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如果全球断网一天,比特币如何躲过互联网瘫痪危机?

2025-11-11 18:30
阅读本文需 17 分钟
比特币不会消亡,它会演变为多个独立的比特币网络,永远无法重新合并。
原文标题:Inside Bitcoin's 24 hour race to survive a global internet blackout
原文作者:Liam 'Akiba' Wright,CryptoSlate
原文编译:Chopper,Foresight News


想象一下,全球互联网骨干网在一天之内崩溃。


无论是人为失误、灾难性软件漏洞、恶意计算机病毒,还是直接的军事冲突——如果连接世界的物理互联网交换枢纽突然陷入黑暗,比特币会面临怎样的命运?


如果法兰克福、伦敦、弗吉尼亚、新加坡和马赛同时断网,比特币网络将分裂为三个独立分区。


大西洋、地中海及主要跨太平洋航线的通信将陷入停滞,美洲、欧非大陆、中东、亚大地区将各自形成独立的交易历史,直至网络连接恢复。


每个分区内,矿工会根据剩余算力继续生产区块


按照全 10 分钟出块的目标,占据 45% 哈希率的地区每小时约产出 2.7 个区块,占据 35% 哈希率地区约 2.1 个,占据 20% 哈希率地区约 1.2 个。由于节点无法跨分区交换区块头或交易数据,每个地区都会在不知情的情况下,独立延伸出一条有效的区块链。


最终,随着时间和算力分布的变化,自然分叉长度会不断增长。


这种分区节奏导致链分裂成为必然结果。我们为各地区分配大致的哈希率占比:美洲 45%、亚大地区 35%、欧非大陆 20%,以此为基准进行模拟。


美洲分区每两小时约新增 6 个区块,亚大地区约新增 4-5 个,欧非大陆约新增 2-3 个。


一整天后,链分裂的区块数量将突破百个,这超出了常规重组的范围,迫使服务将区域确认视为临时确认。


失败分区的潜在重组深度会随隔离时间线性上升


本地内存池会立即分裂。在纽约广播的交易无法抵达新加坡,因此发送方分区外的接收方在网络恢复前,完全看不到该笔交易。


每个分区内的手续费市场都会呈现本地化特征。用户需与本地区的哈希率竞争有限的区块空间,因此在哈希率占比小但需求高的地区,手续费会上涨最快。


当交易确认失去全球终局性时,交易平台、支付处理商和托管钱包通常会暂停提现和链上结算;闪电网络的交易对手方则会面临不确定性——在少数派分区确认的交易可能失效。


网络恢复后的自动协调


当网络连接恢复,节点会启动自动协调流程:每个节点会对比不同区块链,然后重组至累计工作量最大的有效链。


实际成本主要体现在三方面:


· 重组会导致少数派分区的区块失效,失效深度取决于分裂时长;


· 需重新广播并优先级排序那些仅在失败链上确认过的交易;


· 交易平台和托管方在恢复服务前,需执行额外的运营检查。


在 24 小时的网络分裂中,恢复连接后可能会有数十至数百个少数派分区的区块被孤立。相关服务还需额外数小时重建内存池、重新计算余额并恢复提现功能。


由于法币通道、合规检查和通道管理需要人工审核,经济活动的完全正常化往往滞后于协议层面。


通过「可达哈希率占比」而非枢纽数量来模拟隔离状态,更易理解其动态变化:


· 30% 哈希率被隔离时,少数派分区每小时约产出 1.8 个区块。这意味着该分区内标准的 6 次确认支付,在约 3 小时 20 分钟后会面临失效风险——若其余 70% 的网络构建出更长链条,这 6 个区块可能被孤立。


· 接近 50/50 的分裂场景中,两个分区的累计工作量相近,即便短暂分裂也会导致双方都出现「已确认」的竞争性交易历史,重新连接后的结果具有随机性。


· 80/20 的分裂场景中,多数派分区几乎必然胜出;少数派分区在一天内产出的约 29 个区块,在合并时会被孤立,导致该地区许多已确认交易被逆转。


重组风险是「时间」与「少数派分区哈希率」的乘积,最危险的情况是「长时间隔离 + 接近均等的哈希率分裂」


现有韧性工具的作用


目前已存在多种提升网络韧性的工具,它们会影响断联后的实际冲击:


卫星下行链路、高频无线电中继、容延迟网络、网状网络以及 Tor 桥接等替代传输方式,能够在受损路由上传递区块头或精简交易流。


这些路径带宽较窄且延迟较高,但即便是间歇性的跨分区数据传输,也能通过让部分区块和交易渗透到其他分区,减少分叉深度。


矿池的节点互联多样性、以及矿池的地理分布,都能提高部分数据通过侧通道全球传播的概率,从而在骨干网恢复时,限制重组的深度和持续时间。


那么,网络分裂期间,市场参与者的运营准则简洁明了:


· 暂停跨分区结算,将所有交易确认视为临时有效,同时针对本地手续费飙升优化费率估算机制;


· 交易所可在暂停提现的情况下,切换至准备金证明模式,延长确认阈值以应对少数派分区风险,并发布明确政策——根据隔离时长设定所需的确认次数;


· 钱包应向用户明确提示区域终局性风险,禁用自动通道再平衡,并将时效性强的交易排队,待网络恢复后重新广播;


· 矿工应维持多样化的上游连接,在协调过程中避免手动修改标准的「最长链选择规则」。


从设计来看,协议本身能够存续——节点重新连接后,会自动收敛到累计工作量最大的链条。


但分裂期间的用户体验会大打折扣,因为经济层面的终局性依赖于全球数据的一致传播。


在多枢纽断联长达一天的最坏场景中,最可能出现的情况是:跨境可用性暂时崩溃、手续费剧烈且不均衡上涨、深度重组导致区域确认失效。


当网络恢复后,软件会确定性地修复账本,相关服务在完成运营检查后,将恢复全部功能。


最后一步是:在胜出链上的余额和交易历史一致后,重新开放提现和闪电网络通道。


如果分裂永远无法修复


如果开篇提到的那些骨干网枢纽永远无法恢复,会发生什么?在这种反乌托邦场景中,我们熟知的比特币将不复存在。


取而代之的是永久性的地理分区,它们如同独立的比特币网络:共享相同的规则,但彼此之间无法通信。


每个分区会继续挖矿、按自身节奏调整难度,并发展出独立的经济体系、订单簿和手续费市场。如果不恢复连接或通过人工协调选择单一链条,将没有任何机制能调和不同分区的交易历史。


共识与难度调整


在每个分区完成下一轮 2016 个区块的难度调整前,出块时间会根据可达哈希率偏快或偏慢。调整后,各分区会将本地出块时间重新稳定在 10 分钟左右。


根据之前的哈希率占比估算,各分区首次难度调整的时间如下:



首次调整后,各分区会维持约 10 分钟出块,随后独立进行减半和难度调整。


如果没有跨洋连接,各个地区分别需要 31 天、40 天和 70 天才能达到其第一个难度重新目标


由于减半高度在首次难度调整前的达成速度不同,各分区的减半日期会按实际时间逐渐偏离。


供应与「比特币的定义」:手续费、内存池与支付


每个分区内,单条链的 2100 万枚供应上限仍有效。但从全球范围来看,所有分区的比特币总量会超过 2100 万枚——因为每条链都会独立发放区块奖励。


这在经济层面形成三种互不兼容的 BTC 资产:它们共享地址和私钥,但拥有不同的未花费交易输出(UTXO)集合。


私钥可同时控制所有分区的代币:若用户在两个地区花费同一笔 UTXO,这两笔交易在各自的本地链上都是有效的,最终形成「分裂代币」:它们拥有相同的分裂前历史,但分裂后的历史完全不同。


· 内存池将永久本地化,跨分区支付无法传播,任何向其他分区用户付款的尝试都无法送达接收方。


· 手续费市场会形成本地均衡:在首次难度调整前的漫长时期,哈希率占比小的分区容量会更紧张,难度调整后则恢复正常。


· 跨分区的闪电网络通道无法路由:哈希时间锁定合约(HTLCs)会超时,交易对手方会发布承诺交易,而关闭通道的操作仅在本地分区有效,跨分区的流动性将陷入停滞。


安全、市场与基础设施


每个分区的安全预算等于本地哈希率和手续费总和。哈希率仅为分裂前 20% 的地区,其攻击成本会远低于原全球网络。


长期来看,矿工可能会向「代币价格更高、能源成本更低」的分区迁移,进而改变各分区的安全格局。


由于分区间无法传递区块头,一个分区的攻击者无法篡改另一个分区的交易历史,因此攻击行为只会局限在特定区域。


· 交易平台会区域化,交易对代码会分化——实际上会出现 BTC-A(美洲版)、BTC-E(欧非版)、BTC-X(亚大版)等不同价格,即便各分区仍称其为 BTC。


· 法币出入金通道、托管服务、衍生品市场和结算网络会专注于特定区域的链条。指数提供商和数据服务商需为每个平台选择单一链条,或发布多个区域链条的综合数据。


· 依赖全球数据源的跨链资产和预言机,要么失效,要么分裂为区域版本。


协议规则在未经过分区内协调变更的情况下会保持一致,但一个分区的升级不会在其他分区生效,长期来看会导致规则集逐渐偏离。


矿池软件、区块浏览器和钱包需为每个分区搭建独立基础设施,多宿主服务如果没有手动策略,就无法跨链协调余额。


分区能否在无枢纽连接的情况下重组?


如果永远无法恢复通信路径,协议层面的收敛将不可能实现。


唯一能回归单一账本的方式是通过社会和运营手段:例如,协调各方选择某一分区的链条作为正统,同时放弃或重放其他分区的交易。


经过数周的深度分歧后,通过自动重组回归单一链已无可行性。


操作要点


我们必须将永久性分裂视为「共享分裂前历史的硬分叉」来处理:


· 妥善管理私钥,确保能安全花费分裂后的代币;


· 仅使用单一区域独有的交易输出,避免在不同分区意外重放交易;


· 为每个分区建立独立的会计核算、定价机制和风险控制体系。


矿工、交易平台和托管方应选定主分区,发布链条标识,并制定针对各链的存提政策。


简而言之,如果骨干网枢纽永远无法恢复,且没有替代路径填补通信鸿沟,比特币不会消亡,它会演变为多个独立的比特币网络,永远无法重新合并。


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AI 解读
首先,全球互联网骨干网完全中断24小时是一个极端但技术上可能的场景。比特币协议层面的设计能够在这种分裂中存活,但实际影响取决于分区持续时间、算力分布以及替代通信渠道的有效性。

核心问题在于分区导致链分裂。比特币网络会基于本地可达的哈希率继续出块,形成多条独立有效的链。根据模拟,美洲分区(45%哈希率)每小时产出约2.7个区块,亚大地区(35%)约2.1个,欧非大陆(20%)约1.2个。24小时后,各分区链长差异显著,美洲可能领先数十个区块。重新连接时,节点会遵循最长累积工作量证明链原则自动重组,少数派分区的区块会被孤立,导致该分区内原本“确认”的交易被逆转。

重组风险是隔离时间与少数派哈希率占比的乘积。最危险的情况是长时间隔离且哈希率接近均等(例如50/50分裂),因为重组结果具有随机性,可能逆转大量交易。相反,80/20分裂中多数派几乎必然胜出。

经济层面,分裂期间终局性消失。交易平台、支付处理商需暂停跨链结算,将区域确认视为临时有效。手续费市场本地化,低哈希率但高需求地区费用飙升最快。闪电网络面临重大不确定性,因为跨分区通道无法路由,HTLCs可能超时。

现有韧性工具如卫星下行链路、无线电中继或网状网络,即使带宽窄、延迟高,也能通过传递区块头或精简交易流减少分叉深度。矿池节点的地理分布和互联多样性有助于数据通过侧通道渗透,限制重组深度。

若分裂永久化,比特币将演变为多个独立网络,共享分裂前历史但之后UTXO集完全分离。每条链独立遵循2100万供应上限,但全球总量超额。私钥可控制所有分区的代币,但跨分区花费同一UTXO会导致“分裂代币”。各分区独立调整难度、减半,安全预算取决于本地哈希率,可能引发矿工迁移。交易平台需区域化,出现BTC-A、BTC-E等价格分化。

协议层面无法自动合并永久分裂的链,唯一回归统一账本的方式是社会和运营协调,例如选择某一分区链作为正统并重放交易。用户需管理私钥以避免跨链交易重放,服务商需为每条链建立独立会计和风控体系。

总之,比特币协议在断网危机中不会消亡,但用户体验和经济活动会严重受损。短期分裂可通过自动重组恢复,永久分裂则导致不可逆的多链并存。实际韧性取决于替代通信渠道和运营商的应急策略。
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