Проект, разработанный в рамках хакатона, продемонстрировал возможность передачи Биткоин транзакций через сети дальнего радиуса действия, позволяя осуществлять переводы криптовалюты в районах без интернет-соединения. Система, называемая Darkwire, создает сетки используя LoRa радиотехнологию для передачи данных транзакций между множеством узлов до достижения узла с доступом к интернету для вещания в блокчейн.
Система Darkwire функционирует через децентрализованную сеть mesh, используя технологию LoRa в сочетании с микроконтроллерами, такими как устройства Arduino UNO. Когда пользователи инициируют биткоин-транзакции через графический интерфейс системы, программное обеспечение генерирует подписанные необработанные транзакции в шестнадцатеричном формате, используя библиотеку bitcoinlib на Python для управления локальным кошельком.
Данные транзакций передаются от компьютеров к узлам Darkwire через последовательные соединения, обычно USB порты. Узлы фрагментируют крупные транзакции на более мелкие пакеты данных по мере необходимости, затем передают их беспроводным способом через сеть LoRa. Каждый узел поддерживает диапазоны связи примерно до 10 километров при оптимальных условиях с прямой видимостью, хотя в городских условиях эффективный диапазон обычно ограничивается 3-5 километрами из-за препятствий на местности и помех.
Архитектура сети mesh обеспечивает избыточность за счет нескольких путей соединения между узлами. Когда узел получает пакеты данных транзакции, он автоматически передает их соседним узлам в процессе "прыжок-за-прыжком", пока данные не достигнут выделенного выходного узла с подключением к интернету. Этот выходной узел восстанавливает полную транзакцию и транслирует ее в глобальную сеть биткоин для включения в блокчейн.
История разработки
Проект возник на Официальном Хакатоне Bitcoin 2025, разработанном программистом под псевдонимом "cyber", в настоящее время изучающим искусственный интеллект и машинное обучение.
Эта инициатива с открытым исходным кодом пока находится на начальной стадии и сосредоточена на создании концептуальной работоспособности, а не на развертывании, готовом к производству.
Текущие ограничения включают неполную реализацию функций, таких как извлечение UTXO для сообщений, шифрование сообщений и интеграция протокола Nostr, которые все еще находятся в разработке. Система также сталкивается с техническими ограничениями, присущими технологии LoRa, включая относительно низкую пропускную способность и восприимчивость к рельефу местности, которые могут нарушить передачу сигнала.
Разработчик признает, что надежность сети в значительной степени зависит от узлов, подключенных к интернету, что создает потенциальные точки отказа. Однако распределенный характер сетей mesh означает, что множественные точки выхода могут обеспечить избыточность по мере расширения и созревания сетей.
Сценарии использования
Система адресует специфические сценарии, в которых традиционная интернет-инфраструктура становится недоступной или скомпрометированной. Эти ситуации включают регионы, подвергающиеся цензуре интернета, районы, пострадавшие от стихийных бедствий, которые разрушают инфраструктуру связи, и места, где сотовые сети остаются недостаточно развитыми или ненадежными.
Географические примеры включают политически чувствительные приграничные регионы, такие как переправа Рафах и индо-тибетские пограничные районы, где доступ к интернету может быть ограничен или контролироваться. Зоны бедствий представляют собой другую категорию приложений, где существующая инфраструктура связи может быть разрушена или отключена на длительные периоды.
Пользователи, ориентированные на конфиденциальность, стремящиеся избежать слежения за их коммуникациями и транзакциями, представляют собой третью целевую демографическую группу. Система работает аналогично сетям Tor, но конкретно адресует ситуации, в которых интернет-соединение само по себе становится недоступным, а не просто ограниченным или контролируемым.
Технические вызовы
Технология LoRa представляет несколько присущих ограничений, которые влияют на производительность и надежность системы. Низкая пропускная способность ограничивает объем и частоту транзакций, которые могут обрабатываться через сеть.
Сложные биткоин-транзакции с несколькими входами и выходами могут потребовать значительной фрагментации, что потенциально может сказаться на надежности и скорости передачи.
Препятствия на земле создают серьезные проблемы для распространения радиоволн, особенно в горных районах или плотных городских условиях с высокими зданиями. Деградация сигнала на расстоянии и помехи от других электронных устройств могут дополнительно повлиять на надежность сети и зону охвата.
Зависимость от узлов, подключенных к интернету, создает потенциальные уязвимости в архитектуре системы. Если выходные узлы будут скомпрометированы, недоступны или контролированы, эффективность всей сети уменьшается. Этот элемент централизации противоречит децентрализованным принципам как биткоина, так и концепций сетей mesh.
Импликации безопасности
Системы оффлайн транзакций с криптовалютой поднимают сложные регуляторные вопросы в разных юрисдикциях. Государственные органы могут рассматривать такие технологии как инструменты обхода финансового мониторинга и механизмов исполнения, что может привести к регуляторным ограничениям или уголовным наказаниям в некоторых регионах.
Псевдонимный характер как технологии, так и ее разработчика отражает более широкие тенденции в разработке инструментов для конфиденциальности в криптовалюте, где создатели часто сохраняют анонимность, чтобы избежать потенциальных юридических последствий. Этот подход усложняет ответственность и поддерживающие структуры для пользователей, принимающих такие технологии.
Вопросы безопасности выходят за рамки технической реализации и затрагивают оперативную безопасность для пользователей в условиях повышенной чувствительности. Радиопередача LoRa означает, что сигналы могут быть потенциально перехвачены, проанализированы или нарушены противолодочными акторами с соответствующим оборудованием и опытом.
Альтернативные технологии
Darkwire представляет собой один из подходов в более широкой категории методов оффлайн транзакций с криптовалютой. Системы транзакций с биткоином на базе спутников предлагают альтернативные решения для областей без наземного интернет-соединения, хотя они требуют другой технической инфраструктуры и могут столкнуться с проблемами доступности в определенных географических регионах.
Протоколы сетей mesh за пределами LoRa, включая Wi-Fi сети mesh и системы любительской радиосвязи, предоставляют альтернативные основы для оффлайн передачи криптовалют. Каждый подход включает в себя различные компромиссы в терминах дальности, пропускной способности, энергопотребления и нормативного соответствия.
Приложения мобильных сетей mesh завоевали популярность в различных контекстах, от операций по ликвидации последствий стихийных бедствий до координации протестов. Интеграция функциональности криптовалюты в существующие сетевые структуры mesh представляет собой естественную эволюцию этих технологий.
Экономические соображения
Практическая реализация оффлайн систем транзакций с биткоином требует значительных вложений в инфраструктуру и технические знания. Пользователи должны приобрести специализированное оборудование, включая LoRa передатчики, микроконтроллеры и энергонасистемы, способные работать продолжительное время без подключения к сети.
Сетевые эффекты играют критическую роль в полезности системы, так как изолированные узлы предоставляют ограниченные функции. Массовое принятие становится необходимым для установления надежных зон охвата и избыточных вариантов путей. Эта проблема "курицы и яйца" касается многих развивающихся сетевых технологий.
Проблемы с обслуживанием и поддержкой возникают в условиях, где традиционные структуры технической поддержки могут быть недоступны. Пользователи должны обладать достаточными техническими знаниями для устранения проблем с оборудованием, настройки сетевых параметров и автономного поддержания безопасности системы.
Глобальный контекст
Разработка оффлайн систем криптовалюты происходит в более широком контексте увеличивающихся ограничений интернета и цифрового наблюдения по всему миру. Государственные власти в различных регионах реализовали отключения интернета, запреты на криптовалюту и усиленные системы финансового мониторинга, которые стимулируют спрос на альтернативные методы транзакций.
Потенциальные приложения технологии в авторитарных условиях создают сложные этические и практические соображения. Хотя такие системы могут предоставить ценные инструменты для индивидов, сталкивающихся с репрессивными ограничениями, они также могут усложнить международные отношения и дипломатические усилия в чувствительных регионах.
Открытый исходный код проекта означает, что код и детали реализации становятся доступными для всех сторон, включая тех, кто может стремиться противостоять или эксплуатировать такие системы. Эта прозрачность поддерживает совместную разработку, но также позволяет разрабатывать сложные контрмеры.
Заключительные мысли
Текущий прототип хакатона представляет собой начальную стадию разработки с значительными возможностями для улучшения и расширения. Усиленные шифровальные реализации, улучшенное использование пропускной способности и более сложные алгоритмы маршрутизации могут помочь устранить текущие ограничения, сохраняя основную функциональность системы.
Интеграция с другими децентрализованными технологиями, включая протоколы обмена файлами peer-to-peer и распределенные вычислительные сети, может расширить возможности системы за пределы простой передачи транзакций. Такая интеграция может позволить создать более комплексные оффлайн экосистемы криптовалют.
Модель разработки полагается на вклады с открытым исходным кодом от более широких сообществ криптовалюты и сетевых интерфейсов. Такой совместный подход может ускорить разработку, но также создает проблемы координации и потенциальные угрозы безопасности, если вклады не проверяются должным образом.
Долгосрочная жизнеспособность зависит от постоянного технологического прогресса в области радиосвязи, микроэлектроники и протоколов криптовалюты. Улучшения в любой из этих областей могут значительно улучшить практическую полезность системы и потенциал принятия в целевых средах.