Cuộc chạy đua 24 giờ của Bitcoin nhằm duy trì hoạt động trong bối cảnh mất kết nối internet toàn cầu

Dù do lỗi con người, sự cố phần mềm nghiêm trọng, virus máy tính độc hại hoặc chiến tranh, điều gì sẽ xảy ra với Bitcoin nếu các trung tâm trao đổi internet vật lý kết nối toàn cầu đột ngột tắt?

Nếu Frankfurt, London, Virginia, Singapore và Marseille đồng loạt ngừng hoạt động, Bitcoin sẽ bị chia thành ba phân vùng.

Lưu lượng qua Đại Tây Dương, Địa Trung Hải và các tuyến xuyên Thái Bình Dương sẽ bị gián đoạn, khiến Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Phi, Trung Đông, cùng Châu Á và Châu Đại Dương ghi nhận lịch sử riêng biệt cho đến khi các kết nối được khôi phục.

Việc tạo block vẫn tiếp tục trong từng phân vùng, tùy thuộc vào hashrate còn kết nối.

Với mục tiêu toàn cầu 10 phút, khu vực chiếm 45% hashrate sẽ tạo khoảng 2,7 block mỗi giờ, 35% tạo khoảng 2,1 block, còn 20% tạo khoảng 1,2 block. Do các node không thể trao đổi header hay giao dịch giữa phân vùng, mỗi khu vực sẽ tiến lên với chuỗi hợp lệ riêng mà không biết về các khu vực khác.

Kết quả là độ sâu nhánh tăng dần theo thời gian và phân bổ hashrate.

Nhịp độ phân tách khiến sự phân kỳ trở thành cơ chế tự động. Gán trung bình hashrate cho từng khu vực, mô hình sử dụng cơ sở 45%, 35% và 20% cho Châu Mỹ, Châu Á & Châu Đại Dương, và Châu Âu & Châu Phi tương ứng.

Phân vùng Châu Mỹ sẽ thêm khoảng sáu block mỗi hai giờ, Châu Á & Châu Đại Dương thêm bốn đến năm block mỗi giờ, còn Châu Âu & Châu Phi thêm hai đến ba block mỗi giờ.

Sau một giờ, các sổ cái đã khác nhau với số lượng block hai chữ số.

Nửa ngày sau, khoảng cách tăng lên hàng trăm block thấp.

Sau một ngày, các chuỗi sẽ chênh lệch hàng trăm block, vượt quá phạm vi tổ chức lại thông thường, buộc dịch vụ chỉ xem xác nhận khu vực là tạm thời.

Độ sâu tổ chức lại tiềm tàng ở phía bị cô lập tăng tuyến tính theo thời gian. Ngay cả phân tách ngắn 50/50 cũng tiềm ẩn rủi ro sâu.

Mempool địa phương lập tức bị phân tách. Giao dịch phát từ New York sẽ không đến được Singapore, nên người nhận ngoài phân vùng sẽ không nhận được gì cho đến khi tuyến đường phục hồi.

Bên trong mỗi phân vùng, thị trường phí trở thành cục bộ. Người dùng cạnh tranh cho không gian block giới hạn theo hashrate khu vực, phí tăng nhanh nhất ở nơi hashrate nhỏ nhưng nhu cầu cao.

Sàn giao dịch, bộ xử lý thanh toán và ví lưu ký thường tạm dừng rút tiền, thanh toán on-chain khi xác nhận mất tính cuối cùng toàn cầu, còn đối tác Lightning đối diện bất định với các giao dịch cam kết xác nhận trên phân vùng thiểu số.

Khi các tuyến đường được phục hồi, node sẽ tự động đối chiếu.

Mỗi node so sánh các chuỗi và tổ chức lại về chuỗi hợp lệ có tổng khối lượng công việc lớn nhất.

Chi phí thực tế chia thành ba nhóm:

1. Độ sâu tổ chức lại làm vô hiệu các block thuộc phân vùng thiểu số.
2. Phát lại và ưu tiên lại giao dịch trước đó chỉ xác nhận trên nhánh thua.
3. Các kiểm tra nghiệp vụ mà sàn giao dịch và đơn vị lưu ký thực hiện trước khi mở lại dịch vụ.

Trong phân tách 24 giờ, hàng chục đến hàng trăm block của phân vùng thiểu số có thể bị bỏ rơi khi phục hồi, dịch vụ cần thêm thời gian để xây dựng lại mempool, tính lại số dư và kích hoạt lại rút tiền.

Bình thường hóa kinh tế hoàn toàn thường chậm hơn hội tụ giao thức do các kênh fiat, kiểm tra tuân thủ và quản lý kênh cần con người kiểm tra.

Mô hình hóa sự cô lập theo phần trăm hashrate kết nối giúp dễ hình dung hơn so với đếm số hub.

Với 30% hashrate bị cô lập, phía thiểu số sẽ thêm khoảng 1,8 block mỗi giờ. Như vậy, thanh toán tiêu chuẩn sáu xác nhận trong phân vùng có nguy cơ sau khoảng ba giờ hai mươi phút, bởi sáu block đó có thể bị bỏ rơi nếu 70% còn lại xây chuỗi dài hơn.

Phân tách gần 50/50, cả hai phân vùng tích lũy tương đương khối lượng công việc, nên phân tách ngắn cũng tạo lịch sử xác nhận cạnh tranh, kết quả khi kết nối lại trở thành ngẫu nhiên.

Phân tách 80/20, phân vùng đa số gần như chắc chắn thắng; phân vùng nhỏ, khoảng 29 block sau một ngày, sẽ bị bỏ rơi khi hợp nhất, đảo ngược nhiều giao dịch đã xác nhận tại khu vực đó.

Rủi ro tổ chức lại là sản phẩm của thời gian và hashrate phân vùng nhỏ. Nguy hiểm nhất là khi thời gian dài và phân tách gần bằng nhau.

Các công cụ tăng khả năng chống chịu tồn tại và ảnh hưởng thực tế.

Đường truyền vệ tinh, chuyển tiếp radio tần số cao, mạng chịu trễ, mạng mesh, cầu Tor có thể truyền header hoặc luồng giao dịch tối thiểu qua tuyến đường bị hỏng.

Các tuyến này hẹp, độ trễ cao, nhưng truyền tải phân vùng gián đoạn vẫn giúp giảm độ sâu nhánh nhờ một phần block và giao dịch rò rỉ qua lại.

Tính đa dạng kết nối thợ đào, hạ tầng sàn giao dịch đa trung tâm và phân bố địa lý mining pool tăng khả năng công việc lan truyền toàn cầu qua kênh phụ, nhờ đó hạn chế độ sâu và thời gian tổ chức lại khi đường trục phục hồi.

Hướng dẫn vận hành cho các bên tham gia khi mạng phân tách rất rõ ràng.

• Dừng thanh toán xuyên phân vùng, coi xác nhận là tạm thời, tăng cường ước tính phí trước biến động cục bộ.
• Sàn giao dịch có thể chuyển sang xác minh proof-of-reserve mà không cần rút tiền, tăng ngưỡng xác nhận để phòng rủi ro phân vùng thiểu số, công bố chính sách xác định số xác nhận cần thiết theo thời gian bị cô lập.
• Ví cần hiển thị cảnh báo rõ ràng về xác nhận khu vực, tắt cân bằng kênh tự động, xếp hàng thanh toán nhạy thời gian để phát lại khi phục hồi.
• Thợ đào nên duy trì kết nối upstream đa dạng, tránh can thiệp thủ công làm lệch quy tắc chọn chuỗi dài nhất khi đối chiếu.

Giao thức tồn tại do node, khi kết nối lại, sẽ hội tụ về chuỗi có khối lượng công việc tích lũy lớn nhất.

Trải nghiệm người dùng trong thời gian phân tách kém hơn vì tính cuối cùng kinh tế phụ thuộc vào truyền tải toàn cầu đồng nhất.

Kịch bản xấu nhất dưới sự cố đa hub kéo dài một ngày là sụp đổ tạm thời khả năng sử dụng xuyên biên giới, cú sốc phí mạnh và không đều, cùng tổ chức lại sâu làm mất hiệu lực xác nhận khu vực.

Khi kết nối phục hồi, phần mềm xử lý sổ cái một cách quyết định, dịch vụ khôi phục đầy đủ chức năng sau kiểm tra vận hành.

Bước cuối là mở lại rút tiền và kênh khi số dư và lịch sử nhất quán trên chuỗi thắng.

Đó là trường hợp phục hồi; nhưng nếu vết nứt không bao giờ lành thì sao?

Chuyện gì xảy ra với Bitcoin nếu xảy ra Thế chiến thứ ba?

Nếu những trung tâm xương sống ban đầu không bao giờ trở lại?

Trong kịch bản đó, Bitcoin như chúng ta biết sẽ không xuất hiện lại.

Sẽ có các phân vùng địa lý vĩnh viễn, hoạt động như mạng Bitcoin riêng biệt, chia sẻ quy tắc nhưng không giao tiếp với nhau.

Mỗi phân vùng tiếp tục đào, tự điều chỉnh độ khó, phát triển kinh tế, sổ lệnh và thị trường phí riêng. Không có cơ chế đối chiếu lịch sử trừ khi kết nối được phục hồi hoặc phối hợp chọn thủ công một chuỗi duy nhất.

Trạng thái ổn định sẽ như sau.

Đồng thuận và độ khó

• Cho đến khi mỗi phân vùng đạt lần điều chỉnh độ khó đầu tiên (2016 block), thời gian block nhanh hoặc chậm tùy vào hashrate. Sau khi điều chỉnh, mỗi phân vùng tự cân bằng về 10 phút.
• Dựa vào tỷ lệ ước tính, thời gian dự kiến để đến lần điều chỉnh đầu tiên là:
• Sau điều chỉnh đầu tiên, mỗi phân vùng tạo block gần 10 phút/lần, tiếp tục halving và tự điều chỉnh.

Không có liên kết xuyên đại dương, các khu vực cần 31, 40 và 70 ngày lần lượt để đạt lần điều chỉnh độ khó đầu tiên.

Ngày halving lệch nhau theo thời gian thực do tốc độ đạt độ cao halving khác nhau trước lần điều chỉnh đầu tiên.

Nguồn cung và “BTC là gì:” Phí, mempool và thanh toán

Bên trong mỗi phân vùng, giới hạn 21 triệu vẫn áp dụng cho từng chuỗi. Toàn cầu, tổng coin trên các phân vùng vượt 21 triệu vì mỗi chuỗi tiếp tục phát hành phần thưởng block độc lập. Kinh tế tạo ra ba tài sản BTC không tương thích, dùng chung địa chỉ và khóa nhưng có UTXO set khác nhau.

Khóa kiểm soát coin trên mọi phân vùng cùng lúc. Nếu người dùng chi cùng UTXO ở hai khu vực, cả hai giao dịch đều hợp lệ trên chuỗi địa phương, tạo ra “coin phân tách” vĩnh viễn với lịch sử trước phân tách giống nhau nhưng sau đó khác biệt.

• Mempool mãi mãi cục bộ. Thanh toán xuyên phân vùng không thể truyền tải, mọi nỗ lực thanh toán đến phân vùng khác đều không đến người nhận.
• Thị trường phí cân bằng khu vực. Phân vùng có hashrate nhỏ thường thiếu năng lực trong giai đoạn dài trước điều chỉnh, rồi bình thường hóa sau điều chỉnh độ khó.
• Kênh Lightning giữa người dùng các phân vùng khác nhau không thể định tuyến. HTLC hết hạn, các bên công bố cam kết, đóng kênh chỉ xác nhận tại phân vùng địa phương. Thanh khoản xuyên phân vùng bị mắc kẹt.

Bảo mật, thị trường và hạ tầng

Ngân sách bảo mật mỗi phân vùng bằng hashrate và phí địa phương. Khu vực có 20% hashrate trước phân tách có chi phí tấn công tuyệt đối thấp hơn mạng toàn cầu trước đó. Theo thời gian, thợ đào có thể chuyển sang phân vùng có giá coin cao hơn và chi phí năng lượng thấp hơn, tiếp tục thay đổi hồ sơ bảo mật.

Không có đường truyền header giữa phân vùng, kẻ tấn công ở một khu vực không thể ghi đè lịch sử ở khu vực khác; tấn công chỉ xảy ra trong vùng.

• Sàn giao dịch trở thành khu vực. Giá ticker lệch nhau. Thực tế sẽ có BTC-A, BTC-E, BTC-X, dù tại địa phương đều gọi là BTC.
• Cổng fiat, lưu ký, phái sinh, hạ tầng thanh toán chuyên biệt cho từng chuỗi khu vực. Nhà cung cấp chỉ số, dữ liệu phải chọn một chuỗi cho mỗi sàn hoặc công bố nhiều tổng hợp.
• Tài sản cầu nối, oracle phụ thuộc nguồn dữ liệu toàn cầu sẽ hỏng hoặc chia nhánh thành phiên bản khu vực.

Quy tắc giao thức giữ nguyên trừ khi phối hợp thay đổi. Nâng cấp ở một phân vùng không kích hoạt ở nơi khác, dẫn đến sai lệch quy tắc qua thời gian.

Pool, explorer, ví vận hành hạ tầng riêng từng phân vùng. Dịch vụ đa trung tâm không thể đối chiếu số dư giữa chuỗi nếu không có chính sách thủ công.

Các phân vùng có thể đối chiếu mà không cần những hub?

Nếu không có đường truyền nào phục hồi, hội tụ giao thức bất khả thi. Cách duy nhất trở lại một sổ cái là qua xã hội, nghiệp vụ, ví dụ chọn chuỗi một phân vùng làm tiêu chuẩn, loại bỏ hoặc phát lại các chuỗi còn lại.

Độ lệch sâu sau nhiều tuần khiến tổ chức lại tự động về một lịch sử duy nhất không khả thi.

Kết luận vận hành

Phải coi sự phân tách vĩnh viễn như hard fork với lịch sử trước phân tách chung. Quản lý khóa để chi tiêu coin phân tách an toàn, tránh phát lại nhầm giữa phân vùng bằng output chỉ tồn tại ở một khu vực, duy trì hệ thống kế toán, định giá, kiểm soát rủi ro riêng cho từng phân vùng.

Thợ đào, sàn giao dịch, đơn vị lưu ký nên chọn phân vùng chủ, công bố mã chuỗi và quy trình nạp/rút riêng cho từng chuỗi.

Tóm lại, nếu các hub không trở lại, không có con đường thay thế kết nối, Bitcoin không chết; nó trở thành nhiều Bitcoin độc lập vĩnh viễn không hội nhập.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm:

1. Bài viết này đăng lại từ [cryptoslate]. Mọi bản quyền thuộc về tác giả gốc [Liam ‘Akiba’ Wright]. Nếu có phản hồi, vui lòng liên hệ đội ngũ Gate Learn để xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Quan điểm, ý kiến trong bài viết này hoàn toàn của tác giả và không cấu thành lời khuyên đầu tư.
3. Bản dịch sang ngôn ngữ khác do đội ngũ Gate Learn thực hiện. Nếu không nêu rõ, việc sao chép, phân phối, đạo văn bài dịch là bị cấm.