В сети биткоина осталась одна рабочая нода. Что делать?

Войны, эпидемии, природные катаклизмы и хакерские атаки на жизненно важные системы, увы, в последние годы становятся фоном повседневности. Все чаще многие из нас привыкают радоваться такой простой вещи как, например, бесперебойные поставки воды и электричества. 

Задумавшись об этом, ForkLog и метавселенная Undeads представили, каким станет мир без интернета, и выяснили, почему даже в таких условиях биткоином можно будет расплатиться за банку радиоактивных тараканов.

Электрическая зависимость

Современный мир построен на бесперебойной работе двух инфраструктур — электричества и интернета. Если свет отключается на длительное время, неизбежно возникает кризис функционирования финансовых учреждений, систем связи, транспортных сетей, а также жизненно важных услуг — водоснабжения и медицинской помощи. 

Отключения света происходят по разным причинам. Нередко случаются повреждения техногенного характера, причиной которым бывают злонамеренные действия хакеров либо террористов. Не меньшую опасность представляют стихийные бедствия вроде землетрясений, ураганов или наводнений, способных разрушить линии электропередачи. 

Особняком стоит геошторм — серьезная угроза с потенциально катастрофическими последствиями. В 1989 году такая буря вывела из строя электросеть в Квебеке на девять часов, что затронуло миллионы людей. 

Мощнейшей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года, также известная как событие Кэррингтона. Она вызвала полярные сияния по всему миру, а не только в крайних широтах. Из-за крупного коронального выброса массы вышла из строя система телеграфов Европы, Северной Америки и Австралии. 

В 2012 году Земле удалось избежать катастрофы уровня события Кэррингтона: заряженные частицы плазмы разминулись с планетой на девять дней. В противном случае одни только США могли столкнуться с ежедневными потерями около $40 млрд из-за сбоев в электросетях, а на восстановление ушли бы месяцы или даже годы. 

С начала 2024 года произошло несколько аномальных северных сияний по всей Земле, что свидетельствует о росте солнечной активности в пик ее одиннадцатилетнего цикла.

«Но в глубине души все поклонники зомби ждут того дня, когда они смогут продемонстрировать навыки выживальщика, полученные из игр, фильмов и видео на YouTube», — замечает CMO Undeads Эш Ходжетс.

Биткоин без света

Если электроснабжение вдруг пропадет на целом континенте, запасов топлива для генераторов и аккумуляторных батарей должно хватить на первое время, но неизвестно, смогут ли они функционировать в условиях влияния индуцированных токов в проводниках. 

Ограничения коснутся всех видов связи, поскольку спутники первыми попадают под влияние летящих солнечных частиц. Однако у биткоина и вообще блокчейн-индустрии есть инструменты для снижения урона. 

Сатоши Накамото стремился создать децентрализованное платежное средство, которое не опиралось бы на вертикальную систему, хранящуюся на сервере или в центре обработки данных единственной организации. У биткоина нет единой точки отказа — это свойство, позволяющее ему быть более устойчивым в сравнении с традиционными финансами и способной выжить в тяжелых условиях. 

В случае отключения значительной части нод сеть может адаптироваться. Сложность майнинга биткоина пересчитывается каждые 2016 блоков, и если количество работающих узлов резко сократится, она понизится, что позволит оставшимся добытчикам продолжить работу.

Биткоин обладает следующими устойчивыми факторами:

• децентрализованность. Чтобы биткоин прекратил существование, необходимо уничтожить все узлы сети, а это практически невозможно;
• отсутствие разрешений. Биткоин не требует одобрения третьей стороны для отправки транзакций, что особенно актуально во время апокалипсиса;
• безопасность. Алгоритм хеширования SHA-256 делает цифровое золото практически неуязвимым для взлома;
• офлайн-транзакции. Биткоин — это данные, которые могут передаваться различными способами, включая радиосвязь.

Если по всей Земле будут функционировать всего 10 узлов, на помощь придут решения второго уровня (L2). Менее ресурсоемкие и энергозатратные сети вроде Lightning Network позволят проводить микротранзакции за пределами базового блокчейна там, где будет доступ в интернет.

В случае полного отсутствия связи можно обратиться к разработке Blockstream. Собственный протокол проекта позволяет загружать полную ноду биткоина без подключения к интернету, а также обеспечивает поддержку Lightning Network. Для этого компания использует пять геостационарных спутников, которые «транслируют блокчейн» в Африку, Европу, Южную Америку, Северную Америку и Азиатско-Тихоокеанский регион. 

Еще одно устройство связи может быть полезным при сценарии, близком к апокалиптическому, — RockBLOCK от Iridium. Оно предназначено для обмена короткими сообщениями или небольшими объемами данных (до 340 байт) в условиях отсутствия сотовой связи или интернета.

RockBLOCK подключается к спутниковой сети Iridium, которая охватывает весь земной шар, включая удаленные и труднодоступные регионы, такие как пустыни, горные местности и океаны. Его маленький модуль можно интегрировать в различные устройства: дроны, буйки, исследовательские приборы. Он применяется для мониторинга в реальном времени, отправки экстренных сообщений и в научных экспедициях. 

Когда из средств связи останется только радио, помогут mesh-сети.

Один из популярных девайсов в этом сегменте — goTenna, который подключается к смартфону через Bluetooth и позволяет обмениваться SMS и отправлять координаты на другие устройства. Для передачи сигнала используются частоты 151–154 МГц большого радиуса действия при небольшой ширине канала. 

В 2018 году в кооперации с Samourai Wallet создано мобильное приложение TxTenna для отправки транзакций первой криптовалюты. В октябре того же года успешно протестирована передача биткоин-транзакции через mesh-сеть на расстояние более 12 км.

А еще в 2014 году команда стартапа Kryptoradio передала данные транзакций биткоина через финские наземные цифровые телепередатчики. Испытание длилось два месяца, во время которых проект транслировал данные пяти миллионам человек, или 95% населения Финляндии.

Напоследок старый добрый метод доставки носителя прямо в руки —

sneakernet. Этот термин описывает физическую передачу данных между компьютерами и устройствами, когда подключение по сети отсутствует или невозможно. 

Такой метод транспортировки информации часто оказывается единственно возможным решением в ситуациях с ограниченным доступом к сети, особенно на большие расстояния. 

Аварийная нода

Одним из перспективных направлений для повышения устойчивости блокчейнов к тяжелым временам является развитие «легких» сетей и протоколов консенсуса с минимально необходимым количеством валидаторов:

• Mina Protocol. Блокчейн весом всего 22 килобайта. Использует анонимность zk-SNARKs для валидации состояния сети, что позволяет снизить объем данных, необходимых для поддержания сети;
• решение первого уровня Celo. С самого начала создавалось как блокчейн, оптимизированный для мобильных устройств, которые могут дольше работать при ограниченном питании;
• блокчейны с параллельной обработкой транзакций лучше адаптированы к условиям ограниченных ресурсов. Aptos, Sui, Hedera Hashgraph работают с применением разных имплементаций смешанных DAG-BFT-консенсусов. Для валидации требуется небольшое количество пруверов, что позволит восстановить работу сети в экстремальных условиях;
• энергоэффективные блокчейны вроде Nano и Tezos. Подобные сети способны удовлетворить потребности пользователей в аварийных ситуациях;
• модульные блокчейны, берущие на себя часть производительных функций биткоина.

Постапокалипсис 

Согласно исследованию National Academy of Sciences, буря уровня Кэррингтона могла бы вывести из строя до 90% электроники на Земле, что станет катастрофой для всех современных систем, включая блокчейн.

Тысячи распределенных узлов биткоина дают сети гораздо больше шансов выжить в подобном событии. Если сохранится хотя бы одна нода, всю систему можно будет восстановить с ее помощью.

В условиях глобальной катастрофы одним из перспективных решений станут децентрализованные сети физической инфраструктуры (DePIN). Они могут обеспечивать взаимодействие между устройствами и строить геопространственные сети на блокчейне. Проекты, которые могут пригодиться: 

• Helium — обеспечивает покрытие для беспроводных подключений IoT и 5G. Она может использоваться для поддержания работы блокчейн-узлов, которые смогут продолжать функционировать в автономном режиме или, например, передавать данные о восстановлении поврежденных линий электропередач;
• Hivemapper. Проект работает над динамичной картой мира, выступая потенциальным конкурентом Google Maps. Относится к категории геопространственных сетей, которые используют сенсорное оборудование (устройства с датчиками, камеры смартфонов и видеорегистраторы автомобилей) для создания альтернативных глобальных карт, актуальных нецензурируемых данных о качестве воздуха и дорожном трафике;
• Filecoin и протокол распределенного хранения информации IPFS. В результате магнитного удара потребуется восстанавливать огромное количество данных потерянных незащищенными дата-центрами. Эти инструменты позволят собрать по крупицам разбросанные по планете данные и организовать новый архив.

Комментируя свои планы на случай апокалипсиса, команда Undeads рекомендует запастись фирменным мерчем метавселенной.

«[После конца света] мы переместимся в наше специальное засекреченное место, где разобьем лагерь. У команды пока нет в планах создавать, например, настольные игры. Для офлайнового веселья есть наш мерч-бокс», — заключает Эш Ходжетс.

Выводы

Золото долгое время считалось ценным активом в трудные времена. Однако в условиях массовой паники драгоценный металл тяжело транспортировать и защищать. Фиатная валюта, которой можно будет пользоваться только в виде наличных, вызывает доверие, но она подвержена физическому уничтожению. 

Отключение света на континенте или массовая электромагнитная буря могут создать значительные вызовы для работы блокчейн-сетей. Однако современные технологии передачи информации, решения второго уровня, mesh- и DePIN-сети способны обеспечить устойчивость блокчейнов в таких условиях. А всего один уцелевший узел биткоина восстановит всю сеть.