April 9, 2021

Как устроен FedWire

В конце февраля сервисы ФРС внезапно перестали работать. Актуальное состояние всех фрагментов федеральной резервной системы можно отследить на этой странице. На практике, выход из строя например FedWire приводит к невозможности совершать межбанковские платежи клиентами американских банков внутри страны в течение одного дня. В таком случае деловая жизнь останавливается для всех, страдают одинаково индивидуальные пользователи и коммерческие клиенты.

В 2019 году Ник Картер проводил исследование и сравнение гарантий взаиморасчётов в публичных блокчейнах. Он сравнивал валовые годовые объёмы транзакций Биктоина как раз с системой FedWire: и протокол и сервис ФРС в общем способны пропустить через себя примерно одинаковое количество транзакций в год. В марте 2021 месячный объём транзакций Биткоина в долларах составил 366 млрд., существенная часть "масштаба" скорее обязана увеличению цены на криптовалюту, но протоколу есть куда расти в целом, потому что медианные транзакции в биткоинах снижались в течение 2020-2021 гг. За последние годы в протоколе растёт не только использование свободного места в блоке, но и появляются новые технические решения для масштабирования: это и Lightning Network и стейтчейны, и федеративные сайдчейны, такие как Liquid.

Ежегодное количество платежей в протоколе Биткоин и межбанковском протоколе FedWire Федеральной Резервной Системы США по данным Н. Картера

На апрель 2021 общая надёжность протокола Биткоин находится на уровне 99.9862400925%, с момента выхода генезис-блока 3 января 2009 в 02:54:25 GMT. За более чем 10 лет в протоколе произошло два сбоя:

Последний сбой в Биткоине был 2948 дней назад. За более короткий промежуток времени, по сообщению Reuters, ФРС обнаружила порядка 50 взломов своих компьютерных сетей и систем в 2011 и 2015 годах. До недавнего сбоя в 2021, в 2019 году FedWire также испытывал проблемы. В книге Стигнума "Рынок денег" приводится статистика FedWire с 1997 до 2001 года, в соответствии с которой надёжность сервиса была равна 99.85%. В эквивалентные последние 4 года для Биткоина она равна 100%.

Те документы, которые попадают к Reuters и CNNMoney являются достаточно сильно отредактированными версиями внутренних отчётов. У корреспондентов изданий возникали вопросы к классификации атак, например 134 атаки отмечены как "вредоносный код", 12 как "мошенничество", десятки других "информационные" и одна связана с "вымогательством". Как устроена главная система, поддерживаемая 12 частными банками — отделениями ФРС по всем Соединённым Штатам?

Своим названием FedWire очевидно обязана телеграфу. Впервые электронные платежи между банками начали осуществляться ещё в начале XX века, вместе с организацией ФРС(FED) как таковой. Схема работы показана ниже и по-нашему мнению она может быть обобщена практически на любую банковскую систему с Центральным банком, в котором обслуживаются коммерческие банки. В вершине схемы происходит расчёт в том, что можно было бы назвать "базовыми деньгами" — счетами коммерческих банков в Центральном банке.

Типовая транзакция через FedWire, внутри США. https://www.fincen.gov/sites/default/files/shared/Appendix_D.pdf

Банки ФРС поддерживают резервные дата-центры вне своих основных регионов и они регулярно проверяют FedWire для обеспечения непрерывных операций в случае каких-либо локальных или глобальных сбоев.

Основными являются три дата-центра. Один из них поддерживает основные операции и имеет резервирование непосредственно внутри дата-центра. Второй служит "активным" или "горячим" резервным дата-центром и третий находится в "тёплом" резерве, т.е. не работает в полную мощность и служит для поддержки двух "горячих" резервных дата-центров FedWire.

Все три центра естественно хорошо охраняются, содержат собственные резервные источники питания, системы кондиционирования, дублированные подсистемы и сети, и дублированные сервисные центры обслуживания клиентов. Когда главный процессинговый центр не может обрабатывать транзакции, автоматически подключается второй резервный центр и они оба отправляют данные в третий резервный центр в другом регионе в течение дня. Третий резервный центр не имеет достаточного количества ресурсов, чтобы поддерживать сервисы и приложения FedWire.

Из описания должна сложиться достаточно подробная картина степени дублирования ресурсов и репликации данных внутри FedWire, она наверняка способна поддерживать работу в случае ядерного удара. Актуальное состояние сервиса позволяет обслуживать 6600 "узлов" и 70 000 не прямых связей в глобальной "сети" FedWire. На 2020 год 66 крупнейших "узлов" и 181 "связей" составляли 75% валового объёма дневных платежей.

Топология сети FedWire, крупнейшие связи отражают 75% дневных транзакций
https://www.newyorkfed.org/medialibrary/media/research/staff_reports/sr243.pdf

На схеме ниже примерно показано состояние FedWire на 2007 год с названиями банков, некоторые из них уже перестали существовать к апрелю 2021 года.

" Ядро" FedWire на 2007

Граф FedWire имеет общие черты с графом Lightning Network, но сеть LN гораздо более децентрализована, хотя в ней можно проследить "закон степени" — резкое падение ёмкости и длинный "хвост" узлов с небольшим количетсвом сатош в каналах. На абстрактном уровне FedWire мало чем отличается, особенно если учитывать, что сервис позволяет осуществлять переводы через не связанные центральные узлы. Но эта связь гарантируется централизованными серверами ФРС.

FedWire не работает 24 часа в сутки и по праздничным дням, но создана для того, чтобы осуществлять взаиморасчёты в течение одного дня, это нижний, базовый уровень, который гарантирует движение денег от покупателя к продавцу товара или услуги и обеспечивает гарантии того, что в определённом промежутке времени транзакция не может быть обратима. Любой банк, подключённый к FedWire может в некоторой степени "экономить" на использовании сервиса, например если речь идёт о банковском переводе внутри одной организации.

По графику bitcoinvisuals.com можно оценить что в относительной величине LN выросла вдвое за год и сегодня состоит из порядка 10000 узлов. Реальное количество узлов LN может быть затруднительно оценить, поскольку некоторые могут иметь только приватные каналы, которые не вещаются в открытую сеть Лайтнинг.

Концептуально FedWire очень легко перенести на Ligthning Network и Bitcoin. В LN узлы сети координируются через протокол Биткоин. Блокчейн является единой точкой, в которой узлы разрешают свои "споры", и он многократно резервирован на десятках тысяч устройств. Честные акторы, например Биткоин-банки, могут бесконечно использовать экономический эффект от взаимных расчётов через LN, не закрывая каналы и не испытывая нужды в открытии новых, если имеющиеся и так хорошо работают. Сеть LN и основной протокол Биткоин готовы к осуществлению платежей в любое время дня и суток, в ней отсутствует единый координатор а атака на один из фрагментов сети может привести к кратковременному росту комиссий на маршрутизацию платежей, но и также создаст условия для открытия новых каналов, если эти комиссии станут слишком большими. По-прежнему, если мы говорим о переводе внутри одной кастодиальной организации, она может экономить на комиссиях сети LN или основного протокола. Любая организация может использовать LN и Bitcoin в любой точке мира и с точки зрения технологий FedWire выглядит едва ли более продвинутым сервисом. Степень его защиты объясняется только степенью концентрации важных ресурсов, обеспечивающих функционирование главной экономики мира и поддержку глобальной финансовой системы.

Поддержите канал!

Шлите ваши сатоши, используя эту LNURL ссылку

LNURL1DP68GURN8GHJ7MRWW3UXYMM59E3XJEMNW4HZU7RE0GHKCMN4WFKZ7URP0YLH2UM9WFHXZMT9843NXUPSWFESSLK458

Используя страничку, либо просто пользователю @c3p0rs через @lntxbot.

Если вы ещё не знаете как использовать сатоши в Лайтнинг сети, прочитайте руководство для кошелька BLW или исследуйте Телеграм-бот @lntxbot.