ケンブリッジ大学の研究により、11年分のデータと68件の確認済み海底ケーブル障害を分析した結果、ビットコインの物理インフラは従来考えられていた以上に強靭であり、TORの普及がむしろネットワークを強化していることが明らかになった。
ビットコインのネットワークは2009年以来、一度も停止することなく稼働し続けているが、その停止をもたらす条件についてはこれまで明確な回答がなかった。
ケンブリッジ大学オルタナティブ・ファイナンス・センターの研究者は先週、物理インフラ障害に対するビットコイン・ブロックチェーンの耐性を扱った初の長期研究を発表した。本研究は11年分のピアツーピア・ネットワークデータと68件の確認済み海底ケーブル障害イベントを照合し分析したものである。
最も重要な結論は、ビットコインのノード接続に致命的な断絶が生じるには、世界の国家間海底ケーブルの72%から92%が同時に障害を起こす必要があるという点である。
現在、ホルムズ海峡の混乱をはじめ、インフラの脆弱性が強く意識される中、この研究はビットコインのオフライン化の難しさについて実証的なベンチマークを初めて提供した。
分析結果は、ネットワークが壊滅的に崩壊するのではなく、徐々に劣化していく様子を示している。研究者らは対象データセットに対して各シナリオで1,000回のモンテカルロ・シミュレーションを実施し、ランダムなケーブル障害がほとんど影響を与えないことを確認した。
対象となった68件の実際のケーブル障害では、87%以上がノードへの影響5%未満にとどまった。最大の単一事例は2024年3月、コートジボワール沖の海底地盤変動により7〜8本のケーブルが一度に損傷し、地域ノード43%に影響したものの、世界全体のビットコインノードでは5〜7台、ネットワーク全体の約0.03%に過ぎなかった。
加えてケーブル障害とビットコイン価格の相関はほぼゼロであり、相関係数は-0.02だった。インフラ障害は日々の価格変動に比べ極めて影響が小さい。
しかし本論文で最も重要なのは、ランダム障害と標的型攻撃の非対称性である。ランダム障害では72%〜92%のケーブル除去が必要だが、大陸間のボトルネックとなる媒介中心性の高いケーブルを狙った標的攻撃では、その閾値は20%に下がる。
さらに、ノード数上位5事業者であるHetzner、OVH、Comcast、Amazon、Google Cloudを標的にした場合、同程度の影響に必要なルーティング容量除去はわずか5%にとどまる。
このことは根本的に異なる脅威モデルを示している。ランダム障害は自然発生であるのに対し、標的攻撃は国家的行為やホスティング事業者への協調的規制停止、あるいは重要ケーブル経路の意図的切断を示す。この研究は、ビットコインが容易に耐えうる相手と依然として現実的リスクとなる相手という2形態の敵対者を区別している。
また、論文は時間経過によるビットコインの耐性変化も追跡しており、その推移は一様ではない。2014年から2017年の初期はネットワークの地理的分散が進み、致命的障害閾値は0.90〜0.92と最も強靭であった。
2018年から2021年にかけて耐性は大幅に低下し、ネットワークは急成長しつつも地理的集中が進んだ。東アジアのマイニング集中が頂点に達した2021年には0.72の最低値を記録した。その後、中国のマイニング禁止措置により再分散が進み、2022年には0.88まで部分回復し、2025年には0.78で安定した。
従来の想定を覆す発見はTORの利用状況に関するものである。2025年時点でビットコインノードの64%がTORを経由して接続しており、その物理的位置は観測不能となっている。
従来はこの不可視性が脆弱性を隠しているのではないか、つまりTORノードが地理的に偏在しネットワーク脆弱性を見かけ以上に高めているのではと懸念されていた。
しかしケンブリッジ大学の研究者は4層モデルを構築して検証の結果、逆の結論を得た。TORリレー・インフラはドイツ、フランス、オランダに大きく集中しているが、これらの国々は海底ケーブルと陸上国境を豊富に接続しているため、ケーブル切断によるTORリレー能力の低下は防ぎやすい。
4層モデルは一貫して、通常のインターネット（clearnet)のみを想定した基準値より高い耐性を示し、TORを利用することで致命的障害閾値が0.02〜0.10上乗せされていた。
論文ではこの現象を「適応的自己組織化」と表現している。TOR利用はイランの2019年インターネット遮断、2021年ミャンマー政変、中国のマイニング禁止といった検閲イベントの後に急増した。
ビットコイン・コミュニティは中央集権的調整を行うことなく、検閲耐性の高いインフラへと自発的に移行し、その結果ネットワークが現実的な妨害困難性を獲得した。
ホルムズ海峡の事実上の閉鎖や中東全域の戦争に伴うインフラ混乱の現状において、海底ケーブルが損傷した場合のビットコインへの影響はもはや理論的な問題ではない。
本研究が示す答えは「何も起きない」と見られるが、これは重要なケーブルやホスティング事業者が意図的に標的とされないことを前提としている。