Sổ tay đối phó khi mất kết nối internet: Làm thế nào để Bitcoin vẫn hoạt động khi các ngân hàng và mạng lưới thẻ bị ngừng hoạt động

Năm 2019, Rodolfo Novak đã gửi một giao dịch Bitcoin từ Toronto đến Michigan mà không cần internet hay vệ tinh. Anh ấy đã sử dụng radio nghiệp dư, băng tần 40 mét và tầng điện ly của tự nhiên làm kênh truyền dẫn.

Nick Szabo gọi đó là “Bitcoin được gửi qua biên giới quốc gia mà không cần internet hay vệ tinh, chỉ cần tầng điện ly của tự nhiên.” Giao dịch rất nhỏ, thiết lập phức tạp và trường hợp sử dụng gần như phi lý.

Tuy nhiên, nó đã chứng minh một điều: giao thức không quan tâm đến phương tiện truyền tải các gói dữ liệu của nó.

Thí nghiệm đó nằm ở một đầu của bài kiểm tra sức chịu đựng kéo dài hàng thập kỷ mà cộng đồng Bitcoin âm thầm thực hiện, một chương trình R&D phân tán nhằm kiểm tra liệu mạng lưới có thể hoạt động khi cơ sở hạ tầng thông thường bị gián đoạn hay không.

Vệ tinh phát sóng các khối đến các đĩa vệ tinh trên khắp các châu lục. Radio mesh chuyển tiếp các giao dịch qua các khu phố mà không cần ISP. Tor định tuyến lưu lượng quanh các bộ kiểm duyệt. Các nhà vận hành radio nghiệp dư gõ mã thập lục phân qua sóng ngắn.

Đây không phải là các hệ thống sản xuất. Chúng là các buổi diễn tập phòng cháy chữa cháy cho những kịch bản mà hầu hết các mạng thanh toán chỉ coi là trường hợp ngoại lệ.

Câu hỏi thúc đẩy tất cả: nếu internet bị phân mảnh, Bitcoin có thể trở lại trực tuyến nhanh như thế nào?

Vệ tinh cung cấp cho Bitcoin một đồng hồ độc lập

Blockstream Satellite phát sóng toàn bộ blockchain Bitcoin 24/7 qua bốn vệ tinh địa tĩnh bao phủ hầu hết các khu vực đông dân cư.

Một node với một đĩa vệ tinh giá rẻ và bộ thu Ku-band có thể đồng bộ các khối và duy trì đồng thuận ngay cả khi các ISP địa phương bị tắt.

Hệ thống này là một chiều và băng thông thấp, nhưng nó giải quyết một vấn đề cụ thể: trong các trường hợp mất điện khu vực hoặc kiểm duyệt, các node cần một nguồn sự thật độc lập về trạng thái sổ cái.

API vệ tinh mở rộng điều này xa hơn. Bất kỳ ai cũng có thể uplink dữ liệu tùy ý, bao gồm cả các giao dịch đã ký, từ các trạm mặt đất để phát sóng toàn cầu. goTenna đã hợp tác với Blockstream để cho phép người dùng tạo giao dịch trên điện thoại Android ngoại tuyến, chuyển tiếp chúng qua mesh cục bộ, sau đó chuyển cho uplink vệ tinh để phát sóng mà không cần chạm vào internet rộng lớn hơn.

Băng thông rất tệ, nhưng sự độc lập là tuyệt đối.

Điều này quan trọng vì vệ tinh cung cấp một kênh “ngoài băng tần”. Khi định tuyến thông thường thất bại, các node rải rác trên các châu lục khác nhau vẫn có thể nhận được cùng một chain tip từ không gian, cung cấp một điểm tham chiếu chung để xây dựng lại đồng thuận khi các liên kết mặt đất trở lại.

Mesh và LoRa xây dựng đường truyền Bitcoin ở quy mô con người

Mạng mesh tiếp cận theo cách khác: thay vì phát sóng từ quỹ đạo, chúng chuyển tiếp các gói dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác qua các bước nhảy ngắn cho đến khi một node có truy cập internet phát sóng lại cho mạng rộng lớn hơn. TxTenna, do goTenna xây dựng, đã chứng minh điều này vào năm 2019.

Người dùng gửi các giao dịch đã ký qua mạng mesh từ điện thoại ngoại tuyến, nhảy từ node này sang node khác cho đến khi đến điểm thoát. Coin Center đã ghi lại kiến trúc này: mỗi bước nhảy mở rộng phạm vi mà không yêu cầu bất kỳ người tham gia nào có truy cập internet trực tiếp.

Mesh LoRa tầm xa đẩy ý tưởng này đi xa hơn. Locha Mesh, do Bitcoin Venezuela khởi xướng, xây dựng các node radio tạo thành mesh IPv6 trên các băng tần miễn phí giấy phép.

Phần cứng, các thiết bị Turpial và Harpia, có thể truyền tin nhắn, giao dịch Bitcoin, thậm chí đồng bộ khối qua nhiều km mà không cần kết nối internet.

Các thử nghiệm tại vùng thiên tai đã chứng minh giao dịch crypto thành công qua mạng mesh nhiều bước nhảy nơi cả mạng di động và cáp quang đều bị ngắt.

Darkwire phân mảnh các giao dịch Bitcoin thô thành các gói nhỏ và chuyển tiếp chúng từng bước qua radio LoRa. Mỗi node đạt khoảng 10 km trong tầm nhìn thẳng, biến một khu phố radio nghiệp dư thành hạ tầng Bitcoin tạm thời.

Phạm vi đô thị giảm xuống còn 3 đến 5 km, nhưng như vậy là đủ để định tuyến quanh các sự cố mất điện hoặc điểm nghẽn kiểm duyệt cục bộ.

Các dự án học thuật như LNMesh đã mở rộng logic này cho các khoản thanh toán Lightning Network, chứng minh thanh toán vi mô ngoại tuyến qua mesh không dây cục bộ trong các đợt mất điện.

Lưu lượng nhỏ và thiết lập mong manh, nhưng chúng thiết lập nguyên tắc: lớp vật lý của Bitcoin là có thể thay thế. Miễn là tồn tại một đường truyền giữa các node, giao thức vẫn hoạt động.

Tor và radio nghiệp dư lấp đầy khoảng trống

Tor đại diện cho giải pháp trung gian giữa internet thông thường và radio đặc biệt. Kể từ Bitcoin Core 0.12, các node tự động khởi động dịch vụ ẩn nếu có daemon Tor cục bộ đang chạy, chấp nhận kết nối qua địa chỉ .onion ngay cả khi ISP chặn các cổng Bitcoin đã biết.

Bitcoin Wiki và hướng dẫn thiết lập của Jameson Lopp ghi lại cấu hình dual-stack trong đó các node định tuyến lưu lượng qua cả clearnet và Tor đồng thời, làm phức tạp nỗ lực kiểm duyệt lưu lượng Bitcoin ở cấp ISP.

Các chuyên gia cảnh báo không nên chạy node chỉ qua Tor do rủi ro tấn công eclipse, nhưng sử dụng nó như một lựa chọn định tuyến trong số nhiều lựa chọn sẽ làm tăng đáng kể chi phí chặn hạ tầng Bitcoin.

Radio nghiệp dư nằm ở đầu kia của phổ. Ngoài thí nghiệm tầng điện ly của Novak, các nhà vận hành đã chuyển tiếp thanh toán Lightning qua tần số radio nghiệp dư.

Các thử nghiệm này liên quan đến việc mã hóa giao dịch thủ công, truyền chúng qua băng tần HF bằng các giao thức như JS8Call, sau đó giải mã và phát sóng lại ở phía bên kia.

Băng thông rất thấp so với tiêu chuẩn hiện đại, nhưng mục đích không phải là hiệu quả. Mục đích là chứng minh rằng Bitcoin có thể di chuyển qua bất kỳ phương tiện nào có thể mang các gói dữ liệu nhỏ, kể cả những phương tiện có trước internet hàng thập kỷ.

Một sự phân mảnh toàn cầu thực sự trông như thế nào

Mô hình gần đây khám phá điều gì xảy ra trong một sự cố mất internet toàn cầu kéo dài.

Một kịch bản chia mạng lưới thành ba khu vực, Châu Mỹ, Châu Á-Thái Bình Dương và Châu Âu-Châu Phi, với lần lượt khoảng 45%, 35% và 20% tỷ lệ hash.

Mỗi phân vùng thợ đào tiếp tục tạo khối trong khi điều chỉnh độ khó một cách độc lập. Các sàn giao dịch địa phương xây dựng thị trường phí và sổ lệnh riêng trên các chuỗi phân kỳ.

Trong mỗi phân vùng, Bitcoin vẫn hoạt động. Giao dịch được xác nhận, số dư được cập nhật, thương mại địa phương tiếp tục, nhưng chỉ trong phạm vi “hòn đảo” đó. Giao thương xuyên biên giới bị đóng băng. Khi kết nối trở lại, các node đối mặt với nhiều chuỗi hợp lệ.

Quy tắc đồng thuận là xác định: theo chuỗi có tổng bằng chứng công việc tích lũy lớn nhất. Các phân vùng yếu hơn bị tổ chức lại, và một số giao dịch gần đây bị loại khỏi lịch sử toàn cầu.

Nếu sự cố kéo dài từ vài giờ đến một ngày và phân bổ hash không quá lệch, kết quả là hỗn loạn tạm thời sau đó hội tụ khi băng thông trở lại và các khối được truyền đi.

Sự cố kéo dài tạo ra rủi ro rằng phối hợp xã hội sẽ ghi đè các quy tắc giao thức, các sàn giao dịch hoặc các thợ đào lớn sẽ chọn lịch sử ưa thích của họ. Tuy nhiên, ngay cả khi đó, mọi thứ vẫn minh bạch và tuân thủ quy tắc theo cách mà đối chiếu tài chính truyền thống không có được.

Ngân hàng không có diễn tập phòng cháy cho trường hợp này

So sánh với những gì xảy ra khi hạ tầng thanh toán bị gián đoạn. Sự cố mất điện 10 giờ của TARGET2 vào tháng 10/2020 đã làm chậm các tệp SEPA và buộc các ngân hàng trung ương phải quản lý thanh khoản và tài sản thế chấp thủ công.

Sự cố mất điện toàn châu Âu của Visa vào tháng 6/2018 khiến 2.4 triệu giao dịch thẻ tại Anh thất bại hoàn toàn và ATM cạn tiền chỉ trong vài giờ sau khi một công tắc trung tâm dữ liệu bị hỏng.

Hệ thống TARGET của ECB gặp sự cố lớn khác vào tháng 2/2025, dẫn đến các cuộc kiểm toán bên ngoài sau khi hệ thống dự phòng không kích hoạt được.

Tài liệu của IMF và BIS về khả năng phục hồi của CBDC và RTGS cảnh báo rõ ràng rằng sự cố mất điện hoặc mạng quy mô lớn có thể đồng thời ảnh hưởng đến cả trung tâm dữ liệu chính và dự phòng, và các hệ thống thanh toán tập trung đòi hỏi kế hoạch liên tục kinh doanh phức tạp để tránh gián đoạn hệ thống.

Sự khác biệt về kiến trúc rất quan trọng. Mỗi node Bitcoin giữ một bản sao đầy đủ của sổ cái và các quy tắc xác thực.

Sau bất kỳ sự cố nào, ngay khi có thể giao tiếp với các node khác, qua vệ tinh, Tor, mesh hoặc ISP được khôi phục, nó chỉ đơn giản hỏi: đâu là chuỗi hợp lệ nặng nhất?

Giao thức xác định cơ chế giải quyết. Không có nhà điều hành trung tâm nào đối chiếu các cơ sở dữ liệu cạnh tranh.

Ngân hàng phụ thuộc vào một hạ tầng tập trung nhiều lớp gồm sổ cái ngân hàng lõi, hệ thống RTGS như Fedwire và TARGET, mạng thẻ, ACH và các trung tâm thanh toán bù trừ.

Khôi phục liên quan đến việc phát lại các giao dịch xếp hàng, đối chiếu các ảnh chụp nhanh không khớp, đôi khi điều chỉnh số dư thủ công, sau đó đưa hàng trăm trung gian đồng bộ trở lại.

Sự cố của Visa năm 2018 mất hàng giờ để chẩn đoán dù có đội vận hành toàn thời gian. Các sự cố TARGET của ECB đòi hỏi các cuộc đánh giá bên ngoài và kế hoạch khắc phục kéo dài nhiều tháng.

Bitcoin luyện tập cho các kịch bản xấu nhất

Vì vậy, trong khủng hoảng, một kịch bản hợp lý xuất hiện: một phần các thợ đào và node duy trì đồng bộ qua vệ tinh và radio, giữ chain tip có thẩm quyền ngay cả khi mạng cáp quang và di động thất bại.

Khi kết nối dần trở lại, các node địa phương lấy các khối còn thiếu và tổ chức lại về chuỗi đó trong vòng vài phút đến vài giờ.

Trong khi đó, các ngân hàng xác định các lô thanh toán nào đã được xử lý, lên lịch lại các tệp ACH bị bỏ lỡ và chờ các hệ thống RTGS hoàn tất đối chiếu cuối ngày trước khi mở cửa lại hoàn toàn.

Điều này không có nghĩa là Bitcoin “thắng” ngay lập tức. Hệ thống thẻ và tiền mặt vẫn quan trọng với người tiêu dùng. Nhưng với vai trò là lớp thanh toán toàn cầu, nó có thể đạt trạng thái nhất quán nhanh hơn so với một mạng lưới chắp vá các hệ thống thanh toán quốc gia, chính xác vì nó đã liên tục diễn tập cho các kịch bản thất bại quy mô toàn cầu.

Các nhà vận hành radio nghiệp dư gõ giao dịch qua sóng ngắn, các node mesh Venezuela định tuyến sats qua các khu phố mất điện, các vệ tinh phát sóng khối đến các đĩa hướng lên trời, và những thứ này không phải là hạ tầng sản xuất.

Chúng là bằng chứng rằng khi các đường ống thông thường bị hỏng, Bitcoin có Kế hoạch B. Và Kế hoạch C. Và Kế hoạch D liên quan đến tầng điện ly.

Hệ thống ngân hàng vẫn coi sự cố hạ tầng là trường hợp ngoại lệ hiếm hoi. Bitcoin coi đó là một ràng buộc thiết kế.

Bài viết The internet blackout playbook: How Bitcoin stays alive when banks and card networks go down xuất hiện đầu tiên trên CryptoSlate.