如果全球斷網一天，比特幣如何躲過網路癱瘓危機？

原文標題：Inside Bitcoin's 24 hour race to survive a global internet blackout

原文作者：Liam 'Akiba' Wright，CryptoSlate

原文編譯：Chopper，Foresight News

想像一下，全球網路骨幹網路在一天之內崩潰。

無論是人為失誤、災難性軟體漏洞、惡意電腦病毒，或是直接的軍事衝突－如果連結世界的實體網路交換樞紐突然陷入黑暗，比特幣會面臨怎樣的命運？

如果法蘭克福、倫敦、維吉尼亞、新加坡和馬賽同時斷網，比特幣網路將分裂為三個獨立分區。

大西洋、地中海及主要跨太平洋航線的通訊將陷入停滯，美洲、歐非大陸、中東、亞大地區將各自形成獨立的交易歷史，直至網路連線恢復。

每個分區內，礦工會根據剩餘算力繼續生產區塊

按照全 10 分鐘出塊的目標，佔據 45% 哈希率的地區每小時約 2.7 個區塊，佔據 35% 哈希率約 20.1 個地區，約 201 個地區哈希率。由於節點無法跨分區交換區塊頭或交易數據，每個地區都會在不知情的情況下，獨立延伸出有效的區塊鏈。

最終，隨著時間和算力分佈的變化，自然分叉長度會不斷增長。

這種分區節奏導致鏈分裂成為必然結果。我們為各地區分配大致的哈希率佔比：美洲 45%、亞大地區 35%、歐非大陸 20%，以此為基準進行模擬。

美洲分區每兩小時約新增 6 個區塊，亞大地區約新增 4-5 個，歐非大陸約新增 2-3 個。

一整天后，鏈分裂的區塊數量將突破百個，這超出了常規重組的範圍，迫使服務將區域確認視為臨時確認。

失敗分割區的潛在重組深度會隨隔離時間線性上升

本機記憶體池會立即分裂。在紐約廣播的交易無法抵達新加坡，因此發送方分區外的接收方在網路恢復前，完全看不到該筆交易。

每個分區內的手續費市場都會呈現在地化特徵。用戶需與本地區的哈希率競爭有限的區塊空間，因此在哈希率佔比小但需求高的地區，手續費會上漲最快。

當交易確認失去全球終局性時，交易平台、支付處理商和託管錢包通常會暫停提現和鏈上結算；閃電網絡的交易對手方則會面臨不確定性——在少數派分區確認的交易可能失效。

網路恢復後的自動協調

當網路連線恢復，節點會啟動自動協調流程：每個節點會對比不同區塊鏈，然後重組至累計工作量最大的有效鏈。

實際成本主要體現在三個方面：

·重組會導致少數派分區的區塊失效，失效深度取決於分裂時長；

· 需重新廣播並優先順序

在 24 小時的網路分裂中，恢復連線後可能會有數十至數百個少數派分區的區塊被孤立。相關服務還需額外數小時重建記憶體池、重新計算餘額並恢復提現功能。

由於法幣通道、合規檢查和通道管理需要人工審核，因此經濟活動的完全正常化往往落後於協議層面。

透過「可達哈希率佔比」而非樞紐數量來模擬隔離狀態，更容易理解其動態變化：

· 30% 哈希率被隔離時，少數派分區每小時約產出 1.8 個區塊。這意味著該分區內標準的 6 次確認支付，在約 3 小時 20 分鐘後會面臨失效風險——若其餘 70% 的網路建構出更長鏈條，這 6 個區塊可能被孤立。

· 接近 50/50 的分裂場景中，兩個分區的累積工作量相近，即便短暫分裂也會導致雙方都出現「已確認」的競爭性交易歷史，重新連接後的結果具有隨機性。

· 80/20 的分裂場景中，多數派分區幾乎必然勝出；少數派分區在一天內產出的約 29 個區塊，在合併時會被孤立，導致該地區許多已確認交易被逆轉。

重組風險是「時間」與「少數派分區哈希率」的乘積，最危險的情況是「長時間隔離 +接近均等的雜湊率分裂」

現有韌性工具的作用

目前已存在多種提升網路韌性的工具，它們會影響斷聯後的實際衝擊：

橋接等替代傳輸方式，能夠在受損路由上傳遞區塊頭或精簡交易流。

這些路徑頻寬較窄且延遲較高，但即便是間歇性的跨分區資料傳輸，也能透過讓部分區塊和交易滲透到其他分區，減少分叉深度。

礦池的節點互聯多樣性、以及礦池的地理分佈，都能提高部分資料透過側通道全球傳播的機率，從而在骨幹網路恢復時，限制重組的深度和持續時間。

那麼，網路分割期間，市場參與者的營運準則簡潔明了：

· 暫停跨分區結算，將所有交易確認視為臨時有效，同時針對本地手續費飆升費率估算機制；

·交易所可在暫停提現的情況下，切換至準備金證明模式，延長確認閾值以應對少數派分區風險，並發布明確政策－根據隔離時長設定所需的確認次數；

·錢包應向用戶明確提示區域終局性風險，禁用自動通道強平衡，並將時效性的交易時效性重新排隊

從設計來看，協定本身能夠存續－節點重新連線後，會自動收斂到累計工作量最大的鏈條。

但分裂期間的使用者體驗會大打折扣，因為經濟層面的終局性依賴全球數據的一致傳播。

在多樞紐斷聯長達一天的最壞場景中，最可能出現的情況是：跨境可用性暫時崩潰、手續費劇烈且不均衡上漲、深度重組導致區域確認失效。

當網路恢復後，軟體會確定性地修復帳本，相關服務在完成營運檢查後，將恢復全部功能。

最後一步是：在勝出鏈上的餘額和交易歷史一致後，重新開放提現和閃電網路通道。

如果分裂永遠無法修復

如果開篇提到的那些骨幹網樞紐永遠無法恢復，會發生什麼事？在這種反烏托邦場景中，我們熟知的比特幣將不復存在。

取而代之的是永久性的地理分區，它們如同獨立的比特幣網路：共享相同的規則，但彼此之間無法通訊。

每個分區會繼續挖礦、以自身節奏調整難度，並發展出獨立的經濟體系、訂單簿和手續費市場。如果不恢復連接或透過人工協調選擇單一鏈條，將沒有任何機制能調和不同分區的交易歷史。

共識與難度調整

在每個分區完成下一輪 2016 個區塊的難度調整前，出塊時間會根據可達哈希率偏快或偏慢。調整後，各分區會將本地出塊時間重新穩定在 10 分鐘左右。

根據先前的哈希率佔比估算，各分區首次難度調整的時間如下：

首次調整後，各分區會維持約 10 分鐘。

如果沒有跨洋連接，各個地區分別需要 31 天、40 天和 70天才能達到其第一個難度重新目標

由於減半高度在首次難度調整前的達成速度不同，各分區的減半日期會按實際時間逐漸偏離。

供應與「比特幣的定義」：手續費、記憶體池與支付

每個分區內，單一鏈的 2,100 萬枚供應上限仍有效。但從全球來看，所有分區的比特幣總量會超過 2,100 萬枚——因為每條鏈都會獨立發放區塊獎勵。

這在經濟層面形成三種互不相容的 BTC 資產：它們共享地址和私鑰，但擁有不同的未花費交易輸出（UTXO）集合。

私鑰可同時控制所有分區的代幣：若用戶在兩個地區花費同一筆 UTXO，這兩筆交易在各自的本地鏈上都是有效的，最終形成“分裂代幣”：它們擁有相同的分裂前歷史，但分裂後的歷史完全不同。

· 內存池將永久本地化，跨分區支付無法傳播，任何向其他分區用戶付款的嘗試都無法送達接收方。

· 手續費市場會形成本地均衡：在首次難度調整前的漫長時期，哈希率佔比小的分區容量會更緊張，難度調整後則恢復正常。

· 跨分區的閃電網路通道無法路由：哈希時間鎖定合約（HTLCs）會逾時，交易對手方會發布承諾交易，而關閉通道的操作僅在本地分區有效，跨分區的流動性將陷入停滯。

安全、市場與基礎設施

每個分區的安全預算等於本地哈希率和手續費總和。哈希率僅為分裂前 20% 的地區，其攻擊成本會遠低於原全球網路。

長期來看，礦工可能會向「代幣價格更高、能源成本更低」的分區遷移，進而改變各分區的安全格局。

由於分區間無法傳遞區塊頭，一個分區的攻擊者無法竄改另一個分區的交易歷史，因此攻擊行為只會侷限在特定區域。

· 交易平台會區域化，交易對代碼會分化－實際上會出現 BTC-A（美洲版）、BTC-E（歐非版）、BTC-X（亞大版）等不同價格，即便各分區仍稱為 BTC。

· 法幣出入金通道、託管服務、衍生性商品市場和結算網路將專注於特定區域的鏈條。指數提供者和資料服務商需為每個平台選擇單一鏈條，或發布多個區域鏈條的綜合資料。

· 依賴全球資料來源的跨鏈資產和預言機，要麼失效，要麼分裂為區域版本。

協議規則在未經過分區內協調變更的情況下會保持一致，但一個分區的升級不會在其他分區生效，長期來看會導致規則集逐漸偏離。

礦池軟體、區塊瀏覽器和錢包需為每個分區搭建獨立基礎設施，多宿主服務如果沒有手動策略，就無法跨鏈協調餘額。

分區能否在無樞紐連接的情況下重組？

如果永遠無法恢復通訊路徑，協定層面的收斂將不可能實現。

唯一能回歸單一帳本的方式是透過社會和營運手段：例如，協調各方選擇某一分區的鏈條作為正統，同時放棄或重播其他分區的交易。

經過數週的深度分歧後，透過自動重組回歸單一鏈已無可行性。

操作要點

我們必須將永久性分裂視為「共享分裂前歷史的硬分叉」來處理：

· 妥善管理私鑰，確保能安全花費分裂後的代幣

· 為每個分區建立獨立的會計核算、定價機制和風險控制系統。

礦工、交易平台和託管方應選定主分區，發布鏈條標識，並制定針對各鏈的存提政策。

簡而言之，如果骨幹網樞紐永遠無法恢復，且沒有替代路徑填補通訊鴻溝，比特幣不會消亡，它會演變為多個獨立的比特幣網絡，永遠無法重新合併。

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