慢。调整后,各分区会本地恢复至10分钟出块。
  • 按照上述算力比例,首次调整所需时间为:
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首次调整后,各分区将以约10分钟速度出块,随后继续各自独立地进行减半与难度调整。

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没有跨洋链路时,三地分别需31天、40天和70天才能达到首次难度调整。

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每个区域在首次调整前达到减半高度的速度不同,减半日期也会出现明显分歧。

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供应与“BTC是什么”:手续费、mempool及支付

每个分区内,2100万枚上限仍适用于各自链。全球范围内,所有分区发行的币总量会超过2100万,因为每条链都在独立发放补贴。经济上,这意味着三种不兼容的BTC资产,它们共享地址与密钥,但拥有各自不同的UTXO集合。

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密钥能同时控制所有分区的币。如果用户在两个区域花同一个UTXO,两个花费在各自本地链上都合法,最终形成永久“分裂币”,拥有相同的分裂前历史,分裂后则各自演变。

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  • mempool将永远本地化。跨分区支付无法传播,任何向其他分区支付的尝试都无法送达。
  • 手续费市场会在本地达到均衡。算力较小的分区在长时间未调整难度期间区块空间更紧张,调整后趋于正常。
  • 跨分区用户的闪电通道无法路由,HTLC超时,节点发布承诺,通道关闭只在本地分区确认。跨分区流动性被永久锁定。
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安全性、市场与基础设施

每个分区的安全预算等于其本地算力和手续费。算力仅占分裂前全球20%的区域,其绝对攻击成本低于原全球网络。长期来看,矿工可能流向币价更高且能源更便宜的分区,安全格局也会随之变化。

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没有分区间头信息传递路径时,一个分区内的攻击者无法篡改另一区域历史,因此攻击仅限于本地。

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  • 交易所区域化,行情分化,实际上形成BTC-A、BTC-E和BTC-X等本地价格,即使各自都称为BTC。
  • 法币入金、托管、衍生品和结算专注于区域链。指数与数据服务商需为每个场所选链或发布多链复合数据。
  • 依赖全球数据源的桥接资产和预言机要么中断,要么分裂成区域版本。
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协议规则保持一致,除非某分区协作修改规则。一分区采用的升级不会在其他分区激活,长期会出现规则集漂移。

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矿池软件、区块浏览器和钱包需分别部署分区基础设施。多链服务商无法自动对账,需手动制定策略。

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如果这些枢纽永远无法恢复,分区是否有可能重新统一?

如通信路径永远无法恢复,协议统一就无法实现。唯一回归单一账本的方式是通过社会和运营手段,例如协调选定某一分区链为主链,放弃或重放其他链。

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分裂数周后已深度分歧,自动重组到单一历史已不可行。

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运营总结

必须将永久分裂视为共享分裂前历史的硬分叉。应妥善管理密钥,确保安全花费分裂币,避免发生跨分区的意外重放,并针对各分区分别进行账务、定价和风险管理。

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矿工、交易所和托管机构应选定所属分区,公布链标识,并记录各链专属的存取政策。

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因此,如果这些枢纽永远无法恢复且无替代路径弥合裂痕,比特币不会消亡,而是会演变为几个永不合并的独立比特币网络。

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