もし世界中でインターネットが1日停止したら、bitcoinはどうなるのか？

たとえ第三次世界大戦が勃発しても、Bitcoinは消滅しない。

執筆：Liam 'Akiba' Wright

翻訳：Chopper，Foresight News

想像してみてください。世界中のインターネットバックボーンが一日で崩壊したとしたら。

人為的なミス、壊滅的なソフトウェアのバグ、悪意あるコンピュータウイルス、あるいは直接的な軍事衝突——世界をつなぐ物理的なインターネット交換ハブが突然暗闇に包まれた場合、Bitcoinはどのような運命をたどるのでしょうか？

もしフランクフルト、ロンドン、バージニア、シンガポール、マルセイユが同時にネットワークから切断された場合、Bitcoinネットワークは3つの独立した区画に分裂します。

大西洋、地中海、主要な太平洋横断ルートの通信が停止し、アメリカ大陸、欧州・アフリカ大陸、中東・アジア太平洋地域がそれぞれ独立した取引履歴を形成し、ネットワーク接続が回復するまでその状態が続きます。

各区画内で、マイナーは残りのハッシュレートに基づいてブロックを生成し続ける

10分ごとのブロック生成目標に従い、45%のハッシュレートを持つ地域は1時間あたり約2.7ブロック、35%の地域は約2.1ブロック、20%の地域は約1.2ブロックを生成します。ノードは区画を越えてブロックヘッダーやトランザクションデータを交換できないため、各地域は独立して有効なブロックチェーンを延長していくことになります。

最終的に、時間とハッシュレートの分布の変化により、自然な分岐の長さは絶えず増加します。

この区画ごとの進行は、チェーンの分裂を必然的な結果とします。各地域のハッシュレートの割合を大まかに割り当てると、アメリカ大陸45%、アジア太平洋地域35%、欧州・アフリカ大陸20%となり、これを基準にシミュレーションを行います。

アメリカ大陸区画は2時間ごとに約6ブロック、アジア太平洋地域は約4～5ブロック、欧州・アフリカ大陸は約2～3ブロックが新たに追加されます。

1日が経過すると、チェーン分裂によるブロック数は100を超え、通常の再編成の範囲を超え、サービスは地域ごとの確認を一時的なものと見なさざるを得なくなります。

失敗した区画の潜在的な再編成の深さは、隔離時間に比例して増加する

ローカルのメモリプールは即座に分裂します。ニューヨークでブロードキャストされたトランザクションはシンガポールには届かず、送信者区画外の受信者はネットワークが回復するまでその取引を見ることができません。

各区画内の手数料市場はローカル化されます。ユーザーはその地域のハッシュレートと競い合って限られたブロックスペースを獲得する必要があり、ハッシュレートが低く需要が高い地域では手数料が最も早く上昇します。

トランザクションの確認がグローバルな最終性を失うと、取引所、決済プロセッサ、カストディウォレットは通常、出金やオンチェーン決済を一時停止します。Lightning Networkの取引相手は不確実性に直面し、少数派区画で確認された取引は無効になる可能性があります。

ネットワーク回復後の自動調整

ネットワーク接続が回復すると、ノードは自動調整プロセスを開始します。各ノードは異なるブロックチェーンを比較し、累積作業量が最大の有効なチェーンに再編成します。

実際のコストは主に3つの側面に現れます：

• 再編成により少数派区画のブロックが無効になり、その深さは分裂の長さに依存します；
• 失敗したチェーン上でのみ確認されたトランザクションを再ブロードキャストし、優先順位を付ける必要があります；
• 取引所やカストディアンはサービス再開前に追加の運用チェックを実施する必要があります。

24時間のネットワーク分裂では、接続回復後に数十から数百の少数派区画のブロックが孤立する可能性があります。関連サービスはさらに数時間かけてメモリプールを再構築し、残高を再計算し、出金機能を回復します。

法定通貨チャネル、コンプライアンスチェック、チャネル管理には手動の審査が必要なため、経済活動の完全な正常化はプロトコルレイヤーよりも遅れがちです。

「到達可能なハッシュレート割合」で隔離状態をシミュレーションすることで、その動的変化をより理解しやすくなります：

• 30%のハッシュレートが隔離された場合、少数派区画は1時間あたり約1.8ブロックを生成します。これは、その区画内で標準の6回確認の支払いが約3時間20分後に無効となるリスクがあることを意味します——残りの70%のネットワークがより長いチェーンを構築した場合、これら6ブロックは孤立する可能性があります。
• ほぼ50/50の分裂シナリオでは、2つの区画の累積作業量が近く、短期間の分裂でも双方に「確認済み」の競合する取引履歴が生じ、再接続後の結果はランダム性を持ちます。
• 80/20の分裂シナリオでは、多数派区画がほぼ必ず勝利します；少数派区画が1日で生成する約29ブロックは合併時に孤立し、その地域で多くの確認済み取引が巻き戻されます。

再編成リスクは「時間」と「少数派区画のハッシュレート」の積であり、最も危険なのは「長時間の隔離＋ほぼ均等なハッシュレート分裂」

既存のレジリエンスツールの役割

現在、ネットワークのレジリエンスを高めるためのさまざまなツールが存在し、断絶後の実際の衝撃に影響を与えます：

衛星ダウンリンク、高周波無線中継、遅延許容ネットワーク、メッシュネットワーク、Torブリッジなどの代替伝送手段は、損傷したルート上でもブロックヘッダーや簡易トランザクションフローを伝送できます。

これらの経路は帯域幅が狭く遅延が高いですが、断続的な区画間データ伝送でも、一部のブロックやトランザクションを他区画に浸透させることで、分岐の深さを減らすことができます。

マイニングプールのノード接続の多様性や地理的分布は、一部データがサイドチャネル経由でグローバルに伝播する確率を高め、バックボーン回復時に再編成の深さと期間を制限します。

では、ネットワーク分裂中、市場参加者の運用指針は明確です：

• 区画間決済を一時停止し、すべての取引確認を一時的に有効と見なし、ローカル手数料の急騰に対応して手数料推定メカニズムを最適化する；
• 取引所は出金を停止した状態で、準備金証明モードに切り替え、確認閾値を延長して少数派区画リスクに対応し、隔離時間に応じて必要な確認回数を設定した明確な方針を発表する；
• ウォレットはユーザーに地域的な最終性リスクを明確に警告し、自動チャネル再バランスを無効化し、即時性の高い取引はネットワーク回復後に再ブロードキャストするためにキューに入れる；
• マイナーは多様な上流接続を維持し、調整プロセス中に標準の「最長チェーン選択ルール」を手動で変更しないようにする。

設計上、プロトコル自体は存続可能です——ノードが再接続すると、累積作業量が最大のチェーンに自動的に収束します。

しかし、分裂期間中のユーザー体験は大きく損なわれます。なぜなら、経済的な最終性はグローバルなデータの一貫した伝播に依存しているからです。

複数のハブが1日以上断絶する最悪のシナリオでは、最も起こりやすいのは：国境を越えた利用可能性の一時的な崩壊、手数料の急激かつ不均衡な上昇、深い再編成による地域確認の無効化です。

ネットワークが回復すると、ソフトウェアは決定論的に台帳を修復し、関連サービスは運用チェック完了後にすべての機能を回復します。

最後のステップは：勝利したチェーン上の残高と取引履歴が一致した後、出金とLightning Networkチャネルを再開します。

もし分裂が永遠に修復できない場合

冒頭で述べたバックボーンハブが永遠に回復しない場合、何が起こるのでしょうか？このようなディストピア的なシナリオでは、私たちが知っているBitcoinはもはや存在しません。

代わりに現れるのは、恒久的な地理的区画です。それらは独立したBitcoinネットワークのようなもので、同じルールを共有しますが、相互に通信できません。

各区画は採掘を続け、自身のペースで難易度を調整し、独立した経済体系、オーダーブック、手数料市場を発展させます。接続が回復しないか、手動で単一チェーンを選択しない限り、異なる区画の取引履歴を調和させるメカニズムはありません。

コンセンサスと難易度調整

各区画が次の2016ブロックの難易度調整を完了するまで、ブロック生成時間は到達可能なハッシュレートに応じて速くなったり遅くなったりします。調整後、各区画はローカルのブロック生成時間を再び約10分に安定させます。

以前のハッシュレート割合に基づくと、各区画の最初の難易度調整までの時間は以下の通りです：

最初の調整後、各区画は約10分ごとのブロック生成を維持し、その後は独立して半減期と難易度調整を行います。

大洋間の接続がなければ、各地域はそれぞれ31日、40日、70日かけて最初の難易度再調整目標に到達する必要がある

半減期の高さは最初の難易度調整前の進行速度が異なるため、各区画の半減期の日付は実際の時間で徐々にずれていきます。

供給と「Bitcoinの定義」：手数料、メモリプール、支払い

各区画内では、単一チェーンの2100万枚の供給上限は依然として有効です。しかし、グローバルな観点から見ると、すべての区画のBitcoin総量は2100万枚を超えます——なぜなら、各チェーンが独立してブロック報酬を発行するからです。

これにより、経済的には3種類の互換性のないBTC資産が生まれます：それらはアドレスと秘密鍵を共有しますが、異なる未使用トランザクションアウトプット（UTXO）集合を持ちます。

秘密鍵はすべての区画のトークンを同時に管理できます：もしユーザーが2つの地域で同じUTXOを使って支払った場合、両方の取引はそれぞれのローカルチェーン上で有効となり、最終的に「分裂トークン」が形成されます：それらは分裂前の履歴は同じですが、分裂後の履歴は完全に異なります。

• メモリプールは永久にローカル化され、区画間の支払いは伝播できず、他区画のユーザーへの支払い試行は受信者に届きません。
• 手数料市場はローカル均衡を形成します：最初の難易度調整前の長期間、ハッシュレートが低い区画の容量はより逼迫し、難易度調整後に正常化します。
• 区画間のLightning Networkチャネルはルーティングできません：ハッシュタイムロックコントラクト（HTLCs）はタイムアウトし、取引相手はコミットメントトランザクションを発行しますが、チャネルのクローズ操作はローカル区画でのみ有効で、区画間の流動性は停止します。

セキュリティ、市場、インフラ

各区画のセキュリティ予算はローカルハッシュレートと手数料の合計に等しいです。分裂前のハッシュレートが20%しかない地域では、攻撃コストは元のグローバルネットワークよりはるかに低くなります。

長期的には、マイナーは「トークン価格が高く、エネルギーコストが低い」区画に移動する可能性があり、各区画のセキュリティ状況が変化します。

区画間でブロックヘッダーを伝送できないため、ある区画の攻撃者が他区画の取引履歴を改ざんすることはできず、攻撃は特定の地域に限定されます。

• 取引所は地域化され、取引ペアコードも分化します——実際にはBTC-A（アメリカ版）、BTC-E（欧州・アフリカ版）、BTC-X（アジア太平洋版）など異なる価格が現れますが、各区画は依然としてそれをBTCと呼びます。
• 法定通貨の入出金チャネル、カストディサービス、デリバティブ市場、決済ネットワークは特定地域のチェーンに特化します。インデックスプロバイダーやデータサービスは各プラットフォームごとに単一チェーンを選択するか、複数の地域チェーンの総合データを発表する必要があります。
• グローバルなデータソースに依存するクロスチェーン資産やオラクルは、機能しなくなるか、地域バージョンに分裂します。

プロトコルルールは区画内で調整されない限り一貫性を保ちますが、ある区画のアップグレードは他区画には適用されず、長期的にはルールセットが徐々に乖離していきます。

マイニングプールソフトウェア、ブロックエクスプローラー、ウォレットは各区画ごとに独立したインフラを構築する必要があり、マルチホストサービスは手動戦略がなければチェーン間で残高を調整できません。

ハブ接続なしで区画は再編成できるか？

通信経路が永遠に回復しない場合、プロトコルレイヤーでの収束は不可能です。

単一台帳に戻る唯一の方法は、社会的・運用的手段によるものです：例えば、関係者が特定区画のチェーンを正統と選択し、他区画の取引を放棄またはリプレイするなどです。

数週間にわたる深い分岐の後、自動再編成による単一チェーンへの回帰はもはや現実的ではありません。

運用上のポイント

恒久的な分裂は「分裂前の履歴を共有するハードフォーク」として扱う必要があります：

• 秘密鍵を適切に管理し、分裂後のトークンを安全に使用できるようにする；
• 単一地域固有のトランザクションアウトプットのみを使用し、異なる区画での取引のリプレイを避ける；
• 各区画ごとに独立した会計、価格決定メカニズム、リスク管理体制を構築する。

マイナー、取引所、カストディアンは主区画を選定し、チェーン識別子を発表し、各チェーンに対する入出金ポリシーを策定する必要があります。

要するに、バックボーンハブが永遠に回復せず、代替経路も通信の溝を埋められない場合、Bitcoinは消滅せず、複数の独立したBitcoinネットワークへと進化し、二度と再統合されることはありません。