Mi történne a Bitcoinnal, ha egy teljes napra szétszakadna az internet
Képzeljünk el egy szélsőséges forgatókönyvet, amikor a globális internetes gerinchálózat egyetlen nap alatt összeomlik – és az olyan nagy interkontinentális központok, mint Frankfurt, London, Virginia (USA), Szingapúr és Marseille egyszerre kapcsolódnának le a hálózatról. Ebben a forgatókönyvben a Bitcoin hálózata legalább három nagyon nagy regionális partícióra szakadna szét. Például az egyik régió lehet Amerika, a másik Ázsia és Óceánia, a harmadik pedig Európa, Afrika és a Közel-Kelet. Ilyen esetben az egyes régiók csomópontjai továbbra is bányásznának és blokkokat generálnának, de nem tudnának tranzakciókat továbbítani a partíciók között.
Széttagolt működés
Az izolációs szcenáriók kimenete
A program úgy van megírva, hogy a protokollcél nagyjából egy blokk 10 percenként. Tehát ha egy régió mondjuk a globális hashteljesítmény 45%-ával rendelkezik, akkor óránként körülbelül 2,7 blokkot termelne, ha 35%, akkor nagyjából 2,1 blokkot/óra, és ha 20%, akkor ~1,2 blokkot egy óra alatt. Ez azt jelenti, hogy mindössze egy óra izoláció után a különálló regionális láncok már kétszámjegyű blokkszámban különböznének; 12 óra után több száz blokknyi távolságra lennének egymástól; 24 óra után pedig már merőben eltérnének egymástól.
Az egyes partíciókon belül a helyi mempoolok (meg nem erősített tranzakciók) azonnal izolálódnak. Egy New Yorkban indított tranzakció soha nem érné el Szingapúrt; így a küldő partícióján kívüli fogadók semmit sem látnának, amíg a kapcsolat helyre nem áll.
Eközben minden régió kialakítaná a saját díjpiacát: a blokktérhez kapcsolódó verseny lokálissá válik. Az alacsony hashrátával (ezért lassabb bányászattal) és nagy kereslettel rendelkező régiókban a díjak hamar megugranának.
A tőzsdék jellemzően a kifizetések és az on-chain elszámolás szüneteltetésével reagálnak, amikor a globális véglegesség elvesztését észlelik. Hasonlóképpen, a fizetési csatornák, mint például a Lightning hálózatban lévők, fokozott bizonytalansággal szembesülnek, amikor a partíciók közötti kötelezettségvállalások nem tudnak megfelelően véglegesülni.
Újrakonvergálás a helyreállítás után
Amikor – vagy ha – a kapcsolat helyreállna, a csomópontok automatikusan megkísérelnék az egyeztetést a legnagyobb kumulatív munkával rendelkező lánc kiválasztásával. A „vesztes” ágakon, azaz a kisebbségi partíciókon bányászott blokkok árvákká válnak. A reconsziliáció gyakorlati költsége a következőket tartalmazza:
• A kisebbségi partícióból származó átszervezések mélysége (az érvénytelenített blokkok száma).
• Azoknak a tranzakcióknak az újraküldése és újrapriorizálása, amelyeket csak a most veszteséges partícióban „megerősítettek”.
• A tőzsdék és a letétkezelők által végzett működési ellenőrzések a szolgáltatások újranyitása előtt (kiutalások, csatornák)
Egy 24 órás leállás során a kisebbségi partíciókból származó több tucat vagy akár több száz blokk is árvákká válhat. Ennek eredményeként a felosztás során a szabványos hat megerősítéses fizetések érvénytelenné válhatnak, amikor a hálózat újracsatlakozik. A teljes gazdasági normalizálódás elmarad a tisztán technikai konvergencia mögött, mivel az emberi folyamatoknak (pl. megfelelőség, csatornaállapot-egyeztetés, fiat sínek) fel kell zárkózniuk.
Kockázati modellek
Ennyi időbe telne partíciónként az első nehézség újrakalibrálás
Nézzünk néhány szcenáriót, mi történne különféle modellek szerint. Az első izolációs modellben, ha egy régió a hashráta 30%-át birtokolja és leválna, akkor ez a régió óránként ~1,8 blokkot termelhet; így hat megerősítés (~6 blokk) ~3 óra 20 percet igényel. Az újracsatlakozás után a 70%-os többségi lánc hosszabb, így a 30%-os régió blokkjai árvén maradnának
Közel 50/50-es felosztásokban mindkét partíció hasonló munkát halmoz fel; az eredmény sztochasztikussá válik: bármelyik oldal nyerhet. Torzabb felosztásokban, pl. 80/20-ban, a 80%-os oldal szinte mindig nyer: a kisebb partíció blokkjai (~29 egy nap után) valószínűleg elárvulnának az egyesítéskor.
Ha a szakadás állandóvá válik
Mi történne akkor, ha az internetes központok soha nem kapcsolódnának újra össze, és nem lenne újra egy globális hálózat? Ebben az esetben a Bitcoin technikai értelemben nem „hal meg”, de megszűnik egyetlen koordinált hálózatként működni. Ehelyett több független Bitcoin hálózat (partíció) működne, amelyek megosztják a szétválás előtti előzményeket, de a jövőben jelentősen eltérnek egymástól.
A különálló partíciók főbb következményei:
- Minden régió folytatja a bányászatot és a kibocsátást. A 21 milliós coin korlát partíciónként érvényes lenne. Globálisan tehát a Bitcoinok száma meghaladná a 21 milliót.
- Az UTXO-k és a kulcsok régióspecifikussá válnak. Ha ugyanazt az UTXO-t két eltérő láncban költik el (mindkét régióban egyet), mindkettő érvényes a saját régiójában – „osztott érméket” okozva, ahol ugyanaz a kulcs vezérli az érméket mindkét partíció láncában.
- A díjpiacok és a mempoolok egymástól függetlenül fejlődnének. A régiókon átívelő fizetési csatornák meghibásodnak, a régiók közötti likviditás megrekedne.
- A biztonsági szintek is régiónként eltérőek lennének. Egy sokkal alacsonyabb hashratával rendelkező régió sebezhetőbb a támadásokkal szemben. A bányászati verseny a magasabb bevételű vagy alacsonyabb költségekkel rendelkező régiókba vándorolhat.
- Tőzsdék, letétkezelés, származtatott ügyletek, orákulumok, áthidalt – mind régióspecifikussá válnak. Előfordulhat, hogy BTC-A (Amerika), BTC-E (Európa/Afrika), BTC-X (Ázsia) lesz – mindegyiket „Bitcoinnak” neveznék, de különböző láncokban. Az árak eltérőek lennének, a szabályok eltolódnának, ha az egyik régió másképp fejlődik, mint a másik.
Az ennyire eltérő láncok automatikus rekonsziliációja lehetetlenné válik: az „újraegyesítés” egyetlen módja emberi koordinációt igényelne (például egy lánc kiválasztása, a többi pedig elhagyása)
Bár az alapul szolgáló protokoll robusztus, így az újracsatlakozó csomópontok a leghosszabb munkaláncon konvergálnának. Így a felhasználói élmény a szétválás során jelentősen romlik: a határokon átnyúló fizetések meghiúsulnak, a díjak megugranak, a szolgáltatások leállnak, a bizonytalanság növekszik.
Összefoglalva tehát, bár a Bitcoin tervezésénél fogva ellenálló, egy mindössze 24 órás globális internetes gerinchálózati zavar komoly működési kihívásokat okozna: szolgáltatási zavarok, regionális díjsokkok, árva blokkok, szüneteltetett kifizetések. A tartós széttöredezettség esetén legrosszabb esetben nem egyetlen Bitcoin hálózat lenne, hanem több független, ami aláásná a Bitcoin egyik alapvető értékajánlatát: egy egységes, zero trust globális főkönyvet.
Meg kell azonban azt is említeni, hogy az ilyen típusú fenyegetés nem pusztán elméleti, hiszen olyan szélesebb körű problémákhoz kapcsolódik, mint az internetes infrastruktúra törékenysége, a geopolitikai kockázatok, a fizikai csomópontok, a tenger alatti kábelek és a műholdas kapcsolatok.
A Bitcoin hálózat tehát nem „áll le” automatikusan, ha az internet összeomlik, de súlyosan rongálódik. A legrosszabb esetben pedig önmaga különálló verzióira esik szét.